Isaac Newton, egy kicsi, de virágzó gazda fia Woolsthorpe faluban (Lincolnshire) született Galilei halálának évében és a polgárháború előestéjén. Newton apja nem élte meg fia születését. A fiú betegen, koraszülötten született, de túlélte és 84 évig élt. Newton a sors különleges jelének tartotta a karácsonyi születés tényét.

A fiú patrónusa anyai nagybátyja, William Ayscough volt. Az iskola elvégzése (1661) után Newton belépett a Trinity College-ba (College of the Holy Trinity) a Cambridge-i Egyetemen. Erőteljes jelleme már ekkor formát öltött – tudományos aprólékosság, a dolgok mélyére akarás, a megtévesztés és az elnyomás iránti intolerancia, a közhírnév iránti közömbösség. Gyermekkorában Newton a kortársak szerint visszahúzódó és elszigetelt volt, szeretett olvasni és műszaki játékokat készíteni: órát, malmot stb.

Úgy tűnik, Newton munkájának tudományos támogatása és inspirációja nagyrészt a fizikusok: Galileo, Descartes és Kepler volt. Newton azzal fejezte be munkájukat, hogy egy univerzális világrendszerré egyesítette őket. Más matematikusok és fizikusok kisebb, de jelentős befolyással bírtak: Euclid, Fermat, Huygens, Mercator, Wallis. Természetesen nem lehet alábecsülni közvetlen tanára, Barrow hatalmas befolyását.

Úgy tűnik, hogy Newton matematikai felfedezései jelentős részét még diákként, az 1664-1666-os „pestisévekben” tette. 23 évesen már folyékonyan ismerte a differenciál- és integrálszámítás módszereit, beleértve a függvények soros bővítését és azt, amit később Newton-Leibniz képletnek neveztek. Ugyanakkor elmondása szerint felfedezte az egyetemes gravitáció törvényét, vagy inkább meg volt győződve arról, hogy ez a törvény Kepler harmadik törvényéből következik. Ezenkívül ezekben az években Newton bebizonyította, hogy a fehér szín színek keveréke, és levezette a „Newton-binomiális” képletet egy tetszőleges racionális kitevőhöz (beleértve a negatívakat is), stb.

1667: A járvány alábbhagy, és Newton visszatér Cambridge-be. A Trinity College ösztöndíjasává választották, majd 1668-ban mester lett.

1669-ben Newtont a matematika professzorává választották, Barrow utódját. Barrow továbbította Londonnak Newton "Analysis by Equations of Infinite Number of Terms" című munkáját, amely az elemzésben végzett legfontosabb felfedezései sűrített összefoglalását tartalmazza. Némi hírnevet szerzett Angliában és külföldön. Newton a mű teljes verzióját készíti elő, de még mindig nem talál kiadót. Csak 1711-ben adták ki.

Folytatódnak az optikai és színelméleti kísérletek. Newton a gömbi és kromatikus aberrációt vizsgálja. Hogy ezeket minimálisra csökkentse, vegyes visszaverő távcsövet épít (lencse és homorú gömbtükör, amit ő maga fényesít). Komolyan érdeklődik az alkímia iránt, és rengeteg kémiai kísérletet végez.

A nap legjobbja

1672: A reflektor bemutatója Londonban – általánosan dicsérő vélemények. Newton híressé válik, és a Royal Society (Brit Tudományos Akadémia) tagjává választják. Később az ilyen kialakítású továbbfejlesztett reflektorok a csillagászok fő eszközeivé váltak, segítségükkel más galaxisokat, vöröseltolódásokat stb. fedeztek fel.

Vita tör ki a fény természetéről Hooke-kal, Huygens-szel és másokkal. Newton fogadalmat tesz a jövőre nézve: nem keveredik tudományos vitákba.

1680: Newton levelet kap Hooke-tól az univerzális gravitáció törvényének megfogalmazásával, amely az előbbiek szerint indoka volt a bolygómozgások meghatározásával foglalkozó munkájának (bár akkor egy ideig elhalasztották), amely a témát képezte. a Principia. Ezt követően Newton, valamilyen oknál fogva, talán arra gyanakodva, hogy Hooke illegálisan kölcsönvette Newton korábbi eredményeit, nem akarja itt elismerni Hooke érdemeit, de aztán beleegyezik, bár meglehetősen vonakodva és nem teljesen.

1684-1686: „A természetfilozófia matematikai alapelvei” című munka (a teljes háromkötetes munka 1687-ben jelent meg). A karteziánusok világhírre és heves kritikákra tettek szert: az egyetemes gravitáció törvénye olyan hosszú távú cselekvést vezet be, amely nem egyeztethető össze Descartes-i elvekkel.

1696: Királyi rendelettel Newtont kinevezték a pénzverde felügyelőjévé (1699-től - igazgató). Erőteljesen folytatja a monetáris reformot, helyreállítva a brit monetáris rendszerbe vetett bizalmat, amelyet elődei alaposan elhanyagoltak.

1699: nyílt elsőbbségi vita kezdete Leibnizzel, amelyben még az uralkodó személyek is érintettek. Ez az abszurd veszekedés két zseni között nagyon sokba került a tudománynak – az angol matematikai iskola hamarosan egy egész évszázadra elsorvadt, az európai iskola pedig figyelmen kívül hagyta Newton számos kiemelkedő ötletét, és sokkal később fedezte fel újra. A kontinensen Newtont azzal vádolták, hogy ellopta Hooke, Leibniz és Flamsteed csillagász eredményeit, valamint eretnekséggel. Még Leibniz halála (1716) sem oltotta ki a konfliktust.

1703: Newtont megválasztják a Royal Society elnökévé, amelyet húsz évre irányít.

1705: Anna királynő lovaggá üti Newtont. Mostantól ő Sir Isaac Newton. Az angol történelemben először ítélték oda a lovagi címet tudományos érdemekért.

Newton élete utolsó éveit az Ancient Kingdoms Chronology of Ancient Kingdoms megírásának szentelte, amelyen körülbelül 40 évig dolgozott, és az Elemek harmadik kiadásának előkészítésére.

1725-ben Newton egészsége érezhetően romlani kezdett (kőkór), és a Londonhoz közeli Kensingtonba költözött, ahol 1727. március 20-án (31-én) éjszaka, álmában halt meg.

