自然哲學的數學原理(導讀注釋版)Mathematical Principles of Natural Philosophy（簡體書）

《自然哲學的數學原理（導讀注釋版）》一書以八條“定義”和三條“公理或運動的定律”及一條長長的附注開篇，對書中用到的基本概念，諸如質量、運動、慣性、作用力、向心力及其度量方式等給出了定義和必要的說明，詳細介紹了物體運動的三大定律：慣性定律、力和運動關係的定律、作用和反作用定律。在隨後的推論和附注中，牛頓介紹了力的合成與分解、運動疊加性、動量守恒、伽利略相對性等原理，它們構成了全書的理論基礎。《自然哲學的數學原理（導讀注釋版）》正文內容包括三卷，前兩卷分別討論物體在無阻尼的自由空間中以及在阻尼介質中的運動，第三卷是全書的壓卷之作，導出和證明了萬有引力定律以及一些哲學上的思考。

牛頓（1642—1727），物理學家、天文學家和數學家，被公認為有史以來最偉大的和影響最深遠的科學大師。1703年任皇家學會會長。1708年被安妮女王封為爵士。

範明，數學家、科普作家，現居瑞典。復旦大學數學學士、碩士，瑞典烏普薩拉大學數學博士。美國數學會《數學評論》特約評論員，香港《數學文化》特約撰稿人。

總 序

書之成為經典，乃人類在不同時代的思想、智能與學術的結晶，優秀文化之積澱，具有不隨時代變易的永恒價值。有道是讀書須讀經典，這是智者的共識。

對於中外經典著作中的思想表述，僅讀外文書的中譯本或文言著作的白話釋文是不夠的，尤其是當誤譯、誤釋發生的時候，讀者容易被誤導，或望文生義，或以訛傳訛，使原有的文化差異變成更深的文化隔閡。因此，在“世界學術經典（英文版）”的選目中，大部分作品為英文原著；原作是其他語種的經典，則選用相對可靠的英文譯本；至於中國古代經典，則採用漢英對照的方式呈現，旨在向西方闡釋中國的思想和文化。其中，精選的中國經典是整個系列的重要組成部分。有了這一部分的經典，才真正體現出“世界性”。

以原典和英文方式出版，是為了使讀者通過研讀，準確理解以英文表達的思想、理論和方法，力求避免舛誤，進而通過批判和接受，化為智能力量。這有利於思想的傳播，裨益於新思想的產生，同時亦可提高英語修養。

經典名著的重要性是不言而喻的，但是以下幾點意義值得一再重申。

（一） 學術經典提供思想源泉

兩千六百年來的世界學術經典凝聚了人類思想的精華，世世代代的優秀思想家以他們獨特的見識和智能，留給後人取之不竭、用之不盡的思想源泉。從老子、孔子、柏拉圖、亞裡士多德以降，天才輩出，思想閃光，精彩紛呈。思想界的大師、名家們在人類思想史傳統鏈條上的每一個環節，都啟發後人開拓新的思想領域，探究生命的本質，直抵人性的深層。隨著人類思想的不斷成熟和完善，各個學科領域的理論從本體論、認識論、方法論、實踐論、價值論等維度不斷深化。後人繼承前人的思想，借經典的滋養保持思想活力，豐富和發展前人的觀點，使之形成一波又一波的思想洪流，從而改變人的思想和世界觀，改變人類社會的進程。歷史已經證明：人類社會的進步，思想的力量大於一切。

（二） 學術經典傳承精神力量

經典名著中蘊含的人類精神，傳承的人類守望的共同價值原則和社會理想，在每一個具體領域裡都有諸多豐富的表述，它們從整體上構成了推動人類進步的精神力量。研習和傳承人類兩千六百多年來的優秀思想，並將它化作求新求變的靈感，是人類文明的要義所在。僅有技術進步，還不足以表明人類的文明程度。

若無優秀的思想底蘊，人類存在的意義將大打折扣。

中國思想傳統中的基本理念和西方思想傳統中的基本理念分別形成了東西方兩大具有普遍價值的道德觀念和價值系統。值得注意的是：（1） 這兩大道德系統應該是一個互補、互鑒的整體，兩者都不可偏廢，因為人類的思想是個多元整體。任何一個民族，缺少其中之一，在精神上都可能是不完整的；（2） 這些基本理念都不是抽象概念，它們都具有很強的實踐意義，並且必須由實踐來考察，否則就很難體現其價值。

