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【摘要】：牛顿被称为最伟大的科学家之一近代物理学之父，他所建立的力学体系、光学原理等散发着永恒的光芒。牛顿的实验哲学和推理力学中的科学思维和科学方法也对后面的科学家有着深远的影响。本文就牛顿的实验哲学对其中的科学方法进行介绍分析，并且介绍万有引力定律的发现过程，以此来认识牛顿的实验哲学的强大作用。
【关键词】：牛顿;实验哲学;分析—综合法;归纳—演绎法
前言：牛顿所处的时代，哲学理论正处于经验论取代唯实论的阶段，与此同时，在科学技术领域盛行学者传统与工匠传统汇合的潮流，这两种思想对当时的科学家产生了强烈的影响。牛顿的哲学思想中浓厚的经验主义色彩，并且向经验主义过度，哲学思想处于经验论与唯理论互补的结构中。牛顿的实验哲学和推理力学既强调经验与实验的重要性，也重视推理演绎的过程。
一、牛顿的实验哲学
牛顿认为，科学是通过对自然进行实验而得到的认识，因此，他称之为“实验哲学”。由此出发，他提出了关于自然科学的任务和总的方法论原则：“自然哲学的目的在于发现自然界的结构和作用，并且尽可能把它们归结为一些普遍的法则和一般的定律——用观察和实验来建立这些法则，从而导出事物的原因和结果。”
牛顿在《光学》中几乎概括了他的方法论的全部内容，其中一段内容为：
“在自然科学中，应该像在数学里一样，在研究困难的事物时总是应当先用分析的方法，然后才用总和的方法。这种分析方法包括实验和观测，以及通过归纳法从中作出普遍的结论，并且不使这些结论遭到异议，排除这些异议来自实验或其他确实可靠的真理。因为在实验哲学中是不应该考虑什么假设的，……用这样的分析方法，我们就可以从复合物论证到它们的成分，从运动到产生运动得力，一般地说，从结果到原因，从特殊原因道普遍原因，一直论证到最普遍的原因为止，这就是分析的方法;而综合的方法则是假定原因已经找到，并且已把它们立为原理，再用这些原理区解释由它们发生的现象，并证明这些解释……”
从牛顿《原理》的上述内容中，我们可以概括出他所涉及的几种科学方法：
1、分析—综合方法
1.1分析法
分析法是将客观事物（研究对象）分解成各个组成部分、方面或要素分别加以研究，进而揭示事物整体的本质属性或规律的方法。它是以实物的整体部分关系为其客观基础的。
1.1.2分析法的作用
运用分析法是人们对科学世界的认识精细化、深入化、本质化的条件。分析法能从事物或现象的总体中，分构出该事物或现象的部分、要素和属性，使事物的各种属性和本质清晰地呈现在人们的面前;分析法可导致重大发现;可弥补归纳法的先天不足。
1.1.3分析法的局限
分析法可能将人们的目光限制在片面、狭窄的领域之中;容易使人们忽视内部各部分之间、不同事物之间的有机联系，养成一种孤立、静止和片面的看问题的习惯。
1.2综合法
综合，就是在思想中把对象的各个部分、各个方面和各种因素联结起来考虑的一种思维方法。
第一种综合法：把分析过的研究对象的各个部分、各种属性和因素联合成整体进行研究，从而在整体上把握客观事物的本质属性和规律的思维方法。
第二种综合方法：把不同种类、不同性质的事物组合在一起。
1.2.1综合法的作用
首先，综合方法能全面地、本质地、深刻地揭示事物自身及一事物和另一事物的联系，使人们对各种事物有一个全面的本质的正确认识;其次.综合的认识优于分析的地方，在于它恢复并把握了事物本来的联系和中介、克服了分析给人的眼光造成的局限，把分析得出的片断、分散、余乱的资料通过综合，形成理论和理论体系，出而就能揭示出事物在共分割状态下不留显现出来的特性。
1.3分析法与综合法的双重应用
科茨在为牛顿的《原理》第二版写的序中，是分强调牛顿重视分析法和综合法，他写道：“牛顿是用双重方法，也就是用综合法和分析法来进行工作的。从一些特选的现象分析，他导出了自然界的各种力，以及这些力所遵循的比较简单的规律，再从这里经过综合而说明其他事物的构造……在这方面，他给了我们一个光辉的范例，因为在说明宇宙体系的时候，他轻而易举地用重力把宇宙体系推了出来。”可见，分析—综合法能够沟通部分与整体之间的联系，这二者是不可分割。
2、归纳—演绎法
2.1归纳法
归纳法是从特殊到一般，优点是能体现众多事物的根本规律，且能体现事物的共性。缺点是容易犯不完全归纳的毛病。
2.1.1牛顿归纳思想的特点
