Ньютон, Ісаак

Велич зробленого Ньютоном безперечно. Невипадково англійський поет О.Поп висловився так:

Природи лад, її закон

У одвічній темряві таївся.

І Бог сказав: "Прийди Ньютон!"

І всюди світло розлилося.

Ісаак Ньютон(4.01.1643 - 31.03.1727) - видатний англійський учений, що заклав основи сучасного природознавства, творець класичної фізики, член Лондонського королівського товариства (1627), президент (з 1703).

Ісаак Ньютон з'явився на світ у невеликому селі в сім'ї дрібного фермера, який помер за три місяці до народження сина. Немовля було недоношеним; Існує легенда, що він був такий малий, що його помістили в овчинну рукавицю, що лежала на лавці, з якої він одного разу випав і сильно вдарився головкою об підлогу. Коли дитині виповнилося три роки, її мати вдруге вийшла заміж і поїхала, залишивши її під опікою бабусі. Ньютон ріс болючим і нетовариським, схильним до мрійливості. Його приваблювала поезія і живопис, він, далеко від однолітків, майстрував паперових зміїв, винаходив вітряк, водяний годинник, педальний візок. Важким був для Ньютона початок шкільного життя. Навчався він погано, був слабким хлопчиком, і одного разу однокласники побили його до втрати свідомості. Переносити таке принизливе становище було самолюбного Ньютона нестерпно, і залишалося одне: виділитися успіхами у навчанні. Наполегливою роботою він досяг того, що посів перше місце в класі. Душевним надломом у дитинстві деякі дослідники пояснюють хворобливу нелюдимість і жовчність Ньютона, що згодом виявилися у відносинах з оточуючими.

Інтерес до техніки змусив Ньютона замислитись над явищами природи; він поглиблено займався математикою. Про це пізніше написав Жан Батист Біо: «Один із його дядьків, знайшовши його якось під огорожею зкнигою в руках, зануреного в глибокий роздум, взяв у нього книгу і знайшов, що він був зайнятий вирішенням математичного завдання. Вражений таким серйозним і діяльним спрямуванням такої молодої людини, він умовив його матір не чинити опір подальшому бажанню сина і послати його… для продовження занять». Після серйозної підготовки Ньютон в 1660 вступив до Кембриджу як Subsizzfr'a (так називалися незаможні студенти, які повинні були прислужувати членам коледжу, що не могло не обтяжувати Ньютона).

Його роботи відносяться до механіки, оптики, астрономії, математики. Сформулював основні закони класичної механіки, відкрив закон всесвітнього тяжіння, дисперсію світла, розвинув корпускулярну теорію світла, розробив (незалежно від Готфріда Лейбніца) диференційне та інтегральне числення. Узагальнивши результати досліджень своїх попередників у галузі механіки та свої власні, створив величезну працю "Математичні засади натуральної філософії" ("Початки"), виданий у 1687. "Початки" містили основні поняття та аксіоматику класичної механіки, зокрема поняття "маса" (якому Ньютон надавав велике значення як основному в механічних процесах), "кількість руху", "сила", "прискорення", "відцентрова сила" і три закони руху (закони Ньютона) - закон інерції, закон пропорційності сили прискоренню і закон дії та протидії. Тут же дано його закон всесвітнього тяжіння, з якого Ньютон пояснив рух небесних тіл (планет, їх супутників, комет) і створив теорію тяжіння. Відкриття цього закону знаменувало перехід від кінематичного опису сонячної системи до динамічного пояснення явищ та остаточно затвердило перемогу вчення Миколи Коперника. Він показав, що із закону всесвітнього тяжіння випливають три закониКеплера; пояснив особливості руху Місяця, явище прецесії; розвинув теорію фігури Землі, зазначивши, що вона повинна бути стиснута біля полюсів, теорію припливів та відливів; розглянув проблему створення штучного супутника Землі тощо. Встановив закон опору та основний закон внутрішнього тертя у рідинах та газах, дав формулу для швидкості поширення хвиль.

