Rok urodzenia Newtona. Najsłynniejsze dzieła angielskiego naukowca. Ostatnie lata i śmierć

23.09.2019

Sir Isaac Newton to angielski fizyk, matematyk, astronom, twórca mechaniki klasycznej, który dokonał największych odkryć naukowych w historii ludzkości.

Izaak Newton urodził się 4 stycznia 1643 roku (według kalendarza gregoriańskiego) we wsi Woolsthorpe w Lincolnshire. Imię otrzymał na cześć ojca, który zmarł 3 miesiące przed narodzinami syna. Trzy lata później matka Izaaka, Anna Ayskow, wyszła ponownie za mąż. W nowej rodzinie urodziło się jeszcze troje dzieci. A Izaaka Newtona przyjął jego wujek, William Ayscough.

Dzieciństwo

Dom, w którym urodził się Newton

Ros Isaac zamknięta i cicha. Wolał czytać od spotkań towarzyskich z rówieśnikami. Lubił robić zabawki techniczne: latawce, wiatraki, zegary wodne.

W wieku 12 lat Newton zaczął uczęszczać do szkoły w Grantham. Mieszkał wówczas w domu aptekarza Clarka. Wytrwałość i pracowitość wkrótce uczyniły Newtona najlepszym uczniem w klasie. Ale kiedy Newton miał 16 lat, zmarł jego ojczym. Matka Izaaka sprowadziła go z powrotem do posiadłości i powierzyła mu obowiązki domowe. Ale to wcale nie podobało się Newtonowi. Niewiele zajmował się domem, woląc czytać od tego nudnego zajęcia. Pewnego dnia wujek Newtona, zastając go z książką w rękach, ze zdumieniem zauważył, że Newton rozwiązuje zadanie matematyczne. Zarówno wujek, jak i nauczyciel przekonali matkę Newtona, że tak zdolny młody człowiek powinien kontynuować naukę.

Kolegium Trójcy Świętej

Kolegium Trójcy Świętej

W 1661 roku 18-letni Newton zapisał się do Trinity College na Uniwersytecie Cambridge jako student sizer (sizar). Od studentów takich nie pobierano czesnego. Za naukę musieli płacić różnymi pracami na uniwersytecie lub obsługą bogatych studentów.

W 1664 r. Newton zdał egzaminy, został studentem-uczonym (uczonymi) i zaczął otrzymywać stypendium.

Newton studiował, zapominając o śnie i odpoczynku. Studiował matematykę, astronomię, optykę, fonetykę, teorię muzyki.

W marcu 1663 roku w kolegium otwarto wydział matematyki. Na jego czele stał Izaak Barrow, matematyk, przyszły nauczyciel i przyjaciel Newtona. W 1664 roku odkrył Newton rozwinięcie dwumianowe dla dowolnego wymiernego wykładnika. Było to pierwsze matematyczne odkrycie Newtona. Newton odkrył później matematyczna metoda rozwijania funkcji w nieskończony szereg. Pod koniec 1664 roku uzyskał stopień licencjata.

Newton studiował prace fizyków: Galileusza, Kartezjusza, Keplera. Na podstawie swoich teorii stworzyli uniwersalny system świata.

Fraza programowa Newtona: „W filozofii nie może być suwerena, z wyjątkiem prawdy…”. Czy nie stąd wzięło się słynne powiedzenie: „Platon jest moim przyjacielem, ale prawda jest droższa”?

Lata Wielkiej Zarazy

Lata 1665-1667 to okres Wielkiej Zarazy. Zajęcia w Trinity College dobiegły końca i Newton wyjechał do Woolsthorpe. Zabrał ze sobą wszystkie swoje zeszyty i książki. W tych trudnych „latach zarazy” Newton nie zaprzestał uprawiania nauki. Newton udowodnił to za pomocą różnych eksperymentów optycznych biały jest mieszaniną wszystkich kolorów widma. Prawo grawitacji- to największe odkrycie Newtona, którego dokonał w „latach zarazy”. Newton ostatecznie sformułował to prawo dopiero po odkryciu praw mechaniki. Odkrycia te opublikowano dopiero kilkadziesiąt lat później.

Odkrycia naukowe

Teleskop Newtona

Na początku 1672 roku zademonstrowało Towarzystwo Królewskie teleskop odbijający dzięki któremu Newton stał się sławny. Newton został członkiem Towarzystwa Królewskiego.

W 1686 roku sformułował Newton trzy prawa mechaniki, opisał orbity ciał niebieskich: hiperboliczne i paraboliczne, udowodnił, że Słońce również przestrzega ogólnych praw ruchu. Wszystko to zostało przedstawione w pierwszym tomie Principia Mathematica.

W 1669 roku w Cambridge i Oksfordzie zaczęto nauczać systemu światowego Newtona. Newton zostaje także zagranicznym członkiem Paryskiej Akademii Nauk. W tym samym roku Newton został mianowany menadżerem Mennicy. Opuszcza Cambridge i udaje się do Londynu.

W 1669 Newton został wybrany do parlamentu. Przebywał tam zaledwie rok. Ale w 1701 roku został tam ponownie wybrany. W tym samym roku Newton zrezygnował ze stanowiska profesora w Trinity College.

W 1703 roku Newton został prezesem Towarzystwa Królewskiego i pozostał na tym stanowisku do końca życia.

W 1704 roku ukazała się monografia „Optyka”. A w 1705 roku Izaak Newton otrzymał tytuł rycerza za zasługi naukowe. Stało się to po raz pierwszy w historii Anglii.

Słynny zbiór wykładów z algebry, opublikowany w 1707 roku i zatytułowany „Arytmetyka uniwersalna”, zapoczątkował narodziny analiza numeryczna.

W ostatnich latach życia napisał „Chronologię starożytnych królestw”, przygotował przewodnik po kometach. Newton bardzo dokładnie obliczył orbitę komety Halleya.

Izaak Newton zmarł w 1727 roku w Kensington pod Londynem. Pochowany w Opactwie Westminsterskim.

Odkrycia Newtona umożliwiły ludzkości dokonanie gigantycznego przełomu w rozwoju matematyki, astronomii i fizyki.

Ojciec Newtona nie dożył narodzin syna. Chłopiec urodził się chorowity, przedwcześnie, ale przeżył. Fakt narodzin w Boże Narodzenie Newton uznał za szczególny znak losu. Pomimo trudnego porodu Newton dożył 84 lat.

Wieża zegarowa Trinity College

Patronem chłopca był jego wuj ze strony matki, William Ayskoe. Według współczesnych Newton jako dziecko był zamknięty i odizolowany, uwielbiał czytać i robić zabawki techniczne: zegary, wiatrak itp. Po ukończeniu szkoły () wstąpił do Trinity College (Holy Trinity College) na Uniwersytecie Cambridge. Już wtedy ukształtował się jego potężny charakter - skrupulatność naukowa, chęć dotarcia do sedna, nietolerancja oszustwa i ucisku, obojętność na chwałę publiczną.

Oparciem naukowym i inspiratorami twórczości Newtona w największym stopniu byli fizycy: Galileusz, Kartezjusz i Kepler. Newton dopełnił swoje dzieła, łącząc je w uniwersalny system świata. Mniejszy, ale znaczący wpływ wywarli inni matematycy i fizycy: Euclid, Fermat, Huygens, Wallis i jego bezpośredni nauczyciel Barrow.

Wydaje się, że Newton znacznej części swoich odkryć matematycznych dokonał już jako student, w „latach zarazy”. Już w wieku 23 lat biegle posługiwał się metodami rachunku różniczkowego i całkowego, w tym rozszerzaniem funkcji na szeregi i tzw. wzorem Newtona-Leibniza. Następnie według niego odkrył prawo powszechnego ciążenia, a dokładniej był przekonany, że prawo to wynika z trzeciego prawa Keplera. Ponadto Newton w ciągu tych lat udowodnił, że biel jest mieszaniną kolorów, wydedukował wzór dwumianu Newtona na dowolny wymierny wykładnik (w tym ujemny) itp.

