自然哲学的数学原理 下载 pdf 电子版 epub 免费 txt 2025

本书是人类科学史、思想史上的伟大著作。它不仅影响了人类几百年自然科学的研究，而且对人类的思维方式也产生过十分重要的影响。　　牛顿在本书中所建立的力学体系具有重大意义，它标志着从哥白尼开端对亚里士多德的世界图像所作转变的最后阶段。因此，它是近代科学开始形成的标志，是人类认识史上对自然规律的第一次理论的概括和综合。它总结了近代天体力学和地面力学的成就，为经典力学规定了一套基本概念，提出了力学的三大定律和万有引力定律，从而使经典力学成为一个完整的理论体系。牛顿的这本书意味着经典力学的成熟，其中所建立的经典力学的理论体系成为近代科学的标准尺度。

定义

公理或运动的定律

第一卷 论物体的运动

第Ⅰ部分 论用于此后证明的最初比和最终比方法

第Ⅱ部分 论求向心力

第Ⅲ部分 论物体在偏心的圆锥截线上的运动

第Ⅳ部分 论由给定的焦点，求椭圆形、抛物线形和双曲线形轨道

第Ⅴ部分 论当焦点未被给定时求轨道

第Ⅵ部分 论在给定的轨道上求运动

第Ⅶ部分 论物体的直线上升和下降

第Ⅷ部分 论求轨道，物体在任意种类的向心力推动下在其上运行

第Ⅸ部分 论物体在运动着的轨道上的运动及拱点的运动

第Ⅹ部分 论物体在给定表面上的运动及摆的往复运动

第Ⅺ部分 论以向心力互相趋向的物体的运动

第Ⅻ部分 论球形物体的吸引力

第ⅩⅢ部分 论非球形物体的吸引力

第ⅩⅣ部分 论极小物体的运动，它受到趋向任何大物体各个部分的向心力的推动

第二卷 论物体的运动

第Ⅰ部分 论所受的阻碍按照速度之比的物体的运动

第Ⅱ部分 论所受的阻碍按照速度的二次比的物体的运动

第Ⅲ部分 论所受的阻碍部分地按照速度之比且部分地按照速度的二次比的物体的运动

第Ⅳ部分 论物体在阻力介质中的圆形运动

第Ⅴ部分 论流体的密度和压缩及流体静力学

第Ⅵ部分 论摆体的运动和阻力

第Ⅶ部分 论流体的运动及抛射体所遇到的阻力

第Ⅷ部分 论通过流体传播的运动

第Ⅸ部分 论流体的圆形运动

第三卷 论宇宙的系统

研究哲学的规则

天象

命题

总释

主题索引

注释

人名对照表

地名对照表

译后记

伊萨克·牛顿是人类历史上最伟大的科学巨匠。他的科学成就遍及物理学、 数学、天体力学的各个领域。在物理学方面，牛顿发现了万有引力定律，确立了经典力学的三个基本定律－惯性定律、力与加速度成正比的定律、作用力和反作用力定律；引入了质量、动量、力、加速度、向心力等基本概念，从而建立了经典力学的公理体系，完成了物理发展史上的第一次大综合，为整个近现代科学大厦奠定了坚实的理论基础。

赵振江，中国科学院自然科学史研究所研究员。

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学界的风气是一事当前必先追问终极原因，这种思维方式至今仍在许多人的头脑中存在，但它在大多数场合并不能给人们带来更多的知识。···伽利略对人们说，要先搞清楚事物是怎么样，然后才能回答为什么。在思辨风气甚嚣尘上的时代，伽利略得不到广泛的认同感，而自牛顿始，这种先描述后解释的思维才成为自然科学的标准思维，正因为如此，牛顿以后的科学才步入正轨，日益昌明。（牛顿，导读p17）