精神傳承必然是一種自覺的過程，它靠習得，不靠遺傳，因此我們需要研讀經典。

（三） 學術經典構成文化積澱

“文化”包含三大部分：（1） 思想與精神現象；（2） 制度與習俗；（3） 有形的事物。學術經典是對思想與精神現象的歸納和提煉，對制度與習俗的探究和設計，對有形事物的形而上思考和描述。

每一個學科領域的經典著作中都會提出一些根本性的問題，這些問題直面人的困惑，思考人類社會的疑難，在新思想和新知識中展現人類的智能。當這些思想成果積澱下來，就構成人類文化的主要組成部分。文化不只是制度或器物的外在形式，更重要的是凝結在其背後的精神與思想。

每一個學科的學術本身都要面對一些形而上的（超越性的、純理論性的）文化問題。在很多人看來，理性的思考和理論的表述都是很枯燥的，但是熱愛真理並且對思想情有獨鐘的人會從學術經典的理論中發現無限生動的天地，從而產生獲得真理的快樂，這才是我們追求的真正文化。

大量閱讀經典名著是一種學習、積累文化的根本方法，深度閱讀和深刻記憶能使文化積澱在人的身上，並且代代相傳。假如這一過程中斷了，人世間只剩下花天酒地、歌舞升平，文化也就湮滅了。

（四） 學術經典推動社會進步

毫無疑問，凡屬學術經典，都必須含有新的學術成果——新思想、新理論、新方法，或者新探索。這樣的原創性學術成果越多，人類的思想就越深邃，視野越開闊，理論更全面、完美，方法更先進、有效，社會的進步才能獲得新的動力和保障。

人文主義推翻神學，理性主義旨在糾正人的偏激，啟蒙精神主張打破思想束縛，多元主義反抗絕對理念。各種新思想層出不窮，帶來了學術的進步，啟發並推動了更大的社會變革。這些原創思想在歷史長河中經過漫長的時間考驗，成為經典，在任何一種文明中都是社會進步和發展的動力。

當我們研讀完一部學術經典，分析和歸納其原創的思想觀點時，可以很清晰地理解和感悟它在同時代的環境裡對於社會的變革和進步有著何種意義，以及它對當下有哪些啟迪。

相比技術的發展，思想並不浮顯在社會的表層，它呈現在書本的字裡行間，滲透於人的心智，在人的靈魂中閃光。每當社會需要時，它能讓我們看到無形的巨大力量。

溫故而知新。今日世界紛亂依舊，但時代已不再朦朧。人類思想史上的各種主張，在實踐中都已呈現清晰的面貌。當我們重新梳理各種思想和理論時，自然不會再返回到“全盤接受”或者“全盤否定”的幼稚階段。二十一世紀人類正確的世界觀、人生觀、價值觀需要優秀思想傳統的支撐，並通過批判繼承，不斷推陳出新，滋衍出磅礴之推力。

我們所選的這些學術經典，成書於不同的時代，代表了不同的思想與理論主張。有些著作帶有時代烙印，有其局限性或片面性；有些觀點不一定正確，但從另一個方面顯示出人類思想的豐富性和複雜性。各門學科建立、各種主張提出之後，都曾經在歷代思想的實驗場上經受碰撞和檢驗，被接受或者被批判。我們的學者需要研讀這些書，而青年學生們的思想成長更需要讀這些書。當然，批評與分析是最有效和最有益的閱讀方法。

有鑒於此，我們希望“世界學術經典（英文版）”能夠真正做到“開卷有益”，使我們自己在潛移默化中都成長為有思想、有理想、有品位的人。

上海時代教育出版研究中心

2018 年10 月

導讀

Newton’s Preface to the First Edition

Newton’s Preface to the Second Edition

Newton’s Preface to the Third Edition

MATHEMATICAL PRINCIPLES OF NATURAL PHILOSOPHY

AXIOMS,OR LAWS OF MOTION

Book One THE MOTION OF BODIES

Book two THE MOTION OF BODIES

(IN RESISTING MEDIUMS)

Book Tree SYSTEM OF THE WORLD

(IN MATHEMATICAL TREATMENT)

術語匯編與簡釋

Thus air of a double density,in a double space,is quadruple in quantity;in a triple space, sextuple in quantity.The same thing is tu be understood of snow,and fine dust or powders, that are condensed by compression or liquefaction,and of all bodies that are by any causes whatever differently condensed.I have no regard in this place to o medium,if any such there is, that freely pervades the interstices between the parts of bodies. It is this quantity that I mean hereafter everywhere under the name of body or mass. And the same is known by the weight of each body,for it is proportional to the weight, as I have found by experiments on pendulums,very accurately made, which shall be shown hereafter.