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来源：网络共享作者：佚名发布时间：2008-05-15

《光学》和反射式望远镜的(de)发明，光学和力学一样，在古希腊时代就受到注意。用于天文观测的(de)需要，光学仪器的(de)制作很早就得到了发展，光的(de)反射定律早在欧几里得时代已经闻名，但折射定律直到牛顿出生之前不久才为荷兰科学家W.斯涅耳所发现。玻璃的(de)制作早已从阿拉伯辗转传入西欧。16世纪荷兰磨制透镜的(de)手工业大兴。把透镜适当组合成一个系统就可成为显微镜或望远镜。这两种仪器的(de)发明对科学发展起了重大作用。在牛顿之前，伽利略首先把他所制作的(de)望远镜用在天象观测上。枷利略式的(de)望远镜是以一片会聚透镜为目镜、一片发散透镜为物镜的(de)望远镜。还有当时盛行的(de)由两片会聚透镜组成的(de)开普勒望远镜。两种望远镜都无法消除物镜的(de)色散。牛顿发明以金属磨成的(de)反射镜代替会聚透镜作为物镜，这样就避免了物镜的(de)色散。当时牛顿制成的(de)望远镜长6英寸，直径1英寸，放大率为30～40倍。经过改进，1671年他制作了第二架更大的(de)反射式望远镜，并送到皇家学会评审。这台望远镜被皇家学会作为珍贵科学文物收藏起来。为了制造反射式望远镜，牛顿亲自冶炼合金和研磨镜面。牛顿自幼爱好动手制模型，做试验，这对他在光学实验上的(de)成功有极大帮助。光的(de)颜色问题早在公元前就有人在作猜测，把虹的(de)光色和玻璃片的(de)边缘形成的(de)颜色联系起来。从亚里士多德以来到笛卡儿都认为白光是纯洁的(de)、均匀的(de)，是光的(de)本质，而色光只是光的(de)变种。他们都没像牛顿那样认真做过实验。

思想

亚里士多德的(de)哲学讲求事物的(de)和谐，求和谐思想是正确的(de)，但亚里士多德认为天上的(de)日、月、星辰的(de)运行轨道是圆形，因为只有圆运动才是完美的(de)、和谐的(de)，而地上的(de)运动，例如重物直线下落是凡俗的(de)。古希腊哲学家的(de)和谐思想不能在天与地之间连贯。到了17世纪，牛顿用引力理论和运动三定律把天上行星和它们的(de)卫星运动规律，同地上重力下坠的(de)现象统一起来，实现了天上人间的(de)统一，这是牛顿在自然哲学上的(de)伟大贡献。众所周知，牛顿在理解光的(de)本质上持微粒说。但他在同胡、惠更斯等讨论光的(de)本质时，说光具有这种或那种本能激发以太的(de)振动。这意味着以太是光振动的(de)媒质（见以太论）。于此，似乎牛顿对光的(de)双重性有所理解；其实不然，他对以太媒质之存在极似空气之无所不在，只是远为稀薄、微细而具有强有力的(de)弹。他又申说，就是由于以太的(de)动物气质才使肌肉收缩和伸长，动物得以运动。他又进一步以以太来解释光的(de)反射与折射，透明与不透明，以及颜色的(de)产生，他甚至于设想地球的(de)引力是由于有如以大气质不断凝聚使然。《原理》第二编第六章诠释的(de)结尾说，从记忆中他曾做实验倾向于以太充斥于所有物体的(de)空隙之中的(de)说法，虽然以太对于引力没有觉察的(de)影响。14、15世纪以来欧洲的(de)学者对以太着了迷，以太学说风靡一时。当时科学巨擘笛卡儿对以太存在深信不疑。他认为行星之运行可以以太旋涡来解释。以太学说成为一时哲学思潮。尊重实验的(de)牛顿也不免卷入这股哲学思潮激流中去，倾向于它存在。当时人们对超距作用看法不一。牛顿曾经指出他的(de)引力相互作用定律，并不认为是最终的(de)解释，而只是从实验中归纳出来的(de)一条规则。因此，牛顿并未就引力本质作出结论。

