Исаак Ньютон

Английский физик, математик, механик и астроном, один из создателей классической физики. Автор фундаментального труда «Математические начала натуральной философии», в котором он изложил закон всемирного тяготения и три закона механики, ставшие основой классической механики. Разработал дифференциальное и интегральное исчисления, теорию цвета, заложил основы современной физической оптики, создал многие другие математические и физические теории.

Всю свою жизнь выдающийся ученый посвятил науке.

Его гениальные разработки – закон всемирного тяготения и три закона механики стали основой классической механики, которые были записаны Ньютоном в трудах «Математические начала натуральной философии».

Обладая феноменальным умом и логикой, Исаак Ньютон с легкостью разбирался в любой из наук.

Он разработал дифференциальное и интегральное исчисления, выдвинул теорию цвета, сформировал ключевые основы современной физической оптики, а также создал множество теорий в области математики и физики.

Общеизвестный закон всемирного тяготения принес Ньютону небывалую славу.

Многие учёные и теоретики пытались понять силу гравитации, но только Исаак Ньютон сумел доказать и математически связать закон всемирного тяготения и законы движения планет (законы Кеплера).

Следует отметить, что именно Ньютон смог первым догадаться о действии гравитации между двумя различными телами во Вселенной – единая сила, управляющая как движением падающего яблока, так и вращением Луны вокруг Земли.

В итоге он не просто выдвинул закон всемирного тяготения, но и построил математическую модель, в которую вошли закон тяготения, закон движения (он же второй закон Ньютона) и система методов для математического исследования (математический анализ).

Интересный факт о рассказе про падающее с дерева яблоко, которое навело Ньютона на размышления о свободном падении тел, считается правдивым.

Так советский физик Сергей Иванович Вавилов в превосходной биографии «Исаак Ньютон» пишет, что рассказ этот, по-видимому, достоверен и не является легендой, цитирует слова одного из близких знакомых Ньютона, Стаклея:

«После обеда (в Лондоне, у Ньютона) погода была жаркая; мы перешли в сад и пили чай под тенью нескольких яблонь; были только мы вдвоём. Между прочим, сэр Исаак сказал мне, что точно в такой же обстановке он находился, когда впервые ему пришла в голову мысль о тяготении.

Она была вызвана падением яблока, когда он сидел, погрузившись в думы. Почему яблоко всегда падает отвесно, подумал он про себя, почему не в сторону, а всегда к центру Земли.
Должна существовать притягательная сила в материи, сосредоточенная в центре Земли.

Если материя так тянет другую материю, то должна существовать пропорциональность её количеству.

Поэтому яблоко притягивает Землю так же, как Земля яблоко.
Должна, следовательно, существовать сила, подобная той, которую мы называем тяжестью, простирающаяся по всей Вселенной».

Таким образом, именно благодаря трудам Исаака Ньютона берет своё начало динамика, применимая в изучении движения небесных тел.

До появления теории относительности и квантовой механики никаких принципиальных поправок к математической модели не понадобилось.

4 января (25 декабря ) 1643 года  родился великий английский физик, математик, механик и астроном, один из создателей классической физики Исаак Ньютон  

Он появился на свет в небольшой британской деревушке Вулсторп, располагавшейся на территории графства Линкольншир. Ребенок был настолько слабым, что на протяжении долгого времени его даже не крестили. Но все же маленький Исаак Ньютон, названный так в честь своего отца, выжил и прожил довольно долгую для семнадцатого века жизнь – 84 года.

Отец будущего гениального ученого был мелким фермером, однако довольно успешным и состоятельным. После смерти Ньютона-старшего его семья получила несколько сотен акров полей и лесных угодий с плодородной почвой и внушительную сумму размером в 500 фунтов стерлингов.

Мать Исаака, Анна Эйскоу, вскоре снова вышла замуж и родила своему новому супругу троих детей. Анна уделяла больше внимания младшим отпрыскам, а воспитанием ее первенца поначалу занималась бабушка Исаака, а потом его дядя Уильям Эйскоу.

В детстве Ньютон, по отзывам современников, был молчалив, замкнут и обособлен, любил читать и мастерить технические игрушки: солнечные и водяные часы, мельницу и т. п. 

В 1655 году 12-летнего Ньютона отдали учиться в расположенную неподалёку школу в Грэнтеме, . Вскоре мальчик показал незаурядные способности, однако в 1659 году мать Анна вернула его в поместье и попыталась возложить на 16-летнего сына часть дел по управлению хозяйством.

Попытка не имела успеха — Исаак предпочитал всем другим занятиям чтение книг, стихосложение и особенно конструирование различных механизмов. В это время к Анне обратился Стокс, школьный учитель Ньютона, и начал уговаривать её продолжить обучение необычайно одарённого сына; к этой просьбе присоединились дядя Уильям и грэнтемский знакомый Исаака-Хэмфри Бабингтон, член Кембриджского Тринити-колледжа. Объединёнными усилиями они, в конце концов, добились своего. В 1661 году Ньютон успешно окончил школу и отправился продолжать образование в Кембриджский университет.

