牛頓有哪些發現與發明

Question

因為要寫報告
所以各位大大.拜託快幫我解答
牛頓有哪些發現與發明?
我很需要

Answer 1

最主要還是運動三大定律，或我們現在稱之為牛頓三大定律：

圖片參考：http://www.bud.org.tw/edition2/image/anim_rt.gif
第一定律是慣性定律，簡單的說就是「除非有外在的力量加進去，要不然保持靜止的物體，會永遠保持靜止；沿一直線作相同速度運動的物體，也會一直持續不停的跑下去」。
就好像一顆球，你不去碰它，沒有風去吹它，它永遠不會動；但是你把它往前丟出去，如果沒有任何摩擦力、阻力，球也會一直往前跑，跑到天涯海角。

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第二定律簡單的說是「當物體受到外來的力量時，它會沿著這個力量的方向，加快速度運動，力量越大速度就越快」。
譬如：那顆球，如果你一直持續的推它，持續的把力量加給它，它是不是會越跑越快呢！

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至於牛頓第三定律是在說明：每一個施加於物體的力量，都會同時產生一個大小相等而且方向相反的反作用力。這定律也叫做「作用與反作用定律」。
譬如：當你拍打桌面時，同時桌面也會回送你一個相反的力量，所以你的手會痛。下次發脾氣拍打桌子時，就要記得小力一點了！
以上這些，全部都構成了牛頓的經典力學，為物理學帶來了全新的方向。
　

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萬有引力
牛頓另外還有一個偉大的發現，就是發現了萬有引力。事實上，萬有引力的概念早就有人發現並且提出來了。跟牛頓同時期的一些科學家，都曾經想要證明萬有引力的存在，可是，只有牛頓利用數學原理，證明萬有引力適用於一切物體，而且證明了地球上的重力與物體間的引力本質相同。從牛頓所確立的萬有引力之後，科學家可以輕易的解釋歲差、視差、潮汐、地球的形狀及彗星的運動等問題，甚至能推算出海王星的存在。
　

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牛頓的其他成就

牛頓會的不只有力學，對於光學，他也很有一套喔！牛頓在家鄉躲瘟疫的那段期間，還製造出堪稱當時最完美的望遠鏡，如果你有機會參觀現代最棒的望遠鏡，你會發現它的構造和當初牛頓做的沒什麼兩樣，牛頓很酷吧！


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牛頓日夜從事研究的書桌，桌上放置的就是他自製的反射式望遠鏡
1704年，他出了一本叫做《光學：光的折射、反射、繞射和顏色》的書，這本書一出來，使他在科學界的地位更加崇高。1705年，他受封為英國的爵士，是第一個因為學術成就而獲得這種頭銜的科學家。

有很長一段時間牛頓對物理不感興趣，反而很喜歡研究化學和煉金術，因為他太過內向，所以都沒有公佈自己的化學實驗目的和結果。此外，牛頓也探討宗教事物，有許多關於宗教的作品，在他死後彙集出版。他也曾當選國會議員及擔任鑄幣局局長，1703年，當選為英國皇家學會的主席，這個職務一直擔任到他去世為止。牛頓逝世於1727年，享年83歲。
　

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站在巨人的肩上
牛頓的物理學指導我們科學發展長達兩百多年，在二十世紀以前，人們以為牛頓的學說已經是物理學的頂峰，一切物理學的疑難都可以在他的學說中找到答案。但是，他的經典力學最後仍然被愛因斯坦的「相對論」修正了，現在物理學的發展也已經完全超越了他的學說內容；但是，牛頓提供了建立科學所需要的定理，促成了現代科學的誕生，你說，他是不是比任何人都偉大呢！

Answer 2

牛頓想那月亮繞地球飛行的速度v月應該是它的繞地軌道長除以繞地球周期(v月＝2πr/T)，月亮的向心加速度a月＝v2月/r＝4π2r/T2＝0.0027米/秒2(T=27.3天＝2.36106秒，v＝3.8108米)。這是天上的規律。那麼地球吸引蘋果呢？它的加速度就是自由落體加速度g＝9.8米/秒2。根據開普勒三定律可推出兩行星間的吸力與它們間的距離平方成反比。天上地下的規律一個樣，那麼這個比例是成立的a月/g＝R2/v2(R是地球半徑，即蘋果到地心距離；r是地月間距離)。g=9.8，r=60R，所謂a月＝9.8(1/60)2＝0.0027米/秒2。妙極了，從不同的途徑推出了一樣的結果，這就證明天上地下，蘋果月亮原來一個樣啊。物體間都是一種同樣的吸力，其所以大小不同只是由於它們的質量和相互間的距離不同。F=GMm/r2。這種力是不分天南海北，春夏秋冬，天上地下，到處都有的萬有引力啊。

