Isaac Newton jego prawa. Uznanie i sukces. Lata Wielkiej Zarazy

Świetna osobowość

Skrupulatnie bada się życie epokowych osobowości i ich postępową rolę przez wiele stuleci. Stopniowo układają się w oczach potomnych od wydarzenia do wydarzenia, zarośnięte detalami odtworzonymi z dokumentów i wszelkiego rodzaju próżnymi wymysłami. Podobnie Isaac Newton. Krótka biografia tego człowieka, który żył w odległym XVII wieku, zmieści się tylko w tomie książki wielkości cegły.

Zacznijmy więc. Isaac Newton - angielski (teraz zastępuje każde słowo „wielki”) astronom, matematyk, fizyk, mechanik. Od 1672 został naukowcem Towarzystwa Królewskiego w Londynie, aw 1703 - jego prezesem. Twórca mechaniki teoretycznej, założyciel całej współczesnej fizyki. Opisał wszystkie zjawiska fizyczne na podstawie mechaniki; odkrył prawo powszechnego ciążenia, które wyjaśnia zjawiska kosmiczne i zależność od nich ziemskich rzeczywistości; powiązał przyczyny przypływów w oceanach z ruchem księżyca wokół ziemi; opisał prawa całego naszego Układu Słonecznego. To on jako pierwszy zaczął studiować mechanikę ośrodków ciągłych, optykę fizyczną i akustykę. Niezależnie od Leibniza, Isaac Newton opracował równania różniczkowe i całkowe, ujawnił nam dyspersję światła, aberrację chromatyczną, związał matematykę z filozofią, napisał prace o interferencji i dyfrakcji, pracował nad korpuskularną teorią światła, teoriami przestrzeni i czasu. To on zaprojektował lustrzany teleskop i zorganizował handel monetami w Anglii. Oprócz matematyki i fizyki Izaak Newton zajmował się alchemią, chronologią starożytnych królestw i pisał dzieła teologiczne. Geniusz słynnego naukowca tak dalece wyprzedzał cały poziom naukowy XVII wieku, że współcześni zapamiętali go bardziej jako człowieka wyjątkowo dobrego: niezaborczego, hojnego, niezwykle skromnego i życzliwego, zawsze gotowego do pomocy bliźniemu.

Dzieciństwo

Wielki Izaak Newton urodził się w rodzinie małego rolnika, który zmarł trzy miesiące temu w małej wiosce. Jego biografia rozpoczęła się 4 stycznia 1643 r., kiedy bardzo małe wcześniactwo zostało umieszczone w owczej rękawicy na ławce, z której spadło mocno uderzając. Dziecko stało się chorowite, a przez to mało komunikatywne, nie nadążało za rówieśnikami w szybkich zabawach i uzależniło się od książek. Krewni to zauważyli i wysłali małego Izaaka do szkoły, którą ukończył jako pierwszy uczeń. Później, widząc jego zapał do nauki, pozwolili mu studiować dalej. Izaak wyjechał do Cambridge. Ponieważ nie było wystarczająco dużo pieniędzy na edukację, jego rola ucznia byłaby bardzo upokarzająca, gdyby nie miał szczęścia z mentorem.

Młodzież

W tamtych czasach biedni uczniowie mogli uczyć się jedynie jako słudzy swoich nauczycieli. Udział ten przypadł przyszłemu genialnemu naukowcowi. O tym okresie życia i drogi twórczej Newtona krążą różne legendy, niektóre brzydkie. Mentorem, któremu służył Izaak, był najbardziej wpływowy mason, który podróżował nie tylko po Europie, ale także po Azji, w tym na Bliski, Daleki Wschód i Południowy Wschód. Podczas jednej z wypraw, jak głosi legenda, powierzono mu starożytne rękopisy arabskich naukowców, z których obliczeń matematycznych korzystamy do dziś. Według legendy Newton miał dostęp do tych manuskryptów i to one zainspirowały wiele jego odkryć.

Nauka

W ciągu sześciu lat studiów i służby Isaac Newton przeszedł wszystkie etapy college'u i został magistrem sztuki.

W czasie zarazy musiał opuścić macierzystą uczelnię, ale nie tracił czasu: studiował fizyczną naturę światła, budował prawa mechaniki. W 1668 roku Isaac Newton wrócił do Cambridge i wkrótce objął katedrę matematyki Lucasa. Dostała się do niego od nauczyciela - I. Barrowa, tego samego Masona. Newton szybko stał się jego ulubionym uczniem i aby zapewnić finansowe utrzymanie błyskotliwemu protegowanemu, Barrow zrzekł się katedry na swoją korzyść. W tym czasie Newton był już autorem dwumianu. A to dopiero początek biografii wielkiego naukowca. Potem było życie pełne tytanicznej pracy umysłowej. Newton zawsze wyróżniał się skromnością, a nawet nieśmiałością. Np. długo nie publikował swoich odkryć i nieustannie dążył do zniszczenia najpierw tych, a potem kolejnych rozdziałów swoich niesamowitych "Początków". Uważał, że wszystko zawdzięcza gigantom, na których ramionach stoi, czyli prawdopodobnie naukowcom-poprzednikom. Chociaż kto mógł poprzedzić Newtona, gdyby dosłownie powiedział pierwsze i najważniejsze słowo o wszystkim na świecie.

Życie i odkrycia Izaaka Newtona

Izaaka Newtona, (1642-1727) największy naukowiec, który miał największy wpływ na rozwój nauki, urodził się w Woolsthorpe w Anglii, w Boże Narodzenie 1642 r. (rok śmierci Galileusza).

Podobnie jak Mahomet, Newton urodził się po śmierci ojca. Jako dziecko wykazywał zamiłowanie do mechaniki i był bardzo uzdolniony. Chociaż Isaac był bystrym dzieckiem, nie starał się zbytnio w szkole i nie wyróżniał się szczególnie. Jako nastolatek matka zabrała go ze szkoły, mając nadzieję, że jego syn odniesie sukces w rolnictwie. Na szczęście nie straciła wiary w swoje umiejętności, a po ukończeniu osiemnastego roku życia Izaak wstąpił na uniwersytet w Cambridge. Tam szybko nauczył się tego, co było wówczas znane w dziedzinie nauk matematyczno-przyrodniczych, a nawet zaangażował się we własne badania.