Ньютон створив фізичну картину світу, яка тривалий час панувала в науці (ньютонівська теорія простору та часу). Простір і час він вважав абсолютним, постулюючи це у своїх "Початках". З таким розумінням простору та часу тісно пов'язана його ідея далекодії – миттєвої передачі дії від одного тіла до іншого на відстань через порожній простір без допомоги матерії. Ньютонівська теорія дальнодії та її схема світу панували на початок XX в. Вперше її обмеженість виявили Майкл Фарадей і Джеймс Максвелл, показавши непридатність її до електромагнітних явищ, а теорія відносності, що виникла початку XX в., остаточно довела обмеженість класичної фізики Ньютона - фізики малих швидкостей і макроскопічних масштабів. Однак спеціальна теорія відносності не відкинула зовсім закономірностей, встановлених класичною механікою Ньютона, а лише уточнила і доповнила її для руху зі швидкостями, порівнянними зі швидкістю світла у вакуумі. "Нині місце ньютонівської схеми далекодійних сил, - писав Альберт Ейнштейн, - зайняла теорія поля, зазнали змін і його законів, але все, що було створено після Ньютона, є подальшим органічним розвитком його ідей і методів".

Великий внесок Ньютона в оптику. У 1666 році за допомогою тригранної скляної призми він розклав біле світло на сім кольорів (у спектр), тим самим довівши йогоскладність (явище дисперсії), що відкрив хроматичну аберацію. Намагаючись уникнути аберації в телескопах, в 1668 і в 1671 роках сконструював телескоп-рефлектор оригінальної системи - дзеркальний (відбивний), де замість лінзи використовувалося увігнуте дзеркало сферичне (телескоп Ньютона). Досліджував інтерференцію та дифракцію світла, вивчаючи кольори тонких платівок, відкрив так звані кільця Ньютона, встановив закономірності у їх розміщенні, висловив думку про періодичність світлового процесу. Намагався пояснити подвійне променезаломлення та близько підійшов до відкриття явища поляризації. Світло вважало потоком корпускул - корпускулярна теорія світла Ньютона (проте на різних етапах розглядав можливість існування і хвильових властивостей світла, зокрема в 1675 спробував створити компромісну корпускулярно-хвильову теорію світла). Свої оптичні дослідження виклав у "Оптиці" (1704).

За світоглядом Ньютон був стихійним матеріалістом, другим після Рене Декарта великим представником механістичного матеріалізму в природознавстві XVII-XVIII ст.

Наукова творчість Ньютона зіграла винятково важливу роль історії розвитку фізики. За словами Альберта Ейнштейна, "Ньютон був першим, хто спробував сформулювати елементарні закони, які визначають тимчасовий перебіг широкого класу процесів у природі з високим ступенем повноти і точності" і ". зробив своїми працями глибокий і сильний вплив на весь світогляд в цілому".

На його честь названо одиницю сили в Міжнародній системі одиниць - ньютон. Член Паризької Академії Наук (1699). Він передбачив сплюснутість Землі біля полюсів приблизно 1:230. При цьому Ньютон використовував для опису Землі модель однорідної рідини, застосував закон всесвітнього тяжіння та врахував відцентрову силу.Одночасно аналогічні розрахунки виконав Гюйгенс, який не вірив у далекосяжну силу тяжіння [6] і підійшов до проблеми суто кінематично. Відповідно Гюйгенс передбачив більш ніж удвічі менший стиск, ніж Ньютон, 1:576. Більше того, Кассіні та інші картезіанці доводили, що Земля не стиснута, а випукла біля полюсів на кшталт лимона. Згодом, хоч і не відразу (перші виміри були неточні), прямі виміри (Клеро, 1743) підтвердили правоту Ньютона; реальне стиск дорівнює 1:298. Причина відмінності цього значення від запропонованого Ньютоном у бік Гюйгенсовського полягає в тому, що модель однорідної рідини все ж таки не цілком точна (щільність помітно зростає з глибиною). Більш точна теорія, яка явно враховує залежність щільності від глибини, була розроблена лише в XIX столітті.

