Izaak Newton odkrył jakie prawa. Ostatnie lata i śmierć

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 (kalendarz gregoriański) we wsi Woolsthorpe w Lincolnshire. Imię otrzymał na cześć ojca, który zmarł 3 miesiące przed narodzinami syna. Trzy lata później matka Izaaka, Anna Ayscough, wyszła ponownie za mąż. W nowej rodzinie urodziło się jeszcze troje dzieci. Izaaka Newtona zabrano pod opiekę swojego wuja, Williama Ayscougha.

Dzieciństwo

Dom, w którym urodził się Newton

Izaak dorastał zamknięty w sobie i milczący. Wolał czytać niż komunikować się z rówieśnikami. Uwielbiał 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 ciężka praca wkrótce uczyniły Newtona najlepszym uczniem w swojej klasie. Ale kiedy Newton miał 16 lat, zmarł jego ojczym. Matka Izaaka sprowadziła go z powrotem do posiadłości i powierzyła mu obowiązki domowe. Ale Newtonowi wcale się to nie podobało. Niewiele zajmował się domem, woląc czytać od tej nudnej czynności. 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 Sizar. Od studentów tych nie pobierano czesnego. Naukę musieli opłacać, wykonując różne prace na uniwersytecie lub obsługując zamożnych studentów.

W 1664 r. Newton zdał egzaminy, został uczniem (uczonym) 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 stworzył uniwersalny system światowy.

Programowe zdanie Newtona: „W filozofii nie może być suwerena poza prawdą…”. Czy stąd wzięło się słynne powiedzenie: „Platon jest moim przyjacielem, ale prawda jest droższa”?

Lata Wielkiej Epidemii Zarazy

Lata 1665-1667 to okres Wielkiej Zarazy. Zajęcia w Trinity College zostały przerwane i Newton udał się do Woolsthorpe. Zabrał ze sobą wszystkie swoje zeszyty i książki. W tych trudnych „latach zarazy” Newton nie przestał studiować nauk ścisłych. Newton udowodnił to, przeprowadzając różne eksperymenty optyczne kolor 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, co rozsławiło Newtona. 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 Zasad matematycznych.

W 1669 roku w Cambridge i Oksfordzie zaczęto nauczać systemu światowego Newtona. Newton zostaje także członkiem zagranicznym 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 osiągnięcia naukowe. Stało się to po raz pierwszy w historii Anglii.

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

W ostatnich latach życia napisał „Chronologię starożytnych królestw” i przygotował podręcznik poświęcony kometom. 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 ogromnego skoku w rozwoju matematyki, astronomii i fizyki.

Izaak Newton urodził się w rodzinie rolników we wsi 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. Do znanych absolwentów uczelni należą filozof Francis Bacon, Lord Byron, pisarz Władimir Nabokov, królowie angielscy Edward VII i Jerzy VI oraz książę Karol Walii. Co ciekawe, Newton został kawalerem w 1664 roku, dokonując już pierwszego odkrycia. Wraz z wybuchem zarazy młody naukowiec wrócił do domu, lecz w 1667 powrócił do Cambridge, a w 1668 został mistrzem 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 stróżem mennicy, a trzy lata później menadżerem. Na tym stanowisku naukowiec aktywnie walczył z fałszerzami i przeprowadził kilka reform, które na przestrzeni dziesięcioleci doprowadziły do ​​wzrostu dobrobytu kraju. W 1714 roku Newton napisał artykuł „Obserwacje dotyczące wartości złota i srebra”, podsumowując w ten sposób swoje doświadczenia w zakresie regulacji finansowych w urzędach rządowych.
Fakt
Izaak Newton nigdy się nie ożenił.

14 najważniejszych odkryć Izaaka Newtona

1. Dwumian Newtona. Newton dokonał pierwszego odkrycia matematycznego w wieku 21 lat. Jako student wyprowadził wzór dwumianowy. Dwumian Newtona to wzór na wielomianowe rozwinięcie dowolnej naturalnej potęgi dwumianu (a + b) do potęgi n. Wszyscy dziś znają wzór na kwadrat sumy a + b, ale aby nie popełnić błędu przy ustalaniu współczynników przy zwiększaniu wykładnika, stosuje się wzór dwumianu Newtona. Dzięki temu odkryciu naukowiec dokonał innego ważnego odkrycia - rozwinięcia funkcji w nieskończony szereg, zwanego później wzorem Newtona-Leibniza.
2. Krzywa algebraiczna trzeciego 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 w szeregi potęgowe. Ponadto stworzył tabelę funkcji pierwotnych (całek); została ona zawarta w prawie niezmienionej formie we wszystkich współczesnych podręcznikach analizy matematycznej. Wynalazek pozwolił naukowcowi, jego zdaniem, porównać pola dowolnych figur „w pół kwadransa”.
4. Metoda Newtona. Algorytm Newtona (znany również jako metoda styczna) to iteracyjna metoda numeryczna służąca do znajdowania pierwiastka (zera) danej funkcji.

5. Teoria koloru. W wieku 22 lat, jak to ujął sam naukowiec, „otrzymał teorię kolorów”. To Newton jako pierwszy podzielił widmo ciągłe na siedem kolorów: czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, indygo i fioletowy. Natura barwy i eksperymenty z rozkładem bieli na 7 barw składowych, opisane w „Optyce” Newtona, stały się podstawą rozwoju współczesnej optyki.

6. Prawo powszechnego ciążenia. W 1686 roku Newton odkrył prawo powszechnego ciążenia. Ideę grawitacji wyrażali już wcześniej (na przykład Epikur i Kartezjusz), jednak przed Newtonem nikt nie potrafił matematycznie powiązać prawa grawitacji (siły proporcjonalnej do kwadratu odległości) z prawami ruchu planet (czyli prawa Keplera). Newton jako pierwszy odgadł, że grawitacja działa pomiędzy dowolnymi dwoma ciałami we Wszechświecie oraz że ruch spadającego jabłka i obrót Księżyca wokół Ziemi sterowane są przez tę samą siłę. W ten sposób odkrycie Newtona stało się podstawą innej nauki - mechaniki niebieskiej.

7. Pierwsza zasada Newtona: Prawo bezwładności. Pierwsze z trzech praw leżących u podstaw mechaniki klasycznej. Bezwładność to właściwość ciała polegająca na utrzymywaniu prędkości ruchu bez zmiany wartości i kierunku, gdy nie działają na nie żadne siły.

8. Drugie prawo Newtona: Różniczkowa zasada ruchu. Prawo opisuje zależność pomiędzy siłą przyłożoną do ciała (punkt materialny) a wynikającym z niego przyspieszeniem.

9. Trzecie prawo Newtona. Prawo opisuje wzajemne oddziaływanie dwóch punktów materialnych i stwierdza, że ​​siła działania jest skierowana przeciwnie do siły oddziaływania. Ponadto siła jest zawsze wynikiem oddziaływania ciał. I niezależnie od tego, w jaki sposób ciała oddziałują na siebie poprzez siły, nie mogą zmienić swojego całkowitego pędu: jest to zgodne z prawem zachowania pędu. Dynamika oparta na prawach Newtona nazywana jest dynamiką klasyczną i opisuje ruch obiektów z prędkościami od ułamków milimetrów na sekundę do kilometrów na sekundę.