Kontynuowane są eksperymenty z optyką i teorią koloru. Newton bada aberracje sferyczne i chromatyczne. Aby je zminimalizować, buduje teleskop mieszany zwierciadlany (soczewkę i wklęsłe zwierciadło sferyczne, które sam poleruje). Poważnie pasjonuje się alchemią, przeprowadza wiele eksperymentów chemicznych.

Oceny

Napis na grobie Newtona brzmi:

Tu spoczywa Sir Izaak Newton, szlachcic, który o niemal boskim umyśle jako pierwszy udowodnił za pomocą pochodni matematyki ruch planet, ścieżki komet i pływy oceanów.
Badał różnicę w promieniach świetlnych i różne właściwości pojawiających się w nim kolorów, czego nikt wcześniej nie podejrzewał. Pilny, mądry i wierny interpretator przyrody, starożytności i Pisma Świętego, swoją filozofią potwierdzał wielkość Boga Wszechmogącego, a swoim temperamentem wyrażał ewangeliczną prostotę.
Niech śmiertelnicy radują się, że istniała taka ozdoba rodzaju ludzkiego.

Pomnik Newtona w Trinity College

Na pomniku wzniesionym Newtonowi w 1755 roku w Trinity College widnieją wersety Lukrecjusza:

Qui genus humanum ingenio superavit(W jego mniemaniu przewyższył rasę ludzką)

Sam Newton oceniał swoje osiągnięcia skromniej:

Nie wiem, jak świat mnie postrzega, ale dla mnie jestem tylko chłopcem bawiącym się na brzegu morza, który bawi się od czasu do czasu szukając kamyka bardziej kolorowego od innych lub pięknej muszli, podczas gdy wielki ocean prawda rozprzestrzenia się przed niezbadaną przeze mnie.

Niemniej jednak w księdze II, wprowadzając momenty (różniczki), Newton ponownie wprowadza zamieszanie, w rzeczywistości uznając je za rzeczywiste nieskończenie małe.

Warto zauważyć, że Newton wcale nie interesował się teorią liczb. Najwyraźniej fizyka była mu znacznie bliższa niż matematyka.

Mechanika

Strona Elementy Newtona z aksjomatami mechaniki

Zasługą Newtona jest rozwiązanie dwóch podstawowych problemów.

Stworzenie aksjomatycznej podstawy mechaniki, która faktycznie przeniosła tę naukę do kategorii rygorystycznych teorii matematycznych.
Stworzenie dynamiki łączącej zachowanie ciała z charakterystyką wpływów zewnętrznych na nie (sił).

Ponadto Newton ostatecznie pogrzebał zakorzenioną od czasów starożytnych koncepcję, że prawa ruchu ciał ziemskich i niebieskich są zupełnie inne. W jego modelu świata cały wszechświat podlega jednolitym prawom.

Newton podał także rygorystyczne definicje takich pojęć fizycznych jak ilość ruchu(niezupełnie użyte przez Kartezjusza) i siła. Wprowadził do fizyki pojęcie masy jako miary bezwładności i jednocześnie właściwości grawitacyjnych (wcześniej fizycy posługiwali się pojęciem waga).

Euler i Lagrange zakończyli matematyzację mechaniki.

Teoria grawitacji

Prawo grawitacji Newtona

Sama idea uniwersalnej siły grawitacyjnej była wielokrotnie wyrażana jeszcze przed Newtonem. Wcześniej myśleli o tym Epikur, Gassendi, Kepler, Borelli, Kartezjusz, Huygens i inni. Kepler uważał, że grawitacja jest odwrotnie proporcjonalna do odległości od Słońca i rozciąga się tylko w płaszczyźnie ekliptyki; Kartezjusz uważał, że jest to wynik wirów w eterze. Zdarzały się jednak domysły z prawidłowym wzorem (Bulliald, Wren, Hooke), a nawet uzasadnione kinematycznie (poprzez skorelowanie wzoru na siłę odśrodkową Huygensa z trzecim prawem Keplera dla orbit kołowych). . Jednak przed Newtonem nikt nie był w stanie jasno i matematycznie powiązać prawa grawitacji (siły odwrotnie proporcjonalnej do kwadratu odległości) z prawami ruchu planet (prawami Keplera). Dopiero od dzieł Newtona rozpoczyna się nauka o dynamice.

Należy zauważyć, że Newton nie tylko opublikował rzekomy wzór na prawo powszechnego ciążenia, ale w rzeczywistości zaproponował kompletny model matematyczny w kontekście dobrze rozwiniętego, kompletnego, wyraźnie sformułowanego i systematycznego podejścia do mechaniki:

prawo grawitacji;
zasada ruchu (II zasada Newtona);
system metod badań matematycznych (analiza matematyczna).

Podsumowując, ta triada wystarczy, aby w pełni zbadać najbardziej złożone ruchy ciał niebieskich, tworząc w ten sposób podstawy mechaniki niebieskiej. Przed Einsteinem nie było potrzeby zasadniczych zmian w tym modelu, chociaż aparat matematyczny okazał się niezbędny i wymagał znacznego rozwinięcia.

Teoria grawitacji Newtona wywołała wieloletnie debaty i krytykę koncepcji działania dalekiego zasięgu.

Ważnym argumentem na rzecz modelu Newtona było rygorystyczne wyprowadzenie na jego podstawie empirycznych praw Keplera. Kolejnym krokiem była teoria ruchu komet i Księżyca, przedstawiona w „Zasadach”. Później, za pomocą grawitacji Newtona, z dużą dokładnością wyjaśniono wszystkie zaobserwowane ruchy ciał niebieskich; jest to wielka zasługa Eulera, Clairauta i Laplace'a, którzy opracowali w tym celu teorię zaburzeń. Podstawę tej teorii położył Newton, który analizował ruch Księżyca, stosując swoją zwykłą metodę rozszerzania szeregu; po drodze odkrył przyczyny znanych wówczas anomalii ( nierówności) w ruchu księżyca.

Pierwsze zaobserwowane w astronomii poprawki do teorii Newtona (wyjaśnione ogólną teorią względności) odkryto dopiero po ponad 200 latach (przesunięcie peryhelium Merkurego). Jednakże są one bardzo małe w Układzie Słonecznym.

Newton odkrył także przyczynę pływów: przyciąganie Księżyca (nawet Galileusz uważał, że pływy to efekt odśrodkowy). Co więcej, po przetworzeniu długoterminowych danych dotyczących wysokości przypływów, z dobrą dokładnością obliczył masę Księżyca.

Inną konsekwencją grawitacji była precesja osi Ziemi. Newton odkrył, że z powodu spłaszczenia Ziemi na biegunach oś Ziemi dokonuje stałego powolnego przemieszczania się przez okres 26 000 lat pod wpływem przyciągania Księżyca i Słońca. W ten sposób starożytny problem „przewidywania równonocy” (po raz pierwszy odnotowany przez Hipparcha) znalazł naukowe wyjaśnienie.

Optyka i teoria światła

Newton jest właścicielem fundamentalnych odkryć w optyce. Zbudował pierwszy teleskop zwierciadlany (reflektor), który w odróżnieniu od teleskopów czysto soczewkowych był wolny od aberracji chromatycznej. Odkrył także rozproszenie światła, wykazał, że światło białe rozkłada się na kolory tęczy w wyniku różnego załamania promieni o różnych kolorach podczas przejścia przez pryzmat i położył podwaliny pod poprawną teorię kolorów.

W tym okresie istniało wiele spekulacyjnych teorii światła i koloru; walczył głównie punkt widzenia Arystotelesa („różne kolory są mieszaniną światła i ciemności w różnych proporcjach”) i Kartezjusza („różne kolory powstają, gdy cząstki światła obracają się z różnymi prędkościami”). Hooke w swojej Micrographia (1665) przedstawił wariant poglądów arystotelesowskich. Wielu uważało, że kolor nie jest atrybutem światła, ale oświetlonego obiektu. Ogólne niezgody zaostrzyły kaskadę odkryć XVII wieku: dyfrakcja (1665, Grimaldi), interferencja (1665, Hooke), podwójne załamanie (1670, Erasmus Bartholin ( Rasmusa Bartholina), badany przez Huygensa), oszacowanie prędkości światła (1675, Römer). Nie było teorii światła zgodnej ze wszystkimi tymi faktami.