Między 21 a 27 rokiem życia Newton położył podwaliny pod swoje teorie, które zrewolucjonizowały świat nauki. Połowa XVII wieku to czas szybkiego rozwoju nauki. Wynalezienie teleskopu na początku wieku zapoczątkowało nową erę w astronomii. Angielski filozof Francis Bacon i francuski filozof René Descartes wezwali europejskich naukowców, aby nie polegali już na autorytecie Arystotelesa, ale zaangażowali się we własne eksperymenty.

Galileusz spełnił to wezwanie. Jego obserwacje teleskopowe wywróciły do ​​góry nogami ówczesne koncepcje astronomiczne, a eksperymenty mechaniczne ustanowiły tak zwane pierwsze prawo mechaniki Newtona.

Inni wielcy naukowcy, tacy jak Harvey ze swoimi odkryciami w dziedzinie krążenia krwi i Kepler, który opisał prawa ruchu planet wokół Słońca, również dali nauce wiele nowych ważnych informacji. Ale ogólnie rzecz biorąc, czysta nauka pozostała areną gry umysłów i nadal nie było dowodów na to, że nauka w połączeniu z technologią może zmienić całe życie ludzi, jak przewidywał Francis Bacon.

Chociaż Kopernik i Galileusz obalili niektóre błędne koncepcje starożytnych naukowców i wnieśli wielki wkład w lepsze zrozumienie praw wszechświata, nie zostały jeszcze sformułowane podstawowe zasady, które mogłyby połączyć różne fakty i umożliwić naukowe przewidywania. To Newton stworzył tak jednoczącą teorię i utorował drogę nauce do chwili obecnej.

Newton zwykle niechętnie publikował wyniki swoich badań i chociaż jego główne koncepcje zostały sformułowane do 1669 r., Wiele opublikowano znacznie później.

Pierwszą pracą, w której upublicznił swoje odkrycia, była jego zaskakująca książka o naturze światła.

Po serii eksperymentów Newton doszedł do wniosku, że zwykłe białe światło jest mieszaniną wszystkich kolorów tęczy. Dokonał również gruntownej analizy praw odbicia i załamania światła. Bazując na znajomości tych praw, w 1668 roku stworzył pierwszy teleskop refrakcyjny – teleskop tego samego typu, który jest obecnie używany w głównych obserwatoriach astronomicznych.

O tych, jak również o innych swoich eksperymentach i odkryciach, Newton relacjonował na spotkaniu Brytyjskiego Królewskiego Towarzystwa Naukowego, gdy miał 29 lat. Nawet osiągnięcia Isaaca Newtona w optyce zapewniłyby jego umieszczenie na naszej liście, ale jego odkrycia w matematyce i mechanice były znacznie bardziej znaczące.

Jego głównym wkładem w matematykę było odkrycie rachunku całkowego (w okresie od dwudziestu trzech do dwudziestu czterech lat). Ten wynalazek nie był tylko ziarnem, z którego wyrosła współczesna teoria matematyczna; bez tej metody większość osiągnięć współczesnej nauki byłaby niemożliwa.

Ale główne odkrycia Newtona zostały dokonane w dziedzinie mechaniki. Galileo odkrył pierwszą zasadę ruchu ciał, które nie podlegają wpływowi sił zewnętrznych (obcych).

W praktyce oczywiście na wszystkie obiekty działają jakieś siły zewnętrzne, a kwestia ruchu obiektów we wskazanych warunkach jest najważniejszym zagadnieniem mechaniki. Problem ten został rozwiązany przez Newtona, który odkrył słynne drugie prawo mechaniki, w rzeczywistości najbardziej fundamentalne z praw fizyki klasycznej.

To drugie prawo, wyrażone matematycznie wzorem

stwierdza, że ​​przyspieszenie jest równe sile podzielonej przez masę ciała. Do dwóch praw mechaniki Newton dodał słynne trzecie prawo, które mówi, że każda akcja wywołuje równą reakcję, oraz (najsłynniejsze) prawo powszechnego ciążenia.

Te cztery prawa mechaniki stanowią jeden system, za pomocą którego można badać właściwie wszystkie makroskopowe układy mechaniczne, od oscylacji wahadła po ruch planet wokół Słońca.

Newton nie tylko sformułował te prawa mechaniki, ale sam, używając metod matematycznych, pokazał, jak te prawa można wykorzystać do rozwiązywania rzeczywistych problemów.

Znajomość praw Newtona umożliwia rozwiązywanie niezwykle szerokiej gamy problemów naukowych i technicznych. Za jego życia prawa te znalazły najbardziej uderzające zastosowanie w dziedzinie astronomii. W 1687 roku opublikował swoje wielkie dzieło Principia Mathematica, powszechnie nazywane po prostu Principia, w którym sformułował prawa mechaniki i prawo powszechnego ciążenia.

Newton wykazał, że korzystając z tych praw, można dość dokładnie przewidzieć ruch planet wokół Słońca. Podstawowy problem dynamiki astronomicznej - problem przewidywalności ruchu ciał niebieskich - został rozwiązany przez Newtona za pomocą jednego wspaniałego ruchu. Dlatego często nazywany jest także wielkim astronomem.

Na czym opiera się nasza ocena wartości naukowej Newtona? Jeśli przejrzysz indeksy encyklopedii naukowych, znajdziesz więcej odniesień do Newtona i jego odkryć niż do jakiegokolwiek innego naukowca.

Należy również wziąć pod uwagę, że Leibniz, również wielki naukowiec, pisał o Newtonie, z którym Newton ostro polemizował: „Jeżeli mówimy o matematyce od początku świata do czasów Newtona, to on zrobił dla tej nauki więcej niż wszyscy inni”. Wielki francuski naukowiec Laplace nazwał Principia „największym dziełem ludzkiego geniuszu”. Lagrange również uważał Newtona za największego geniusza, a Ernst Much napisał w 1901 roku, że „od tego czasu wszystkie osiągnięcia matematyki były po prostu rozwinięciem praw mechaniki na podstawie idei Newtona”.