10. Teleskop zwierciadlany. Teleskop optyczny, w którym jako element zbierający światło zastosowano lustro, mimo niewielkich rozmiarów, zapewnił wysokiej jakości powiększenie 40x. 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 została wprowadzona przez Newtona jako miara ilości materii: wcześniej przyrodnicy operowali pojęciem ciężaru.
12. Wahadło Newtona. Wynaleziono mechaniczny układ kilku kulek zawieszonych na nitkach w jednej płaszczyźnie, oscylujących w tej płaszczyźnie i uderzających w siebie, aby zademonstrować przemianę energii różnego rodzaju w siebie: kinetycznej w potencjalną i odwrotnie. Wynalazek przeszedł do historii jako kołyska Newtona.
13. Wzory interpolacyjne. Wzory matematyki obliczeniowej służą do znajdowania wartości pośrednich wielkości z istniejącego dyskretnego (nieciągłego) zbioru znanych wartości.
14. „Arytmetyka uniwersalna”. W 1707 roku Newton opublikował monografię algebry, wnosząc tym samym znaczący wkład w rozwój tej gałęzi matematyki. Wśród odkryć dzieła Newtona: jedno z pierwszych sformułowań podstawowego twierdzenia algebry i uogólnienie twierdzenia Kartezjusza.

Jedno z najsłynniejszych powiedzeń filozoficznych Newtona:

W filozofii nie może być władcy poza prawdą... Musimy wznieść złote pomniki Keplerowi, Galileuszowi, Kartezjuszowi i napisać na każdym z nich: „Platon jest przyjacielem, Arystoteles jest przyjacielem, ale głównym przyjacielem jest prawda”.

Chyba nie ma na świecie osoby, która nie wie, kim jest Izaak Newton. Jeden z najwybitniejszych naukowców świata, który dokonał odkryć w kilku dziedzinach nauki jednocześnie, dając początek kierunkach naukowych w matematyce, optyce, astronomii, jeden z ojców założycieli fizyka klasyczna. Kim więc jest Izaak Newton? Dziś jego krótka biografia i odkrycia są powszechnie znane.

Historia naukowca i odkrywcy

Można o nim powiedzieć słowami poety Nikołaja Tichonowa: „Powinienem zrobić z tych ludzi gwoździe. Nie ma silniejszych gwoździ na świecie.” Urodzony przed terminem, bardzo mały i słaby, dożył 84 lat w doskonałym zdrowiu, aż do dojrzałej starości, poświęcając się całym sercem dla rozwoju nauki i angażowanie się w sprawy rządowe. Naukowiec przez całe życie kierował się mocnymi zasadami moralnymi, był wzorem uczciwości, nie zabiegał o rozgłos i sławę. Nie złamała go nawet wola króla Jakuba II.

Dzieciństwo

Naukowiec uważał 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 kierunków, w których później rozwinęła się nauka. Dokonano wielu odkryć dzięki zaplanowanemu są w drodze.

Ojciec Newtona, który swoim współczesnym wydawał się ekscentrycznym i dziwnym człowiekiem, nigdy nie dowiedział się o narodzinach syna. Odnoszący sukcesy rolnik i dobry właściciel, który żył zaledwie kilka miesięcy przed narodzinami syna, pozostawił rodzinie pokaźny gospodarstwo rolne i pieniądze.

Od młodości, przez całe życie darząc matkę czułym uczuciem, 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 wybuchach rozpaczy i dziecięcych planach zemsty na matce i ojczymie. Historię swoich emocjonalnych przeżyć mógł powierzyć jedynie papierowi, słynny naukowiec był zamknięty, nie miał bliskich przyjaciół i nigdy nie był żonaty.

W wieku 12 lat został wysłany do szkoły Grantham. Jego zamknięte i nietowarzyskie usposobienie, a także skupienie na sobie, zwróciły jego rówieśników przeciwko niemu. Od dzieciństwa przyszły naukowiec wolał studiować nauki przyrodnicze od chłopięcych psikusów. Dużo czytał, interesował się projektowaniem zabawek mechanicznych i rozwiązywaniem problemów matematycznych. 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. Jednak dzięki wspólnym wysiłkom nauczyciela, wujka chłopca, a zwłaszcza Humphreya Babingtona, członka Trinity College, udało jej się przekonać ją o konieczności 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 uczelni, gdzie młody człowiek początkowo mieszkał jako student-size, musiał załatwiać sprawy dla bogatszych studentów i wykonywać inne prace zarobkowe na terenie uczelni. Zaledwie 3 lata później, w 1664 r., Newton zdał egzaminy z wyróżnieniem i otrzymał kategorię studenta zaawansowanego oraz prawo nie tylko do bezpłatnej nauki, ale także do stypendium.

Studia tak go fascynowały i inspirowały, że według wspomnień kolegów z klasy potrafił zapomnieć o spaniu i jedzeniu. Nadal zajmuje się mechaniką i projektuje różne rzeczy i narzędzia, interesował się obliczeniami matematycznymi, obserwacje astronomiczne, badania z zakresu optyki, filozofii, a nawet teorii i historii muzyki.

Decydując się poświęcić lata życia nauce, rezygnuje z miłości i planuje założyć rodzinę. Młoda uczennica farmaceuty Clarka, z którą mieszkał w latach szkolnych, również nie wyszła za mąż i przez całe życie zachowała czułe wspomnienie Newtona.

Pierwsze kroki w działalności naukowej

Rok 1664 był rokiem inspirującym dla młodego naukowca. 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 pozwoliło mu później opracować metodę rachunku różniczkowego, stosowaną dziś w matematyce wyższej. Zdaje egzamin pomyślnie i otrzymuje tytuł licencjata.

Nawet epidemia dżumy z lat 1665-1667 nie była w stanie powstrzymać tego dociekliwego umysłu i zmusić go do bezczynności. Podczas szalejącej choroby Newton wrócił do domu, gdzie nadal zajmował się działalnością naukową. Tutaj, w zaciszu domowym, robi to 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

Izaak Newton krótki opis swojej działalności. Był nie tylko geniuszem, słynnym naukowcem, ale osobą o różnorodnych zainteresowaniach w wielu obszarach 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 dziedzinach geniusz jego talentu zadziałał. Oto krótki opis wielkich odkryć Izaaka Newtona:

• opracował teorię ruchu ciał niebieskich - ustalił, że planety krążą wokół;
• sformułował trzy ważne prawa mechaniki;
• rozwinął teorię światła i odcieni kolorów;
• zbudował pierwsze na świecie lustro;
• odkrył prawo grawitacji, dzięki czemu stał się sławny.

Według istniejącej legendy Newton odkrył to słynne prawo, obserwując jabłka spadające z jabłoni w swoim ogrodzie. Biograf słynnego naukowca Williama Stukeleya opisuje ten moment w książce poświęconej wspomnieniom Newtona, opublikowanej w 1752 roku. Według Stukeleya pomysł podsunął mu jabłko spadające z drzewa przyciąganie ciał kosmicznych i grawitacja.

„Dlaczego jabłka spadają prostopadle do ziemi?” - pomyślał Newton i zastanawiając się, wydedukował nowe prawo. W ogrodzie Uniwersytetu Cambridge studenci czczą i troskliwie pielęgnują drzewo uważane za potomka tej samej „jabłoni Newtona”.

