编者按

中国共产党优秀党员、退休干部、著名的力学教育家和科学家、北京大学工学院教授朱照宣先生，于2022年12月29日凌晨零时许因病医治无效在京病逝，享年92岁。

朱照宣先生一生博学多才，治学严谨，淡泊名利。他倾注毕生心血教书育人，编著翻译校订了大量的力学丛书，其中《理论力学》已成为各大高校广泛使用的经典教材。他讲授的《理论力学》基础课影响了一代代力学人，培养了一大批力学带头人接班人。朱照宣教授最早将非线性力学、混沌理论引入中国科技界，为我国当代力学学科的发展做出了重要贡献。他为发展我国力学教育和科学事业奋斗了一生。他的辞世是我国力学教育界和科学界的巨大损失。

现重发朱照宣先生亲自撰写的经典科普文章《牛顿<原理>三百年祭》，以表达对朱先生的深切缅怀！

送朱先生挽联：

上：学为人师行为世范育英才无数

下：来乃高人去乃仙魂留业绩千古

横：无限怀念先生

▲ 朱照宣先生

牛顿《原理》三百年祭

牛顿(I.Newton,1642-1727)在1686年5月8日为他的《自然哲学的数学原理》（Philoso-Phia Naturalis Principia Mathematica）写了序言，在哈雷（E.Halley，1656-1742）的推动下，1687年《原理》正式发表。三百年来，人们对《原理》见仁见智，无可争辩的是，它对自然科学的发展，乃至整个人类文明，起着重大的历史作用。正是：

Nature and Nature’s law lay hid in night；

God said，“Let Newton be”，and all was light。

——波普（A.Pope，1688-1744）

意思是说，道法自然，久藏玄冥；天生牛顿，万物生明。

中国的力学科学是从西方引进的。阮元（1764-1849）编的科学家传记《畴人传》中列进了奈端（即牛顿）的名字，但只字未提其贡献。1859年，李善兰（1811-1882）翻译了《原理》的一部分，未能出版（现在《原理》的中译本是郑太朴译，1931年出版），而《原理》中的基本结果，则在李善兰所译《重学》（即力学）和《谈天》（天文学）中有所阐明，逐渐在中国得到传播。

《原理》给出的运动定律和万有引力定律，不可能在中国固有的科学技术传统中得出。中国的历史文献中，始终没有加速度这种概念。中国的传统数学，也还没有为产生加速度和万有引力概念提供必要的工具——圆锥曲线理论。伽利略（Galileo Galilei，1564-1642）从自由落体运动规律中归纳出加速度的概念时，用到了抛物线的性质。牛顿从行星运动规律导出万有引力定律，需要用椭圆的性质。在欧洲，圆锥曲线理论这一工具是现成的，早在古希腊，阿波罗尼（Apollonius，约公元前260-190）在他的《圆锥曲线》专著中列出了400个命题。在中国，椭圆的“椭”字（古文是提手旁）只是“拉长”的意思（如见《史记·平淮书》）“椭圆”一词最早可能见于《测量全义》（1631年）和爱新觉罗·玄烨（康熙，1662-1722）主编《数理精蕴》中《几何原本》的节译本，而“抛物线”一词则在李善兰时期才有。以《原理》为代表的西方科学，促进了中国科学的发展，也冲击着中国的传统科学思维方法。

纪念伟大人物、伟大成就，通常以颂词为主，这里却想从另外的角度提出问题。

《原理》发表以来的三百年，牛顿力学经历了两个阶段。

前280年是一个阶段。那时认为由微分方程所确定的动态总是确定性的。发展的“顶峰”就是拉普拉斯（P.S.Laplace，1749-1827）的决定论。从此“机械论”成为“力学观”的代名词。玻尔兹曼（L.E.Boltzmann ，1844-1906）看到了它的缺点，在大量粒子运动的问题中提出统计力学的思想。但他得不到当时权威们的支持而感到抑郁以至自杀。随机论打进了物理科学王国，这对传统思想是个巨大的冲击。这种冲击连伟大的爱因斯坦（A.Einstein，1879-1955）也受不住，他深信上帝（指自然规律）不是在掷骰子。以后，人们认为“决定论”和“随机论”非此即彼，牛顿力学和统计力学之间是界线分明的。

后20多年则是另一个阶段。以卡姆定理（KAM是A.N.Kolmogorov，1903-，V.I.Arnol’d，1937—和J.Moser，1928— 三人姓氏合称）为代表混沌理论揭示了决定论和随机论之间、牛顿力学和统计力学之间没有不可逾越的界线。混沌理论宣告了玻尔兹曼在这方面比爱因斯坦高明些。它还对玻尔兹曼的论证作了补充。不仅大量粒子的系统要用统计力学，两个自由度的保守系统也得用统计力学，连掷骰子本身也既是决定论的又是概率论的。它从根本上为牛顿力学摘除了“机械论”的帽子。