W tak krótkim przeglądzie jak nasz nie sposób szczegółowo opowiedzieć o wszystkich dokonaniach Newtona, choć na uwagę zasługują również jego bardziej prywatne dokonania. Newton astronomia uniwersalna grawitacja

W ten sposób Izaak Newton wniósł znaczący wkład w termodynamikę i akustykę, sformułował najważniejszą zasadę zachowania ilości energii, stworzył swoje słynne twierdzenie o dwumianach i wniósł znaczący wkład w astronomię i kosmogonię. Uznawszy jednak Newtona za największego z geniuszy, który wywarł największy wpływ na naukę światową, wciąż można zapytać, dlaczego stawia się go tutaj przed tak wybitnymi politykami, jak Aleksander Wielki czy Waszyngton, czy też największymi przywódcami religijnymi, jak Chrystus czy Budda .

Moja opinia: pomimo wagi przemian politycznych czy religijnych, większość ludzi na świecie żyła dokładnie tak samo zarówno 500 lat przed Aleksandrem, jak i 500 lat później. Podobnie codzienne życie większości ludzi w 1500 rne było prawie takie samo jak w 1500 r. p.n.e.

Tymczasem od 1500 roku, wraz z rozwojem i powstaniem nowożytnej nauki, dokonują się rewolucyjne zmiany w codziennym życiu ludzi, w ich pracy, jedzeniu, ubiorze, sposobach spędzania wolnego czasu itp. Nie mniej zmian zaszło w filozofii, w myśleniu religijnym, w polityce i ekonomii.Newton, genialny naukowiec, miał największy wpływ na rozwój nowożytnej nauki i dlatego zasługuje na jedno z najbardziej zaszczytnych miejsc (drugie pod względem ważności) na żadnej liście najbardziej wpływowych postaci historycznych.

Newton zmarł w 1727 roku i był pierwszym uczonym, którego pochowano w Opactwie Westminsterskim.

Isaac Newton urodził się w rodzinie rolnika w wiosce Wilsthorpe w hrabstwie Lincolnshire we wschodniej Anglii, u wybrzeży Morza Północnego. Po pomyślnym ukończeniu szkoły w mieście Grantham młody człowiek wstąpił do Trinity College na Uniwersytecie Cambridge. Wśród słynnych absolwentów uczelni są filozof Francis Bacon, Lord Byron, pisarz Vladimir Nabokov, królowie Anglii Edward VII i Jerzy VI, książę Karol Walii. Co ciekawe, Newton został kawalerem w 1664 roku, dokonawszy już pierwszego odkrycia. Wraz z wybuchem zarazy młody naukowiec wyjechał do domu, ale w 1667 wrócił do Cambridge, aw 1668 został magistrem Trinity College. W następnym roku 26-letni Newton został profesorem matematyki i optyki, zastępując swojego nauczyciela Barrowa, który został mianowany kapelanem królewskim. W 1696 roku król Wilhelm III Orański mianował Newtona superintendentem mennicy, a trzy lata później kierownikiem. Na tym stanowisku naukowiec aktywnie walczył z fałszerzami i przeprowadził kilka reform, które kilkadziesiąt lat później doprowadziły do ​​​​wzrostu dobrobytu kraju. W 1714 roku Newton napisał artykuł „Uwagi na temat wartości złota i srebra”, podsumowując w ten sposób swoje doświadczenia z regulacjami finansowymi na urzędach publicznych.
Fakt
Izaak Newton nigdy się nie ożenił.

14 głównych odkryć Izaaka Newtona

1. Dwumianowy Newton. Newton dokonał pierwszego odkrycia matematycznego w wieku 21 lat. Jako student wydedukował formułę dwumianową. Dwumian Newtona to wzór na rozwinięcie wielomianu o dowolnym naturalnym stopniu dwumianu (a + b) do stopnia n. Wszyscy znają dziś wzór na kwadrat sumy a + b, ale aby nie pomylić się z wyznaczaniem współczynników, gdy wykładnik rośnie, stosuje się dwumianowy wzór Newtona. Dzięki temu odkryciu naukowiec doszedł do swojego innego ważnego odkrycia - rozwinięcia funkcji w szereg nieskończony, nazwany później wzorem Newtona-Leibniza.
2. Krzywa algebraiczna 3. rzędu. Newton udowodnił, że dla dowolnego sześcianu (krzywej algebraicznej) można wybrać układ współrzędnych, w którym będzie on miał jeden ze wskazanych przez niego typów, a także podzielił krzywe na klasy, rodzaje i typy.
3. Rachunek różniczkowy i całkowy. Głównym osiągnięciem analitycznym Newtona było rozwinięcie wszystkich możliwych funkcji na szeregi potęgowe. Ponadto stworzył tablicę funkcji pierwotnych (całek), która weszła prawie niezmieniona do wszystkich współczesnych podręczników analizy matematycznej. Wynalazek pozwolił naukowcowi, według niego, porównać obszary dowolnych figur „w pół kwadransa”.
4. Metoda Newtona. Algorytm Newtona (znany również jako metoda styczna) jest iteracyjną metodą numeryczną znajdowania pierwiastka (zera) danej funkcji.

5. Teoria koloru. W wieku 22 lat, według słów samego naukowca, „otrzymał teorię kolorów”. To Newton jako pierwszy podzielił widmo ciągłe na siedem kolorów: czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, indygo, fioletowy. Natura koloru i eksperymenty z rozkładem bieli na 7 kolorów składowych, opisane w Newton's Optics, dały podstawę do rozwoju współczesnej optyki.

6. Prawo powszechnego ciążenia. W 1686 roku Newton odkrył prawo powszechnego ciążenia. Idea siły grawitacji została wyrażona wcześniej (na przykład przez Epikura i Kartezjusza), ale przed Newtonem nikt nie był w stanie matematycznie połączyć prawa grawitacji (siła proporcjonalna do kwadratu odległości) i praw planetarnych ruch (czyli prawa Keplera). Newton jako pierwszy domyślił się, że grawitacja działa między dowolnymi dwoma ciałami we Wszechświecie, że ruch spadającego jabłka i obrót Księżyca wokół Ziemi są kontrolowane przez tę samą siłę. W ten sposób odkrycie Newtona stało się podstawą innej nauki - mechaniki nieba.

7. Pierwsze prawo Newtona: Prawo bezwładności. Pierwsze z trzech praw leżących u podstaw mechaniki klasycznej. Bezwładność to właściwość ciała polegająca na utrzymywaniu jego prędkości ruchu niezmienionej pod względem wielkości i kierunku, gdy nie działają na nie żadne siły.

8. Drugie prawo Newtona: Różniczkowe prawo ruchu. Prawo opisuje związek między siłą przyłożoną do ciała (punkt materialny) a następującym po nim przyspieszeniem.