Rozproszenie światła
(doświadczenie Newtona)

W swoim przemówieniu przed Towarzystwem Królewskim Newton obalił zarówno Arystotelesa, jak i Kartezjusza i przekonująco udowodnił, że światło białe nie jest światłem pierwotnym, lecz składa się z kolorowych składników o różnych kątach załamania. Elementy te są pierwotne - Newton nie mógł żadnymi sztuczkami zmienić ich koloru. W ten sposób subiektywne odczucie koloru otrzymało solidną obiektywną podstawę - współczynnik załamania światła.

Newton stworzył matematyczną teorię odkrytych przez Hooke'a pierścieni interferencyjnych, które od tego czasu nazwano „pierścieniami Newtona”.

Strona tytułowa Optyki Newtona

W 1689 roku Newton zaprzestał badań w dziedzinie optyki – według powszechnej legendy ślubował nie publikować niczego z tej dziedziny za życia Hooke’a, który nieustannie zadręczał Newtona boleśnie odbieraną przez niego krytyką. W każdym razie w 1704 roku, rok po śmierci Hooke'a, ukazała się monografia „Optyka”. Za życia autora „Optyka”, podobnie jak „Początki”, doczekała się trzech wydań i wielu tłumaczeń.

Księga pierwszej monografii zawierała zasady optyki geometrycznej, naukę o rozproszeniu światła i kompozycji barwy białej o różnorodnych zastosowaniach.

Przewidział spłaszczenie Ziemi na biegunach, około 1:230. Jednocześnie Newton do opisu Ziemi posłużył się modelem jednorodnego płynu, zastosował prawo powszechnego ciążenia i wziął pod uwagę siłę odśrodkową. W tym samym czasie podobne obliczenia przeprowadził Huygens, który nie wierzył w działanie siły grawitacyjnej dalekiego zasięgu i podchodził do problemu czysto kinematycznie. W związku z tym Huygens przewidział ponad połowę skurczu Newtona, 1:576. Co więcej, Cassini i inni kartezjanie argumentowali, że Ziemia nie jest ściśnięta, ale wypukła na biegunach jak cytryna. Następnie, choć nie od razu (pierwsze pomiary były niedokładne), pomiary bezpośrednie (Clero , ) potwierdziły poprawność Newtona; rzeczywista kompresja wynosi 1:298. Powodem różnicy tej wartości w stosunku do zaproponowanej przez Newtona w kierunku Huygensa jest to, że model cieczy jednorodnej nie jest jeszcze do końca dokładny (gęstość zauważalnie wzrasta wraz z głębokością). Dokładniejsza teoria, wyraźnie uwzględniająca zależność gęstości od głębokości, powstała dopiero w XIX wieku.

Inne obszary działalności

Udoskonalona chronologia starożytnych królestw

Równolegle z badaniami, które położyły podwaliny pod obecną tradycję naukową (fizyczną i matematyczną), Newton poświęcił wiele czasu alchemii, a także teologii. Nie publikował żadnych prac z zakresu alchemii, a jedynym znanym skutkiem tego wieloletniego hobby było poważne otrucie Newtona w 1691 roku.

Newton zaproponował swoją wersję chronologii biblijnej, pozostawiając po sobie znaczną liczbę rękopisów poświęconych tej tematyce. Ponadto napisał komentarz do Apokalipsy. Teologiczne rękopisy Newtona przechowywane są obecnie w Jerozolimie, w Bibliotece Narodowej.

Notatki

Najważniejsze opublikowane pisma Newtona

Metoda Fluksjów( „Metoda Fluxions”, opublikowana pośmiertnie w 1736 r.)
De Motu Corporum w Gyrum ()
Philosophiae Naturalis Principia Mathematica(, „Matematyczne zasady filozofii przyrody”)
optyka( , „Optyka”)
Arytmetyka uniwersalna( , „Arytmetyka uniwersalna”)
Krótka kronika, System Świata, Wykłady optyczne, Chronologia starożytnych królestw, poprawiona I De mundi systematyczny opublikowany pośmiertnie w 1728 r.
Historyczny opis dwóch znaczących zniekształceń Pisma Świętego (1754)

Literatura

Kompozycje

Newton I. Praca matematyczna. Za. i kom. D. D. Mordukhai-Boltovsky. M.-L.: ONTI, 1937.
Newton I. Arytmetyka ogólna lub Księga syntezy i analizy arytmetycznej. M.: Wyd. Akademia Nauk ZSRR, 1948.
Newton I. Matematyczne zasady filozofii przyrody. Za. i ok. A. N. Kryłowa. Moskwa: Nauka, 1989.
Newton I. Wykłady z optyki. M.: Wyd. Akademia Nauk ZSRR, 1946.
Newton I. Optyka, czyli traktat o odbiciach, załamaniach, załamaniach i barwach światła. Moskwa: Gostekhizdat, 1954.
Newton I. Komentarze do Księgi proroka Daniela i Apokalipsy św. Jan. Str.: Nowy czas, 1915.
Newton I. Poprawiona chronologia starożytnych królestw. M.: RIMIS, 2007.

O nim

Arnold VI Huygens i Barrow, Newton i Hooke. . Moskwa: Nauka, 1989.
Bell ET twórcy matematyki. Moskwa: Edukacja, 1979.
Wawiłow S.I. Izaaka Newtona. 2. dodanie. wyd. M.-L.: Wyd. Akademia Nauk ZSRR, 1945.
Historia matematyki pod redakcją A.P. Juszkiewicza w trzech tomach, M.: Nauka, 1970. Tom 2. Matematyka XVII wieku.
Kartsev W. Niuton. M.: Młoda Gwardia, 1987.
Katasonow V. N. Matematyka metafizyczna XVII wieku. Moskwa: Nauka, 1993.
Kirsanow V. S. Rewolucja naukowa XVII wieku. Moskwa: Nauka, 1987.
Kuzniecow B. G. Niuton. M.: Myśl, 1982.
Uniwersytet Moskiewski - ku pamięci Izaaka Newtona. M., 1946.
Spasski B.I. Historia fizyki. wyd. 2. Moskwa: Szkoła wyższa, 1977. Część 1. Część 2.
Hellmana H. Wielkie konfrontacje w nauce. Dziesięć najbardziej ekscytujących sporów. M.: Dialektyka, 2007. - Rozdział 3. Newton kontra Leibniz: Bitwa Tytanów.
Juszkiewicz A.P. O rękopisach matematycznych Newtona. Badania historyczno-matematyczne, 22, 1977, s. 10-10. 127-192.
Juszkiewicz A.P. Koncepcje rachunku nieskończenie małego Newtona i Leibniza. Badania historyczno-matematyczne, 23, 1978, s. 1. 11-31.
Arthur R.T.W. Fluksje Newtona i równomiernie płynący czas. Studia z historii i filozofii nauki, 26, 1995, s. 20-25. 323-351.
Bertoloni MD Równoważność i priorytet: Newton kontra Leibniz. Oksford: Clarendon Press, 1993.
Cohen I.B. Zasady filozofii Newtona: bada pracę naukową Newtona i jej ogólne otoczenie. Cambridge (masa) UP, 1956.
Cohen I.B. Wprowadzenie do zasad Newtona. Cambridge (masa) UP, 1971.
Lai T. Czy Newton wyrzekł się nieskończenie małych rzeczy? Historia Mathematica, 2, 1975, s. 2. 127-136.
Sprzedaje MA Nieskończenie małe w podstawach mechaniki Newtona. Historia Mathematica, 33, 2006, s. 23. 210-223.
Weinstock R. Principia Newtona i orbity odwrotne do kwadratu: ponowne zbadanie wady. Historia Mathematica, 19, 1992, s. 23. 60-70.
Westfall R.S. Nigdy w spoczynku: biog. Izaaka Newtona. Cambridge UP, 1981.
Whiteside DT Wzory myślenia matematycznego końca XVII wieku. Archiwum Historii Nauk Ścisłych, 1, 1963, s. 13. 179-388.
Biały M. Izaak Newton: Ostatni czarodziej. Perseusz, 1999, 928 s.

Dzieła sztuki

> Co odkrył Izaak Newton?