Sírján a következő felirat olvasható:

Itt fekszik Sir Isaac Newton, a nemes, aki szinte isteni elméjével elsőként bizonyította a matematika fáklyájával a bolygók mozgását, az üstökösök útját és az óceánok dagályát.

Vizsgálta a fénysugarak különbségét és az egy időben megjelenő színek különböző tulajdonságait, amit korábban senki sem sejtett. A természet, az ókor és a Szentírás szorgalmas, bölcs és hű értelmezője, filozófiájával megerősítette a Mindenható Isten nagyságát, készségével pedig az evangéliumi egyszerűséget fejezte ki.

Örüljenek a halandók, hogy létezett az emberi faj ilyen ékessége.

Newtonról nevezték el:

kráterek a Holdon és a Marson;

SI erőegység.

A Newtonnak 1755-ben a Trinity College-ban felállított szobor Lucretius következő verseit tartalmazza:

Qui genus humanum ingenio superavit (intelligenciájában felülmúlta az emberi fajt)

Tudományos tevékenység

A fizikában és a matematikában új korszak társul Newton munkásságához. Erőteljes analitikai módszerek jelennek meg a matematikában, áttörés van az elemzés és a matematikai fizika fejlődésében. A fizikában a természet tanulmányozásának fő módszere a természeti folyamatok megfelelő matematikai modelljeinek felépítése és e modellek intenzív kutatása az új matematikai apparátus teljes erejének szisztematikus felhasználásával. Az ezt követő évszázadok bebizonyították ennek a megközelítésnek a kivételes termékenységét.

A. Einstein szerint „Newton volt az első, aki olyan elemi törvényeket próbált megfogalmazni, amelyek a természetben zajló folyamatok széles osztályának időbeli lefolyását nagyfokú teljességgel és pontossággal határozzák meg” és „... műveivel mélyreható és erős befolyást gyakorol az egész világkép egészére.”

Matematikai elemzés

Newton G. Leibnizzel egyidejűleg (kicsit korábban) és tőle függetlenül fejlesztette ki a differenciál- és integrálszámítást.

Newton előtt az infinitezimális műveleteket nem kapcsolták egyetlen elméletbe, és izolált zseniális technikák jellegével bírtak (lásd az oszthatatlanok módszere), legalábbis nem volt publikált szisztematikus megfogalmazás és az analitikai technikák ereje olyan összetett problémák megoldására, mint a problémák. az égi mechanika a maguk teljességében. A matematikai elemzés létrehozása a releváns problémák megoldását nagymértékben technikai szintre redukálja. Fogalmak, műveletek és szimbólumok komplexuma jelent meg, amely a matematika további fejlődésének kiindulópontja lett. A következő évszázad, a 18. század az elemzési módszerek gyors és rendkívül sikeres fejlődésének évszázada volt.

Úgy tűnik, Newton a különbségi módszereken keresztül jutott el az elemzés gondolatához, amelyet alaposan és mélyen tanulmányozott. Igaz, Newton „Elveiben” szinte nem használt infinitezimálisokat, ragaszkodva az ősi (geometriai) bizonyítási módszerekhez, de más munkákban szabadon alkalmazta azokat.

A differenciál- és integrálszámítás kiindulópontja Cavalieri és különösen Fermat munkái voltak, akik már tudták (algebrai görbék esetében) az érintők rajzolását, a szélsőségek, az inflexiós pontok és a görbületek meghatározását, valamint a szakaszának területének kiszámítását. . Más elődök mellett maga Newton Wallist, Barrow-t és James Gregory skót csillagászt nevezte el. A függvény fogalma még nem volt, minden görbét kinematikailag egy mozgó pont pályájaként értelmezett.

Newton már diákként felismerte, hogy a differenciálás és az integráció kölcsönösen inverz műveletek (nyilván az első publikált munka, amely a területprobléma és az érintőprobléma kettősségének részletes elemzése formájában tartalmazza ezt az eredményt, Barrow Newton tanáré).

Newton csaknem 30 évig nem foglalkozott azzal, hogy publikálja az elemzés saját verzióját, bár leveleiben (különösen Leibniznek) szívesen megosztotta az elért eredményeit. Eközben Leibniz változata 1676 óta széles körben és nyíltan terjedt Európa-szerte. Csak 1693-ban jelent meg Newton változatának első bemutatása – Wallis algebráról szóló traktátusának melléklete formájában. El kell ismernünk, hogy Newton terminológiája és szimbolikája meglehetősen esetlen Leibnizéhez képest: fluxus (derivált), fluenta (antiderivált), nagyságnyomaték (differenciál) stb. Csak a Newton-féle „o” jelölés maradt meg egy infinitezimális dt-re. matematika (a betűt azonban korábban Gregory is használta ugyanebben az értelemben), és még egy pont a betű felett is az időre vonatkozó származék szimbólumaként.

Newton csak a „Görbék kvadratúrájáról” című művében (1704), „Optika” monográfiájának függelékében publikálta az elemzési elvek meglehetősen teljes kifejtését. Szinte az összes bemutatott anyag készen állt az 1670-1680-as években, de Gregory és Halley csak most vették rá Newtont a munka kiadására, amely 40 év elteltével Newton első nyomtatott elemzési munkája lett. Itt Newton bevezette a magasabb rendű származékokat, megtalálta a különböző racionális és irracionális függvények integráljainak értékeit, és példákat adott az elsőrendű differenciálegyenletek megoldására.

1711: 40 év után végre megjelenik az „Egyenletek elemzése végtelen számú taggal” c. Newton egyformán könnyedén tárja fel az algebrai és a „mechanikai” görbéket (cikloid, kvadratrix). Megjelennek a parciális deriváltak, de valamiért nincs szabály a tört és a komplex függvény megkülönböztetésére, bár Newton ismerte őket; Leibniz azonban már ekkor publikálta őket.

Ugyanebben az évben jelent meg a „Különbségek módszere”, ahol Newton egy interpolációs képletet javasolt egy n-edrendű parabola görbe egyforma vagy nem egyenlő távolságú abszcisszán adott pontokon való áthúzására (n + 1). Ez a Taylor-képlet különbségi analógja.

1736: A fluxusok módszere és a végtelen sorozatok posztumusz kiadják az utolsó munkát, amely jelentősen előrehaladott az „Egyenletek elemzéséhez” képest. Számos példa található szélsőségek, érintők és normálok meghatározására, sugarak és görbületi középpontok derékszögű és poláris koordinátákban történő kiszámítására, inflexiós pontok megtalálására stb.