9. Trzecie prawo Newtona. Prawo opisuje, w jaki sposób dwa punkty materialne oddziałują na siebie i stwierdza, że ​​siła działania jest skierowana przeciwnie do siły oddziaływania. Ponadto siła jest zawsze wynikiem interakcji ciał. I bez względu na to, jak ciała oddziałują na siebie za pomocą sił, nie mogą zmienić swojego całkowitego pędu: stąd wynika Prawo Zachowania Pędu. Dynamika oparta na prawach Newtona nazywana jest dynamiką klasyczną i opisuje ruchy obiektów z prędkościami w zakresie od ułamków milimetrów na sekundę do kilometrów na sekundę.

10. Teleskop zwierciadlany. Teleskop optyczny, w którym jako element zbierający światło zastosowano zwierciadło, mimo niewielkich rozmiarów dawał wysokiej jakości 40-krotne powiększenie. Dzięki swojemu wynalazkowi w 1668 roku Newton zyskał sławę i został członkiem Towarzystwa Królewskiego. Później ulepszone reflektory stały się głównymi narzędziami astronomów, z ich pomocą w szczególności odkryto planetę Uran.
11. Msza św. Masa jako termin naukowy został wprowadzony przez Newtona jako miara ilości materii: wcześniej przyrodoznawcy posługiwali się pojęciem ciężaru.
12. Wahadło Newtona. Mechaniczny układ kilku kul zawieszonych na nitkach w tej samej płaszczyźnie, oscylujących w tej płaszczyźnie i uderzających o siebie, został wynaleziony, aby zademonstrować przemianę energii różnych typów w siebie: kinetyczną w potencjalną lub odwrotnie. Wynalazek przeszedł do historii jako „Kołyska Newtona”.
13. Wzory interpolacyjne. Obliczeniowe wzory matematyczne służą do znajdowania wartości pośrednich wielkości przy dyskretnym (nieciągłym) zbiorze znanych wartości.
14. „Arytmetyka uniwersalna”. W 1707 roku Newton opublikował monografię algebry, wnosząc tym samym wielki wkład w rozwój tej gałęzi matematyki. Wśród odkryć pracy Newtona: jedno z pierwszych sformułowań podstawowego twierdzenia algebry i uogólnienie twierdzenia Kartezjusza.

Jedno z najsłynniejszych powiedzeń filozoficznych Newtona:

W filozofii nie może być innego władcy niż prawda… Musimy wznosić złote pomniki Keplera, Galileusza, Kartezjusza i na każdym napisać: „Platon jest przyjacielem, Arystoteles jest przyjacielem, ale głównym przyjacielem jest prawda”.

Newton urodził się w rodzinie rolnika, ale miał szczęście, że miał dobrych przyjaciół i był w stanie uciec od wiejskiego życia do środowiska naukowego. Dzięki temu pojawił się wielki naukowiec, który potrafił odkryć nie jedno prawo fizyki i astronomii oraz sformułować wiele ważnych teorii z dziedzin matematyki i fizyki.

Rodzina i dzieciństwo

Isaac był synem rolnika z Woolsthorpe. Jego ojciec pochodził z biednych chłopów, którzy przypadkiem nabyli ziemię i dzięki temu odnieśli sukces. Ale przed narodzinami Izaaka jego ojciec nie żył - i zmarł kilka tygodni wcześniej. Chłopiec otrzymał imię po nim.

Kiedy Newton miał trzy lata, jego matka ponownie wyszła za mąż – za prawie trzykrotnie starszego bogatego farmera. Po urodzeniu trojga kolejnych dzieci w nowym małżeństwie Izaakiem zajął się brat matki, William Ayskoe. Ale wujek Newton nie mógł dać przynajmniej żadnego wykształcenia, więc chłopiec został pozostawiony sam sobie - bawił się mechanicznymi zabawkami własnej roboty, w dodatku był trochę wycofany.

Nowy mąż matki Izaaka mieszkał z nią tylko siedem lat i zmarł. Połowa spadku przypadła wdowie, a ona natychmiast skopiowała wszystko na Izaaka. Pomimo tego, że matka wróciła do domu, prawie nie zwracała uwagi na chłopca, ponieważ młodsze dzieci wymagały od niego jeszcze więcej, a ona nie miała pomocników.

W wieku dwunastu lat Newton poszedł do szkoły w pobliskim mieście Grantham. Aby nie musieć codziennie pokonywać kilku mil do domu, został zakwaterowany w domu miejscowego aptekarza, pana Clarka. W szkole chłopiec „rozkwitał”: chciwie chwytał nową wiedzę, nauczyciele byli zachwyceni jego umysłem i zdolnościami. Ale po czterech latach matka potrzebowała asystenta i zdecydowała, że ​​jej 16-letni syn poradzi sobie z gospodarstwem.

Ale nawet po powrocie do domu Izaak nie spieszy się z rozwiązywaniem problemów ekonomicznych, ale czyta książki, pisze wiersze i nadal wymyśla różne mechanizmy. Dlatego znajomi zwrócili się do jego matki, aby zwróciła faceta do szkoły. Wśród nich był nauczyciel w Trinity College, znajomy farmaceuty, z którym Izaak mieszkał podczas studiów. Razem Newton udał się do Cambridge.

Uniwersytet, zaraza i odkrycia

W 1661 roku facet pomyślnie zdał egzamin z łaciny i został zapisany do Holy Trinity College na Uniwersytecie Cambridge jako student, który zamiast płacić za studia, wykonuje różne zadania i prace na rzecz macierzystej uczelni.

Ponieważ życie w Anglii w tamtych latach było bardzo trudne, w Cambridge nie działo się najlepiej. Biografowie są zgodni co do tego, że to lata studiów zahartowały charakter naukowca i chęć dotarcia do sedna tematu własnymi siłami. Trzy lata później zdobył już stypendium.

W 1664 roku Isaac Barrow został jednym z nauczycieli Newtona, który zaszczepił w nim miłość do matematyki. W tych latach Newton dokonuje pierwszego odkrycia w matematyce, znanego obecnie jako dwumian Newtona.