Odkrycia Izaaka Newtona- prawa i fizyka od jednego z największych geniuszy. Poznaj prawo powszechnego ciążenia, trzy prawa ruchu, grawitację, kształt Ziemi.

Izaaka Newtona(1642-1727) został przez nas zapamiętany jako filozof, naukowiec i matematyk. Jak na swój czas wiele zrobił i aktywnie uczestniczył w rewolucji naukowej. Co ciekawe, jego poglądy, prawa i fizyka Newtona będą obowiązywać przez kolejne 300 lat po jego śmierci. Tak naprawdę mamy przed sobą twórcę fizyki klasycznej.

Następnie do wszystkich stwierdzeń mających związek z jego teoriami zostanie dodane słowo „Newton”. Izaak Newton uważany jest za jednego z największych geniuszy i najbardziej wpływowych naukowców, którego twórczość obejmowała wiele dziedzin nauki. Ale co mu zawdzięczamy i jakich odkryć dokonał?

Trzy zasady ruchu

Zacznijmy od jego słynnego dzieła „Matematyczne zasady filozofii naturalnej” (1687), które odsłoniło podstawy mechaniki klasycznej. Są to trzy zasady ruchu wywodzące się z praw ruchu planet sformułowanych przez Johannesa Keplera.

Pierwszą zasadą jest bezwładność: obiekt pozostający w spoczynku pozostanie w spoczynku, dopóki nie zadziała na niego siła niezrównoważona. Ciało w ruchu będzie nadal poruszać się ze swoją pierwotną prędkością i w tym samym kierunku, chyba że napotka niezrównoważoną siłę.

Po drugie, przyspieszenie występuje, gdy siła wpływa na masę. Im większa masa, tym większa wymagana siła.

Po trzecie, każdemu działaniu towarzyszy równa i przeciwna reakcja.

Uniwersalna grawitacja

Newtona należy pochwalić za prawo powszechnego ciążenia. Wydedukował, że każdy punkt masy przyciąga się siłą skierowaną wzdłuż linii przecinającej oba punkty (F = G frac(m_1 m_2)(r^2)).

Te trzy postulaty grawitacji pomogą mu zmierzyć trajektorie komet, pływów, równonocy i innych zjawisk. Jego argumentacja rozwiała ostatnie wątpliwości co do modelu heliocentrycznego, a świat naukowy zaakceptował fakt, że Ziemia nie jest centrum wszechświata.

Wszyscy wiedzą, że Newton doszedł do swoich wniosków na temat grawitacji dzięki przypadkowi jabłka, które spadło mu na głowę. Wiele osób uważa, że to tylko komiksowa opowieść, a naukowiec stopniowo wydedukował wzór. Jednak wpisy do pamiętnika Newtona i opowieści jego współczesnych przemawiają za przełomem w dziedzinie jabłek.

kształt ziemi

Izaak Newton wierzył, że nasza planeta Ziemia powstała w formie spłaszczonej sferoidy. Później przeczucie zostało potwierdzone, ale w jego czasach były to ważne informacje, które pomogły przenieść znaczną część świata naukowego z układu kartezjańskiego na mechanikę Newtona.

Na polu matematyki uogólnił twierdzenie o dwumianie, zbadał szeregi potęgowe, wyprowadził własną metodę aproksymacji pierwiastków funkcji i podzielił większość zakrzywionych płaszczyzn sześciennych na klasy. Podzielił się także osiągnięciami z Gottfriedem Leibnizem.

Jego odkrycia były przełomem w fizyce, matematyce i astronomii, pomagając zrozumieć strukturę przestrzeni za pomocą wzorów.

Optyka

W 1666 roku zagłębiał się coraz bardziej w optykę. Wszystko zaczęło się od badania właściwości światła, które mierzył przez pryzmat. W latach 1670-1672. zbadali załamanie światła, pokazując, jak wielobarwne widmo jest przebudowywane na pojedyncze białe światło za pomocą soczewki i drugiego pryzmatu.

W rezultacie Newton zdał sobie sprawę, że kolor powstaje w wyniku interakcji pierwotnie zabarwionych obiektów. Ponadto zauważyłem, że obiektyw każdego instrumentu cierpi z powodu rozpraszania światła (aberracja chromatyczna). Udało mu się rozwiązać problemy za pomocą teleskopu z lustrem. Jego wynalazek uważany jest za pierwszy model teleskopu zwierciadlanego.

Oprócz…

Przypisuje mu się także sformułowanie empirycznego prawa chłodzenia i badanie prędkości dźwięku. Z jego zgłoszenia pojawiło się określenie „płyn newtonowski” – opis dowolnego płynu, w którym naprężenia lepkie są liniowo proporcjonalne do szybkości jego przemiany.

Newton poświęcił dużo czasu na badanie nie tylko postulatów naukowych, ale także chronologii biblijnej i został wprowadzony do alchemii. Jednak wiele prac pojawiło się dopiero po śmierci naukowca. Tak więc Izaak Newton został zapamiętany nie tylko jako utalentowany fizyk, ale także filozof.

Co zawdzięczamy Izaakowi Newtonowi? Jego idee były przełomowe nie tylko na tamte czasy, ale posłużyły za punkt wyjścia dla wszystkich kolejnych naukowców. Przygotował podatny grunt dla nowych odkryć i zainspirował do eksploracji tego świata. Nic dziwnego, że Izaak Newton miał zwolenników, którzy rozwijali jego idee i teorie. Jeśli ciekawi Cię więcej, na stronie znajduje się biografia Izaaka Newtona, która przedstawia daty urodzin i śmierci (według nowego i starego stylu), najważniejsze odkrycia, a także ciekawostki dotyczące największego fizyka .

Wybitny angielski fizyk, matematyk i astronom. Autor fundamentalnego dzieła „Matematyczne zasady filozofii przyrody” (łac. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), w którym opisał prawo powszechnego ciążenia oraz tzw. prawa Newtona, które położyły podwaliny pod mechanikę klasyczną. Opracował rachunek różniczkowy i całkowy, teorię koloru i wiele innych teorii matematycznych i fizycznych.

Izaak Newton, syn małego, ale zamożnego rolnika, urodził się we wsi Woolsthorpe (Lincolnshire) w roku śmierci Galileusza i w przededniu wojny domowej. Ojciec Newtona nie dożył narodzin syna. Chłopiec urodził się chorowity, przed terminem, ale przeżył i przeżył 84 lata. Fakt narodzin w Boże Narodzenie Newton uznał za szczególny znak losu.

Patronem chłopca był jego wuj ze strony matki, William Ayskoe. Po ukończeniu szkoły (1661) Newton wstąpił do Trinity College (Holy Trinity College) na Uniwersytecie Cambridge. Już wtedy ukształtował się jego potężny charakter - skrupulatność naukowa, chęć dotarcia do sedna, nietolerancja oszustwa i ucisku, obojętność na chwałę publiczną. Jako dziecko Newton, według współczesnych, był zamknięty i odizolowany, uwielbiał czytać i robić zabawki techniczne: zegary, wiatraki itp.

Podobno wsparciem naukowym i inspiratorami twórczości Newtona w największym stopniu byli fizycy: Galileusz, Kartezjusz i Kepler. Newton dopełnił swoje dzieła, łącząc je w uniwersalny system świata. Mniejszy, ale znaczący wpływ wywarli inni matematycy i fizycy: Euclid, Fermat, Huygens, Mercator, Wallis. Oczywiście nie można lekceważyć ogromnego wpływu jego bezpośredniego nauczyciela Barrowa.

Wydaje się, że Newton znacznej części swoich odkryć matematycznych dokonał jeszcze podczas studiów, w „latach zarazy” 1664-1666. Już w wieku 23 lat biegle posługiwał się metodami rachunku różniczkowego i całkowego, w tym rozszerzaniem funkcji na szeregi i tzw. wzorem Newtona-Leibniza. Wtedy według niego odkrył prawo powszechnego ciążenia, a dokładniej doszedł do przekonania, że prawo to wynika z trzeciego prawa Keplera. Ponadto Newton w ciągu tych lat udowodnił, że biel jest mieszaniną kolorów, wyprowadził wzór dwumianu Newtona na dowolny wymierny wykładnik (w tym ujemny) itp.