Meg kell jegyezni, hogy Newton nemcsak teljesen kidolgozta az elemzést, hanem kísérletet tett annak elveinek szigorú alátámasztására is. Ha Leibniz hajlott a tényleges infinitezimálok gondolatára, akkor Newton (a Principiában) egy általános elméletet javasolt a korlátokhoz való áthaladásról, amelyet kissé virágosan az „első és utolsó viszonyok módszerének” nevezett. A modern „limes” kifejezést használják, bár ennek a kifejezésnek a lényegére nincs egyértelmű leírása, ami intuitív megértést jelent.

A határok elmélete az Elemek I. könyvében található 11 lemmában; egy lemma a II. könyvben is szerepel. Nincs határszámítás, nincs bizonyíték a határ egyediségére, és az infinitezimálisokkal való kapcsolata sem derült ki. Newton azonban helyesen mutat rá ennek a megközelítésnek az oszthatatlanok „durva” módszeréhez képest nagyobb szigorára.

Mindazonáltal a II. könyvben a momentumok (differenciálok) bevezetésével Newton ismét összekeveri a dolgot, valójában végtelenül kicsinyeknek tekinti őket.

Egyéb matematikai eredmények

Newton még diákéveiben tette meg első matematikai felfedezéseit: a 3. rendű algebrai görbék osztályozását (a 2. rendű görbéket Fermat tanulmányozta) és egy tetszőleges (nem feltétlenül egész) fokozat binomiális kiterjesztését, amelyből a Newton elmélet A végtelen sorozat kezdete – az elemzés új és hatékony eszköze. Newton a sorozatbővítést tekintette a függvényelemzés fő és általános módszerének, és ebben a kérdésben a mesteri magasságokba jutott. Sorozatokat használt táblázatok kiszámításához, egyenletek megoldásához (beleértve a differenciálisakat is), valamint a függvények viselkedésének tanulmányozására. Newton minden olyan funkcióhoz tudott bővítést szerezni, amely akkoriban szabványos volt.

1707-ben megjelent az „Univerzális aritmetika” című könyv. Számos numerikus módszert mutat be.

Newton mindig is nagy figyelmet fordított az egyenletek közelítő megoldására. Newton híres módszere lehetővé tette az egyenletek gyökereinek korábban elképzelhetetlen gyors és pontos megtalálását (megjelent Wallis Algebrája, 1685). Newton iteratív módszerének modern formáját Joseph Raphson (1690) adta.

Figyelemre méltó, hogy Newtont egyáltalán nem érdekelte a számelmélet. Nyilvánvalóan a fizika sokkal közelebb állt hozzá a matematikához.

A gravitáció elmélete

Az egyetemes gravitációs erő gondolatát többször is kifejezték Newton előtt. Korábban Epikurosz, Kepler, Descartes, Huygens, Hooke és mások gondoltak rá. Kepler úgy vélte, hogy a gravitáció fordítottan arányos a Nap távolságával, és csak az ekliptika síkjában terjed ki; Descartes az éterben lévő örvények eredményének tekintette. Voltak azonban találgatások a helyes képlettel (Bulliald, Wren, Hooke), sőt egészen komolyan alátámasztva is (a centrifugális erőre vonatkozó Huygens-képlet és a körpályákra vonatkozó Kepler-féle harmadik törvény korrelációja). Newton előtt azonban senki sem tudta egyértelműen és matematikailag végérvényesen összekapcsolni a gravitáció törvényét (a távolság négyzetével fordítottan arányos erő) és a bolygómozgás törvényeit (Kepler-törvények).

Fontos megjegyezni, hogy Newton nem egyszerűen közzétett egy javasolt képletet az egyetemes gravitáció törvényére, hanem valójában egy teljes matematikai modellt javasolt a mechanika jól kidolgozott, teljes, explicit és szisztematikus megközelítésével összefüggésben:

a gravitáció törvénye;

mozgástörvény (Newton 2. törvénye);

a matematikai kutatás módszerrendszere (matematikai elemzés).

Összességében ez a triász elegendő az égitestek legbonyolultabb mozgásainak teljes tanulmányozására, ezáltal megteremtve az égi mechanika alapjait. Einstein előtt nem volt szükség alapvető módosításokra ezen a modellen, bár a matematikai apparátus nagyon sokat fejlődött.

Newton gravitációs elmélete sok éven át tartó vitát és kritikát váltott ki a hosszú távú cselekvés fogalmáról.

Az első érv a newtoni modell mellett a Kepler-féle empirikus törvények szigorú levezetése volt az alapján. A következő lépés az üstökösök és a Hold mozgásának elmélete volt, amelyet az „Elvek” tartalmaznak. Később a newtoni gravitáció segítségével az égitestek minden megfigyelt mozgását nagy pontossággal megmagyarázták; Ez Clairaut és Laplace nagy érdeme.

Newton elméletének első megfigyelhető korrekcióit a csillagászatban (amit az általános relativitáselmélet magyaráz) csak több mint 200 évvel később fedezték fel (a Merkúr perihéliumának eltolódása). Azonban a Naprendszeren belül is nagyon kicsik.

Newton az árapály okát is felfedezte: a Hold gravitációját (az árapályt már Galilei is centrifugális hatásnak tekintette). Sőt, miután sok évnyi adatot feldolgozott az árapály magasságáról, jó pontossággal kiszámította a Hold tömegét.

A gravitáció másik következménye a Föld tengelyének precessziója volt. Newton kiderítette, hogy a Föld pólusokon való meglapultsága miatt a Hold és a Nap vonzása hatására a Föld tengelye 26 000 éves időtartamú, állandó lassú elmozduláson megy keresztül. Így a „napéjegyenlőségek várakozásának” ősi problémája (először Hipparkhosz jegyezte meg) tudományos magyarázatot talált.

Optika és fényelmélet

Newton alapvető felfedezéseket tett az optikában. Ő építette meg az első tükörteleszkópot (reflektort), amelyben a tisztán lencsés teleszkópokkal ellentétben nem volt kromatikus aberráció. Felfedezte a fény diszperzióját is, megmutatta, hogy a fehér fény a prizmán áthaladó különböző színű sugarak eltérő törése miatt a szivárvány színeire bomlik, és megalapozta a helyes színelméletet.