第一是，把归纳建立在对现象的深入细致的考察基础上;第二是，归纳之基点是从运动中作出高度的抽象，这不同于亚里士多德的直觉顿悟，也不同于大多数自然哲学家的做法——概括观察结果的技巧。如牛顿第一定律，但实际上宇宙中的万有引力无所不在，不受外力作用的物体只是一个抽象概念;第三是，牛顿强调归纳综合的推论必须由实验来验证。这是他高于归纳主义创始人弗兰西斯.培根的主要方面。如万有引力定律通过实验证实没有反例，这样的定律便是可靠无疑的了。
2.2演绎法
演绎法是从一般到个体的方法。优点是由定义根本规律等出发一步步地推，逻辑严密结论可靠，且能体现事物的特性。缺点是缩小了范围，使根本规律的作用得不到充分的展现。
2.3归纳—演绎法的应用
牛顿在力学实验时，运用来了大量归纳法，他曾写道“在实验物理学上，一切定理均由现象推得，用归纳法推广之”。实验总是具体的、个别的。只有重复大量的实验，才可能从中归纳出一些可能的规律。这些规律是否正确可靠，还必须通过演绎去具体解决问题，从解决问题中，通过反馈，可以或证实、或否定、或修改归纳的结果。牛顿在实验时，强调归纳法;在应用力学定律解决问题时，大量地巧妙地应用了数学演绎的方法。
3数学—物理方法
把数学方法与物理研究结合起来，形成数学—物理方法，这是牛顿《原理》的重要特色。牛顿认为几何学与力学是不能分割的。他指出认为几何学是纯理的、精确的，而力学则是实用的、不精确的这句话是片面的。他认为几何学之基础在实用力学方面，而几何学为广大力学之一部分，能建设证明其方法。
另外，牛顿所取得的巨大成就，在最重要最关键的地方就是他有高深的数学基础，微积分的创立让他比同时代的科学家更好地解决物理学问题，建立起牛顿力学的宏大体系。
4、实验—抽象法
在物理研究中，有许多的概念、规律、结论是建立在物理实验基础上的，但是也有不少实验，由于实际条件的限制难以实现，于是需要在大量可靠的实验事实的基础上，通过科学推理，得出理想实验的结论，这个过程和方法就是实验推理的方法。
利略著名的斜面理想实验——将空气阻力和摩擦力完全消除，建立一个理想化的斜面，牛顿在伽利略的理想实验基础上，根据逻辑法则，对过程进一步分析、推理，找出其规律，产生了著名的牛顿第一定律。因而该定律虽然不能用实验直接来验证，但它是在实验的基础上，通过推理得出来的规律。这个规律阐明了力和运动的关系。
5、外推法
外推方法是指科学工作者在一定领域和范围内通过经验（实验）归纳得到的确实可靠的知识（规律）的基础上，推及到其他的相同或相似的未知领域以获得新的科学发现、新的知识（规律）的一种思维操作的方法
【关键词】：牛顿;实验哲学;分析—综合法;归纳—演绎法
前言：牛顿所处的时代，哲学理论正处于经验论取代唯实论的阶段，与此同时，在科学技术领域盛行学者传统与工匠传统汇合的潮流，这两种思想对当时的科学家产生了强烈的影响。牛顿的哲学思想中浓厚的经验主义色彩，并且向经验主义过度，哲学思想处于经验论与唯理论互补的结构中。牛顿的实验哲学和推理力学既强调经验与实验的重要性，也重视推理演绎的过程。
一、牛顿的实验哲学
牛顿认为，科学是通过对自然进行实验而得到的认识，因此，他称之为“实验哲学”。由此出发，他提出了关于自然科学的任务和总的方法论原则：“自然哲学的目的在于发现自然界的结构和作用，并且尽可能把它们归结为一些普遍的法则和一般的定律——用观察和实验来建立这些法则，从而导出事物的原因和结果。”
牛顿在《光学》中几乎概括了他的方法论的全部内容，其中一段内容为：
“在自然科学中，应该像在数学里一样，在研究困难的事物时总是应当先用分析的方法，然后才用总和的方法。这种分析方法包括实验和观测，以及通过归纳法从中作出普遍的结论，并且不使这些结论遭到异议，排除这些异议来自实验或其他确实可靠的真理。因为在实验哲学中是不应该考虑什么假设的，……用这样的分析方法，我们就可以从复合物论证到它们的成分，从运动到产生运动得力，一般地说，从结果到原因，从特殊原因道普遍原因，一直论证到最普遍的原因为止，这就是分析的方法;而综合的方法则是假定原因已经找到，并且已把它们立为原理，再用这些原理区解释由它们发生的现象，并证明这些解释……”
从牛顿《原理》的上述内容中，我们可以概括出他所涉及的几种科学方法：
1、分析—综合方法
1.1分析法
分析法是将客观事物（研究对象）分解成各个组成部分、方面或要素分别加以研究，进而揭示事物整体的本质属性或规律的方法。它是以实物的整体部分关系为其客观基础的。
1.1.2分析法的作用