Upadek jabłka był jedynie impulsem do słynnego odkrycia. Newton odwiedzał go przez wiele lat, studiując dzieła Galileo, Bullialda, Hooke, inni astronomowie i fizycy. Za kolejny impuls naukowiec uznał Trzecie Prawo Kellera. To prawda, że ​​​​współczesną interpretację Prawa powszechnego ciążenia skomponował nieco później, gdy studiował prawa mechaniki.

Inne osiągnięcia naukowe

Podstawą mechaniki klasycznej są najważniejsze w dziedzinie mechaniki Prawa Newtona, które zostały sformułowane w pracy naukowej dotyczącej matematyki i zasad filozofii, opublikowany w 1687 r:

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

Obecnie te prawa Newtona są aksjomatem.

Astronomia

Pod koniec 1669 roku naukowiec otrzymał jedno z najbardziej prestiżowych stanowisk na świecie w Trinity College, mianowany profesorem matematyki i optyki Lucasa. Oprócz pensji 100 funtów, premii i stypendiów istnieje możliwość poświęcenia większej ilości czasu własne badania naukowe działalność. Wykonując eksperymenty z optyki i teorii światła, Newton tworzy swój pierwszy teleskop zwierciadlany.

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

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

Działania rządu

1696 Wielki naukowiec piastuje stanowisko stróża Mennicy i przeniósł się do Londynu, gdzie mieszkał do 1726 roku. Po przeprowadzeniu rachunkowości finansowej i uporządkowaniu dokumentacji zostaje współautorem Montagu na temat przeprowadzenia reformy monetarnej.

W okresie jego działalności utworzono sieć oddziałów Mennicy, a produkcja monet srebrnych wzrosła kilkukrotnie. Newton wprowadza technologię, co pozwala 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 został zażegnany.

1698 Przedstawiono 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. 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 przypadek w historii Anglii, kiedy tytuł rycerski został nagrodzony za osiągnięcia naukowe.

Biografia Newtona, jego odkrycia

Życie wielkiego naukowca Izaaka Newtona

Zakończenie podróży 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 swojego słynnego rówieśnika. Kondukt pogrzebowy prowadził samego Lorda Kanclerza, po którym w procesji pogrzebowej uczestniczyli ministrowie brytyjscy.

Sir Izaaka Newtona(Angielski) Sir Izaaka Newtona, 25 grudnia 1642 - 20 marca 1727 według kalendarza juliańskiego, który obowiązywał w Anglii do 1752 roku; lub 4 stycznia 1643 r. - 31 marca 1727 r. według kalendarza gregoriańskiego) – angielski fizyk, matematyk i astronom, jeden z twórców fizyki klasycznej. Autor podstawowego dzieła „Matematyczne zasady filozofii naturalnej”, w którym przedstawił zarys prawo powszechnego ciążenia oraz trzy prawa mechaniki, które stały się podstawą mechaniki klasycznej. Opracował rachunek różniczkowy i całkowy, teorię koloru i wiele innych teorii matematycznych i fizycznych.

Biografia

Wczesne lata

Woolsthorpe. Dom, w którym urodził się Newton.

Izaak Newton, syn małego, ale zamożnego rolnika, urodził się w wiosce Woolsthorpe. Woolsthorpe, Lincolnshire), w roku śmierci Galileusza i w przededniu wojny domowej. Ojciec Newtona nie dożył narodzin syna. Chłopiec urodził się jako wcześniak i był chorowity, dlatego przez długi czas nie odważano się go ochrzcić. Mimo to przeżył, został ochrzczony (1 stycznia) i na cześć swojego zmarłego ojca otrzymał imię Izaak. Newton uważał fakt narodzin w Boże Narodzenie za szczególny znak losu. Mimo złego stanu zdrowia w niemowlęctwie dożył 84 lat.

Newton szczerze wierzył, że jego rodzina wywodzi się od szkockiej szlachty z XV wieku, jednak historycy odkryli, że w 1524 roku jego przodkowie byli biednymi chłopami. Pod koniec XVI wieku rodzina wzbogaciła się i stała się dzierżawcami (właścicielami ziemskimi).

W styczniu 1646 roku matka Newtona, Anne Ayscough Hannah Ayscough) ponownie wyszła za mąż; Miała trójkę dzieci ze swoim nowym mężem, 63-letnim wdowcem, i zaczęła zwracać niewielką uwagę na Izaaka. Patronem chłopca był jego wuj ze strony matki, William Ayscough. Jako dziecko Newton, według współczesnych, był cichy, wycofany i odizolowany, uwielbiał czytać i robić zabawki techniczne: zegar słoneczny i wodny, młyn itp. Przez całe życie czuł się samotny.

Jego ojczym zmarł w 1653 roku, część jego spadku przypadła matce Newtona i została przez nią natychmiast zarejestrowana w imieniu Izaaka. Matka wróciła do domu, ale większość swojej uwagi skupiła na trójce najmłodszych dzieci i rozległym gospodarstwie domowym; Izaak nadal był pozostawiony sam sobie.

W 1655 roku Newtona wysłano na naukę do pobliskiej szkoły w Grantham, gdzie zamieszkał w domu aptekarza Clarka. Wkrótce chłopiec wykazał się niezwykłymi zdolnościami, lecz w 1659 roku jego matka Anna zwróciła go do majątku i próbowała powierzyć część zarządzania gospodarstwem swojemu 16-letniemu synowi. Próba nie powiodła się – Izaak wolał czytać książki i konstruować różne mechanizmy od wszystkich innych zajęć. W tym czasie nauczyciel Newtona, Stokes, zwrócił się do Anny i zaczął ją namawiać, aby kontynuowała naukę niezwykle utalentowanego syna; Do tej prośby przyłączył się wujek William i znajomy Isaaca z Grantham (krewny farmaceuty Clarka) Humphrey Babington, członek Cambridge Kolegium Trójcy Świętej. Dzięki połączonym wysiłkom w końcu osiągnęli swój cel. W 1661 roku Newton pomyślnie ukończył szkołę i kontynuował naukę na Uniwersytecie Cambridge.

Kolegium Trójcy Świętej (1661-1664)

Wieża zegarowa Trinity College

W czerwcu 1661 roku 19-letni Newton przybył do Cambridge. Zgodnie ze statutem poddano go badaniu ze znajomości języka łacińskiego, po czym poinformowano go, że został przyjęty do Trinity College (College of the Holy Trinity) na Uniwersytecie w Cambridge. Z tą instytucją edukacyjną związanych jest ponad 30 lat życia Newtona.

Uczelnia, podobnie jak cała uczelnia, przeżywała trudny okres. W Anglii właśnie przywrócono monarchię (1660), król Karol II często zwlekał z płatnościami na rzecz uniwersytetu i zwalniał znaczną część kadry nauczycielskiej powołanej w latach rewolucji. Ogółem w Trinity College mieszkało 400 osób, w tym studenci, służba i 20 żebraków, którym zgodnie ze statutem uczelnia miała obowiązek dawać jałmużnę. Proces edukacyjny był w opłakanym stanie.