Ньютона зачислили в разряд студентов-«сайзеров», с которых не брали платы за обучение .Документальных свидетельств и воспоминаний об этом периоде его жизни сохранилось очень мало. В эти годы окончательно сложился характер Ньютона — стремление дойти до сути, нетерпимость к обману, клевете и угнетению, равнодушие к публичной славе. У него по-прежнему не было друзей.

Судя по сохранившимся тетрадям Ньютона, он продолжал мастерить (в основном научные инструменты), увлечённо занимался оптикой, астрономией, математикой, фонетикой, теорией музыки.

Согласно воспоминаниям соседа по комнате, Ньютон беззаветно предавался учению, забывая про еду и сон; вероятно, несмотря на все трудности, это был именно тот образ жизни, которого он сам желал .

В 1664 году Ньютон пережил творческий подъём, начал самостоятельную научную деятельность и составил масштабный список (из 45 пунктов) нерешённых проблем в природе и человеческой жизни.

В дальнейшем подобные списки не раз появляются в его рабочих тетрадях. В марте этого же года на недавно основанной кафедре математики колледжа начались лекции нового преподавателя, 34-летнего Исаака Барроу, крупного математика, будущего друга и учителя Ньютона. Интерес Ньютона к математике резко возрос. В самом конце года Ньютон стал бакалавром.

Научной опорой и вдохновителями творчества Ньютона в наибольшей степени были физики: Галилей, Декарт и Кеплер. Ньютон завершил их труды, объединив в универсальную систему мира. Меньшее, но существенное влияние оказали другие математики и физики: Евклид, Ферма, Гюйгенс, Валлис и его непосредственный учитель Барроу. В студенческой записной книжке Ньютона есть программная фраза:

«В философии не может быть государя, кроме истины… Мы должны поставить памятники из золота Кеплеру, Галилею, Декарту и на каждом написать: «Платон — друг, Аристотель — друг, но главный друг — истина».

В канун Рождества 1664 года на лондонских домах стали появляться красные кресты — первые метки Великой эпидемии чумы. К лету смертоносная эпидемия значительно расширилась. 8 августа 1665 года занятия в Тринити-колледже были прекращены и персонал распущен до окончания эпидемии. Ньютон уехал домой в Вулсторп, захватив с собой основные книги, тетради и инструменты.

Это были бедственные годы для Англии — опустошительная чума (только в Лондоне погибла пятая часть населения), разорительная война с Голландией, Великий лондонский пожар.

Но существенную часть своих научных открытий Ньютон сделал в уединении «чумных лет». Из сохранившихся заметок видно, что 23-летний Ньютон уже свободно владел базовыми методами дифференциального и интегрального исчислений, включая разложение функций в ряды и то, что впоследствии было названо формулой Ньютона — Лейбница. Проведя ряд остроумных оптических экспериментов, он доказал, что белый цвет есть смесь цветов спектра.

Но самым значительным его открытием в эти годы стал закон всемирного тяготения.
Общеизвестна легенда о том, что закон тяготения Ньютон открыл, наблюдая падение яблока с ветки дерева.

В действительности, как видно по рабочим тетрадям Ньютона, его теория всеобщего тяготения развивалась постепенно. Окончательную формулировку закона тяготения, вошедшую в учебники, Ньютон выписал позднее, после того, как ему стали ясны законы механики.

Эти открытия, а также многие из позднейших, были опубликованы на 20—40 лет позже, чем были сделаны. Ньютон не гнался за славой. В 1670 году он писал Джону Коллинзу: «Я не вижу ничего желательного в славе, даже если бы я был способен заслужить её. Это, возможно, увеличило бы число моих знакомых, но это как раз то, чего я больше всего стараюсь избегать».

Свой первый научный труд , излагавший основы анализа, он не стал публиковать; его нашли лишь спустя 300 лет.
29 октября 1669 года 26-летний Ньютон был избран на должность «лукасовского профессора» математики и оптики Тринити-колледжа. На этой должности Ньютон получил оклад 100 фунтов в год, не считая других бонусов и стипендий от Тринити. Новый пост также давал Ньютону больше времени на собственные исследования. В этот период Ньютон всерьёз увлёкся алхимией, провёл массу химических опытов.

Одновременно Ньютон продолжил эксперименты по оптике и теории цвета. Он построил смешанный телескоп-рефлектор: линза и вогнутое сферическое зеркало, которое сделал и отполировал сам. Первая конструкция Ньютона оказалась неудачной, но уже следующая, с более тщательно отполированным зеркалом, несмотря на небольшие размеры, давала 40-кратное увеличение превосходного качества.

В 1689 году, после свержения короля Якова II, Ньютон был в первый раз избран в парламент от Кембриджского университета и заседал там немногим более года. Повторно был членом парламента в 1701—1702 годах. Ньютон выполнял свои парламентские обязанности с той же добросовестностью, с какой он относился ко всем своим делам.

В 1679 году Ньютон познакомился в Тринити с 18-летним аристократом, любителем науки и алхимии, Чарльзом Монтегю . Вероятно, Ньютон произвёл на Монтегю сильнейшее впечатление, потому что в 1696 году, став лордом Галифаксом, президентом Королевского общества и канцлером Казначейства (то есть министром финансов Англии), Монтегю предложил королю назначить Ньютона хранителем Монетного двора.