1667年，瘟疫剛消失，牛頓便重返校園，翌年獲碩士學位，有個假日，牛頓在房中，推演著那引力的公式，一抬頭只見門縫裏露進一縷細細的陽光，自語道："從來沒有見過這樣細的光絲，不知可否將它再分成幾縷？"這麼想著，他便伸手從抽屜裏摸出一塊三稜鏡，迎上去截住那絲細光，然後回頭去看這光落在牆上的影子。那牆上竟出現一段紅、橙、黃、綠、青、藍、紫的彩色光帶。他反覆玩三稜鏡的遊戲。領悟到一個秘密：我們平時看到的白光，其實不是一色白，它是由許多光混合成的。1668年製成第一架反射式望遠鏡。

1669年，在他老師巴羅(Barrow)辭職後，繼任為三一學院的數學教授；同年用級數展開法計算雙曲線下的面積，同時發明了二項式定理及在著書"無限項方程式分析"中談到微積分基本定理；1672年2月，牛頓在皇家學會上宣讀了《光和顏色的新理論》的論文，歸納了十三個命題。他指出：我們平常看見的白光不過是發光體發出的各種顏色光的混合。白光可以分解成從紅到紫的七色光譜。一切自然物體的顏色是因為它們對光的反射性能不同。按這個理論，虹的問題解決了，它不過是白光讓空中的水滴(相當於三稜鏡)分成七色而已。物體的顏色不同不過是因為各自的反射性能不同。牛頓並因此而創立了光譜理論。

1679 年， 牛頓用新的測度計算地球的半徑， 並同時利用自己發明的微分法來理解行星在橢圓軌道上的運動， 而導出他的 萬有引力公式。

1686年，公佈有萬有引力的巨著《自然哲學的數學原理》。1687年夏天，這部科學史上劃時代的巨著《自然哲學的數學原理》終於由哈雷(Edmund Halley,1656~1742，哈雷慧星的名字由來) 的主持和資助出版了。
牛頓在萬有引力問題上的具體貢獻，歸納起來有三點：第一，運用積分法證明球體的引力場可以看作質量集中在球心上的質量來處理；第二，得到了正確的萬有引力定律數學表達式；第三，把引力理論應用到一切物體之間，使之具有普遍性，確定了天體之間的引力和地球上的引力的同一性。

1704年發表《光學》和《曲線求積法》。1705年，他被封為貴族。1707年《算術通論》出版。1711年《用無窮多項方程的分析》出版。

牛頓仔細推敲 Kepler 的三個運動定律，發現從 Kepler 的第二運動定律－面積律，居然可以推出太陽的引力是向心的（即指向太陽）。反過來，假定了向心力，面積律就成為必然的結果。經過計算的結果，牛頓發現有點問題，他無法確定，求一個均質球體對一質點的引力，是否可以把質量集中在球心而為之。有了這些困難，牛頓不敢驟而確立萬有引力原理，甚且暫時放棄了引力的研究。

到了1684年，Hooke 遇到 Wren 及 Halley 等人，宣稱他已得到星球運行的引力法則。Wren 不信，願意提供獎金給能夠解決這個問題的人。Halley 向牛頓提起這個問題，並問道：假如是平方反比律，那麼行星的軌道是什麼？牛頓馬上答道：橢圓。你怎麼知道的？我早就算過了。於是牛頓向 Halley 提起他在這方面的探索結果。 Halley 覺得很有意思，要牛頓再試一次。

牛頓利用1671年最新測量的地球半徑的數據重新計算，也用微積分技巧解決了困擾多年的煩惱，確定『一個均質球體對一質點的引力，可以把質量集中在球心』。由此順利由由萬有引力公式推演出 Kepler 的三個運動定律。於是他開始編寫《自然哲學的數學原理》一書，並於1687年（七月五日）出版。


2007-03-01 17:39:00 補充：
其實虎克(Hooke) 等人早也猜到平方反比律，但他們沒有良好的數學工具，所以推演不出克普勒( Kepler )的運動定律，更何況是其他的結果。牛頓擁有應付動力學的利器微積分，得以完成此一曠世巨著。就如其書名所示，這本書的主旨是用數學的語言來描述、來推敲自然的現象。哥白尼開始的科學革命，終於在牛頓的手中成了氣候，而為此後三百年的科學進展奠下深厚的基礎。

Answer 3

他發現了微積分法，重力法則，牛頓環，作用力與兩物體間的距離平方成反比，還有白光可分成紅澄黃綠藍淀紫等。發明則有反射望遠鏡。