Newtona uznano za ucznia „rozmiarowego”. rozmiar), od którego nie pobierano czesnego (prawdopodobnie z polecenia Babingtona). Zachowało się bardzo niewiele dokumentów i wspomnień z tego okresu jego życia. W ciągu tych lat ostatecznie ukształtował się charakter Newtona - skrupulatność naukowa, chęć dotarcia do sedna, nietolerancja oszustwa, oszczerstw i ucisku, obojętność na publiczną sławę. Nadal nie miał przyjaciół.

W kwietniu 1664 r. Newton po zdaniu egzaminów przeszedł do wyższej kategorii uczniów „scolerów” ( uczeni), co uprawniało go do otrzymania stypendium na kontynuację nauki na studiach.

Pomimo odkryć Galileusza, według Arystotelesa w Cambridge nadal nauczano nauk ścisłych i filozofii. Jednak zachowane notatniki Newtona wspominają już o Galileuszu, Koperniku, kartezjanizmie, teorii atomowej Keplera i Gassendiego. Sądząc po tych zeszytach, nadal zajmował się wyrobem (głównie przyrządów naukowych), z zapałem zajmował się optyką, astronomią, matematyką, fonetyką i teorią muzyki. Według wspomnień swojego współlokatora Newton całym sercem poświęcił się nauce, zapominając o jedzeniu i spaniu; prawdopodobnie, pomimo wszystkich trudności, był to dokładnie taki sposób życia, jakiego sam pragnął.

Izaaka Barrowa. Pomnik w Trinity College.

Rok 1664 w życiu Newtona obfitował w inne wydarzenia. Newton doświadczył twórczego przypływu, rozpoczął samodzielną działalność naukową i sporządził zakrojoną na szeroką skalę listę (45 punktów) nierozwiązanych problemów natury i życia ludzkiego ( Kwestionariusz, łac. Pytania quaedam philosophicae ). W przyszłości podobne listy będą pojawiać się wielokrotnie w jego skoroszytach. W marcu tego samego roku na nowo powstałym (1663) wydziale matematyki uczelni rozpoczęły się wykłady nowego nauczyciela, 34-letniego Izaaka Barrowa, wybitnego matematyka, przyszłego przyjaciela i nauczyciela Newtona. Zainteresowanie Newtona matematyką gwałtownie wzrosło. Dokonał pierwszego znaczącego odkrycia matematycznego: rozwinięcia dwumianowego dowolnego wykładnika wymiernego (w tym ujemnego) i dzięki niemu doszedł do swojej głównej metody matematycznej - rozwinięcia funkcji w szereg nieskończony. Wreszcie pod koniec roku Newton został kawalerem.

Oparciem naukowym i inspiracją dla twórczości Newtona byli fizycy: Galileusz, Kartezjusz i Kepler. Newton dopełnił swoje dzieło łącząc je w uniwersalny system świata. Inni matematycy i fizycy mieli mniejszy, ale znaczący wpływ: Euclid, Fermat, Huygens, Wallis i jego bezpośredni nauczyciel Barrow. W notatniku studenckim Newtona znajduje się fraza programowa:

W filozofii nie może być władcy poza prawdą... Musimy wznieść złote pomniki Keplerowi, Galileuszowi, Kartezjuszowi i napisać na każdym z nich: „Platon jest przyjacielem, Arystoteles jest przyjacielem, ale głównym przyjacielem jest prawda”.

„Lata zarazy” (1665-1667)

W Wigilię Bożego Narodzenia 1664 roku na londyńskich domach zaczęły pojawiać się czerwone krzyże – pierwsze oznaki Wielkiej Epidemii Zarazy. Latem śmiertelna epidemia znacznie się rozwinęła. 8 sierpnia 1665 roku zawieszono zajęcia w Trinity College, a kadrę rozwiązano aż do końca epidemii. Newton wrócił do domu w Woolsthorpe, zabierając ze sobą główne książki, zeszyty i instrumenty.

Były to katastrofalne lata dla Anglii – niszczycielska zaraza (w samym Londynie zginęła jedna piąta populacji), wyniszczająca wojna z Holandią i wielki pożar Londynu. Jednak Newton dokonał znacznej części swoich odkryć naukowych w samotności „lat zarazy”. Z zachowanych notatek wynika, że ​​23-letni Newton biegle posługiwał się już podstawowymi metodami rachunku różniczkowego i całkowego, w tym szeregowym rozwinięciem funkcji i tym, co później nazwano Wzór Newtona-Leibniza. Po przeprowadzeniu serii pomysłowych eksperymentów optycznych udowodnił, że biel to mieszanina kolorów. Newton wspominał później te lata:

Na początku 1665 roku znalazłem metodę szeregów przybliżonych i regułę przeliczania dowolnej potęgi dwumianu na taki szereg... w listopadzie otrzymałem bezpośrednią metodę fluksji [rachunek różniczkowy]; w styczniu następnego roku otrzymałem teorię kolorów, a w maju zacząłem odwrotną metodę fluktuacji [rachunek całkowy]… W tym czasie przeżywałem najlepszy okres swojej młodości i bardziej interesowałem się matematyką i filozofią niż kiedykolwiek później.

Ale jego najważniejszym odkryciem w ciągu tych lat było prawo powszechnego ciążenia. Później, w 1686 roku, Newton napisał do Halleya:

W artykułach napisanych ponad 15 lat temu (nie potrafię podać dokładnej daty, ale w każdym razie było to jeszcze przed rozpoczęciem mojej korespondencji z Oldenburgiem) wyraziłem odwrotną kwadratową proporcjonalność przyciągania grawitacyjnego planet do Słońca w zależności od odległość i obliczył prawidłowy stosunek grawitacji Ziemi do conatus recedendi [dążenia] Księżyca do środka Ziemi, chociaż nie do końca dokładnie.

Czczony potomek „jabłoni Newtona”. Cambridge, ogród botaniczny.

Niedokładność, o której wspomina Newton, wynika z faktu, że Newton wziął wymiary Ziemi i wielkość przyspieszenia grawitacyjnego z Mechaniki Galileusza, gdzie podane są ze znacznym błędem. Później Newton otrzymał od Picarda dokładniejsze dane i ostatecznie przekonał się o prawdziwości swojej teorii.

Znana jest legenda, że ​​Newton odkrył prawo grawitacji obserwując spadające z gałęzi jabłko. O „jabłku Newtona” po raz pierwszy krótko wspomniał biograf Newtona William Stukeley, a legenda ta stała się popularna dzięki Wolterowi. Inny biograf, Henry Pemberton, bardziej szczegółowo przedstawia rozumowanie Newtona (nie wspominając o jabłku): „porównując okresy kilku planet i ich odległości od Słońca, odkrył, że… siła ta musi zmniejszać się w proporcji kwadratowej w miarę dystans się zwiększa.” Innymi słowy, Newton odkrył to od Trzecie prawo Keplera, która łączy okresy orbit planet z odległością do Słońca, przebiega dokładnie według „odwrotnego wzoru kwadratowego” na prawo grawitacji (w przybliżeniu orbit kołowych). Newton napisał ostateczne sformułowanie prawa grawitacji, które zostało zawarte w podręcznikach później, gdy prawa mechaniki stały się dla niego jasne.