哲学中的推理规则

规则I

寻求自然事物的原因，不得超出真实和足以解释其现象者

为达此目的，哲学家们说，自然不做徒劳的事，解释多了白费口舌，言简意赅才见真谛；因为自然喜欢简单性，不会响应于多余原因的侈谈。

规则II

因此对于相同的自然现象，必须尽可能地寻求相同的原因。

例如人与野兽的呼吸;欧洲与美洲的石头下落;炊事用火的光亮与阳光;地球反光与行星反光。

规则III

物体的特性，若其程度既不能增加也不能减少，且在实验所及范围内为所有物体所共有:则应视为一切物体的普遍属性。

因为，物体的特性只能通过实验为们所了解，我们认为是普适的属性只能是实验上普适的：只能是既不会减少又绝不会消失的。我们当然不会因为梦幻和凭空臆想面放弃实验证据;也不会背弃自然的相似性，这种相似性应是简单的，首尾一致的。我们无法逾越感官而了解物体的广延，也无无法由此而深入物体内内部：但是，因为我们假设所有物体的广延是可感知的，所以也把这一属性普遍地赋予所有物体。我们由经验知道许多物体是硬的:面全体的硬度是由部分的硬度所产生的，所以我们恰当地推断，不仅我们感知的物体的粒子是硬的，而且所有其他粒子都是硬的。说所有物体都是不可穿透的，这不是推理而来的结论，而是感知的。我们发现拿着的物体是不可穿透的，由此推断出不可穿透性是一切物体的普遍性质。说所有物体邡能运动，并赋予它们在运动时或静止时具有某种保持其状态的能力(我们称之为惯性)，只不过是由我们曾见到过的物体中所发现的类似特性而推断出来的。全体的广延、硬度、不可穿透性、可运动性和惯性，都是由部分的广延、硬度，不可穿透性、可运动性和惯性所造成的：因而我们推断所有物体的最小例子也都具有广延、硬度、不可穿透性、可运动性，并赋予它们以惯性性质。这是一切哲学的基础。此外，物体分离的但又相邻接的粒子可以相互分开，这是观测事实，在未被分开的粒子内，我们的思维能区分出更小的部...

科学是实证的，也不仅仅是实证的。我们说科学是实证的，是说科学发端于实验和观测，得到理论、预言，再通过实验和观测检验预言。科学不仅是实证的，因为一旦理论化，可以推出无限多个预言，我们不可能一一检验这些预言，我们只能相信逻辑和数学结构的一致性使得科学成为一个整体。但是，一旦某一天其中一个推论被实验否定，我们就要改进科学本身。宇宙学也如此，宇宙学是科学延伸的极致，因为宇宙学的建立依赖于对规律的极端信任。举一个重要的例子我们就明白为什么是这样：通常天文尺度非常大，我们不可能用寻常的方法测量天文距离。天文距离的测量一般是两种，一种是通过三角关系测量，即所谓的视差。当距离非常大时， 我们要借助第二种方法， 即找到一种被认为是亮度固定的天体，然后通过表面的亮度决定这个天体距离我们多远：就像一支具有固有亮度的蜡烛一样，我们可以通过眼中看到的亮度确定它离我们有多远，亮度越是微弱，距离我们越远。第二种测量距离的方法含有两个假定，第一是给定的天体有固定的亮度，第二是表面亮度与距离平方成反比。当距离很大时，后一个假定并不能通过寻常的方法检验。我们反过来将第二个假定变成定义，由这个方法定义出来的距离叫视距离。

物理学中有很多概念和陈述并不是我们寻常经验的推论。例如，我们在实验室实现一个极高的温度，如上万度，我们并不是用寻常的温度计来测量的，而是通过光谱。光谱本身用来决定温度其实也暗含了一些假定，例如光的波长与温度成反比，或者倒过来，在某个温度之上，温度就是通过光来定义的。很多概念的延伸都超出了寻常的经验，但是，所有这些定义必须满足逻辑的自洽性。这样，在物理学中，我们可以定义非同寻常的高温，非同寻常的极小的距离，也可以定义非常寻常的极大的距离。

宇宙学的建立，就是需要我们对这些概念的信任，这样，我们就回答了我年轻时对宇宙学的第一个质疑：我们能够相信物理学在遥远的距离之外和遥远的过去都是成立的吗？回答是...

Thus geometry is founded upon mechanical procedure, and is nothing else but that part of universal mechanics that accurately sets forth and demonstrates the art of measuring.

For the whole difficulty of philosophy appears to turn upon this: that from the phenomena of motion we may investigate the forces of nature, and then from these forces we may demonstrate the rest of the phenomena.