1667: Zaraza ustępuje i Newton wraca do Cambridge. Wybrany na członka Trinity College, a w 1668 zostaje mistrzem.

W 1669 roku Newton został wybrany profesorem matematyki, następcą Barrowa. Barrow wysyła do Londynu „Analizę za pomocą równań z nieskończoną liczbą terminów” Newtona, która zawiera zwięzłe podsumowanie niektórych z jego najważniejszych odkryć w dziedzinie analizy. Zyskał rozgłos w Anglii i poza nią. Newton przygotowuje pełną wersję tego dzieła, lecz nie udało się znaleźć wydawcy. Opublikowano ją dopiero w 1711 r.

1672: Demonstracja reflektora w Londynie – ogólne entuzjastyczne recenzje. Newton staje się sławny i zostaje wybrany na członka Towarzystwa Królewskiego (Brytyjskiej Akademii Nauk). Później ulepszone reflektory tego projektu stały się głównymi narzędziami astronomów, z ich pomocą odkryto inne galaktyki, przesunięcie ku czerwieni itp.

Rozgorzała kontrowersja dotycząca natury światła z Hooke'em, Huygensem i innymi. Newton ślubuje na przyszłość: nie wdawać się w spory naukowe.

1680: Newton otrzymuje list od Hooke'a ze sformułowaniem prawa powszechnego ciążenia, co według pierwszego stało się powodem jego (aczkolwiek później odroczonej na jakiś czas) pracy nad określeniem ruchów planet, będącej tematem pracy Początki". Następnie Newton z jakiegoś powodu, być może podejrzewając Hooke'a o nielegalne zapożyczenie niektórych wcześniejszych wyników samego Newtona, nie chce tutaj uznać żadnych zasług Hooke'a, ale potem przystaje na to, chociaż dość niechętnie i nie do końca.

1684-1686: praca nad „Matematycznymi zasadami filozofii naturalnej” (całe trzytomowe wydanie ukazało się w 1687 r.). Przychodzi światowa sława i ostra krytyka Kartezjusza: prawo powszechnego ciążenia wprowadza działania dalekosiężne, niezgodne z zasadami Kartezjusza.

1696: Dekretem królewskim Newton zostaje mianowany opiekunem mennicy (od 1699 dyrektorem). Energicznie realizuje reformę monetarną, przywracając zaufanie do brytyjskiego systemu monetarnego, gruntownie zapoczątkowaną przez jego poprzedników.

1699: Początek otwartego sporu o pierwszeństwo z Leibnizem, w który zaangażowani byli nawet członkowie rodziny królewskiej. Ta absurdalna kłótnia między dwoma geniuszami drogo kosztowała naukę – angielska szkoła matematyczna wkrótce upadła na całe stulecie, a szkoła europejska zignorowała wiele wybitnych idei Newtona, odkrywając je na nowo znacznie później. Na kontynencie Newtona oskarżono o kradzież wyników Hooke'a, Leibniza i astronoma Flamsteeda, a także o herezję. Konfliktu nie wygasła nawet śmierć Leibniza (1716).

1703: Newton zostaje wybrany na prezesa Towarzystwa Królewskiego, którym rządził przez dwadzieścia lat.

1705: Newton zostaje pasowany na rycerza przez królową Annę. Od teraz jest Sir Izaakiem Newtonem. Po raz pierwszy w historii Anglii tytuł rycerski został nadawany za zasługi naukowe.

Newton ostatnie lata swojego życia poświęcił na napisanie „Chronologii starożytnych królestw”, nad którą pracował około 40 lat, oraz przygotowanie trzeciego wydania „Początków”.

W 1725 roku stan zdrowia Newtona zaczął zauważalnie się pogarszać (choroba kamicy), dlatego przeniósł się do Kensington pod Londynem, gdzie zmarł w nocy, we śnie, 20 marca (31) 1727 roku.

Napis na jego grobie brzmi:

Tu spoczywa Sir Izaak Newton, szlachcic, który o niemal boskim umyśle jako pierwszy udowodnił za pomocą pochodni matematyki ruch planet, ścieżki komet i pływy oceanów.

Badał różnicę w promieniach świetlnych i różne właściwości pojawiających się w nim kolorów, czego nikt wcześniej nie podejrzewał. Pilny, mądry i wierny interpretator przyrody, starożytności i Pisma Świętego, swoją filozofią potwierdzał wielkość Boga Wszechmogącego, a swoim temperamentem wyrażał ewangeliczną prostotę.

Niech śmiertelnicy radują się, że istniała taka ozdoba rodzaju ludzkiego.

Nazwany na cześć Newtona:

kratery na Księżycu i na Marsie;

jednostka siły w układzie SI.

Na pomniku wzniesionym Newtonowi w 1755 roku w Trinity College widnieją wersety Lukrecjusza:

Qui genus humanum ingenio superavit (w jego umyśle przewyższył ludzkość)

Działalność naukowa

Z twórczością Newtona związana jest nowa era w fizyce i matematyce. W matematyce pojawiają się potężne metody analityczne, następuje błysk w rozwoju analizy i fizyki matematycznej. W fizyce główną metodą badania przyrody jest budowanie odpowiednich modeli matematycznych procesów naturalnych i intensywne badanie tych modeli przy systematycznym zaangażowaniu całej mocy nowego aparatu matematycznego. Kolejne stulecia udowodniły wyjątkową płodność tego podejścia.

Według A. Einsteina „Newton jako pierwszy próbował sformułować elementarne prawa określające przebieg czasowy szerokiej klasy procesów zachodzących w przyrodzie z dużym stopniem kompletności i dokładności” oraz „…miał głęboki i silny wpływ na cały światopogląd jako całość poprzez swoje dzieła.”

Analiza matematyczna

Newton opracował rachunek różniczkowy i całkowy jednocześnie z G. Leibnizem (nieco wcześniej) i niezależnie od niego.

Przed Newtonem działania z nieskończenie małymi nie były łączone w jedną teorię i miały charakter odrębnych technik dowcipnych (patrz Metoda niepodzielnych), przynajmniej nie było opublikowanych systematycznych sformułowań i siły technik analitycznych w rozwiązywaniu tak złożonych problemów jak problem niebiański nie został dostatecznie ujawniony, mechanika w całości. Tworzenie analizy matematycznej sprowadza rozwiązywanie istotnych problemów w dużej mierze do poziomu technicznego. Pojawił się zespół pojęć, operacji i symboli, który stał się bazą wyjściową do dalszego rozwoju matematyki. Następny, wiek XVIII, był wiekiem szybkiego i niezwykle pomyślnego rozwoju metod analitycznych.

Najwyraźniej Newton wpadł na pomysł analizy metodami różnicowymi, które studiował obszernie i dogłębnie. To prawda, że w swoich „Zasadach” Newton prawie nie używał nieskończenie małych, trzymając się starożytnych (geometrycznych) metod dowodu, ale w innych dziełach posługiwał się nimi swobodnie.

Punktem wyjścia rachunku różniczkowego i całkowego była praca Cavalieriego, a zwłaszcza Fermata, który już wiedział, jak (w przypadku krzywych algebraicznych) rysować styczne, znajdować ekstrema, punkty przegięcia i krzywiznę krzywej oraz obliczać pole jej odcinka . Spośród innych poprzedników sam Newton wymienił Wallisa, Barrowa i szkockiego astronoma Jamesa Gregory'ego. Nie było jeszcze koncepcji funkcji, wszystkie krzywe interpretował kinematycznie jako trajektorie poruszającego się punktu.

Już jako student Newton zdał sobie sprawę, że różniczkowanie i całkowanie są operacjami wzajemnie odwrotnymi (najwyraźniej pierwsza opublikowana praca zawierająca ten wynik w postaci szczegółowej analizy dualności problemu obszarów i problemu stycznych należy do nauczyciela Newtona Barrowa ).