У 1695 р. Ньютон отримав посаду наглядача Монетного двору (цьому, очевидно, сприяло те, що Ньютон у 1670-1680-х роках активно цікавився алхімією та трансмутацією металів). Ньютону було доручено керівництво перекарбуванням усієї англійської монети. Йому вдалося упорядкувати розстроєне монетне справа Англії, внаслідок чого він отримав 1699 р. довічне високооплачуване звання директора Монетного двору. Того ж року Ньютона обрано іноземним членом Паризької АН. У 1705 р. за наукові праці королева Ганна звела його на лицарське звання. В останні роки життя Ньютон багато часу присвячував теології та античній та біблійній історії.

Сам же Ньютон оцінював своє місце в нескінченному пошуку істини так: "Не знаю яким я можу здатися світу, але сам я собі здається тільки хлопчиком, що грає на морському березі і розважається тим, що до певного часу відшукую камінчик, більш важкий, ніж звичайний , або красивцю раковину, тоді як великий океан істинирозстеляється переді мною недослідженим.

Ньютон

Постійна величезна нервова і розумова напруга призвела до того, що в 1692 Ньютон захворів на розумовий розлад. Безпосереднім поштовхом до цього стала пожежа, в якій загинули всі рукописи, що готувалися ним. Лише до 1694 р. він, за свідченням Гюйгенса, «. починає вже розуміти свою книгу "Початки"". Постійне гнітюче відчуття матеріальної незабезпеченості було, безсумнівно, однією причиною хвороби Ньютона. Тому йому мало важливе значення посаду наглядача Монетного двору зі збереженням професури в Кембриджі. Ревно приступивши до роботи і швидко досягши помітних успіхів, він був у 1699 призначений директором. Поєднувати це з викладанням було неможливо, і Ньютон перебрався до Лондона. Наприкінці 1703 р. його обрали президентом Королівського товариства. На той час Ньютон досяг вершини слави. У 1705 р. його зводять у лицарське гідність, але, маючи велику квартиру, маючи шість слуг і багатий виїзд, він залишається самотнім. Час активної творчості позаду, і Ньютон обмежується підготовкою видання «Оптики», перевидання «Початок» та тлумаченням Святого Письма (йому належить тлумачення Апокаліпсису, твір про пророка Даниїла).

Ньютона

Ньютон

Ньютон був похований у Вестмінстерському абатстві. На надгробній дошці висічено напис: "Тут спочиває те, що було смертного в Ісааку Ньютоні."

Напис на пам'ятнику Ньютону говорить: "Тут спочиває сер Ісаак Ньютон, який майже божественним розумом перший довів з факелом математики рух планет, шляхи комет, припливи океанів. Він досліджував відмінності світлових променів і з'являються при цьому різні властивості кольорів, чого раніше ніхто не підозрював, старанний, розумний і вірний тлумач природи,давнину і священного писання, він стверджував своєю філософією велич всемогутнього Бога, а вдачею висловлював євангелічну простоту. Нехай смертні радіють, що існувала така прикраса людського роду."

Цікаві факти з життя Ньютона

Ньютон дуже не любив, коли йому доводилося відриватися від своїх занять. Щоб його кішка могла входити і виходити з кабінету, не відриваючи його від столу, він зробив у двері для неї спеціальний отвір. Коли ж у кішки з'явилися кошенята, він додатково проробив у двері отвори для кожного кошеня.

Інші сфери діяльності

Паралельно з дослідженнями, що закладали фундамент нинішньої наукової (фізичної та математичної) традиції, Ньютон багато часу віддавав алхімії та богослов'ю. Жодних праць з алхімії він не видавав, і єдиним відомим результатом цього багаторічного захоплення стало серйозне отруєння Ньютона в 1691 році.

Парадоксально, що Ньютон, який багато років працював у Коледжі святої Трійці, сам, мабуть, у Трійцю не вірив. Дослідники його богословських робіт, такі як Л. Мор, вважають, що релігійні погляди Ньютона були близькі до аріанства. статтю Ньютона «Історичне простеження двох помітних спотворень Святого Письма»

Гравітаційна постійна 6,67∙10 -11 Н∙м 2 /кг 2 та її порядок цифр збігається з тим часом, коли на Ньютона нібито впало яблуко приблизно 1666 - 1667 року.