艾萨克·牛顿(Isaac Newton)

TA 是谁?

艾萨克·牛顿爵士（英語：Sir Isaac Newton；儒略曆：1642年12月25日—1727年3月20日；格里曆：1643年1月4日—1727年3月31日），英國博學家，身兼數學家、物理學家、天文學家、鍊金術士、神學家、作家與發明家等職。他是科学革命及其後啟蒙時代的核心人物，其著作《自然哲学的数学原理》（Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica）於1687年出版，不僅完成物理學史上首次重大理論統一，也奠定经典力学的基礎。牛頓在光学領域亦作出開創性貢獻，並與德國數學家戈特弗里德·莱布尼茨共同被視為微積分的創立者，儘管牛頓實際上早於萊布尼茲多年即已發展出微積分體系。除此之外，牛頓亦對科学方法的形成與完善有所貢獻，其學術成就普遍被認為對近代科學的誕生具有深遠影響。 牛頓在《原理》一書中，提出牛顿运动定律與万有引力定律，此後數世紀間成為主導自然哲學與物理學的核心理論，直至後來被相对论部分取代。儘管如此，牛頓力學在涉及低速（遠低於光速）及弱引力場的大多數物理現象中，至今仍是極為精確的近似模型。他並運用其重力理論的數學描述推導开普勒定律、解釋潮汐、彗星軌道、歲差等諸多天文現象，從根本上消除了外界對日心說的疑慮。他亦解決二體問題，並提出三体问题，證明地球上物體的運動與天體運行皆可由同一套自然法則解釋。牛頓推論地球為一扁球體，後來由亚历克西·克莱罗、夏尔·德拉孔达米纳等人的大地測量所證實，進一步使牛頓力學在歐洲科學界的地位凌駕於舊有理論體系之上。其亦率先經實驗估算地球年齡，並描述了現代風洞的雛形。此外，牛頓還首次對太阳质量作出定量估計。 牛頓建造世界上第一具實用反射望远镜，並提出一套精密的颜色理论，指出稜鏡可將白光分解為可見光譜中的各種顏色。其關於光學的研究成果後來收錄於1704年出版的《光學》（Opticks）一書。牛頓亦首創將稜鏡用作擴束器]]與多稜鏡色散系統，後來成為可調式雷射技術的重要基礎。他還發明反射象限儀，並率先提出古斯-汉欣位移的理論構想。此外，牛頓提出冷却定律，為最早的熱傳遞理論形式之一，也是对流传热理論的重要基礎。他亦首次從理論上計算聲速，並提出牛顿流体與黑體等概念，同時也是第一位解釋马格努斯效应及分析拖曳流动的學者。數學領域方面，牛頓除創立微積分外，牛頓的研究範圍亦極為廣泛。他將二项式定理推廣至任意實數次方，引入皮瑟級數，率先提出貝祖定理，並分類多數三次平面曲线。此外，他亦參與克雷莫納變換研究，發展出求取函數根的牛顿法，創立用於數值積分的牛頓-寇次公式，並最早明確表述一般形式的泰勒级数。除此之外，牛頓還開創变分法研究，提出並解決最早的幾何機率問題，構想出最早形式的線性回歸，亦是向量分析的先驅之一。