Ebben az időszakban számos spekulatív elmélet született a fényről és a színről; Alapvetően Arisztotelész ("a különböző színek a fény és a sötétség különböző arányú keveréke") és Descartes ("különböző színek jönnek létre, ha a fényrészecskék különböző sebességgel forognak") nézőpontjai között harcoltak. Hooke Micrographiájában (1665) az arisztotelészi nézetek egy változatát javasolta. Sokan úgy gondolták, hogy a szín nem a fény, hanem a megvilágított tárgy attribútuma. Az általános ellentmondást a 17. századi felfedezések sorozata súlyosbította: diffrakció (1665, Grimaldi), interferencia (1665, Hooke), kettős fénytörés (1670, Erasmus Bartholin, Huygens tanulmányozása), fénysebesség becslése (1675). , Roemer), jelentős fejlesztések a teleszkópokban. Mindezekkel a tényekkel nem volt összeegyeztethető fényelmélet.

Newton a Királyi Társaságnak mondott beszédében mind Arisztotelészt, mind Descartes-t cáfolta, és meggyőzően bebizonyította, hogy a fehér fény nem elsődleges, hanem különböző törésszögű színes komponensekből áll. Ezek az alkatrészek elsődlegesek – Newton semmilyen trükkel nem tudta megváltoztatni a színüket. Így a szubjektív színérzékelés szilárd objektív alapot kapott - a törésmutatót.

Newton megalkotta a Hooke által felfedezett interferenciagyűrűk matematikai elméletét, amelyeket azóta Newton gyűrűinek neveznek.

1689-ben Newton leállította az optika területén végzett kutatásokat - egy széles körben elterjedt legenda szerint megfogadta, hogy nem publikál semmit ezen a területen Hooke élete során, aki folyamatosan az utóbbi számára fájdalmas kritikákkal zaklatta Newtont. Mindenesetre 1704-ben, a következő évben Hooke halála után megjelent az „Optika” című monográfia. A szerző élete során az „Optika”, akárcsak a „Principles”, három kiadáson és számos fordításon ment keresztül.

A monográfia első kötete a geometriai optika alapelveit, a fényszórás tanát és a fehér szín kompozícióját tartalmazta különféle alkalmazásokkal.

Második könyv: fény interferencia vékony lemezekben.

Harmadik könyv: a fény diffrakciója és polarizációja. Newton a kettős törés során bekövetkező polarizációt közelebb magyarázta az igazsághoz, mint Huygens (a fény hullámtermészetének támogatója), bár magának a jelenségnek a magyarázata nem sikerült, a fényemissziós elmélet szellemében.

Newtont gyakran a fény korpuszkuláris elméletének hívének tartják; Valójában, mint általában, „nem talált ki hipotéziseket”, és készséggel elismerte, hogy a fény az éterben lévő hullámokkal is kapcsolatba hozható. Newton monográfiájában részletesen leírta a fényjelenségek matematikai modelljét, figyelmen kívül hagyva a fény fizikai hordozójának kérdését.

Egyéb művek a fizikából

Newton volt az első, aki a Boyle-Mariotte törvény alapján meghatározta a hangsebességet egy gázban.

Megjósolta a Föld laposodását a sarkoknál, körülbelül 1:230-at. Ugyanakkor Newton homogén folyadékmodellt használt a Föld leírására, alkalmazta az egyetemes gravitáció törvényét és figyelembe vette a centrifugális erőt. Ugyanakkor Huygens hasonló számításokat végzett hasonló alapon, úgy tekintett a gravitációra, mintha annak forrása a bolygó középpontjában lenne, mivel láthatóan nem hitt a gravitációs erő egyetemes természetében, vagyis végső soron; nem vette figyelembe a bolygó deformált felszíni rétegének gravitációját. Ennek megfelelően Huygens a Newton-féle 1:576-nál kisebb kompressziót jósolt. Sőt, Cassini és más karteziánusok azzal érveltek, hogy a Föld nincs összenyomva, hanem citromszerűen kidudorodik a sarkokon. Ezt követően, bár nem azonnal (az első mérések pontatlanok voltak), a közvetlen mérések (Clerot, 1743) megerősítették Newton helyességét; A tényleges tömörítés 1:298. Ez az érték azért különbözik attól, amit Newton javasolt a Huygens-féle javára, mert a homogén folyadék modellje még mindig nem teljesen pontos (a sűrűség a mélységgel észrevehetően növekszik). Pontosabb elmélet, amely kifejezetten figyelembe vette a sűrűség mélységtől való függőségét, csak a 19. században alakult ki.

Egyéb munkák

A jelenlegi tudományos (fizikai és matematikai) hagyományt megalapozó kutatásokkal párhuzamosan Newton sok időt szentelt az alkímiának, valamint a teológiának. Nem publikált alkímiáról szóló művet, és ennek a hosszú távú hobbinak az egyetlen ismert eredménye Newton súlyos megmérgezése volt 1691-ben.

Paradox, hogy Newton, aki sok éven át dolgozott a Szentháromság Kollégiumában, láthatóan maga sem hitt a Szentháromságban. Teológiai munkáinak kutatói, mint például L. More, úgy vélik, hogy Newton vallási nézetei közel álltak az arianizmushoz.

Newton a bibliai kronológia saját változatát javasolta, jelentős számú kéziratot hátrahagyva ezzel a kérdéssel. Emellett kommentárt írt az Apokalipszishez. Newton teológiai kéziratait jelenleg Jeruzsálemben, a Nemzeti Könyvtárban őrzik.

Isaac Newton titkos művei

Mint ismeretes, Isaac nem sokkal élete vége előtt megcáfolta az általa felhozott összes elméletet, és elégette a cáfolat titkát rejtő iratokat: egyesek nem kételkedtek afelől, hogy minden pontosan így van, míg mások úgy vélik, hogy az ilyen cselekedetek. egyszerűen abszurd lenne azt állítani, hogy az archívum tele van dokumentumokkal, de csak néhány kiválasztotté...

Sir Isaac Newton (1642. december 25. – 1727. március 20.) a világ leghíresebb angol matematikusa, fizikusa és csillagásza volt. A klasszikus fizika megalapítójának és ősének tekintik, mivel egyik művében - „A természetfilozófia matematikai alapelvei” - Newton felvázolta a mechanika három törvényét, és bebizonyította az egyetemes gravitáció törvényét, amely segített a klasszikus mechanikának messze előrelépni.