Odkrycia te, a także wiele późniejszych, opublikowano 20–40 lat później niż dokonano. Newton nie zabiegał o sławę. W 1670 roku napisał do Johna Collinsa: „Nie widzę w sławie nic pożądanego, nawet gdybym potrafił na nią zasłużyć. Prawdopodobnie zwiększyłoby to liczbę moich znajomych, ale tego właśnie staram się najbardziej unikać. Nie opublikował swojej pierwszej pracy naukowej (październik 1666), w której nakreślił podstawy analizy; odkryto go dopiero 300 lat później.

Początek sławy naukowej (1667-1684)

Newtona w młodości

W marcu-czerwcu 1666 Newton odwiedził Cambridge. Dzielne dusze, które pozostały na studiach, jak się okazało, nie cierpiały ani na dżumę, ani nawet na popularne wówczas leki przeciwdżumowe (m.in. korę popiołu, mocny ocet, napoje alkoholowe i rygorystyczną dietę). Jednak latem nowa fala zarazy zmusiła go do ponownego powrotu do domu. Wreszcie na początku 1667 roku epidemia się skończyła i w kwietniu Newton wrócił do Cambridge. 1 października został wybrany na członka Trinity College, a w 1668 roku został mistrzem. Dostał do zamieszkania przestronny, oddzielny pokój, przydzielono mu dobrą pensję i przydzielono mu grupę studentów, z którymi przez kilka godzin tygodniowo sumiennie uczył się standardowych przedmiotów akademickich. Jednak ani wtedy, ani później Newton nie zasłynął jako nauczyciel; jego wykłady były słabo uczęszczane.

Umocniwszy swoją pozycję, Newton udał się do Londynu, gdzie niedługo wcześniej, w 1660 r., utworzono Royal Society of London – autorytatywną organizację wybitnych osobistości naukowych, jedną z pierwszych Akademii Nauk. Publikacją Towarzystwa Królewskiego było czasopismo Philosophical Transactions (łac. Transakcje filozoficzne).

W 1669 roku w Europie zaczęły pojawiać się dzieła matematyczne wykorzystujące rozwinięcia w szeregi nieskończone. Chociaż głębi tych odkryć nie można porównywać z odkryciami Newtona, Barrow nalegał, aby jego uczeń ustalił swoje priorytety w tej kwestii. Newton napisał krótkie, ale dość kompletne podsumowanie tej części swoich odkryć, które nazwał „Analizą za pomocą równań o nieskończonej liczbie wyrazów”. Barrow wysłał ten traktat do Londynu. Newton poprosił Barrowa, aby nie ujawniał nazwiska autora dzieła (ale i tak to przepuścił). „Analiza” rozprzestrzeniła się wśród specjalistów i zyskała sławę w Anglii i za granicą.

W tym samym roku Barrow przyjął zaproszenie króla i został kapelanem nadwornym i porzucił nauczanie. 29 października 1669 roku Newton został wybrany na swojego następcę, profesora matematyki i optyki w Trinity College. Barrow pozostawił Newtonowi rozległe laboratorium alchemiczne; W tym okresie Newton poważnie zainteresował się alchemią i przeprowadził wiele eksperymentów chemicznych.

Odbłyśnik Newtona

Jednocześnie kontynuował eksperymenty z optyki i teorii koloru. Newton badał aberrację sferyczną i chromatyczną. Aby je zminimalizować, zbudował teleskop mieszany zwierciadlany: soczewkę i wklęsłe zwierciadło sferyczne, które sam wykonał i wypolerował. Projekt takiego teleskopu po raz pierwszy zaproponował James Gregory (1663), jednak planu tego nigdy nie zrealizowano. Pierwszy projekt Newtona (1668) nie powiódł się, ale kolejny, z dokładniej wypolerowanym lustrem, mimo niewielkich rozmiarów, zapewniał 40-krotne powiększenie doskonałej jakości.

Pogłoski o nowym instrumencie szybko dotarły do ​​Londynu, a Newton został zaproszony do pokazania swojego wynalazku społeczności naukowej. Na przełomie 1671 i 1672 roku odbyła się demonstracja reflektora przed królem, a następnie w Towarzystwie Królewskim. Urządzenie otrzymało powszechne entuzjastyczne recenzje. Newton zasłynął iw styczniu 1672 roku został wybrany na członka Towarzystwa Królewskiego. Później ulepszone reflektory stały się głównymi narzędziami astronomów, z ich pomocą odkryto planetę Uran, inne galaktyki i przesunięcie ku czerwieni.

Początkowo Newton cenił sobie komunikację z kolegami z Towarzystwa Królewskiego, do którego należeli oprócz Barrowa James Gregory, John Wallis, Robert Hooke, Robert Boyle, Christopher Wren i inne znane postacie nauki angielskiej. Jednak wkrótce zaczęły się żmudne konflikty, czego Newtonowi naprawdę się nie podobało. W szczególności wybuchła głośna kontrowersja dotycząca natury światła. Już w lutym 1672 roku Newton opublikował w Philosophical Transactions szczegółowy opis swoich klasycznych eksperymentów z pryzmatami i teorii koloru. Hooke, który opublikował już własną teorię, stwierdził, że wyniki Newtona go nie przekonały; poparł go Huygens na tej podstawie, że teoria Newtona „jest sprzeczna z ogólnie przyjętymi poglądami”. Newton odpowiedział na ich krytykę dopiero sześć miesięcy później, ale do tego czasu liczba krytyków znacznie wzrosła. Szczególnie aktywny był niejaki Linus z Liege, który atakował Towarzystwo listami zawierającymi zupełnie absurdalne zastrzeżenia do wyników Newtona.

Lawina nieudolnych ataków wywołała irytację i depresję Newtona. Żałował, że z ufnością ujawnił swoje odkrycia innym naukowcom. Newton poprosił sekretarza Towarzystwa Oldenburskiego, aby nie wysyłał mu już więcej krytycznych listów i złożył przysięgę na przyszłość: nie wdawać się w spory naukowe. W swoich listach skarży się, że stoi przed wyborem: albo nie publikować swoich odkryć, albo poświęcić cały swój czas i energię na odpieranie nieprzyjaznej amatorskiej krytyki. Ostatecznie wybrał pierwszą opcję i ogłosił rezygnację z Towarzystwa Królewskiego (8 marca 1673). Oldenburg nie bez trudności przekonał go, aby został. Jednak kontakty naukowe z Towarzystwem zostały obecnie ograniczone do minimum.

W roku 1673 miały miejsce dwa ważne wydarzenia. Po pierwsze: dekretem królewskim stary przyjaciel i patron Newtona, Izaak Barrow, powrócił do Trinity, obecnie jako przywódca („mistrz”). Po drugie: Leibniz, znany wówczas jako filozof i wynalazca, zainteresował się matematycznymi odkryciami Newtona. Po otrzymaniu pracy Newtona z 1669 r. na temat szeregów nieskończonych i dogłębnym jej przestudiowaniu, zaczął niezależnie opracowywać własną wersję analizy. W 1676 roku Newton i Leibniz wymienili listy, w których Newton wyjaśniał szereg swoich metod, odpowiadał na pytania Leibniza i dawał do zrozumienia, że ​​istnieją metody jeszcze bardziej ogólne, niepublikowane jeszcze (czyli ogólny rachunek różniczkowy i całkowy). Sekretarz Towarzystwa Królewskiego, Henry Oldenburg, uparcie prosił Newtona o opublikowanie swoich matematycznych odkryć dotyczących analizy na chwałę Anglii, ale Newton odpowiedział, że od pięciu lat pracuje nad innym tematem i nie chce, aby jego uwaga była rozpraszana. Newton nie odpowiedział na kolejny list Leibniza. Pierwsza krótka publikacja na temat analizy Newtona ukazała się dopiero w 1693 r., kiedy wersja Leibniza rozprzestrzeniła się już szeroko w całej Europie.