运用分析法是人们对科学世界的认识精细化、深入化、本质化的条件。分析法能从事物或现象的总体中，分构出该事物或现象的部分、要素和属性，使事物的各种属性和本质清晰地呈现在人们的面前;分析法可导致重大发现;可弥补归纳法的先天不足。
1.1.3分析法的局限
分析法可能将人们的目光限制在片面、狭窄的领域之中;容易使人们忽视内部各部分之间、不同事物之间的有机联系，养成一种孤立、静止和片面的看问题的习惯。
1.2综合法
综合，就是在思想中把对象的各个部分、各个方面和各种因素联结起来考虑的一种思维方法。
第一种综合法：把分析过的研究对象的各个部分、各种属性和因素联合成整体进行研究，从而在整体上把握客观事物的本质属性和规律的思维方法。
第二种综合方法：把不同种类、不同性质的事物组合在一起。
1.2.1综合法的作用
首先，综合方法能全面地、本质地、深刻地揭示事物自身及一事物和另一事物的联系，使人们对各种事物有一个全面的本质的正确认识;其次.综合的认识优于分析的地方，在于它恢复并把握了事物本来的联系和中介、克服了分析给人的眼光造成的局限，把分析得出的片断、分散、余乱的资料通过综合，形成理论和理论体系，出而就能揭示出事物在共分割状态下不留显现出来的特性。
1.3分析法与综合法的双重应用
科茨在为牛顿的《原理》第二版写的序中，是分强调牛顿重视分析法和综合法，他写道：“牛顿是用双重方法，也就是用综合法和分析法来进行工作的。从一些特选的现象分析，他导出了自然界的各种力，以及这些力所遵循的比较简单的规律，再从这里经过综合而说明其他事物的构造……在这方面，他给了我们一个光辉的范例，因为在说明宇宙体系的时候，他轻而易举地用重力把宇宙体系推了出来。”可见，分析—综合法能够沟通部分与整体之间的联系，这二者是不可分割。
2、归纳—演绎法
2.1归纳法
归纳法是从特殊到一般，优点是能体现众多事物的根本规律，且能体现事物的共性。缺点是容易犯不完全归纳的毛病。
2.1.1牛顿归纳思想的特点
第一是，把归纳建立在对现象的深入细致的考察基础上;第二是，归纳之基点是从运动中作出高度的抽象，这不同于亚里士多德的直觉顿悟，也不同于大多数自然哲学家的做法——概括观察结果的技巧。如牛顿第一定律，但实际上宇宙中的万有引力无所不在，不受外力作用的物体只是一个抽象概念;第三是，牛顿强调归纳综合的推论必须由实验来验证。这是他高于归纳主义创始人弗兰西斯.培根的主要方面。如万有引力定律通过实验证实没有反例，这样的定律便是可靠无疑的了。
2.2演绎法
演绎法是从一般到个体的方法。优点是由定义根本规律等出发一步步地推，逻辑严密结论可靠，且能体现事物的特性。缺点是缩小了范围，使根本规律的作用得不到充分的展现。
2.3归纳—演绎法的应用
牛顿在力学实验时，运用来了大量归纳法，他曾写道“在实验物理学上，一切定理均由现象推得，用归纳法推广之”。实验总是具体的、个别的。只有重复大量的实验，才可能从中归纳出一些可能的规律。这些规律是否正确可靠，还必须通过演绎去具体解决问题，从解决问题中，通过反馈，可以或证实、或否定、或修改归纳的结果。牛顿在实验时，强调归纳法;在应用力学定律解决问题时，大量地巧妙地应用了数学演绎的方法。
3数学—物理方法
把数学方法与物理研究结合起来，形成数学—物理方法，这是牛顿《原理》的重要特色。牛顿认为几何学与力学是不能分割的。他指出认为几何学是纯理的、精确的，而力学则是实用的、不精确的这句话是片面的。他认为几何学之基础在实用力学方面，而几何学为广大力学之一部分，能建设证明其方法。
另外，牛顿所取得的巨大成就，在最重要最关键的地方就是他有高深的数学基础，微积分的创立让他比同时代的科学家更好地解决物理学问题，建立起牛顿力学的宏大体系。
4、实验—抽象法
在物理研究中，有许多的概念、规律、结论是建立在物理实验基础上的，但是也有不少实验，由于实际条件的限制难以实现，于是需要在大量可靠的实验事实的基础上，通过科学推理，得出理想实验的结论，这个过程和方法就是实验推理的方法。
利略著名的斜面理想实验——将空气阻力和摩擦力完全消除，建立一个理想化的斜面，牛顿在伽利略的理想实验基础上，根据逻辑法则，对过程进一步分析、推理，找出其规律，产生了著名的牛顿第一定律。因而该定律虽然不能用实验直接来验证，但它是在实验的基础上，通过推理得出来的规律。这个规律阐明了力和运动的关系。
5、外推法
外推方法是指科学工作者在一定领域和范围内通过经验（实验）归纳得到的确实可靠的知识（规律）的基础上，推及到其他的相同或相似的未知领域以获得新的科学发现、新的知识（规律）的一种思维操作的方法