Kilka miesięcy później studia w Cambridge przerwano z powodu narastającej w Anglii epidemii dżumy. Newton wrócił do domu, gdzie kontynuował pracę naukową. W tych latach zaczął rozwijać prawo, które od czasu do czasu otrzymywało nazwę Newton-Leibniz; w swoim rodzinnym domu odkrył, że biały kolor to nic innego jak mieszanka wszystkich kolorów i nazwał to zjawisko „spektrum”. Następnie odkrył swoje słynne prawo powszechnego ciążenia.

Tym, co było cechą charakteru Newtona i nie było zbyt przydatne dla nauki, była jego nadmierna skromność. Niektóre ze swoich badań opublikował dopiero 20-30 lat po ich odkryciu. Niektóre odnaleziono trzy wieki po jego śmierci.


W 1667 Newton wrócił na studia, a rok później został mistrzem, został zaproszony do pracy jako nauczyciel. Ale nauczanie Izaaka nie bardzo mu się podobało i nie był szczególnie popularny wśród studentów.

W 1669 r. różni matematycy zaczęli publikować własne wersje rozwinięć w szeregi nieskończone. Pomimo tego, że Newton rozwinął swoją teorię na ten temat wiele lat temu, nigdzie jej nie opublikował. Znowu ze skromności. Ale jego były nauczyciel, a teraz przyjaciel Barrow przekonał Izaaka. I napisał „Analizę za pomocą równań o nieskończonej liczbie wyrazów”, w której krótko i zasadniczo przedstawił swoje odkrycia. I chociaż Newton prosił o zachowanie anonimowości, Barrow nie mógł się oprzeć. W ten sposób naukowcy na całym świecie po raz pierwszy dowiedzieli się o Newtonie.

W tym samym roku zajmuje miejsce Barrowa i zostaje profesorem matematyki i optyki w Holy Trinity College. A ponieważ Barrow zostawił mu swoje laboratorium, Isaac lubi alchemię i przeprowadza wiele eksperymentów na ten temat. Ale nie opuścił też badań ze światłem. Opracował więc swój pierwszy teleskop zwierciadlany, który dawał powiększenie 40 razy. Na dworze królewskim zainteresowali się nowym opracowaniem, a po prezentacji naukowcom mechanizm oceniono jako rewolucyjny i bardzo potrzebny, zwłaszcza żeglarzom. Newton został przyjęty do Towarzystwa Królewskiego w 1672 roku. Ale już po pierwszych kontrowersjach wokół widma, Izaak zdecydował się odejść z organizacji – był zmęczony sporami i dyskusjami, przywykł do pracy w pojedynkę i bez zbytniego zamieszania. Ledwie udało się go przekonać do pozostania w Towarzystwie Królewskim, ale kontakty naukowca z nimi stały się minimalne.

Narodziny fizyki jako nauki

W latach 1684-1686 Newton napisał swoje pierwsze wielkie dzieło drukowane, The Mathematical Principles of Natural Philosophy. Do opublikowania go przekonał go inny naukowiec, Edmond Halley, który jako pierwszy zaproponował opracowanie wzoru na eliptyczny ruch planet na orbicie przy użyciu wzoru na prawo grawitacji. A potem okazało się, że Newton już dawno zdecydował o wszystkim. Halley nie wycofał się, dopóki nie pobił Izaaka od obietnicy opublikowania pracy, a on się zgodził.

Pisał ją przez dwa lata, sama Halley zgodziła się sfinansować publikację, aw 1686 wreszcie ujrzała świat.

W tej książce naukowiec po raz pierwszy użył pojęć „siły zewnętrznej”, „masy” i „pędu”. Newton podał trzy podstawowe prawa mechaniki, wyciągnął wnioski z praw Keplera.

Pierwszy nakład 300 egzemplarzy wyprzedał się w ciągu czterech lat, co było triumfem jak na ówczesne standardy. W sumie książka została przedrukowana trzykrotnie za życia naukowca.

Uznanie i sukces

W 1689 Newton został wybrany posłem do parlamentu z ramienia Uniwersytetu Cambridge. Rok później sprawa zostaje ponownie uporządkowana.

W 1696 roku, dzięki pomocy swojego byłego ucznia, a obecnie prezesa Towarzystwa Królewskiego i kanclerza skarbu Montagu, Newton został kustoszem mennicy, za co przeniósł się do Londynu. Wspólnie porządkują sprawy Mennicy i przeprowadzają reformę monetarną z ponownym biciem monet.

W 1699 roku w jego rodzinnym Cambridge zaczęto nauczać newtonowskiego systemu świata, a pięć lat później ten sam tok wykładów pojawił się w Oksfordzie.

Został również przyjęty do Paryskiego Klubu Naukowego, czyniąc Newtona honorowym członkiem zagranicznym towarzystwa.

Ostatnie lata i śmierć

W 1704 roku Newton opublikował swoje dzieło O optyce, a rok później królowa Anna nadała mu tytuł szlachecki.

Ostatnie lata życia Newton spędził na przedrukowywaniu Principia i przygotowywaniu aktualizacji do przyszłych wydań. Ponadto napisał „Chronologię starożytnych królestw”.

W 1725 roku jego stan zdrowia poważnie się pogorszył i przeniósł się z tętniącego życiem Londynu do Kensington. Tam zmarł we śnie. Jego ciało zostało pochowane w Opactwie Westminsterskim.

  • Rycerstwo Newtona było pierwszym przypadkiem w historii Anglii, kiedy tytuł szlachecki został przyznany za zasługi naukowe. Newton uzyskał własny herb i niezbyt wiarygodny rodowód.
  • Pod koniec życia Newton pokłócił się z Leibnizem, co miało zgubny wpływ zwłaszcza na naukę brytyjską i europejską - wielu odkryć nie dokonano z powodu tych kłótni.
  • Jednostka siły w Międzynarodowym Układzie Jednostek (SI) została nazwana na cześć Newtona.
  • Legenda o jabłku Newtona rozpowszechniła się dzięki Wolterowi.