Koniec lat siedemdziesiątych XVII wieku był smutny dla Newtona. W maju 1677 roku niespodziewanie zmarł 47-letni Barrow. Zimą tego samego roku w domu Newtona wybuchł silny pożar, w wyniku którego spłonęła część archiwum rękopisów Newtona. W 1678 roku zmarł sekretarz Towarzystwa Królewskiego w Oldenburgu, który faworyzował Newtona, a nowym sekretarzem został Hooke, który był wrogo nastawiony do Newtona. W 1679 r. matka Anna poważnie zachorowała; Newton przyszedł do niej i wziął czynny udział w opiece nad pacjentką, jednak stan jej matki szybko się pogorszył i zmarła. Matka i Barrow byli jednymi z nielicznych osób, które rozjaśniały samotność Newtona.

„Matematyczne zasady filozofii przyrody” (1684 -1686)

Strona tytułowa Principiów Newtona

Historia powstania tego dzieła, wraz z Elementami Euklidesa, jednego z najsłynniejszych w historii nauki, rozpoczyna się w 1682 roku, kiedy przelot komety Halleya spowodował wzrost zainteresowania mechaniką nieba. Edmond Halley próbował przekonać Newtona do opublikowania swojej „ogólnej teorii ruchu”, o której od dawna krążyły plotki w środowisku naukowym. Newton odmówił. Generalnie nie chciał odwracać uwagi od swoich badań i żmudnego zadania publikowania prac naukowych.

W sierpniu 1684 roku Halley przybył do Cambridge i powiedział Newtonowi, że on, Wren i Hooke dyskutowali, jak wyprowadzić eliptyczność orbit planet ze wzoru na prawo grawitacji, ale nie wiedzieli, jak podejść do rozwiązania. Newton poinformował, że miał już taki dowód i w listopadzie wysłał Halleyowi gotowy rękopis. Od razu docenił znaczenie wyniku i metody, natychmiast odwiedził Newtona ponownie i tym razem udało mu się go przekonać do opublikowania swoich odkryć. 10 grudnia 1684 w protokole Towarzystwo Królewskie pojawił się zapis historyczny:

Pan Halley... spotkał się ostatnio z panem Newtonem w Cambridge i pokazał mu interesujący traktat „De motu” [O ruchu]. Zgodnie z życzeniem pana Halleya Newton obiecał przesłać Towarzystwu wspomniany traktat.

Prace nad książką trwały w latach 1684-1686. Według wspomnień Humphreya Newtona, krewnego naukowca i jego asystenta w tych latach, początkowo Newton pisał „Principia” w przerwach między eksperymentami alchemicznymi, na które zwracał największą uwagę, potem stopniowo dał się ponieść i entuzjastycznie poświęcił się pracy nad główną książką swojego życia.

Publikacja miała zostać zrealizowana ze środków Towarzystwa Królewskiego, jednak na początku 1686 roku Towarzystwo opublikowało traktat o historii ryb, na który nie było popytu, uszczuplając tym samym swój budżet. Następnie Halley zapowiedział, że sam poniesie koszty publikacji. Towarzystwo z wdzięcznością przyjęło tę hojną ofertę i w ramach częściowej rekompensaty przekazało Halleyowi 50 bezpłatnych egzemplarzy traktatu o historii ryb.

Dzieło Newtona – być może przez analogię do „Zasad filozofii” Kartezjusza (1644) – zostało nazwane „Matematycznymi zasadami filozofii naturalnej” (łac. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ), czyli we współczesnym języku „Matematyczne podstawy fizyki”.

28 kwietnia 1686 roku Towarzystwu Królewskiemu zaprezentowano pierwszy tom „Zasad matematycznych”. Wszystkie trzy tomy, po redakcji przez autora, zostały opublikowane w roku 1687. Nakład (ok. 300 egzemplarzy) wyprzedał się w ciągu 4 lat – jak na tamte czasy bardzo szybko.

Strona z Principiów Newtona (wyd. 3, 1726)

Zarówno poziom fizyczny, jak i matematyczny twórczości Newtona są całkowicie nieporównywalne z twórczością jego poprzedników. Brakuje w niej metafizyki arystotelesowskiej czy kartezjańskiej, z jej niejasnym rozumowaniem i niejasno sformułowanymi, często naciąganymi „pierwotnymi przyczynami” zjawisk naturalnych. Newton na przykład nie głosi, że w przyrodzie działa prawo grawitacji, on ściśle udowadnia ten fakt na podstawie zaobserwowanego obrazu ruchu planet i ich satelitów. Metoda Newtona polega na stworzeniu modelu zjawiska „bez wymyślania hipotez”, a następnie, jeśli jest wystarczająca ilość danych, na poszukiwaniu jego przyczyn. Podejście to, zapoczątkowane przez Galileusza, oznaczało koniec starej fizyki. Jakościowy opis przyrody ustąpił miejsca ilościowemu – znaczną część książki zajmują obliczenia, rysunki i tabele.

Newton w swojej książce jasno zdefiniował podstawowe pojęcia mechaniki, a także wprowadził kilka nowych, w tym tak ważne wielkości fizyczne, jak masa, siła zewnętrzna i pęd. Sformułowano trzy prawa mechaniki. Podano rygorystyczne wyprowadzenie wszystkich trzech praw Keplera z prawa grawitacji. Należy zauważyć, że opisano także hiperboliczne i paraboliczne orbity ciał niebieskich nieznanych Keplerowi. Prawda układ heliocentryczny Newton nie omawia bezpośrednio Kopernika, ale sugeruje; szacuje nawet odchylenie Słońca od środka masy Układu Słonecznego. Innymi słowy, Słońce w układzie Newtona, w przeciwieństwie do układu Kepleriana, nie znajduje się w spoczynku, ale podlega ogólnym prawom ruchu. Do ogólnego układu zaliczały się także komety, których rodzaj orbit budził wówczas wielkie kontrowersje.

Zdaniem wielu ówczesnych naukowców słabym punktem teorii grawitacji Newtona był brak wyjaśnienia natury tej siły. Newton nakreślił jedynie aparat matematyczny, pozostawiając otwarte pytania o przyczynę grawitacji i jej materialny nośnik. Dla środowiska naukowego, wychowanego na filozofii Kartezjusza, było to podejście niezwykłe i wymagające i dopiero triumfalny sukces mechaniki niebieskiej w XVIII wieku zmusił fizyków do chwilowego pogodzenia się z teorią Newtona. Fizyczne podstawy grawitacji stały się jasne dopiero ponad dwa wieki później, wraz z pojawieniem się Ogólnej Teorii Względności.