Король дал своё согласие, и в 1696 году Ньютон занял эту должность, покинул Кембридж и переехал в Лондон. Для начала Ньютон досконально изучил технологию монетного производства, привёл в порядок документооборот, переделал учёт за последние 30 лет.

Одновременно Ньютон энергично и квалифицированно содействовал проводимой Монтегю денежной реформе, восстановив доверие к основательно запущенной его предшественниками монетной системе Англии .  

Для этого требовался грамотный администратор, и именно таким человеком стал Ньютон, занявший в марте 1696 года должность хранителя Монетного двора. В апреле 1698 года Монетный двор в ходе «Великого посольства» трижды посетил русский царь Пётр I; к сожалению, подробности его визита и общения с Ньютоном не сохранились.

Известно, однако, что в 1700 году в России была проведена монетная реформа, сходная с английской. А в 1713 году первые шесть печатных экземпляров 2-го издания «Начал» Ньютон выслал царю Петру в Россию В 1703 году скончался президент Королевского общества лорд Джон Сомерс .

В ноябре Ньютон был избран его преемником и управлял Обществом до конца жизни — более двадцати лет. В отличие от своих предшественников, он лично присутствовал на всех заседаниях и сделал всё для того, чтобы британское Королевское общество заняло почётное место в научном мире. Число членов Общества росло , проводились и обсуждались интересные эксперименты, качество журнальных статей значительно улучшилось, финансовые проблемы были смягчены. Общество обзавелось платными секретарями и собственной резиденцией. 

В эти годы Ньютона часто приглашали в качестве консультанта в различные правительственные комиссии, а принцесса Каролина, будущая королева Великобритании (жена Георга II), часами вела с ним во дворце беседы на философские и религиозные темы.

В 1704 году вышла в свет  монография «Оптика», определявшая развитие этой науки до начала XIX века. . Фактически это последний труд Ньютона по естественным наукам, хотя он прожил ещё более 20 лет.

Ньютон оставался управителем Монетного двора, поскольку этот пост, в отличие от должности смотрителя, не требовал от него особой активности. Дважды в неделю он ездил на Монетный двор, раз в неделю — на заседание Королевского общества.

Ньютон так никогда и не совершил путешествия за пределы Англии. В 1705 году королева Анна возвела Ньютона в рыцарское достоинство. Отныне он сэр Исаак Ньютон.

Впервые в английской истории звание рыцаря было присвоено за научные заслуги; в следующий раз это произошло более чем век спустя.

В 1707 году вышел сборник лекций Ньютона по алгебре, получивший название «Универсальная арифметика». Приведённые в ней численные методы ознаменовали рождение новой перспективной дисциплины — численного анализа.

Последние годы жизни Ньютон посвятил написанию «Хронологии древних царств», которой занимался около 40 лет, а также подготовкой третьего издания «Начал», которое вышло в 1726 году.  Тираж книги для научного издания тех лет мог считаться огромным: 1250 экземпляров.

В 1725 году здоровье Ньютона начало заметно ухудшаться, и он переселился в Кенсингтон неподалёку от Лондона, где и скончался ночью, во сне, 20 (31) марта 1727 года.

Письменного завещания он не оставил, но значительную часть своего крупного состояния он незадолго до смерти передал ближайшим родственникам. Похоронен в Вестминстерском аббатстве Ньютон был  глубоко верующим человеком.  

Он верил в материальное присутствие Бога в каждой точке Вселенной и называл пространство «чувствилищем Бога». Эта пантеистическая идея объединяет в единое целое научные, философские и богословские взгляды Ньютона, «все области ньютоновых интересов, от натурфилософии до алхимии, представляют собой различные проекции и одновременно различные контексты этой безраздельно владевшей им центральной идеи». Ньютон предложил свой вариант библейской хронологии, оставил работы по библейской герменевтике, написал комментарий на Апокалипсис.

Он изучил древнееврейский язык, исследовал Библию по научной методике, привлекая для обоснования своей точки зрения астрономические расчёты, связанные с солнечными затмениями, лингвистический анализ и т. п.   Теологические рукописи Ньютона ныне хранятся в Иерусалиме, в Национальной Библиотеке.

Надпись на могиле Ньютона гласит: «Здесь покоится сэр Исаак Ньютон, который с почти божественной силой разума первый объяснил с помощью своего математического метода движения и форму планет, пути комет и приливы океанов.

Он был тем, кто исследовал различия световых лучей и проистекающие из них различные свойства цветов, о которых прежде никто и не подозревал.

Прилежный, хитроумный и верный истолкователь природы, древности и Святого Писания, он утверждал своей философией величие всемогущего творца, а нравом насаждал требуемую Евангелием простоту. Да возрадуются смертные, что среди них жило такое украшение рода человеческого.»

Инет

Автор публикации

не в сети 5 дней

Татьяна

Комментарии: 1Публикации: 7897Регистрация: 28-12-2020