文档介绍：牛顿的《自然哲学的数学原理》
牛顿的巨著《自然哲学的数学原理》是一部不太容易理解的著作，因为
牛顿编写时所使用的编写的方法是经典式的几何学方法。如果应用牛顿自己
发明的微分学的方法来叙述，那就可简明易懂得多。牛顿所以那样编写，一
个原因是他欣赏经典的表达方式，另一原因是作者恐怕读者不能完全理解他
所发明的数学方法（流率术），而产生误解，遭到他认为的 “迫害”，故宁
舍易而就难。《自然哲学的数学原理》于 1934 年经数学家卡乔里用当时的数
学与文字改写出版，因为自牛顿以来表达科学知识的文字与方法都已改变，
可是这改写本里的内容与理论，和原著却是一样的。现今所流行的《自然哲
学的数学原理》版本便是这种改写本。
《自然哲学的数学原理》不是简单地攥集古人的知识，而是反映牛顿本
人成就而写成的一部著作，它是科学史上富有创见性的作品。牛顿不仅将
力学的基本定律陈述在书内，而且还有为了证明这些定律，而运用自己所发
明的数学工具。书中所叙述的一些运动定律，以前从来没有人象他讲得那样
透彻，几百年来力学上存在的问题，在《自然哲学的数学原理》内都有明确
的解答。第一版于 1687 年 7 月出版，版本不大(32 开)，篇幅约五百页，文
字之外还有许多木刻图画。
哈雷耐心地完成《自然哲学的数学原理》的编辑工作，他对于印就的作
品，感到无比欢喜。他写信给牛顿说：“我终于将你的书编毕出版，我希望
能使你高兴。我将以你的名义送给皇家学会，以及波义耳（ Robert
Boyle，1627〜1691，英国化学家）、佩吉特（Paget，数学家）、弗拉姆
斯蒂德（ 1648〜1719，天文学家）三位先生各一册。如果城里
（指伦敦)还有别人需要，你愿意由我代送，请告诉我，自当照办。随信奉
上二十册，你可分赠给剑桥的朋友们，大学书店的经理人会帮你办理的。”
《自然哲学的数学原理》的第一版很快销售一空。不到一年，这本书即使以
高于原价三、四倍的钱，还难以买到。有一位苏格兰人为了学****的需要，索
性手抄一册。
这本书的开头，作者以导言的方式，开门见山地写下他有名的运动定律：
第一定律：静止的物体永远静止，运动的物体在直线上以不变的速度，
继续运动，除非受到外力的作用。
这定律导入了惯性的概念，所以又叫做惯性定律。假如你坐在时速为三
十公里的汽车上，汽车忽然煞住，如果你不抓住扶手，你上身便会向前倾倒，
因为你这时仍处在运动的状态中。你所感觉到的这个使你向前倾倒的力便是
惯性的表现。所以惯性即是物体有保持原有静止或运动状态的特性。一个物
体具有的惯性量，与用以使物体减速或加速，停止或改变方向所需的力成正
比。
再设想将一个玩具小车放在平滑而坚硬的铁轨上，然后将车推动，根据
运动第一定律,这小车应该在轨道上以匀速前进。然而，实际的情况不是这
样的，因为这定律没有考虑摩擦力。事实上