Wielki angielski fizyk Isaac Newton urodził się 25 grudnia 1642 roku, w dzień Bożego Narodzenia, w wiosce Woolsthorpe w hrabstwie Lincolnshire. Jego ojciec zmarł przed narodzinami dziecka, matka urodziła go przedwcześnie, a nowonarodzony Izaak był zdumiewająco mały i wątły. Izaak wychowywał się w domu swojej babci. W wieku 12 lat uczęszczał do szkoły publicznej w Grantham, uczył się słabo. Ale z drugiej strony wcześnie wykazywał zamiłowanie do mechaniki i inwencji. Tak więc, będąc chłopcem w wieku 14 lat, wynalazł zegar wodny i rodzaj skutera. W młodości Newton uwielbiał malarstwo, poezję, a nawet pisał wiersze. W 1656 roku, gdy Newton miał 14 lat, zmarł jego ojczym, ksiądz Smith. Matka wróciła do Woolstorp i zabrała Isaaca do siebie, aby pomagał w interesach. Jednocześnie okazał się kiepskim pomocnikiem i wolał zajmować się bardziej matematyką niż rolnictwem. Jego wujek znalazł go kiedyś pod żywopłotem z książką w ręku, zajętego rozwiązywaniem zadania matematycznego. Uderzony tak poważnym i aktywnym kierownictwem tak młodego człowieka, przekonał matkę Izaaka, aby wysłała go na dalsze studia.
5 czerwca 1660 roku, gdy Newton nie miał jeszcze 18 lat, został przyjęty do Trinity College. Uniwersytet w Cambridge był wówczas jednym z najlepszych w Europie. Newton zwracał uwagę na matematykę nie tyle ze względu na samą naukę, z którą był jeszcze mało obeznany, ale dlatego, że dużo słyszał o astronomii i chciał sprawdzić, czy warto studiować tę tajemniczą mądrość? Niewiele wiadomo o pierwszych trzech latach Newtona w Cambridge. W 1661 r. był „subsizzarem” (subsizzarem), jak nazywano biednych studentów, do którego obowiązków należała obsługa członków kolegium. Dopiero w 1664 roku został prawdziwym uczniem.
W 1665 uzyskał tytuł Bachelor of Fine Arts. Rozstrzygnięcie tej kwestii jest dość trudne, pierwsze odkrycia naukowe Newtona przypadają na czas ᴋaᴋᴏᴍ. Możemy jedynie stwierdzić, że dość wcześnie. W 1669 otrzymał Lucas katedrę matematyki, którą wcześniej zajmował jego nauczyciel Barrow. W tym czasie Newton był już autorem dwumianu i metody strumieni, badał dyspersję światła, zaprojektował pierwszy teleskop zwierciadlany i zbliżył się do odkrycia prawa grawitacji. Obciążenie dydaktyczne Newtona składało się z jednej godziny wykładów tygodniowo i czterech godzin prób. Jako nauczyciel nie był popularny, a jego wykłady z optyki były słabo uczęszczane.
Teleskop zwierciadlany zbudowany w 1671 roku (drugi, ulepszony) posłużył jako pretekst do wybrania Newtona na członka Royal Society of London 11 stycznia 1672 roku. Jednocześnie odmówił członkostwa, powołując się na brak środków na opłacenie składek członkowskich. Rada Towarzystwa uznała za możliwe zrobić wyjątek i ze względu na zasługi naukowe zwolniła go z płacenia składek.
Jego sława jako naukowca stopniowo rosła. Ale Newtonowi nie była obca działalność społeczna. W dość trudnej sytuacji politycznej tamtych czasów znaczącą rolę odegrały uniwersytety w Oksfordzie i Cambridge. Za podtrzymanie stanowiska niezależności uczelni od władzy królewskiej został zgłoszony jako kandydat i wybrany do parlamentu. W 1687 roku ukazały się jego słynne „Matematyczne zasady filozofii przyrody”. W tym samym czasie w 1692 roku doszło do zdarzenia, które wstrząsnęło jego układem nerwowym tak bardzo, że przez 2 lata, z pewnymi przerwami ϶ᴛᴏᴛ, wielki człowiek wykazywał oznaki wyraźnego zaburzenia psychicznego i zdarzały się okresy, kiedy doświadczał napadów prawdziwego, tak -nazywane cichym szaleństwem lub melancholią. Jak zeznaje inny wielki uczony tamtych czasów, Christian Huygens (w liście datowanym 22 maja 1694 r.): „Szkot dr Colm poinformował mnie, że słynny geometr Izaak Newton popadł półtora roku temu w obłęd, częściowo z powodu nadmiernej trudów, częściowo z powodu smutku spowodowanego przez niego pożarem, który zniszczył jego laboratorium chemiczne i wiele ważnych rękopisów. Wtedy jego przyjaciele zabrali go na leczenie i zamykając go w pokoju, zmusili go do brania leków, chcąc nie chcąc, dzięki którym jego zdrowie poprawiło się tak bardzo, że teraz zaczyna rozumieć swoją książkę "Początki..". Na szczęście choroba przeszła bez śladu.
Newton miał już 50 lat. Mimo wielkiej sławy i błyskotliwego sukcesu swojej książki żył w bardzo ciasnych warunkach, a czasami po prostu był potrzebny. Jednak w 1695 roku jego sytuacja materialna uległa zmianie. Bliski przyjaciel Newtona, Charles Montagu, osiągnął jedno z najwyższych stanowisk w państwie: został mianowany kanclerzem skarbu. Za jego pośrednictwem Newton otrzymał stanowisko kierownika mennicy, co przynosiło 400-500 funtów rocznego dochodu. Pod jego kierownictwem w ciągu 2 lat cała angielska moneta została ponownie wybita. W 1699 został mianowany dyrektorem mennicy (12-15 tys. funtów). Opuścił katedrę i przeniósł się na stałe do Londynu. W 1703 roku Newton został wybrany prezesem Towarzystwa Królewskiego. W 1704 roku ukazała się jego druga najważniejsza książka. "Optyka". W 1705 roku królowa Anna nadała mu tytuł rycerski, zajmował bogate mieszkanie, miał służbę i miał powóz do podróżowania.20 marca 1727 roku w wieku 85 lat zmarł Izaak Newton i został wspaniale pochowany w Opactwie Westminsterskim. Na cześć Newtona wybito medal z napisem: „Szczęśliwy ten, kto zna przyczyny”.