Newtonowi przez niemal 30 lat nie zależało na opublikowaniu swojej wersji analizy, choć w listach (szczególnie do Leibniza) chętnie dzielił się wieloma swoimi osiągnięciami. Tymczasem od 1676 roku wersja Leibniza była szeroko i otwarcie rozpowszechniana w całej Europie. Dopiero w 1693 roku pojawiła się pierwsza prezentacja wersji Newtona – w formie dodatku do Traktatu o algebrze Wallisa. Musimy przyznać, że terminologia i symbolika Newtona są raczej nieporadne w porównaniu z terminologią Leibniza: strumień (pochodna), płynność (pierwotna), moment wielkości (różniczka) itp. W matematyce przetrwał jedynie Newtonowski zapis „o” dla nieskończenie małego dt (jednakże tej litery używał wcześniej Grzegorz w tym samym znaczeniu), a nawet kropkę nad literą jako symbol pochodnej czasu.

Newton opublikował w miarę kompletne przedstawienie zasad analizy dopiero w pracy „O kwadraturze krzywych” (1704), stanowiącej dodatek do jego monografii „Optyka”. Prawie cały przedstawiony materiał był gotowy już w latach 1670-1680, ale dopiero teraz Gregory i Halley przekonali Newtona do opublikowania pracy, która 40 lat później stała się pierwszą opublikowaną pracą Newtona na temat analizy. Tutaj Newton ma pochodne wyższych rzędów, znaleziono wartości całek różnych funkcji wymiernych i niewymiernych, podano przykłady rozwiązania równań różniczkowych pierwszego rzędu.

1711: ostatecznie wydrukowano po 40 latach „Analiza za pomocą równań o nieskończonej liczbie składników”. Newton z równą łatwością bada krzywe algebraiczne i „mechaniczne” (cykloida, kwadratura). Pojawiają się pochodne cząstkowe, ale z jakiegoś powodu nie ma reguły różniczkującej ułamek od funkcji zespolonej, chociaż Newton je znał; jednak Leibniz opublikował je już wtedy.

W tym samym roku opublikowano „Metodę różnic”, w której Newton zaproponował wzór interpolacyjny na przejście przez (n + 1) dane punkty z równomiernie lub nierównomiernie rozmieszczonymi odciętymi krzywej parabolicznej n-tego rzędu. Jest to różnica analogiczna do wzoru Taylora.

1736: Pośmiertnie zostaje opublikowana ostatnia praca „Metoda fluktuacji i szeregi nieskończone”, co stanowi znaczny postęp w stosunku do „Analizy za pomocą równań”. Podano liczne przykłady znajdowania ekstremów, stycznych i normalnych, obliczania promieni i środków krzywizny we współrzędnych kartezjańskich i biegunowych, znajdowania punktów przegięcia itp. W tej samej pracy tworzone są kwadratury i prostowania różnych krzywych.

Należy zauważyć, że Newton nie tylko w pełni rozwinął analizę, ale także podjął próbę rygorystycznego uzasadnienia jej założeń. Jeśli Leibniz skłaniał się ku idei rzeczywistych nieskończenie małych rozmiarów, wówczas Newton zaproponował (w Elementach) ogólną teorię przejść do granicy, którą nazwał nieco ozdobnie „metodą pierwszego i ostatniego stosunku”. Używa się współczesnego terminu „limit” (limes), chociaż nie ma jasnego określenia istoty tego terminu, sugerującego intuicyjne zrozumienie.

Teorię granic przedstawiono w 11 lematach I księgi „Początków”; jeden lemat znajduje się także w księdze II. Nie ma arytmetyki granic, nie ma dowodu na niepowtarzalność granicy, nie ujawniono jej związku z nieskończenie małymi. Newton słusznie jednak zwraca uwagę, że podejście to jest bardziej rygorystyczne niż „przybliżona” metoda niepodzielności.

Niemniej jednak w księdze II, wprowadzając momenty (różniczki), Newton ponownie wprowadza zamieszanie, w rzeczywistości uznając je za rzeczywiste nieskończenie małe.

Inne osiągnięcia matematyczne

Już w czasach studenckich Newton dokonał swoich pierwszych odkryć matematycznych: klasyfikacji krzywych algebraicznych trzeciego rzędu (krzywe drugiego rzędu badał Fermat) i dwumianowego rozwinięcia dowolnego (niekoniecznie całkowitego) stopnia, z którego wywodzi się teoria Newtona rozpoczyna się nieskończona seria – nowe i najpotężniejsze narzędzie analityczne. Newton uważał rozwinięcie w szereg za główną i ogólną metodę analizy funkcji i w tej kwestii osiągnął szczyty mistrzostwa. Wykorzystywał serie do obliczania tabel, rozwiązywania równań (w tym różniczkowych), badania zachowania funkcji. Newtonowi udało się uzyskać rozkład na wszystkie funkcje, które były wówczas standardowe.

W 1707 roku ukazała się książka „Arytmetyka uniwersalna”. Przedstawia różnorodne metody numeryczne.

Newton zawsze przywiązywał dużą wagę do przybliżonego rozwiązywania równań. Słynna metoda Newtona umożliwiła znalezienie pierwiastków równań z wcześniej nie do pomyślenia szybkością i dokładnością (opublikowaną w Algebra przez Wallisa, 1685). Nowoczesną formę metody iteracyjnej Newtona nadał Joseph Raphson (1690).

Warto zauważyć, że Newton wcale nie interesował się teorią liczb. Najwyraźniej fizyka była mu znacznie bliższa niż matematyka.

Teoria grawitacji

Sama idea uniwersalnej siły grawitacyjnej była wielokrotnie wyrażana jeszcze przed Newtonem. Wcześniej myśleli o tym Epikur, Kepler, Kartezjusz, Huygens, Hooke i inni. Kepler uważał, że grawitacja jest odwrotnie proporcjonalna do odległości od Słońca i rozciąga się tylko w płaszczyźnie ekliptyki; Kartezjusz uważał, że jest to wynik wirów w eterze. Były jednak domysły z prawidłowym wzorem (Bulliald, Wren, Hooke), a nawet dość poważnie uzasadnione (poprzez skorelowanie wzoru na siłę odśrodkową Huygensa z trzecim prawem Keplera dla orbit kołowych). Jednak przed Newtonem nikt nie był w stanie jasno i matematycznie powiązać prawa grawitacji (siły odwrotnie proporcjonalnej do kwadratu odległości) z prawami ruchu planet (prawami Keplera).

Należy zauważyć, że Newton opublikował nie tylko rzekomy wzór na prawo powszechnego ciążenia, ale w rzeczywistości zaproponował kompletny model matematyczny w kontekście dobrze rozwiniętego, kompletnego, wyraźnie sformułowanego i systematycznego podejścia do mechaniki:

prawo grawitacji;

zasada ruchu (II zasada Newtona);

system metod badań matematycznych (analiza matematyczna).

Teoria grawitacji Newtona wywołała wieloletnie debaty i krytykę koncepcji działania dalekiego zasięgu.

Pierwszym argumentem na rzecz modelu Newtona było rygorystyczne wyprowadzenie na jego podstawie praw empirycznych Keplera. Kolejnym krokiem była teoria ruchu komet i Księżyca, przedstawiona w „Zasadach”. Później, za pomocą grawitacji Newtona, z dużą dokładnością wyjaśniono wszystkie zaobserwowane ruchy ciał niebieskich; oto wielka zasługa Clairauta i Laplace’a.

Optyka i teoria światła

Newton dokonał fundamentalnych odkryć w optyce. Zbudował pierwszy teleskop zwierciadlany (reflektor), w którym w odróżnieniu od teleskopów czysto soczewkowych nie występowała aberracja chromatyczna. Odkrył także rozproszenie światła, wykazał, że światło białe rozkłada się na kolory tęczy w wyniku różnego załamania promieni o różnych kolorach podczas przejścia przez pryzmat i położył podwaliny pod poprawną teorię kolorów.

