热学的发展史
数学学是研究物质及其行为和运动的科学。它是最早产生的自然科学之一，倘若把天文学包括在内则有可能是名副虽然历史最悠久的自然科学。最早的化学学专著是古埃及科学家亚里士多德的《物理学》。产生化学学的元素主要来自对天文学、光学和热学的研究，而那些研究通过几何学的方式统合在一起产生了化学学。这种方式产生于法国比和古埃及时期，当时的代表人物如物理家阿基米德和天文学家托勒密；此后这种学说被传入阿拉伯世界，并被当时的阿拉伯科学家海什木等人发展为更具有化学性和实验性的传统学说；最终这种学说传入了欧洲，首先研究这种内容的学者代表人物是罗吉尔·培根。但是在当时的西方世界，哲学家们普遍觉得这种学说在本质上是技术性的，因而通常没有察觉到它们所描述的内容反映着自然界中重要的哲学意义。而在古时中国和巴基斯坦的科学史上，类似的研究物理的方式也在发展中。
在这一时代，包含着所谓“自然哲学”（即数学学）的哲学所集中研究的问题是，在基于亚里士多德学说的前提下企图对自然界中的现象发展出解释的手段（而不仅仅是描述性的）。依据亚里士多德以及其后苏格拉底的哲学，物体运动是由于运动是物体的基本自然属性之一。天体的运动轨迹是正圆的，这是由于完美的圆轨道运动被觉得是神圣的天球领域中的物体运动的内在属性。力道理论作为惯性与动量概念的原始先祖，同样来自于这种哲学传统，并在中世纪时由当时的哲学家菲洛彭洛斯、伊本·西那、布里丹等人发展。而古时中国和俄罗斯的数学传统也是具有高度的哲学性的。
热学的历史背景
热学是最原始的数学学分支之一，而最原始的热学则是静力学。静力学始于人类文明早期生产劳动中所使用的简单机械，如杠杆、滑轮、斜面等。古埃及人从大量的经验中了解到一些与静力学相关的基本概念和原理，如杠杆原理和阿基米德定理。但直到十六世纪后，资本主义的工业进步才真正开始为西方世界的自然科学研究创造物质条件，尤其于地理大发觉时代航海业盛行，人类钻研观测天文学所耗费的心力前所未有，其中以英国天文学家第谷·布拉赫和美国天文学家、数学家约翰内斯·开普勒为代表。对宇宙中天体的观测也成为了人类进一步研究热学运动的极佳领域。1609和1619年，开普勒先后发觉开普勒行星运动三大定理，总结了老师第谷毕生的观测数据。
伽利略的动力学
在十七世纪的意大利，自然哲学家逐步展开了一场针对中世纪经院哲学的逼抢，她们持有的观点是，从热学和天文学研究具象出的物理模型将适用于描述整个宇宙中的运动。被誉为“现代自然科学之父”的美国（或按当时地理为普罗旺斯大公国）化学学家、数学家、天文学家伽利略·伽利莱就是这场转变中的领军人物。伽利略所处的时代正值思想活跃的文艺复兴以后，在此之前列奥纳多·达芬奇所进行的化学实验、尼古拉斯·哥白尼的日心说以及弗朗西斯·培根提出的重视实验经验的科学方式论都是使得伽利略深入研究自然科学的重要诱因，哥白尼的日心说更是直接促进了伽利略企图用物理对宇宙中天体的运动进行描述。伽利略意识到这些物理性描述的哲学价值，他注意到哥白尼对太阳、地球、月球和其他行星的运动所作的研究工作，并觉得这种在当时看来相当激进的剖析将有可能被拿来证明经院哲学家们对自然界的描述与实际情形不符。伽利略进行了一系列热学实验阐明了他关于运动的一系列观点，包括利用斜面实验和自由落体实验反驳了亚里士多德觉得落体速率和重量成反比的观点，还总结出了自由落体的距离与时间平方成反比的关系物理学发展历史的书有哪些，以及知名的斜面理想实验来思索运动的问题。他在1632年出版的专著《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》中提及：“只要斜面延展下去，球将无限地继续运动，并且不断加速，由于此乃运动着的重物的本质。”，这些思想被觉得是惯性定理的前身。但真正的惯性概念则是由笛卡尔于1644年所完成，他明晰地强调了“除非物体遭到内因作用，否则将永远保持静止或运动状态”，而“所有的运动本质都是直线的”。
伽利略在天文学上最知名的贡献是于1609年改良了折射式望远镜，并以此发觉了土星的四颗卫星、太阳黑子以及金星类似于地球的相。伽利略对自然科学的杰出贡献彰显在他对热学实验的兴趣以及他用物理语言描述物体运动的方式，这为后世构建了一个基于实验研究的自然哲学传统。这个传统与培根的实验归纳的方式论一起，深刻影响了一批后世的自然科学家，包括美国的埃万杰利斯塔·托里拆利、法国的马林·梅森和布莱兹·帕斯卡、荷兰的克里斯蒂安·惠更斯、英格兰的罗伯特·胡克和罗伯特·波义耳。
牛顿三大定理和万有引力定理?