Newton zbudował aparat matematyczny i ogólną strukturę książki jak najbardziej zbliżoną do ówczesnego standardu rygoru naukowego – Elementów Euklidesa. Świadomie nie zastosował niemal nigdzie analizy matematycznej – zastosowanie nowych, nietypowych metod zagroziłoby wiarygodności prezentowanych wyników. Ta ostrożność jednak zdewaluowała sposób prezentacji Newtona dla kolejnych pokoleń czytelników. Książka Newtona była pierwszą pracą dotyczącą nowej fizyki i jednocześnie jedną z ostatnich poważnych prac wykorzystujących stare metody badań matematycznych. Wszyscy zwolennicy Newtona korzystali już z potężnych metod analizy matematycznej, które stworzył. Największymi bezpośrednimi następcami dzieła Newtona byli D'Alembert, Euler, Laplace, Clairaut i Lagrange.

1687-1703

Rok 1687 upłynął pod znakiem nie tylko publikacji wielkiej księgi, ale także konfliktu Newtona z królem Jakubem II. W lutym król, konsekwentnie realizując swoją linię restauracji katolicyzmu w Anglii, nakazał uniwersytetowi w Cambridge nadać tytuł magistra katolickiemu mnichowi Albanowi Franciszkowi. Kierownictwo uniwersytetu zawahało się, nie chcąc drażnić króla; Wkrótce delegacja naukowców, w tym Newton, została wezwana w celu odwetu przed sędzią Jeffreysem, znanym z niegrzeczności i okrucieństwa. George'a Jeffreysa). Newton sprzeciwiał się jakiemukolwiek kompromisowi naruszającemu autonomię uniwersytetu i przekonał delegację do zajęcia stanowiska pryncypialnego. W rezultacie prorektor uczelni został usunięty ze stanowiska, lecz życzenie króla nigdy nie zostało spełnione. W jednym ze swoich listów z tych lat Newton nakreślił swoje zasady polityczne:

Każdy uczciwy człowiek, zgodnie z prawami Bożymi i ludzkimi, ma obowiązek stosować się do zgodnych z prawem rozkazów króla. Jeżeli jednak Jego Królewska Mość otrzyma polecenie zażądania czegoś, czego nie można spełnić zgodnie z prawem, wówczas nikt nie powinien cierpieć, jeśli takie żądanie zostanie zlekceważone.

W 1689 r., po obaleniu króla Jakuba II, Newton został po raz pierwszy wybrany do parlamentu z Uniwersytetu w Cambridge i zasiadał tam przez niewiele ponad rok. Druga elekcja odbyła się w latach 1701-1702. Istnieje popularna anegdota, że ​​tylko raz zabrał głos w Izbie Gmin, prosząc o zamknięcie okna, aby uniknąć przeciągu. W istocie Newton wykonywał swoje obowiązki parlamentarne z taką samą sumiennością, z jaką traktował wszystkie swoje sprawy.

Około 1691 roku Newton poważnie zachorował (najprawdopodobniej został otruty podczas eksperymentów chemicznych, chociaż istnieją inne wersje - przepracowanie, szok po pożarze, który doprowadził do utraty ważnych wyników i dolegliwości związane z wiekiem). Bliscy go obawiali się o jego zdrowie psychiczne; kilka zachowanych jego listów z tego okresu rzeczywiście wskazuje na zaburzenie psychiczne. Dopiero pod koniec 1693 roku Newton powrócił do pełni zdrowia.

W 1679 roku Newton spotkał w Trinity 18-letniego arystokratę, miłośnika nauki i alchemii, Charlesa Montagu (1661 -1715). Newton prawdopodobnie wywarł na Montagu duże wrażenie, gdyż w 1696 roku, zostając lordem Halifaxem, prezesem Towarzystwa Królewskiego i kanclerzem skarbu (czyli ministrem skarbu Anglii), Montagu zaproponował królowi mianowanie Newtona Strażnik Mennicy. Król wyraził zgodę i w 1696 roku Newton objął to stanowisko, opuścił Cambridge i przeniósł się do Londynu. Od 1699 r. został kierownikiem („mistrzem”) Mennicy.

Na początek Newton dokładnie przestudiował technologię produkcji monet, uporządkował dokumentację i zmienił księgowość w ciągu ostatnich 30 lat. Jednocześnie Newton energicznie i umiejętnie przyczynił się do reformy monetarnej Montagu, przywracając zaufanie do angielskiego systemu monetarnego, które zostało całkowicie zaniedbane przez jego poprzedników. W Anglii w tych latach w obiegu znajdowały się prawie wyłącznie monety gorszej jakości, a w znacznych ilościach znajdowały się w obiegu monety fałszywe. Przycinanie krawędzi srebrnych monet stało się powszechne. Teraz monety zaczęto produkować na specjalnych maszynach, a wzdłuż krawędzi znajdował się napis, dzięki czemu zbrodnicze szlifowanie metalu stało się niemożliwe. W ciągu 2 lat stara, podrzędna srebrna moneta została całkowicie wycofana z obiegu i ponownie wybita, w odpowiedzi na zapotrzebowanie zwiększono produkcję nowych monet, a ich jakość uległa poprawie. Inflacja w kraju gwałtownie spadła.

Jednak nie każdemu odpowiadała uczciwa i kompetentna osoba na czele Mennicy. Od pierwszych dni na Newtona spadały skargi i donosy, stale pojawiały się komisje inspekcyjne. Jak się okazało, wiele donosów pochodziło od fałszerzy, zirytowanych reformami Newtona. Newton z reguły był obojętny na oszczerstwa, ale nigdy nie wybaczył, jeśli wpłynęło to na jego honor i reputację. Był osobiście zaangażowany w dziesiątki dochodzeń, w wyniku których wyśledzono i skazano ponad 100 fałszerzy; w przypadku braku okoliczności obciążających najczęściej wysyłano ich do kolonii w Ameryce Północnej, ale kilku przywódców stracono. Liczba fałszywych monet w Anglii znacznie spadła. Montagu w swoich wspomnieniach wysoko cenił niezwykłe zdolności administracyjne, jakie wykazał Newton, i zapewnił powodzenie reformy.

W kwietniu 1698 r. car rosyjski Piotr I odwiedził Mennicę trzykrotnie podczas „Wielkiej Ambasady”; Niestety szczegóły jego wizyty i komunikacji z Newtonem nie zachowały się. Wiadomo jednak, że w roku 1700 przeprowadzono w Rosji reformę monetarną na wzór angielskiej. W roku 1713 Newton wysłał pierwsze sześć drukowanych egzemplarzy drugiego wydania Principiów do cara Piotra w Rosji.

Naukowy triumf Newtona symbolizowały dwa wydarzenia w 1699 r.: nauczanie systemu światowego Newtona rozpoczęło się w Cambridge (od 1704 r. w Oksfordzie) oraz Paryska Akademia Nauk, bastion jego kartuzów, wybrał go na swojego zagranicznego członka. Przez cały ten czas Newton był nadal wymieniony jako członek i profesor Trinity College, ale w grudniu 1701 roku oficjalnie zrezygnował ze wszystkich stanowisk w Cambridge.