牛顿在科学上的(de)成就须由他的(de)哲学思想和科学方法来寻根求源。牛顿的(de)学生R.科茨曾在《原理》第2版序言中道出了其中的(de)奥妙。古希腊、罗马的(de)哲学家凭着对自然现象的(de)观察和思考(中国先秦时代也有类似之处)总结出论断，例如泰勒斯的(de)学说：万物的(de)根源是水。即使像德谟克利特、卢克莱修的(de)原子论，现在来评价还是很高的(de)。但是他们的(de)方法凭天才的(de)臆测、思维与辩论，称之为思辨哲学。到了中世，经院哲学统治着欧洲。科学、哲学沦为神学的(de)奴婢。到15、16世纪，哥白尼、G.布鲁诺、伽利略等人不畏坐牢、火刑等坚持不屈地向教会作斗争，挣脱了侍奉上帝的(de)桎梏。对自然现象的(de)观察、测量和实验的(de)风气逐渐形成了。在物理(wuli)学科中伽利略的(de)实验工作是实验物理(wuli)学的(de)开端，牛顿深受其影响。随后牛顿使作为实验科学的(de)物理(wuli)学形成一个光辉体系，同时也使科学实验方法闯入了哲学思想的(de)殿堂。

牛顿认为从现象中可以得出科学原理，或者说科学基本原理可以从现象中导得或推出。牛顿在《原理》和《光学》两书中明白表达他的(de)做学问的(de)方法，即要明白无误地区别猜测、假设和实验结果（及由此而归纳得出的(de)结论），还有从某些假设条件下所得到数学推导。《原理》第一编十四章中处理细微粒子的(de)运动和第二编命题23中设想气体中有相互排斥质点的(de)模型都是牛顿运用具有物理(wuli)实质性的(de)数学模型的(de)例子，但是他对这些问题缺少实质性的(de)实验证据，未能写出无可辩驳的(de)论述。论者可能认为牛顿只注重从实验运用归纳法得出定律，而无视演绎法的(de)重要性。这是有违事实的(de)。1713年牛顿在出版《原理》第2版时在给他的(de)学生科茨的(de)信中提到运动定律是居于首位的(de)定律或称之为公理，并说它们都是从现象中推断或称演绎而来的(de)，并运用归纳法使之普适化。牛顿说：“这是一个命题在哲学中所能达到最高境界的(de)例证。”诚然，必须看到归纳与演绎不能人为地对立起来。恩格斯指出“归纳和演绎正如分析和综合一样，是必然相互联系着的(de)。不应当牺牲一个而把另一个捧到天上去”。牛顿在此早着先鞭。关于实验与假设之间的(de)关系，牛顿在各种场合都有论述。他在给奥尔登堡的(de)信中说：“进行哲学研究的(de)最好和最可靠的(de)方法，看来第一是勤勤恳恳地探索事物的(de)属性并用实验来证明这些属性。然后进而建立一些假说，用以解释这些事物的(de)本性。”给科茨信中说：“任何不是从现象中推论出来的(de)说法都应称之为假说，而这样一种假说无论是形而上学的(de)还是物理(wuli)学的(de)，无论属于隐蔽性质的(de)还是力学性质的(de)，在实验哲学中都没有它们的(de)地位。”牛顿这些论述奠定了自然哲学的(de)基础，启开了实验科学的(de)大门，300年来为自然科学的(de)繁荣立下了不朽功勋。牛顿研究事物规律的(de)方法不同于那些只从简单的(de)物理(wuli)假设出发的(de)人，而是通过逻辑的(de)演绎法得到对事物现象的(de)解释。爱因斯坦指出：“牛顿才第一个成功地找到了一个用公式清楚表述的(de)基础，从这基础出发他用数学的(de)思维，逻辑地、定量地演绎出范围很广的(de)现象并且同经验相符合。”“在牛顿之前还没有什么实际的(de)结果支持那种认为物理(wuli)因果关系有完整链条的(de)信念。”牛顿是完整的(de)物理(wuli)因果关系创始人；而因果关系正是经典物理(wuli)学的(de)基石。牛顿出身于笃信基督教的(de)家庭。在剑桥求学时代，他就怀着宗教生活里亦如科学实验一样可以自由自在的(de)幻想和工作。《原理》完成后，他便着手有关基督教《圣经》的(de)研究，并开始写这方面的(de)著作，手稿达150万字之多，绝大部分未发表。可见牛顿在宗教著述上浪费了大量时间的(de)精力。关于牛顿在1692～1693年间答复本特莱大主教4封信论造物主（上帝）之存在，最为后人所诟病。所谓神臂就是第一推动出于第四封信中。从现代宇宙学来说，第一推动完全可能在物理(wuli)框架中解决，而无需“神助”。

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