Gyermekkor

Isaac Newton december 25-én született Woolsthorpe kisvárosában, Lincolnshire megyében. Édesapja átlagos, de nagyon sikeres gazda volt, aki nem élte meg fia születését, és pár hónappal ez előtt az esemény előtt meghalt a fogyasztás súlyos formája miatt.

Az apa tiszteletére a gyermeket Isaac Newtonnak nevezték el. Így döntött az édesanya, aki sokáig gyászolta elhunyt férjét, és remélte, hogy fia nem ismétli meg tragikus sorsát.

Annak ellenére, hogy Isaac az esedékességkor született, a fiú nagyon beteg és gyenge volt. Egyes feljegyzések szerint pont emiatt nem merték megkeresztelni, de amikor a gyerek kicsit nagyobb lett és megerősödött, a keresztelés mégis megtörtént.

Newton eredetéről két változat született. Korábban a bibliográfusok biztosak voltak abban, hogy ősei nemesek voltak, akik Angliában éltek a távoli időkben.

Az elméletet azonban később megcáfolták, amikor az egyik helyi településen kéziratokat találtak, amiből a következő következtetést vonták le: Newtonnak egyáltalán nem voltak arisztokrata gyökerei, ellenkezőleg, a parasztok legszegényebb részéből származott.

A kéziratok azt mondták, hogy ősei gazdag földbirtokosoknak dolgoztak, majd miután elegendő pénzt halmoztak fel, vettek egy kis telket, és yeomen-ek (teljes földbirtokosok) lettek. Ezért mire Newton apja megszületett, ősei helyzete valamivel jobb volt, mint korábban.

1646 telén Newton anyja, Anna Ayscough másodszor is férjhez megy egy özvegyhez, és további három gyermek születik. Mivel a mostohaapa keveset kommunikál Isaac-al, és gyakorlatilag nem veszi észre, egy hónap múlva már anyánál is kivehető hasonló hozzáállás a gyermekhez.

Elhidegül saját fiával szemben is, emiatt az amúgy is mogorva és zárkózott fiú még jobban elidegenedik, nemcsak a családban, hanem a körülötte lévő osztálytársakkal, barátokkal is.

1653-ban Isaac mostohaapja meghal, teljes vagyonát újdonsült családjára és gyermekeire hagyva. Úgy tűnik, hogy az anyának most sokkal több időt kell szentelnie a gyermeknek, de ez nem történik meg. Éppen ellenkezőleg, most már férje egész háztartása az ő kezében van, valamint a gondozást igénylő gyerekek. És annak ellenére, hogy a vagyon egy része továbbra is Newtonhoz megy, ő, mint korábban, nem kap figyelmet.

Ifjúság

1655-ben Isaac Newton az otthona közelében található Grantham Iskolába jár. Mivel ebben az időszakban gyakorlatilag nincs kapcsolata édesanyjával, közel kerül a helyi gyógyszerészhez, Clarkhoz, és hozzá költözik. De szabadidejében nem szabad nyugodtan tanulnia és különféle mechanizmusokkal bütykölni (egyébként ez volt Isaac egyetlen szenvedélye). Hat hónappal később édesanyja erőszakkal elviszi az iskolából, visszaküldi a birtokra, és megpróbálja átruházni rá a háztartás vezetésével kapcsolatos saját felelősségét.

Úgy vélte, így nem csak fiának tud tisztességes jövőt biztosítani, hanem a saját életét is sokkal könnyebbé teheti. A kísérlet azonban kudarcot vallott - a menedzsment nem volt érdekes a fiatalember számára. A birtokon csak olvasott, új mechanizmusokat talált ki és verseket próbált alkotni, s minden megjelenésével megmutatta, hogy nem fog beleavatkozni a gazdaságba. Felismerve, hogy nem kell várnia fia segítségére, az anya megengedi neki, hogy folytassa tanulmányait.

1661-ben, miután befejezte tanulmányait a Grantham School-ban, Newton belépett Cambridge-be, és sikeresen letette a felvételi vizsgákat, majd beiratkozott a Trinity College-ba, mint „sizer” (olyan diák, aki nem fizet a tanulmányaiért, hanem azzal keresi meg). magát az intézményt vagy annak gazdagabb diákjait szolgálja ki).

Isaac egyetemi végzettségéről meglehetősen keveset tudunk, ezért a tudósok számára rendkívül nehéz volt rekonstruálni életének ezt az időszakát. Ismeretes, hogy az instabil politikai helyzet negatívan hatott az egyetemre: tanárokat bocsátottak el, a hallgatói kifizetések késtek, az oktatási folyamat pedig részben elmaradt.

A tudományos tevékenység kezdete

Newton 1664-ig a munkafüzeteiben és a személyes naplójában szereplő saját feljegyzései szerint nem látott hasznot vagy kilátásokat egyetemi képzésében. 1664 azonban fordulópontot jelentett számára. Először Isaac összeállítja a környező világ problémáinak listáját, amely 45 pontból áll (egyébként a jövőben nem egyszer jelennek meg hasonló listák kéziratainak lapjain).

Aztán találkozik egy új matematikatanárral (és később a legjobb barátjával), Isaac Barrow-val, akinek köszönhetően különleges szeretete alakul ki a matematika tudományok iránt. Ugyanakkor megteszi első felfedezését - egy tetszőleges racionális kitevőhöz binomiális kiterjesztést hoz létre, melynek segítségével bizonyítja egy függvény kiterjesztésének létezését egy végtelen sorozatban.

1686-ban Newton megalkotta az egyetemes gravitáció elméletét, amely később Voltaire-nek köszönhetően titokzatos és kissé humoros karaktert kapott. Isaac baráti viszonyban volt Voltaire-rel, és szinte minden elméletét megosztotta vele. Egy nap ebéd után a parkban ültek egy fa alatt, és az univerzum lényegéről beszélgettek. És ebben a pillanatban Newton hirtelen bevallja egy barátjának, hogy az univerzális gravitáció elmélete pontosan ugyanabban a pillanatban jutott el hozzá - pihenés közben.

„Annyira meleg és jó volt a délutáni idő, hogy mindenképpen ki akartam menni a friss levegőre, az almafák alá. És abban a pillanatban, amikor teljesen elmerülve ültem a gondolataimban, leesett az egyik ágról egy nagy alma. És azon tűnődtem, hogy vajon miért esik függőlegesen az összes tárgy lefelé?.