W 1703 roku zmarł prezes Towarzystwa Królewskiego, lord John Somers, który w ciągu pięciu lat swojej prezydentury uczestniczył w posiedzeniach Towarzystwa tylko dwukrotnie. W listopadzie Newton został wybrany na swojego następcę i rządził Towarzystwem do końca życia – ponad dwadzieścia lat. W przeciwieństwie do swoich poprzedników był osobiście obecny na wszystkich spotkaniach i robił wszystko, aby Brytyjskie Towarzystwo Królewskie zajęło honorowe miejsce w świecie naukowym. Zwiększała się liczba członków Towarzystwa (wśród nich, oprócz Halleya, można wymienić Denisa Papina, Abrahama de Moivre, Rogera Coatesa, Brooke Taylor), przeprowadzano i omawiano ciekawe eksperymenty, znacznie poprawiła się jakość artykułów w czasopismach, problemy finansowe zostały złagodzone. Towarzystwo nabyło płatnych sekretarzy i własną rezydencję (przy Fleet Street); Newton pokrył koszty przeprowadzki z własnej kieszeni. W tych latach Newton był często zapraszany jako konsultant do różnych komisji rządowych, a księżna Karolina, przyszła królowa Wielkiej Brytanii, spędzała z nim godziny na rozmowach w pałacu na tematy filozoficzne i religijne.

Ostatnie lata

Jeden z ostatnich portretów Newtona (1712, Thornhill)

W 1704 roku ukazała się monografia „Optyka” (pierwsza w języku angielskim), która zadecydowała o rozwoju tej nauki aż do początków XIX wieku. Zawierał dodatek „O kwadraturze krzywych” - pierwszą i w miarę kompletną prezentację Newtonowskiej wersji analizy matematycznej. W rzeczywistości jest to ostatnia praca Newtona z zakresu nauk przyrodniczych, chociaż żył ponad 20 lat. Katalog pozostawionej przez niego biblioteki zawierał książki głównie z zakresu historii i teologii i właśnie tym zajęciom Newton poświęcił resztę swojego życia. Newton pozostał kierownikiem Mennicy, gdyż stanowisko to, w przeciwieństwie do stanowiska superintendenta, nie wymagało od niego dużej aktywności. Dwa razy w tygodniu udawał się do Mennicy, raz w tygodniu na zebranie Towarzystwa Królewskiego. Newton nigdy nie podróżował poza Anglię.

W 1705 roku królowa Anna nadała Newtonowi tytuł szlachecki. Od teraz on Sir Izaaka Newtona. Po raz pierwszy w historii Anglii tytuł rycerza nadano za zasługi naukowe; następny raz wydarzyło się to ponad sto lat później (1819, w odniesieniu do Humphry'ego Davy'ego). Jednak niektórzy biografowie uważają, że królowa kierowała się nie motywami naukowymi, ale politycznymi. Newton uzyskał własny herb i niezbyt wiarygodny rodowód.

W 1707 roku opublikowano zbiór dzieł matematycznych Newtona zatytułowany Universal Arithmetic. Przedstawione w nim metody numeryczne zapoczątkowały narodziny nowej obiecującej dyscypliny – analiza numeryczna.

W 1708 r. rozpoczął się otwarty spór priorytetowy z Leibnizem (patrz niżej), w który uwikłani byli nawet osoby panujące. Ten spór między dwoma geniuszami drogo kosztował naukę – angielska szkoła matematyczna wkrótce upadła na całe stulecie, a europejska zignorowała wiele wybitnych pomysłów Newtona, odkrywając je na nowo

>> Izaaka Newtona

Biografia Izaaka Newtona (1642-1727)

Krótka biografia:

Edukacja: Uniwersytet w Cambridge

Miejsce urodzenia: Woolsthorpe, Lincolnshire, Królestwo Anglii

Miejsce śmierci: Kensington, Middlesex, Anglia, Królestwo Wielkiej Brytanii

– Angielski astronom, fizyk, matematyk: biografia ze zdjęciami, ideami i fizyką klasyczną Newtona, prawo powszechnego ciążenia, trzy zasady ruchu.

Sir był angielskim fizykiem i matematykiem pochodzącym z biednej rodziny rolniczej. Jego krótka biografia rozpoczęła się 25 grudnia 1642 roku w Woolsthorpe niedaleko Grantham w Lincolnshire. Newton był biednym rolnikiem i ostatecznie został wysłany do Trinity College na Uniwersytecie Cambridge, aby kształcić się na kaznodzieję. Podczas studiów w Cambridge Newton realizował swoje osobiste zainteresowania i studiował filozofię i matematykę. Uzyskał tytuł licencjata w 1665 roku, a później został zmuszony do opuszczenia Cambridge, ponieważ zostało ono zamknięte z powodu zarazy. Wrócił w 1667 roku i został przyjęty do bractwa. Izaak Newton uzyskał tytuł magistra w 1668 r.

Newton jest uważany za jednego z najwybitniejszych naukowców w historii. W swojej krótkiej biografii poczynił znaczne inwestycje w wielu dziedzinach współczesnych nauk. Niestety słynna historia Newtona i jabłka w dużej mierze opiera się na fikcji, a nie na prawdziwych wydarzeniach. Od tego czasu jego odkrycia i teorie położyły podwaliny pod dalszy postęp nauki. Newton był jednym z twórców dziedziny matematyki zwanej rachunkiem różniczkowym. Rozwiązał także zagadkę światła i optyki, sformułował trzy prawa ruchu i przy ich pomocy stworzył prawo powszechnego ciążenia. Prawa dynamiki Newtona należą do najbardziej podstawowych praw przyrody mechaniki klasycznej. W 1686 roku Newton opisał swoje własne odkrycia w swojej książce Principia Mathematica. Trzy zasady ruchu Newtona, łącznie, leżą u podstaw wszystkich interakcji siły, materii i ruchu wykraczających poza te związane z teorią względności i efektami kwantowymi.

Pierwszą zasadą dynamiki Newtona jest prawo bezwładności. Krótko mówiąc, obiekt w spoczynku ma tendencję do pozostawania w tym stanie, chyba że działa na niego siła zewnętrzna.

Druga zasada dynamiki Newtona stwierdza, że ​​istnieje związek pomiędzy niezrównoważonymi siłami działającymi na dany obiekt. W rezultacie obiekt przyspiesza. (Innymi słowy, siła równa się masa razy przyspieszenie, czyli F = ma).

Trzecia zasada dynamiki Newtona, zwana także zasadą akcji i reakcji, opisuje, że absolutnie każdemu działaniu odpowiada równoważna reakcja. Po ciężkim załamaniu nerwowym w 1693 roku Newton wycofał się z własnych studiów, aby ubiegać się o stanowisko gubernatora Londynu. W 1696 został rektorem Mennicy Królewskiej. W 1708 roku Newton został wybrany na królową Annę. Jest pierwszym naukowcem tak szanowanym za swoją pracę. Od tego momentu był znany jako Sir Isaac Newton. Naukowiec większość swojego czasu poświęcił teologii. Napisał wiele proroctw i przepowiedni na interesujące go tematy. W 1703 roku został wybrany na prezesa Towarzystwa Królewskiego i był wybierany ponownie co roku aż do swojej śmierci w dniu 20 marca 1727.