牛顿和莱布尼兹（G.W.Leibniz，1646-1716）发明了微积分。在前280年中，微积分和它的后继者（微分方程、变分方法、泛函分析等等）成为研究力学问题有力的、不可缺少的数学工具。然而，在最近20多年来，由于电子计算机的发展，人们开始感觉到在离散型的数学方面，在有限数学方面，理论储备远远不够。也许这是280年太偏重于连续的数学（力学中以连续统假设为前提）、无限小的数学，而计算机所能认识的则是离散的、有限的数学，同时又具有统观全局，不限于局部的能力。这个问题，也只是在新型的动力模型（如映射、点格自动机等）得到发展后才逐渐认识到的。

近年来，越来越多的人感到在物理科学中“还原论”（reductionism）方法的缺陷，主张在用分析方法（这从《原理》以来占统治地位）的同时，要附加综合的方法。他们甚至想到了中国的传统。例如普利高津（I.Prigogine，1917—）提出要把西方科学方法和中国科学传统结合起来。西方有些学者却“病急乱投医”，有的想从“本体论”（ontology）中寻找出路；更有的认为即使在社会科学领域中，也要让热力学第二定律把牛顿力学排挤出去。

我们对待牛顿的《原理》，对待《原理》以来的牛顿力学，是和对待牛顿其人一样，既不肯定一切，也不否定一切。太阳也有黑点。牛顿曾设想，按平方反比引力规律物体接近地球时将以螺旋线方式趋近地心（假设地球可以穿透）。1679年，比他年长的胡克（R.Hooke，1635—1703）向他提出，应是椭圆而不是螺旋线。牛顿接受了这个意见，并作出了数学证明。在《原理》发表时，胡克要求牛顿在序言中“提一下”此事，但牛顿断然拒绝，甚至给哈雷写信说不惜牺牲《原理》中的一卷，以致后来胡克控告牛顿剽窃他的成果。在和莱布尼兹争微积分发明权时，牛顿曾在背后做了些小动作，此事在他身后200多年才被发现。这些事，使爱因斯坦十分震惊，他批评牛顿“爱虚荣”。（见《爱因斯坦文集》商务版第一卷620页）。一眚不能掩大德。牛顿晚年终于声称，他是站在巨人的肩上才看得远些，他只是海边拣石头的一个孩子。也许这是“人之将死，其言也善”，然而这终究是正确的认识论。我们正是以这样的认识论来看待牛顿力学、看待中国的科学方法传统。近20多年的科学揭露了牛顿力学中的一些新问题，我们不会因而抛弃《原理》以来的成果，正如相对论并非否定牛顿定律一样。我国科学传统方法中整体的观点、系统的观点远比西方的多些。但我们也不会忽视固有传统中的弱点。不然的话，为什么连椭圆也得从西方引进呢？我们还是采取分析批判的态度，扬弃（Aufheben）的态度。

《原理》其书、牛顿其人，千秋功罪，可以评说。我们的信念是：世界是可以认识的，没有不可认识的东西；认识世界的过程又是没有穷尽的，决不会有哪一天我们认识了宇宙的终极本体。真理总是以相对真理形式出现的，相对真理中又包含着绝对真理。无数相对真理的总和，就是绝对真理。

（本文发表于《力学与实践》1987年第5期，略有改动）

附：

武际可先生对朱照宣先生《牛顿<原理>三百年祭》一文的评价

这篇文章的重要性在于，第一次从内部解剖力学学科发展所需要的条件讨论问题。作者在简述牛顿《原理》的影响及对牛顿简要评述的同时令人信服地指出，牛顿总结的运动定律需要加速度的概念与圆锥曲线的性质，而中国没有，从而近代力学不可能产生在中国。

在此以前的许多学者，都是从哲学、社会学和政治等方面讨论问题。虽然也不乏精辟见解，但总给人说服力不强的感觉。更有人从庸俗的唯生产力论的角度讨论问题，简单地认为力学是从生产中来的，中国的生产力不够发达，所以力学就落后了。

朱照宣的文章也告诉我们，讨论科学发展的问题，不可机械地套用唯生产力论的教条。极限与圆锥曲线完全是思维的创造，并不是起源于生产。它启发我们去思考，中国没有推理数学的原因，是因为没有逻辑学。而逻辑学发展来源于辩论，中国的专制统治下不可能有辩论，所以逻辑学也就不可能发育。这使我们更深刻地认识民主与科学的内在关系。

力学是近代科学的领头羊，朱照宣的文章，在令人信服地说明中国不可能产生近代力学的同时，也间接地回答了所谓的李约瑟难题，即中国在近代为什么科学和技术落后了。

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