Isaac Newton további tudományos munkája nem csupán gyümölcsöző volt. Állandó levelezésben állt számos híres tudóssal, matematikussal, csillagászsal, biológussal és fizikussal. Olyan műveket írt, mint „A fény és színek új elmélete” (1672), „Testek mozgása pályán” (1684), „Optika vagy traktátus a fény tükröződéseiről, fénytöréseiről, hajlításairól és színeiről” (1704), „ Harmadik rendű vonalak felsorolása" (1707), "Elemzés végtelen számú tagú egyenletek segítségével" (1711), "Különbségek módszere" (1711) és még sok más.

Uram szobrán Isaac Newton(1643-1727), amelyet a cambridge-i Trinity College-ban állítottak fel, a „Számban ő felülmúlta az emberi fajt” feliratot faragták.

A mai kiadvány rövid életrajzi információkat tartalmaz a nagy tudós életútjáról és tudományos eredményeiről. Megtudjuk, mikor és hol élt Isaac Newton, melyik városban született, valamint néhány érdekességet is megtudhatunk róla.

Isaac Newton rövid életrajza

Hol született Isaac Newton? A nagy angol mechanikus, csillagász és fizikus, a klasszikus mechanika megalkotója, a Royal London elnöke a lincolnshire-i Woolsthorpe faluban született halálában.

Isaac Newton születési dátuma két megnevezése lehet: a tudós születése idején Angliában érvényben lévő szerint - 1642. december 25, amely szerint 1752-ben Angliában kezdődött - 1643. január 4.

A fiú koraszülötten és nagyon betegen született, de 84 évet élt, és annyi mindent elért a tudományban, ami egy tucat életre is elég volt.

Newton gyerekkorában a kortársak szerint visszahúzódó volt, szeretett olvasni és folyamatosan műszaki játékokat készített: stb.

Az 1661-es diploma megszerzése után a Cambridge-i Egyetem Trinity College-jába lépett. Már ekkor kialakult egy erős és bátor Newton - a vágy, hogy mindennek a mélyére jusson, intolerancia a megtévesztéssel és elnyomással szemben, közömbös a zajos hírnévvel szemben.

A főiskolán elmélyült elődei - Galileo, Descartes, Kepler, valamint Fermat és Huygens matematikusok - munkáinak tanulmányozásában.

1664-ben pestisjárvány tört ki Cambridge-ben, és Newtonnak vissza kellett térnie szülőfalujába. Két évet töltött Woolsthorpe-on, és ez idő alatt tettek meg fő matematikai felfedezéseit.

A fiatal tudós 23 évesen már folyékonyan ismerte a differenciál- és integrálszámítás módszereit. Ugyanakkor, ahogy ő maga állította, Newton felfedezte az univerzális gravitációt, és bebizonyította, hogy a fehér napfény sokféle szín keveréke, valamint levezette a „Newton-binomiális” híres képletét.

Nem ok nélkül mondják, hogy a legnagyobb tudományos felfedezéseket leggyakrabban nagyon fiatalok teszik meg. Ez történt Isaac Newtonnal, de mindezeket a korszakalkotó tudományos eredményeket csak húsz, sőt egyesek negyven évvel később publikálták. Az igazság nemcsak felfedezése, hanem alapos bizonyítása is mindig a fő dolog maradt Newton számára.

A nagy tudós munkái egészen új világképet tártak fel kortársai előtt. Kiderült, hogy a hatalmas távolságra elhelyezkedő égitesteket gravitációs erők kötik össze egyetlen rendszerré.

Newton kutatásai során meghatározta a bolygók tömegét és sűrűségét, és megállapította, hogy a Naphoz legközelebb eső bolygók a legsűrűbbek.

Azt is bebizonyította, hogy nem ideális labda: az egyenlítőnél „lelapult”, az egyenlítőnél „duzzadt”, és a gravitáció és a Nap hatása magyarázza.

Isaac Newton tudományos kutatásai és felfedezései

Isaac Newton tudományos eredményeinek felsorolásához több mint egy tucat oldalra van szükség.

Megalkotta a korpuszkuláris elméletet, amely azt sugallja, hogy a fény apró részecskék áramlása, és felfedezte a fény diszperzióját, az interferenciát és a diffrakciót.

Ő építette meg az elsőt - azoknak az óriási teleszkópoknak a prototípusát, amelyeket ma a világ legnagyobb obszervatóriumaiban telepítenek.

Felfedezte az univerzális gravitáció alaptörvényét és a klasszikus mechanika főbb törvényeit, kidolgozta az égitestek elméletét, háromkötetes „A természetfilozófia matematikai alapelvei” című munkája pedig világhírt hozott a tudósnak.

Newton többek között csodálatos közgazdásznak bizonyult - amikor kinevezték a brit bíróság igazgatójának, gyorsan rendbe hozta a pénzforgalmat az országban, és új érmét kezdett kibocsátani.

A tudós munkáit gyakran félreértették kortársai, kollégái – matematikusok és csillagászok – heves bírálatoknak volt kitéve, de 1705-ben Anna brit királynő lovaggá emelte egy egyszerű földműves fiát. A történelem során először adományozták a lovagi címet tudományos érdemekért.

Az Alma és Newton legendája

Az egyetemes gravitáció törvényének felfedezésének története - amikor Newton gondolatait egy érett alma leesése szakította meg, amiből a tudós a különböző tömegű testek kölcsönös vonzására következtetett, majd matematikailag leírta ezt a függőséget a híres képlettel - ez egyszerűen egy legenda.

A britek azonban egy egész évszázadon át „ugyanazt” almafát mutattak a látogatóknak, és amikor a fát megöregedett, kivágták és padot készítettek belőle, amelyet történelmi emlékként őriznek.

Isaac Newton művei

"Különbségek módszere", 1711

Kánonkiadások

Orosz nyelvű fordítások

31.03.1727

Isaac Newton
Isaac Newton

angol fizikus

Matematikus

Csillagász

angol fizikus. Matematikus. Szerelő. Csillagász. A klasszikus fizika egyik megalapítója. A „Mathematical Principles of Natural Philosophy” című alapmű szerzője, amelyben felvázolta az egyetemes gravitáció törvényét és a mechanika három törvényét, amelyek a klasszikus mechanika alapjává váltak. Kidolgozta a differenciál- és integrálszámítást, a színelméletet, lefektette a modern fizikai optika alapjait. Más matematikai és fizikai elméleteket alkotott.

