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1-5-1 牛顿

艾萨克·牛顿(Isaac Newton,1643—1727)是英国的物理学家数学家天文学家,毕业于剑桥大学。他发现了万有引力(Law of Universal Gravitation)、运动定律(Law of Motion),这是现代工程学的基础,同时也奠定了物理学天文学的基础。牛顿躺在苹果树下,因为苹果掉落而发现万有引力,据说是虚构的。

牛顿的母亲曾经想让牛顿当农夫,所幸当时国王中学的校长亨利斯·托克斯发现了牛顿的潜力,说服了牛顿的母亲,牛顿得以回到学校继续完成他的学业,同时完成了一篇优秀的毕业报告,最后申请到了剑桥大学,开始迈向科学巨人之路。

在求学期间,牛顿对于笛卡儿几何学著作进行了非常认真的研究,特别对于曲线的切线求法十分感兴趣,同时思索是否有更好的解决方法,牛顿在25岁左右开始有了微积分的框架。1665年,他发明了广义二项式定理,同时发展了新的数学理论,这就是我们现在所探讨的微积分。在1666年他有了数学史上第一个有关微积分的论文流数简论,这是物理学运动定理中有关微分积分的概念,因为可以描述物体在拋物线下的运动过程,因此开始受到了关注,只是牛顿没有正式发表,只在朋友间流传。牛顿的第一本正式著作是于1669年发表的De analysi,一般称这是第一本微积分著作,同样只在朋友间流传。这本著作直到1711年才出版。

注:正流数术就是指微分反流数术是指积分

牛顿在1671年完成了第2本著作《流数法与无穷级数》(Method of Fluxions and Inf i nite Series),这本书直到1736年才出版。

牛顿在1676年发表了《曲线求积法》(Tractatus de Quadratura Curvarum),这本著作直到1704年才出版。

牛顿在1687年正式出版了Principia,这本书的算法就是所谓的微积分,不过所使用的符号却采用了古典几何学的方法,使用上不太方便,同时使人难以理解。

下面是牛顿所使用的微分积分符号。

由于此著作出版时间是1687年,相较于欧洲科学家莱布尼茨晚了3年,这也使究竟谁是发明微积分的人成为数学界最大的争议。

其实牛顿在光学力学领域皆很有成就,但这些不属于本书叙述范围。