Główne odkrycia Newtona

Odkrycie rachunku różniczkowego (analiza) liczb nieskończenie małych (rachunek różniczkowy i całkowy).
Następca Barrowa, jego nauczyciel matematyki, Newton wprowadza pojęcia płynności i fluktuacji. Biegły - aktualna, zmienna wartość. Wszyscy biegli mają jeden argument - czas. Fluxion jest pochodną płynnej funkcji względem czasu, to znaczy fluxion jest szybkością płynnych zmian. Strumienie są w przybliżeniu proporcjonalne do przyrostów płynności, które powstają w równych, bardzo małych odstępach czasu.
Podano metodę obliczania strumieni (znajdowania pochodnych), opartą na metodzie rozwinięcia w szeregi nieskończone. Po drodze rozwiązano wiele problemów: znalezienie minimum i maksimum funkcji, wyznaczenie krzywizny i punktów przegięcia, obliczenie obszarów zamkniętych krzywymi. Newton rozwinął również technikę całkowania (poprzez rozszerzenie wyrażeń na szeregi nieskończone).
Widać, jak bardzo Newton posiadał obrazy ruchu ciągłego podczas tworzenia analiz matematycznych. Jego jednostajnie aktualną zmienną niezależną jest z reguły czas. Fluenty to zmienne, takie jak ścieżka, które zmieniają się w czasie. Fluksje to szybkości zmian tych wielkości. Fluenty oznaczamy literami x, y…, a fluenty tymi samymi literami z kropkami nad nimi.
Niezależnie od Newtona, słynny niemiecki filozof Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) doszedł do odkrycia rachunku różniczkowego i całkowego. Między nimi a ich zwolennikami toczył się nawet proces o pierwszeństwo odkrycia analizy. Jak się później okazało, Międzynarodową Komisją Rozstrzygania Sporów kierował sam Newton (potajemnie) i ona uznała jego pierwszeństwo. Później okazało się, że szkoła Leibniza opracowała piękniejszą wersję analizy, ale w wersji Newtona „fizyczność” metody jest bardziej wyraźna i ważniejsza. Ogólnie rzecz biorąc, zarówno Leibniz, jak i Newton pracowali niezależnie, ale Newton ukończył pracę wcześniej, a Leibniz opublikował ją wcześniej. Obecnie w analizie stosuje się głównie podejście Leibniza, w tym jego nieskończenie małe liczby, których odrębne istnienie nie zostało uwzględnione przez Newtona.
Badania optyczne.
W tej dziedzinie fizyki Newtonowi przypisuje się wielkie zasługi. „Optyka” to jedno z jego głównych dzieł.
Główną zasługą było zbadanie dyspersji (rozkładu) światła w pryzmacie i ustalenie złożonej kompozycji światła: „Światło składa się z promieni o różnym załamaniu”. Współczynnik załamania zależy od koloru światła. Newton przeprowadził słynny eksperyment ze skrzyżowanymi graniastosłupami, który wykazał, że rozkład światła białego na kolory tęczy nie jest właściwością szklanego pryzmatu, ale właściwością samego światła. Izolowano światło monochromatyczne. Najważniejsze jest to, że kolor wiązki jest jej pierwotną i niezmienną właściwością. „Każde jednorodne światło ma swój własny kolor, odpowiadający stopniowi jego załamania, a taki kolor nie może się zmieniać wraz z odbiciami i załamaniami”
Lustrzany teleskop-odbłyśnik stworzony przez Newtona jest konsekwencją przekonania Newtona o fundamentalnej nieusuwalności aberracji chromatycznej soczewek z powodu rozproszenia w nich światła. Ten Newton, że dyspersja jest taka sama dla wszystkich substancji.
Newton bada kolory cienkich warstw. Wymyśla niezwykły układ soczewek, który obecnie znany jest pod nazwą instalacji do uzyskiwania pierścieni Newtona, zarówno w świetle odbitym, jak i przechodzącym. Odkrył, że kwadraty średnic pierścieni rosną w postępie arytmetycznym liczb nieparzystych lub parzystych. Tym samym przyczynił się do badania zjawiska interferencji światła. W ostatniej części "Optyki" Newton opisuje pewne zjawiska dyfrakcyjne.
W dziedzinie ustalania natury światła Newton był zwolennikiem teorii korpuskularnej. W rzeczywistości uzasadnił to, w przeciwieństwie do falowej teorii Huygensa.
powaga
Newton zaczął zajmować się problemem grawitacji w tych samych latach 1665-66, co optyką i matematyką. Początkowo interpretuje istnienie grawitacji przez teorię eteru w duchu kartezjańskim. Obraz jakościowy sugerował prawo zależności siły grawitacji od odległości odwrotnie proporcjonalnej do kwadratu tej ostatniej. Stąd nie było daleko do wniosku, że Księżyc utrzymuje się na swojej orbicie dzięki działaniu ziemskiej grawitacji, osłabionej proporcjonalnie do kwadratu odległości. Udało się obliczyć naprężenia pola grawitacyjnego na orbicie księżycowej i porównać je z wartością przyspieszenia dośrodkowego. Pierwsze obliczenia wykazały rozbieżności. Ale dokładniejsze pomiary promienia Ziemi przez Picarda dały zadowalające dopasowanie. Księżyc oczywiście nieustannie spada na Ziemię, jednocześnie oddalając się od niej jednolitym ruchem stycznym.
Co więcej, z praw Keplera Newton wywnioskował matematycznie, że siła utrzymująca planety na orbicie wokół Słońca jest siłą wzajemnego ciążenia, która maleje proporcjonalnie do kwadratu odległości.
Prawo grawitacji pozostało hipotezą (dowód eksperymentalny uzyskano dopiero w XVIII wieku), ale Newton, wielokrotnie testując go w astronomii, nie miał już wątpliwości. Teraz prawo grawitacji jest reprezentowane przez zwarty wzór: F=G m_1 m_2 /(r^2) . Prawo to dało dynamiczną podstawę całej mechanice nieba. Przez ponad 200 lat fizykę teoretyczną i astronomię uważano za zgodne z tym prawem, aż do powstania mechaniki kwantowej i teorii względności. Newton uważał, że jest to wyprowadzone w sposób czysto indukcyjny. Sam uznał działanie na odległość za bezsensowne, ale odmówił publicznej dyskusji na temat natury grawitacji. Na zakończenie „Początków…” Newton stwierdza: „poruszające się ciała nie napotykają oporu ze strony wszechobecnego Boga”, tj. Bóg jest pośrednikiem działania na odległość. „Przyczyny… tych właściwości siły grawitacji nadal nie mogłem wywnioskować ze zjawisk, ale nie wymyślam hipotez”.
„Matematyczne zasady filozofii przyrody”
Szczytem twórczości naukowej Newtona była właśnie praca ϶ᴛᴏᴛ, po opublikowaniu której w dużej mierze odszedł on od prac naukowych. Ogrom intencji autora, który poddał system świata analizie matematycznej, głębia i rygor prezentacji uderzyły współczesnych /2/.
W przedmowie Newtona (jest też przedmowa autorstwa Kotsa, jego ucznia) program fizyki mechanicznej jest przypadkowo wrzucony: „Proponujemy tę pracę jako matematyczne podstawy fizyki. Jak zobaczymy, cała trudność fizyki polega na rozpoznaniu sił natury na podstawie zjawisk ruchu, a następnie wykorzystaniu tych sił do wyjaśnienia pozostałych zjawisk (na przykład w 1. i 2. księdze o obserwowanych zjawiskach wyprowadza się prawo działania sił centralnych, aw trzecim stosuje się znalezione prawo do opisu systemu świata). Byłoby pożądane wyprowadzić z zasad mechaniki resztę zjawisk przyrody, rozumując w podobny sposób, gdyż wiele rzeczy skłania mnie do przypuszczenia, że ​​wszystkie zjawiska ϶ᴛᴎ są determinowane przez pewne siły, z jakimi cząstki ciał, dzięki z przyczyn jeszcze nieznanych, albo dążą do siebie i łączą się w regularne figury, albo wzajemnie się odpychają i oddalają od siebie.
„Początki…” rozpoczyna się od sekcji „Definicje”, w której podane są definicje ilości materii, masy bezwładności, siły dośrodkowej i kilku innych. Część ϶ᴛᴏᴛ kończy „Instrukcja”, w której podano definicję przestrzeni, czasu, miejsca, ruchu. Następnie następuje sekcja aksjomatów ruchu, w której podane są słynne 3 prawa mechaniki Newtona, prawa ruchu i ich bezpośrednie konsekwencje. Obserwujemy zatem pewną imitację „Zasad…” Euklidesa.
Ponadto „Początki…” dzielą się na 3 księgi. Pierwsza książka poświęcona jest teorii grawitacji i ruchu w polu sił centralnych, druga - doktrynie oporu ośrodka. W trzeciej księdze Newton przedstawił ustalone prawa ruchu planet, Księżyca, satelitów Jowisza i Saturna, podał dynamiczną interpretację praw, przedstawił „metodę strumieni”, wykazał, że siła przyciągająca kamień do Ziemi nie różni się charakterem od siły, która utrzymuje Księżyc na orbicie, a osłabienie przyciągania wiąże się jedynie ze wzrostem odległości.
Dzięki Newtonowi wszechświat zaczął być postrzegany jako dobrze naoliwiony mechanizm zegarowy. Regularność i prostota podstawowych zasad, które wyjaśniały wszystkie obserwowane zjawiska, Newton uznał za dowód na istnienie Boga: mądrej i potężnej istoty. Ten rządzi wszystkim nie jako dusza świata, ale jako władca wszechświata i zgodnie z jego panowaniem należy nazywać Pana Boga Wszechmogącego.
Literatura
5. Zhmud L.Ya. Phifagor i jego szkoła - L.: „Nauka”, 1990.
1. Gajdenko P.P. Ewolucja pojęcia nauki. - M.: "Nauka", 1980.
1. Gajdenko P.P. Ewolucja pojęcia nauki (XVII-XVIII w.) - M.: Nauka, 1987.
2. Kudriawcew P.S. Historia fizyki. T,1. - M.: Wydawnictwo "Oświecenie", 1956.
1. Rozhansky I.D. Rozwój nauk przyrodniczych w epoce starożytności. - M.: "Nauka", 1979.
3. Arystoteles. Fizyka. Sobr. op. T.3. - M.: "Myśl", 1981.
Fraser JJ Złota gałąź: studium magii i religii. - M.: Politizdat, 1980.
4. Galileo G. Wybrane prace: W 2 tomach - M.: Nauka, 1964.
5. Koyre A. Eseje z historii myśli filozoficznej O wpływie koncepcji filozoficznych na rozwój teorii. - M.: "Nauka" 1985.