Isaac Newton 1642. január 4-én született az angliai Woolsthorpe-ban. A fiú egy kis faluban született egy kisparaszt családjában, aki három hónappal fia születése előtt halt meg. A fiú koraszülöttnek bizonyult és betegesnek bizonyult, ezért sokáig nem merték megkeresztelni. És mégis életben maradt, megkeresztelkedett, és az apja emlékére Izsáknak nevezték el. Newton a sors különleges jelének tartotta a karácsonyi születés tényét. Csecsemőkori rossz egészségi állapota ellenére nyolcvannégy évet élt.

Amikor a gyermek három éves volt, édesanyja újraházasodott, és elment, így a nagyanyjára bízta. Newton barátságtalanul nőtt fel, és hajlamos az álmodozásra. A költészet és a festészet vonzotta. Társaitól távol papírsárkányokat készített, feltalált egy szélmalmot, egy vízórát és egy pedálkocsit.

A technológia iránti érdeklődés arra kényszerítette Newtont, hogy a természeti jelenségeken gondolkodjon, és mélyrehatóan tanulmányozza a matematikát. Isaac Newton komoly felkészülés után 1660-ban lépett Cambridge-be, mint Subsizzfr, az úgynevezett szegény hallgatók, akiknek a kollégium tagjait kellett szolgálniuk, ami Newtont nem tehette meg.

Isaac Newton hat év alatt megszerezte az összes főiskolai diplomát, és előkészítette minden további nagy felfedezését. 1665-ben Newton a művészetek mestere lett. Ugyanebben az évben, amikor Angliában tombolt a pestisjárvány, úgy döntött, hogy ideiglenesen Woolsthorpe-ban telepszik le.

A tudós ott kezdett el aktívan tanulmányozni az optikát, amikor a lencsés teleszkópokban a kromatikus aberráció kiküszöbölésének módjait keresték, és Newtont az úgynevezett diszperzió, vagyis a törésmutató frekvenciától való függőségének kutatására indította. Az általa végzett kísérletek közül sok – több mint ezer van belőlük – klasszikussá vált, és a mai napig megismétlik az iskolákban és intézetekben.

Minden kutatás vezérmotívuma a fény fizikai természetének megértése volt. Newton eleinte hajlamos volt azt gondolni, hogy a fény egy hullám a mindent átható éterben, de később elvetette ezt az elképzelést, és úgy döntött, hogy az éter ellenállásának észrevehetően le kell lassítania az égitestek mozgását. Ezek az érvek vezették el Newtont arra a gondolatra, hogy a fény különleges részecskék, testecskék folyama, amelyeket egy forrás bocsát ki, és egyenes vonalban mozog, amíg akadályba ütközik.

A korpuszkuláris modell nemcsak a fényterjedés egyenességét magyarázta, hanem a visszaverődés törvényét is. Ez a feltevés az volt, hogy például a víz felszínéhez közeledő könnyű testeket vonzza a víz, és ezért gyorsulást tapasztalnak. Ezen elmélet szerint a vízben a fénysebességnek nagyobbnak kell lennie, mint a levegőben, ami ellentmond a későbbi kísérleti adatoknak.

A fényről alkotott korpuszkuláris elképzelések kialakulását egyértelműen befolyásolta az a tény, hogy ekkor már nagyjából elkészült az a munka, amely Newton munkásságának legfőbb nagy eredményévé lett volna hivatott: a világról alkotott egységes fizikai kép megalkotása a világról. általa megfogalmazott mechanikai törvények.

Ez a kép az anyagi pontokról, az anyag fizikailag végtelenül kicsiny részecskéiről és a mozgásukat szabályozó törvényekről alkotott elképzelésen alapult. Ezeknek a törvényeknek a világos megfogalmazása adta a newtoni mechanika teljességét. E törvények közül az első valójában az inerciális vonatkoztatási rendszerek meghatározása volt: ezekben a rendszerekben az anyagi pontok, amelyek semmilyen hatást nem tapasztalnak, egyenletesen és egyenes vonalúan mozognak.

A mechanika második főtétele központi szerepet játszik. Kimondja, hogy a mennyiség változása, a tömeg és a sebesség szorzatának időegység alatti mozgása megegyezik az anyagi pontra ható erővel. Ezen pontok mindegyikének tömege állandó érték. Általánosságban elmondható, hogy mindezek a pontok „nem kopnak el”, ahogy Newton fogalmazott, mindegyik örök, vagyis nem keletkezhet és nem is pusztulhat el. Az anyagi pontok kölcsönhatásban állnak egymással, és mindegyikükre gyakorolt ​​hatás mennyiségi mértéke az erő. A mechanika alapvető problémája, hogy kitaláljuk, melyek ezek az erők.

Végül a harmadik törvény, a „cselekvés és reakció egyenlőségének” törvénye megmagyarázta, hogy minden olyan test teljes lendülete, amely nem tapasztal külső hatásokat, miért marad változatlan, függetlenül attól, hogy az alkotórészei hogyan hatnak egymásra.

Miután felvetette a különféle erők tanulmányozásának problémáját, maga Isaac Newton hozta fel megoldásának első ragyogó példáját, megfogalmazva az egyetemes gravitáció törvényét: az olyan testek közötti gravitációs vonzás ereje, amelyek méretei lényegesen kisebbek a köztük lévő távolságnál, egyenesen arányos a testükkel. tömegek, fordítottan arányosak a köztük lévő távolság négyzetével, és egyenes vonallal összekötve. Az egyetemes gravitáció törvénye lehetővé tette Newton számára, hogy kvantitatív magyarázatot adjon a bolygók Nap és a Hold körüli mozgásáról a Föld körül, és megértse a tengeri árapály természetét.

Ez óriási benyomást kelthetett a kutatók elméjében. Az összes természeti jelenség – mind a „földi”, mind a „mennyei” – egységes mechanikai leírásának programja a fizikában évek óta kialakult. Ráadásul sok fizikus számára az elmúlt két évszázad során a Newton-törvények alkalmazhatósági határainak kérdése indokolatlannak tűnt.

1668-ban Isaac Newton visszatért Cambridge-be, és hamarosan megkapta a Lucasian Matematikai Tanszéket. Ezt a széket korábban tanára, Isaac Barrow foglalta el, aki a széket kedvenc tanítványának adta, hogy anyagilag el tudja látni. Ekkor már Newton volt a binomiális szerzője és a fluxusmódszer megalkotója, amit ma differenciál- és integrálszámításnak neveznek.