The quantity of A is the measure of the same arising from B and C conjointly

书籍介绍

本书是人类科学史、思想史上的伟大著作。它不仅影响了人类几百年自然科学的研究，而且对人类的思维方式也产生过十分重要的影响。　　牛顿在本书中所建立的力学体系具有重大意义，它标志着从哥白尼开端对亚里士多德的世界图像所作转变的最后阶段。因此，它是近代科学开始形成的标志，是人类认识史上对自然规律的第一次理论的概括和综合。它总结了近代天体力学和地面力学的成就，为经典力学规定了一套基本概念，提出了力学的三大定律和万有引力定律，从而使经典力学成为一个完整的理论体系。牛顿的这本书意味着经典力学的成熟，其中所建立的经典力学的理论体系成为近代科学的标准尺度。

• 作者：Koji 发布时间：2020-08-07 11:37:31

  本书的作者，也是美国 Summit 中学的创始人和校长，讲述了从一无所有到创办一所与现行体制不同却非常成功的学校的经历。无论中美，大的教育环境都是淘汰驱动的，是否只有虎爸鸡娃这一条路？（显然不是），是否只有学区房这一种通向快乐且充实人生的门票？（也并不是）。那么，重点应该是：如何把教育目标的优先级想清楚且落实于为人父母的养育行动，这本书给了很多的启示和指示。

• 作者：L'amant 发布时间：2023-02-23 10:34:34

  这本书的佶屈聱牙的程度让我已经开始怀疑是不是牛顿本身写作有问题了，而不是翻译的问题

• 作者：Edith Y 发布时间：2024-02-09 10:28:25

  真的是一个有趣又快活的人。观察、直觉、关系、热爱、自由思想。“我始终不变地努力保持自己思想的自由，其范围可使我在一见到事实明显地相反于我深爱的任何假说时，马上就放弃这个假说。”

• 作者：南方自由人 发布时间：2013-03-28 00:16:42

  不愧为呕心沥血之作,有实战经验后方能明白该书的可贵之处

• 作者：中野独人 发布时间：2022-06-05 12:07:50

  为何劝人向善？因为作恶太多

• 作者：龚滔天 发布时间：2024-04-09 17:47:01

  陪娃看。作为自然类全景绘本，这个人确实画得挺牛逼的，不像我小时候看的一些那么密密麻麻（虽然极端密集也是一种趣味），既不匠气，也不含糊，有种恰到好处。

• 神學是科學的土壤──對真理的執著是科學探索未知的動力

  作者：读者头盔 发布时间：2007-06-20 18:15:41

      對牛頓一直有一種普遍觀點：牛頓晚年犯了錯誤，放棄了科學，而專注於神學。

      這其實是一種借用評價中國政治人物是非功過的寫法，很好地迎合了一般人認為科學與神學水火不容、涇渭分明的期望。

      從先前的哥白尼、伽俐略、開普勒、笛卡爾，到牛頓同時代的科學家惠更斯、萊布尼茨、胡克，根本就沒有一個人是無神論者，不管是公開或私下言論中，有神論是他們討論的前提。

      牛頓自己，有神論一開始就是做為認識世界、認識宇宙的基本論而存在。

      在《牛頓研究》P92 （[法國]亞歷山大·柯瓦雷著 張卜天譯 北京大學出版社 2003年）中：

      “......如果我們不假定上帝的存在，並且在一無所有的空間中創造了物質，那麼我們就不能對物質作出論斷......”

      在《自然哲學的數學原理》第三卷 命題 總釋（趙振江譯 商務印書館 2006年）中：

      “......他不是持續（duratio）和空間（spatium），而是持續的和此在的，他永恆持續，且無所不在，且通過他永久的和到處的存在，構成持續和空間。”

      “......承認至高上帝的存在是必然的，且同樣要承認他是永恆的和無處不在的。”

      “......一切事物在位置和時間狀況上的差異，只可能出自一個真的必然存在的理念（idea）和意志。”

      細讀牛頓的神學觀，會發現和教會的人格化神有所不同。但牛頓並不滿足於僅僅把所有問題都簡單地歸之於上帝的意志，他用感官可以經驗的語言和精確的數學符號去描述這一切，這正是他超越神學家及同時代科學家天才之處。

• 经典力学

  作者：花古 发布时间：2021-07-11 17:12:15