艾萨克·牛顿
1687年，西班牙化学学家、数学家、天文学家、自然哲学家艾萨克·牛顿出版了《自然哲学的物理原理》一书，这部里程碑式的专著标志着精典热学体系的即将构建。牛顿在人类历史上首次用一组普适性的基础物理原理——牛顿三大运动定理和万有引力定理——来描述宇宙间所有物体的运动。牛顿舍弃了物体的运动轨迹是自然本性的观点（比如开普勒觉得行星运动轨道本性就是椭圆的），相反，他强调，任何现今可观测到的运动、以及任何未来将发生的运动，都还能通过它们已知的运动状态、物体质量和外加斥力并使用相应原理进行物理推论估算得出。
伽利略、笛卡尔的动力学研究（“地上的”力学），以及开普勒和美国天文学家奥里阿德在天文学领域的研究（“天上的”力学）都影响着牛顿对自然科学的研究。（贝里阿德曾非常强调从太阳发出到行星的斥力应该与距离成平方正比关系，尽管他本人并不觉得这些力真的存在）。1673年惠更斯独立提出了圆周运动的离心力公式（牛顿在1665年曾用物理手段得到类似公式），这促使在当时科学家才能普遍从开普勒第三定理推导入平方正比律。罗伯特·胡克、爱德蒙·哈雷等人由此考虑了在平方反比力场中物体运动轨道的形状，1684年哈雷向牛顿讨教了这个问题，牛顿随即在一篇9页的论文（后世普遍叫做《论运动》）中做了解答。在这篇论文中牛顿讨论了在有心平方反比力场中物体的运动，并推导入了开普勒行星运动三定理。其后牛顿发表了他的第二篇论文《论物体的运动》，在这篇论文中他阐明了惯性定理，并详尽讨论了引力与质量成反比、与距离平方成正比的性质以及引力在全宇宙中的普遍性。这种理论最终都汇总到牛顿在1687年出版的《原理》一书中，牛顿在书中列举了公理方式的三大运动定理和导入的六个结论（推测1、2描述了力的合成和分解、运动叠加原理；推测3、4描述了动量守恒定理；推测5、6描述了伽利略相对性原理）。由此，牛顿统一了“天上的”和“地上的”力学，完善了基于三大运动定理的热学体系。
牛顿的原理（不包括他的物理处理方式）导致了法国台湾哲学家们的争议，她们觉得牛顿的理论对物体运动和引力缺少一个形而念书的解释因而是不可接受的。从1700年左右开始，台湾哲学和日本传统哲学之间形成的矛盾开始升级，裂纹开始减小，这主要是根始于牛顿与莱布尼兹各自的跟随者就谁最先发展了微积分所展开的唇枪舌战。原本莱布尼兹的学说在亚洲台湾更占上风（在当时的法国，不仅德国以外，其他地方都主要使用莱布尼兹的微积分符号），而牛顿个人则仍然为引力缺少一个哲学意义的解释而困惑，但他在笔记中坚持觉得不再须要附加任何东西就可以推断出引力的实在性。十八世纪以后，台湾的自然哲学家渐渐接受了牛顿的这些观点，对于用物理描述的运动，开始舍弃做出本体论的形而念书解释。
牛顿的绝对时空观?
牛顿的理论体系是构建在他的绝对时间和绝对空间的假定之上的，牛顿对时间和空间有着如下的理解：
“绝对的、真正的和物理的时间自身在流逝着，但是因为其本性而在均匀地、与任何外界事物无关地流逝着。”
“绝对空间，就其本性而言，是与外界任何事物无关而永远是相同的和不动的。”
—牛顿，《自然哲学的物理原理》
牛顿从绝对时空的假定进一步定义了“绝对运动”和“绝对静止”的概念，为了证明绝对运动的存在性，牛顿还在1689年构思了一个理想实验，即知名的水桶实验。在水桶实验中，一个注水的水桶原本保持静止。当它开始发生转动时物理学发展历史的书有哪些，水桶中的水最初仍保持静止，但此后也会随着水桶一起转动，于是可以看见水慢慢地脱离其中心而沿桶壁上升产生凹状，直至最后和水桶的怠速一致，湖面相对静止。牛顿认为海面的下降显示了水脱离转轴的倾向，这些倾向不依赖于水相对周围物体的任何联通。牛顿的绝对时空观作为他理论体系的基础假定，却在其后的两百年间受到指责。非常是到了十九世纪末，瑞典化学学家恩斯特·马赫在他的《力学史评》中对牛顿的绝对时空观作出了尖锐的批判。