W tym okresie istniało wiele spekulacyjnych teorii światła i koloru; walczył głównie punkt widzenia Arystotelesa („różne kolory są mieszaniną światła i ciemności w różnych proporcjach”) i Kartezjusza („różne kolory powstają, gdy cząstki światła obracają się z różnymi prędkościami”). Hooke w swojej Micrographia (1665) przedstawił wariant poglądów arystotelesowskich. Wielu uważało, że kolor nie jest atrybutem światła, ale oświetlonego obiektu. Ogólne niezgodę pogłębiła kaskada odkryć XVII wieku: dyfrakcja (1665, Grimaldi), interferencja (1665, Hooke), podwójne załamanie (1670, Erazm Bartholin, badane przez Huygensa), oszacowanie prędkości światła (1675, Römer), znaczące udoskonalenie teleskopów. Nie było teorii światła zgodnej ze wszystkimi tymi faktami.

Newton stworzył matematyczną teorię odkrytych przez Hooke'a pierścieni interferencyjnych, które od tego czasu nazwano „pierścieniami Newtona”.

W 1689 roku Newton zaprzestał badań w dziedzinie optyki – według powszechnej legendy przysiągł, że za życia Hooke’a nie będzie publikował niczego z tej dziedziny, który nieustannie zadręczał Newtona boleśnie odbieraną przez tego ostatniego krytyką. W każdym razie w 1704 roku, rok po śmierci Hooke'a, ukazała się monografia „Optyka”. Za życia autora „Optyka”, podobnie jak „Początki”, doczekała się trzech wydań i wielu tłumaczeń.

Księga pierwszej monografii zawierała zasady optyki geometrycznej, naukę o rozproszeniu światła i kompozycji barwy białej o różnorodnych zastosowaniach.

Księga druga: interferencja światła w cienkich płytach.

Księga trzecia: dyfrakcja i polaryzacja światła. Polaryzację dwójłomności Newton wyjaśnił bliżej prawdy niż Huygens (zwolennik falowej natury światła), choć wyjaśnienie samego zjawiska nie jest udane, w duchu emisyjnej teorii światła.

Newtona często uważa się za zwolennika korpuskularnej teorii światła; zresztą jak zwykle „nie wymyślał hipotez” i chętnie przyznał, że światło można też skojarzyć z falami w eterze. W swojej monografii Newton szczegółowo opisał matematyczny model zjawisk świetlnych, pomijając kwestię fizycznego nośnika światła.

Inne prace z fizyki

Newton posiada pierwszy wniosek dotyczący prędkości dźwięku w gazie, oparty na prawie Boyle’a-Mariotte’a.

Przewidział spłaszczenie Ziemi na biegunach, około 1:230. Jednocześnie Newton do opisu Ziemi posłużył się modelem jednorodnego płynu, zastosował prawo powszechnego ciążenia i wziął pod uwagę siłę odśrodkową. Jednocześnie Huygens przeprowadził podobne obliczenia na podobnych podstawach, rozważając grawitację tak, jakby jej źródło znajdowało się w centrum planety, ponieważ najwyraźniej nie wierzył w uniwersalną naturę siły grawitacyjnej, czyli w końcu nie wziął pod uwagę grawitacji zdeformowanej warstwy powierzchniowej planety. W związku z tym Huygens przewidział ponad połowę skurczu Newtona, 1:576. Co więcej, Cassini i inni kartezjanie argumentowali, że Ziemia nie jest ściśnięta, ale wypukła na biegunach jak cytryna. Następnie, choć nie od razu (pierwsze pomiary były niedokładne), pomiary bezpośrednie (Clero, 1743) potwierdziły poprawność Newtona; rzeczywista kompresja wynosi 1:298. Powodem różnicy tej wartości w stosunku do zaproponowanej przez Newtona w kierunku Huygensa jest to, że model cieczy jednorodnej nie jest jeszcze do końca dokładny (gęstość zauważalnie wzrasta wraz z głębokością). Dokładniejsza teoria, wyraźnie uwzględniająca zależność gęstości od głębokości, powstała dopiero w XIX wieku.

Inne prace

Paradoksem jest to, że Newton, który przez wiele lat pracował w Kolegium Świętej Trójcy, najwyraźniej sam nie wierzył w Trójcę. Badacze jego dzieł teologicznych, jak np. L. More, uważają, że poglądy religijne Newtona były bliskie arianizmowi.

Sekretne dzieła Izaaka Newtona

Jak wiecie, na krótko przed końcem swojego życia Izaak obalił wszystkie wysunięte przez siebie teorie i spalił dokumenty, w których kryła się tajemnica ich obalenia: jedni nie wątpili, że wszystko jest dokładnie tak, inni zaś wierzyli, że takie działania być po prostu absurdem i argumentować, że archiwum nienaruszone dokumentami, ale należy tylko do nielicznych…

Prawdopodobnie nie ma na świecie ani jednej osoby, która nie wie, kim jest Izaak Newton. Jeden z najwybitniejszych naukowców świata, który dokonał odkryć w kilku dziedzinach nauki jednocześnie, dał początek dziedzinom naukowym z zakresu matematyki, optyki, astronomii, jeden z ojców założycieli fizyka klasyczna. Kim więc jest Izaak Newton. Dziś krótka biografia i jego odkrycia są powszechnie znane.

W kontakcie z

Historia naukowca i badacza

Można o nim powiedzieć słowami poety Nikołaja Tichonowa: „Z tych ludzi robiono by paznokcie. Nie byłoby silniejszych gwoździ na świecie. Urodzony przedwcześnie, bardzo mały i słaby, dożył 84 lat w doskonałym zdrowiu, do sędziwej starości, poświęcając się cały samorozwój nauki i załatwianie spraw publicznych. Naukowiec przez całe życie trzymał się twardych zasad moralnych, był wzorem uczciwości, nie zabiegał o rozgłos i sławę. Nie złamała go nawet wola króla Jakuba II.

Dzieciństwo

Naukowiec uznał swoje narodziny w wigilię katolickiego Bożego Narodzenia za szczególny znak opatrzności. W końcu udało mu się dokonać swoich największych odkryć. Niczym nowa Gwiazda Betlejemska oświetlił wiele dziedzin, w których w przyszłości rozwinęła się nauka. Dokonano wielu odkryć dzięki zaplanowanemu ich sposób.

Ojciec Newtona, który wydawał się współczesnym mu osobą ekscentryczną i dziwną, nigdy nie dowiedział się o narodzinach syna. Odnoszący sukcesy rolnik i dobry właściciel, który zaledwie kilka miesięcy przed narodzinami syna pozostawił rodzinie pokaźny gospodarstwo rolne i pieniądze.

Od najmłodszych lat, doświadczając przez całe życie czułego uczucia do matki, Izaak nie mógł wybaczyć jej decyzji o pozostawieniu go pod opieką dziadków po tym, jak wyszła za drugi raz za mąż. Autobiografia, którą napisał jako nastolatek, opowiada o impulsach rozpaczy i dziecięcych planach zemsty na matce i ojczymie. Opowieść o swoich emocjonalnych przeżyciach mógł powierzyć wyłącznie papierowi, słynny naukowiec był zamknięty w życiu, nie miał bliskich przyjaciół i nigdy się nie ożenił.

W wieku 12 lat został przydzielony do szkoły Grantham. Zamknięte i niekomunikatywne usposobienie, a także wewnętrzna koncentracja, zwróciły jego rówieśników przeciwko niemu. Od dzieciństwa przyszły naukowiec wolał nauki przyrodnicze od chłopięcych psikusów. Dużo czytał, lubił projektować zabawki mechaniczne i rozwiązywać problemy matematyczne. Sytuacja konfliktowa z kolegami z klasy skłoniła Newtona do zostania dumnym najlepszy uczeń w szkole.

Studia w Cambridge

Owdowiała matka Newtona naprawdę miała nadzieję, że jej 16-letni syn zacznie jej pomagać w rolnictwie. Ale dzięki połączonym wysiłkom nauczyciela wuj chłopca, a zwłaszcza Humphrey Babington, członek Trinity College, przekonał ją o potrzebie dalszej edukacji. W 1661 roku Newton zdał egzamin z łaciny i rozpoczyna naukę w Trinity College na uniwersytecie w Cambridge. To w tej instytucji przez 30 lat studiował naukę, przeprowadzał eksperymenty i dokonywał światowych odkryć.