1. Galileo Galilei. Dialog o dwóch głównych systemach świata Ptolemeusza i Kopernika. - M.-L.: "OGIZ", 1948.
2. Leonarda da Vinci. Wybrane prace przyrodnicze. - M, 1955.
3. N. Kuzański. Działa w 2 tomach - M .: Myśl, 1979.
4. N. Kopernik O obrotach sfer niebieskich. - M.: Nauka, 1964.
5. Dynnik mgr Światopogląd Giordano Bruno. - M., 1949.
2. Spasski B.I. Historia fizyki w „t. - M .: Wydawnictwo Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, 1963.
3. Dorfman Ya.G. Światowa historia fizyki od starożytności do końca XI wieku. - M: "Nauka", 1974.
6. Filozoficzny słownik encyklopedyczny. - M.: „Encyklopedia radziecka”, 1983.
7. Zubov V.P. Arystoteles. - M., 1963.
1. Plutarch. Biografie porównawcze. T.1. - M .: Wydawnictwo Akademii Nauk ZSRR, 1961. 2. Diels G. Antyczna technologia. - M.-L.: "OPTI", 1934.
3. R. Newton Zbrodnia Klaudiusza Ptolemeusza. - M.: Nauka, 1985
4. Neugebauer O. Nauki ścisłe w starożytności. - M.: "Nauka", 1968.
2. Diogenes Laertes. O życiu, naukach i powiedzeniach słynnych filozofów. - M.: "Myśl", 1986.
3. Platon. Dialogi. - M.: "Myśl", 1986.
4. Platon Sobr. Op. w.3. - M.: "Myśl", 1994
6. Heisenberg V. Fizyka i filozofia. Część i całość. - M.: Nauka, 1989.
8. Spasski B.I. Historia fizyki. W 2 tomach - M .: Wydawnictwo Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, 1963.
4. Van der Waerden B. Przebudzenie nauki: narodziny astronomii. - M.: "Nauka", 1991.
5. Van der Waerden B. Przebudzenie nauki: matematyka starożytnego Egiptu, Babilonu i Grecji. - M.: 1957.
8. Zajcew A.N. Przewrót kulturowy w starożytnej Grecji V111 - V w. PNE. - L., 1985.
1. Neugebauer O. Nauki ścisłe w starożytności. - M.: "Nauka", 1968.