正好在二百年前牛顿闭上了他的眼睛.我们觉得有必要在这样的时刻来纪念这位杰出的天才,在他以前和以后,都还没有人能像他那样地决定着西方的思想、研究和实践的方向.他不仅作为某些关键性方法的发明者来说是杰出的,而且他在善于运用他那时的经验材料上也是独特的,同时他还对于数学和物理学的详细证明方法有惊人的创作才能.由于这些理由,他应当受到我们的最深挚的尊敬.可是,牛顿之所以成为这样的人物,还有比他的天才所许可的更为重要的东西,那就是因为命运使他处在人类理智的历史转折点上.……
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只有微分定律的形式才能完全满足近代物理学家对因果性的要求.微分定律的明晰概念是牛顿最伟大的理智成就之一.……
伽利略已经在认识运动定律上作了一个意义重大的开端.他发现了惯性定律和地球引力场中的自由落体定律:一个物体(更精确地说,是一个质点)在不受其他物体的作用时作匀速直线运动.自由落体在引力场中的竖直速度随着时间均匀增加.今天我们也许会以为从伽利略的发现到牛顿的运动定律只是走了很小的一步.但是应当注意,上面这两条陈述都是讲的整个运动,而牛顿的运动定律则回答这样的问题:外力的作用下,质点的运动状态在一个无限短的时间内应该如何变化?只有考虑到在无限短的时间内发生了什么(微分定律),牛顿才得到一个适用于任何运动的公式.……今天我们已经非常习惯于去形成那些相当于微商的概念,以致我们现在很难再理解那种由二次极限过程而得到普遍的微分定律所需要的非凡的抽象能力了,而在这个过程中,还必须创造出质量的概念.
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以这里所简要说明的基础为根据,牛顿成功地解释了行星、卫星和彗星的运动,直至其最微末的细节,同样也解释了潮汐和地球的进动——这是无比辉煌的演绎成就.天体运动的原因就是我们在日常生活中非常熟悉的重力,这个发现必然给人以特别深刻的印象.
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牛顿的基本原理从逻辑的观点看来是如此完善,以致检验这些原理的动力只能来自经验事实的要求.在进入讨论以前,我必须强调指出,牛顿自己比他以后许多博学的科学家都更明白他的思想结构中固有的弱点.这一事实时常引起我对他的深挚的敬佩,因此我想花点时间来谈一谈这个问题.
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……牛顿的超距作用力的假说一旦被抛弃,电磁理论的发展也就导致了这样的企图:想以电磁的路线来解释牛顿的运动定律.虽然这种努力尚未完全成功,但是力学的基本概念已经不再被认为是物理世界体系的基本组成了.
麦克斯韦和洛仑兹的理论不可避免地会导致狭义相对论,狭义相对论既然放弃了绝对同时行观念,也就排除了超距作用力的存在.由这一理论可知:质量不是一个不变的量,而是依赖于(实际上是相当于)所含的能量.它也表明,牛顿的运动定律只能认为是对低速才有效的极限定律;它建立了一条新的运动定律来代替牛顿定律,在这条新定律里,真空中的光速是极限速度.
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在一种较为形式的意义上来说,牛顿力学也为场论开辟了道路.把牛顿力学应用于连续分布的质量,必然会导致偏微分方程的发现和应用,这种方程第一次为场论的定律准备了语言.就这种形式而论,牛顿的微分定律概念为后来的发展构成了第一个决定性的步骤.
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