Zamiast płacić za studia na uniwersytecie, gdzie młody człowiek początkowo mieszkał jako student, musiał wykonywać pewne zadania od zamożniejszych studentów i inne prace domowe na uniwersytecie. Po 3 latach, w 1664 r., Newton zdał egzaminy z wyróżnieniem i otrzymał podwyższoną kategorię ucznia, a także prawo nie tylko do bezpłatnej nauki, ale także do stypendium.

Nauka tak go fascynowała i inspirowała, że według wspomnień kolegów z klasy potrafił zapomnieć o śnie i jedzeniu. Nadal zajmował się mechaniką i projektował różne rzeczy i narzędzia, parał się matematyką, obserwacje astronomiczne, badania z zakresu optyki, filozofii, a nawet teorii i historii muzyki.

Decydując się poświęcić lata życia nauce, porzuca miłość i planuje założyć rodzinę. Młoda uczennica aptekarza Clarka, z którą mieszkał w latach szkolnych, również nie wyszła za mąż i do końca życia zachowała czułe wspomnienie Newtona.

Pierwsze kroki w działalności naukowej

Rok 1664 stał się dla młodego naukowca rokiem inspirującym. Zestawia „Kwestionariusz” 45 problemów naukowych i stawia sobie za cel rozwiązanie ich wszystkich.

Dzięki wykładom słynnego matematyka I. Barrowa Newton dokonał pierwszego odkrycia rozwinięcia dwumianowego, co później pozwoliło mu wyprowadzić metodę rachunku różniczkowego, stosowaną dziś w wyższej matematyce. Pomyślnie zdaje egzamin i otrzymuje tytuł licencjata.

Nawet epidemia dżumy w latach 1665-1667 nie była w stanie zatrzymać tego dociekliwego umysłu i sprawić, że pozostanie on bezczynny. W czasie szalejącej choroby Newton opuszcza dom, gdzie nadal angażuje się w działalność naukową. Tutaj, w zaciszu własnego domu, tak się dzieje większość jego wielkich odkryć:

ustala podstawowe metody rodzajów rachunku całkowego i różniczkowego;
wyprowadza teorię koloru i daje początek rozwojowi nauk optycznych;
znajduje metodę znajdowania pierwiastków równań kwadratowych;
wyprowadza wzór na rozwinięcie dowolnej potęgi naturalnej dwumianu.

Ważny! Słynna jabłoń, której obserwacje pomogły w odkryciu, została zachowana jako ławka pamiątkowa dla naukowca.

Najważniejsze odkrycia

Krótki opis swojej działalności Izaaka Newtona. Był nie tylko geniuszem, znanym naukowcem, ale osobą o różnorodnych zainteresowaniach w wielu dziedzinach nauki i technologii. Z czego zasłynął i co odkrył. Był zapalonym matematykiem i fizykiem, równie dobrze orientował się zarówno w naukach ścisłych, jak i humanistycznych. Ekonomia, alchemia, filozofia, muzyka i historia - we wszystkich tych kierunkach pracował geniusz swego talentu. Oto krótki opis wielkich odkryć Izaaka Newtona:

wydedukował teorię ruchu ciał niebieskich - ustalił, że planety krążą wokół;
sformułował trzy ważne prawa mechaniki;
wydedukował teorię światła i odcieni kolorów;
zbudował pierwsze na świecie lustro;
odkrył prawo grawitacji dzięki któremu zasłynął.

Według legendy Newton odkrył to słynne prawo, obserwując spadające jabłka z jabłoni w swoim ogrodzie. Biograf słynnego naukowca Williama Stukeleya opisuje ten moment w książce poświęconej wspomnieniom Newtona, opublikowanej w 1752 roku. Według Stukeleya to jabłko spadło z drzewa, co doprowadziło go do pomysłu przyciąganie ciał kosmicznych i grawitacja.

„Dlaczego jabłka spadają prostopadle do ziemi?” - pomyślał Newton i myśląc, wydedukował nowe prawo. W ogrodzie Uniwersytetu Cambridge studenci honorują i troskliwie opiekują się drzewem, które uważane jest za potomka tej samej „jabłoni Newtona”.

Upadek jabłka był tylko impulsem do słynnego odkrycia. Newton odwiedzał go przez wiele lat, studiując dzieła Galilea, Bullialda, Hooke, inni astronomowie i fizycy. Za kolejny impuls naukowiec uznał „Trzecie prawo Kellera”. To prawda, że nieco później, gdy studiował prawa mechaniki, opracował nowoczesną interpretację Prawa powszechnego ciążenia.

Inne osiągnięcia naukowe

Mechanika klasyczna opiera się na prawach Newtona, najważniejszych w dziedzinie mechaniki, została sformułowana w pracy naukowej z zakresu matematyki, zasad filozofii, opublikowany w 1687 r:

pierwsza zasada ruchu jednostajnego po linii prostej, jeśli na ciało nie działają żadne inne siły;
drugie prawo - opisujące w formie różniczkowej wpływ działających sił na przyspieszenie;
trzecie prawo dotyczy siły oddziaływania pomiędzy dwoma ciałami znajdującymi się w pewnej odległości.

Te prawa Newtona są obecnie są aksjomatem.

Astronomia

Pod koniec 1669 roku naukowiec otrzymał jedno z najbardziej prestiżowych stanowisk na świecie w Trinity College, nominalną profesurę matematyki i optyki Lucasa. Oprócz wynagrodzenia w wysokości 100 funtów, premii i stypendiów, istnieje możliwość poświęcenia większej ilości czasu własne badania naukowe zajęcia. Zajmując się eksperymentami i eksperymentami z optyki i teorii światła, Newton tworzy swój pierwszy teleskop zwierciadlany.

Ważny! Ulepszony teleskop stał się głównym narzędziem ówczesnych astronomów i nawigatorów. Z jego pomocą odkryto planetę Uran i odkryto inne galaktyki.

Badając ciała niebieskie przez swój reflektor, naukowiec wydedukował teorię ciał niebieskich, określił ruch planet wokół Słońca. Korzystając z obliczeń swojego reflektora i stosując naukowe podejście do studiowania Biblii, stworzył własne wiadomość zagłady. Według jego obliczeń wydarzenie to będzie miało miejsce w 2060 roku.

Działalność państwa

1696 Wielki naukowiec pełni funkcję stróża Mennicy, przeniósł się do Londynu, gdzie mieszkał do 1726 roku. Po przeprowadzeniu rachunkowości finansowej i uporządkowaniu dokumentacji zostaje współautorem Montague'a na temat reformy monetarnej.

W okresie jego działalności utworzono sieć oddziałów Mennicy, produkcja monet srebrnych wzrosła kilkukrotnie. Newton wdraża technologię aby pozbyć się fałszerzy.

1699 Zostaje menadżerem Mennicy. Na tym stanowisku kontynuuje walkę z fałszerzami. Jego działania jako menadżera były równie błyskotliwe, jak podczas kariery naukowej. Dzięki reformom przeprowadzonym w Anglii kryzys gospodarczy zażegnany.

1698. przedstawił raport na temat reformy gospodarczej Newtona. Będąc w Anglii, car Piotr trzykrotnie spotkał się ze słynnym profesorem. W 1700 r. w Rosji przeprowadzono reformę monetarną na wzór angielskiej.

1689 -1690 lat. Był przedstawicielem Uniwersytetu Cambridge w parlamencie kraju. Od 1703 do 1725 pełnił funkcję prezesa Towarzystwa Królewskiego.

Uwaga! W 1705 roku królowa Anna Brytyjska nadała Izaakowi Newtonowi tytuł szlachecki. Był to jedyny raz w historii Anglii, kiedy za osiągnięcia naukowe przyznano tytuł szlachecki.

Biografia Newtona, jego odkrycia

Życie wielkiego naukowca Izaaka Newtona

Dopełnienie życia

Ostatnie miesiące życia profesor mieszkał w Kensington. Wielki naukowiec zmarł 20 marca 1727 r. Zmarł we śnie i został pochowany na terenie Opactwa Westminsterskiego w grobowcu królów i najwybitniejszych osobistości Anglii. Wszyscy mieszkańcy miasta przyszli pożegnać słynnego współczesnego. Kondukt pogrzebowy prowadził samego Lorda Kanclerza a następnie brytyjscy ministrowie w procesji pogrzebowej.