290.牛顿从来没说过F=ma：科学定律演化过程
大学不惑
## 摘要
本期播客探讨了牛顿第二定律的公式F=ma的来源和演变过程。主播小新老师指出，虽然大家普遍认为F=ma是牛顿提出的，但实际上牛顿在其著作《自然哲学的数学原理》中并未直接表述这一公式。主播详细介绍了牛顿对力的定义和理解，以及后来科学家对这一公式的进一步发展和修正，特别是在相对论提出后，质量不再是一个常数，而是随速度变化的量。此外，主播还讨论了科学研究的复杂性和人类认知的局限性，强调了科学探索的持续性和谦逊态度。
## 亮点
- 📚 牛顿在其著作《自然哲学的数学原理》中并未直接提出F=ma公式，而是通过数学方式描述了力的作用和物体的运动状态。
- 🔍 后来科学家如法国的格里农（P. Varignon），德国的莱布尼茨（G. Leibniz），
等，通过实验和理论推导，逐步明确了F=ma的公式形式，并将其应用于实际物理问题的解决。
- 🌌 随着相对论的提出，质量不再是一个常数，而是随速度变化的量，这使得经典力学中的F=ma公式需要进行修正。
- 🧠 科学研究是一个复杂且持续的过程，人类对自然界的认知是有限的，需要保持谦逊和开放的态度。
- 💡 通过回顾科学史，我们可以更好地理解科学原理的演变过程，以及科学家们在探索未知领域时的努力和贡献。
## 思考
1. 牛顿在《自然哲学的数学原理》中是如何定义力的？这与我们今天对力的理解有何不同？
2. 相对论提出后，F=ma公式发生了哪些变化？这些变化对物理学的发展有何影响？
3. 科学研究的复杂性和持续性如何影响我们对自然界的认知？我们应如何保持对科学的谦逊态度？
##相关信息:
1.1948年在第九届国际度量衡会议中（The General Conference on Weights and Measures ）采用 Newton作为国际标准单位（SI Units）并沿用至今。
2.剑桥大学提供的英文版《自然哲学的数学原理》下载链接：
9781107020658_frontmatter.pdf (cambridge.org)
##相关文献：
1.Newton, I. Newton’s Principia: The Mathematical Principles of Natural Philosophy (A.Motte, Trans.). New York: Daniel Adee. (1846)
(Original work published 1687，注：1687年是清圣祖康熙二十六年，中国农历丁卯年).
2.Varignon, P. Maniére générale de déterminer les Forces, les Vitesses, les Espaces & les Tems.In Académie Royale des Sciences (Ed.), Histoire de l'Academie royale des sciences-Avec les memoires de mathematique & de physique, Année 1700, 22-27. Paris: Jean Boudot.(1700).
3.Varignon, P. Des mouvements variés à volonté, comparés entre eux et avec les uniformes. In Académie Royale des Sciences (Ed.), Histoire de l'Academie royale des sciences-Avec les memoires de mathematique & de physique, Année 1707, 222-275. Paris: Gabriel Martin.(1707).
4.Bernoulli, J. Recherches physiques et géométriques sur la question: Comment se fait la propagation de la lumière. Paris: Imprimerie Royale.(1736).
5.Jammer, M. Concepts of Mass in classical and modern physics. New York: Dover.(1997).
6.Euler, L.De´couverte d’un nouveau principe de Me´canique, Me´moires de l’ acade´mie des sciences de Berlin, 6, Berlin: Berlin Academy, 185–217.(1750).
7.Euler, L. Theoria motus corporum solidorum seu rigidorum ex primisnostrae cognitionis principiis stabilita, ad omnes motus, qui in hujusmodicorpora cadere possunt, accommodata Greifswald: Rostochii et Gryphiswaldiae litteris et impensis, A. Rose, Germany.(1765).
