牛顿为什么也是数学家?
2020-12-05 05:53
数学和物理本身就有千丝万缕的联系,物理学家的数学能力一般都不会太差,有些物理领域需要用到较为高深的数学知识,例如,广义相对论需要用到张量分析和微分几何,弦理论物理学家爱德华·威腾获得过数学领域的最高奖项——菲尔兹奖。很多物理学家都有很强的数学能力,并且有些还是数学家,其中就包括牛顿。
牛顿不仅是人类有史以来最伟大的物理学家之一,而且也是最伟大的数学家之一,他与阿基米德和高斯并称世界三大数学家(不少人主张欧拉也应该与他们齐名)。牛顿之所以在数学领域久负盛名,当然是因为他为数学做出过开创性的贡献。
牛顿的最大数学贡献在于创立了微积分(与他同时代的莱布尼兹也独立发明微积分)。虽然微分和积分思想早在牛顿之前就已经萌芽,但牛顿把微积分体系化,让微积分成为一套强大的数学工具。正是通过微积分,牛顿推导出了万有引力定律的数学形式,这为数学和物理学的结合树立了典范。微积分目前广泛应用于各种领域,科学和工程学都离不开这套理论。
牛顿还有一项重要的数学贡献是广义二项式定理,任意实数次幂都能使用。另外,还有牛顿恒等式等重要贡献。莱布尼兹曾经高度盛赞牛顿的数学贡献:牛顿贡献了当时已知数学领域的一半。
数学物理在牛顿手里得到了巨大的发展,他写出了史诗级巨著——《自然哲学的数学原理》,这本著作深刻地影响了物理学的发展,成为近代科学的标尺。
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