Általában ez az időszak lett a leggyümölcsözőbb Newton munkásságában: hét év alatt, 1660 és 1667 között alakultak ki fő gondolatai, köztük az egyetemes gravitáció törvényének gondolata. Nem korlátozva önmagát az elméleti kutatásra, Isaac Newton ugyanabban az évben tervezett és kezdett létrehozni egy tükröző távcsövet.

Ez a munka vezetett a később úgynevezett interferencia "egyenlő vastagságú vonalak" felfedezéséhez. Newton, felismerve, hogy itt a „fény fény általi kioltása” nyilvánult meg, ami nem illett bele a korpuszkuláris modellbe, megpróbálta leküzdeni az itt felmerülő nehézségeket azzal a feltételezéssel, hogy a fényben lévő testek hullámokban, „dagályokban” mozognak.

A második legyártott teleszkóp alkalmával Newton bemutatkozott a Royal Society of London tagjaként. Amikor egy tudós megtagadta a tagságot, arra hivatkozva, hogy a tagdíjfizetéshez nem volt elegendő pénz, tudományos érdemeire tekintettel lehetségesnek tartották, hogy kivételt tegyenek vele, felmentve a tagdíj fizetése alól.

Mivel Isaac Newton természeténél fogva nagyon óvatos, akarata ellenére néha azon kapta magát, hogy olyan vitákba és konfliktusokba keveredik, amelyek fájdalmasak voltak számára. Így az 1675-ben felvázolt fény- és színelmélete olyan támadásokat váltott ki, hogy Newton úgy döntött, nem publikál semmit az optikáról, amíg Hooke, legkeserűbb ellenfele él.

Newtonnak politikai eseményekben is részt kellett vennie. 1688-tól 1694-ig a tudós országgyűlési képviselő volt. Ekkorra jelent meg fő műve, a „Természetfilozófia matematikai alapelvei”, amely minden fizikai jelenség mechanikájának alapja, az égitestek mozgásától a hang terjedéséig. Ez a program még több évszázadra meghatározta a fizika fejlődését, és jelentősége a mai napig nem merült ki.

Az állandó hatalmas idegi és mentális stressz oda vezetett, hogy 1692-ben Newton mentális zavarral megbetegedett. Ennek azonnali lendülete egy tűz volt, amelyben az összes általa készített kézirat elveszett.

Az anyagi bizonytalanság állandó nyomasztó érzése kétségtelenül Newton betegségének egyik oka volt. Ezért a pénzverde felügyelői pozíciója, miközben megtartotta professzori tisztségét Cambridge-ben, nagyon fontos volt számára. A munkát buzgón megkezdve és gyorsan észrevehető sikereket elérve 1699-ben igazgatóvá nevezték ki. Lehetetlen maradt ezt a tanítással összekapcsolni, és Newton Londonba költözött.

1703 végén Isaac Newtont a Royal Society elnökévé választották. Addigra Newton elérte a hírnév csúcsát. 1705-ben lovaggá emelték, de nagy lakása, hat szolgája és gazdag családja miatt a tudós magányos marad. Az aktív kreativitás ideje lejárt, és Newton az „Optika” kiadásának elkészítésére, a „Principles” újraközlésére és a „Szentírás” értelmezésére szorítkozik. Övé az Apokalipszis értelmezése, egy esszé Dániel prófétáról.

Isaac Newton 1727. március 31-én halt meg londoni otthonában. A Westminster Abbeyben temették el. Sírjának felirata a következő szavakkal végződik: „Örüljenek a halandók, hogy az emberi faj ilyen ékessége élt közöttük.” A tudományos közösség minden évben a nagy angol születésnapján ünnepli a Newton-napot.

Isaac Newton művei

"A fény és színek új elmélete", 1672 (közlemény a Királyi Társaságnak)
„A testek mozgása pályán” (lat. De Motu Corporum in Gyrum), 1684
„A természetfilozófia matematikai alapelvei” (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), 1687
„Optika vagy értekezés a fény visszaverődéseiről, fénytöréseiről, inflexióiról és színeiről”, 1704
„A görbék kvadratúrájáról” (lat. Tractatus de quadratura curvarum), az „Optika” melléklete
„Harmadrendű sorok felsorolása” (lat. Enumeratio linearum tertii ordinis), az „Optika” melléklete
„Univerzális aritmetika” (lat. Arithmetica Universalis), 1707
„Elemzés végtelen számú tagú egyenletek segítségével” (lat. De analysi per aequationes numero terminorum infinitas), 1711
"Különbségek módszere", 1711

"Lectures on Optics" (eng. Optical Lectures), 1728
„A világ rendszere” (latinul: De mundi systemate), 1728
„A Short Chronicle” (eng. A Short Chronicle from the First Memory of Things in Europe, to the Conquest of the Conquest of Things in the Great Sándor), 1728 (ez az „Ősi királyságok kronológiájának” összefoglalója, francia fordítás a vázlatváltozat még korábban, 1725-ben jelent meg)
Az ókori királyságok kronológiája, 1728
„Jegyzetek Dániel próféta könyvéhez és Szent apokalipsziséhez. John" (eng. Observations Upon the Prophecies of Daniel and the Apocalypse of St. John), 1733, 1690 körül írva
„Fluxionok módszere” (latin Methodus fluxionum, angol Method of Fluxions), 1736, 1671-ben írva
Történelmi beszámoló a Szentírás két figyelemre méltó megrongálódásáról, 1754, 1690

Kánonkiadások

Newton műveinek klasszikus teljes kiadása 5 kötetben eredeti nyelven:

Isaac Newtoni. Opera quae létező omnia. - Samuel Horsley kommentárja. - Londini, 1779-1785.

Válogatott levelezés 7 kötetben:

Turnbull, H. W. (szerk.),. Sir Isaac Newton levelezése. - Cambridge: Cambr. Univ. Press, 1959-1977.

Orosz nyelvű fordítások

Newton I. Általános aritmetika vagy könyv az aritmetikai szintézisről és elemzésről. - M.: Könyvkiadó. Szovjetunió Tudományos Akadémia, 1948. - 442 p. - (A tudomány klasszikusai).
Newton I. Megjegyzések Dániel próféta könyvéhez és Szent apokalipsziséhez. János. - Petrográd: Új Idő, 1915.
Newton I. Az ókori királyságok korrigált kronológiája. - M.: RIMIS, 2007. - 656 p.
Newton I. Optikai előadások. - M.: Könyvkiadó. Szovjetunió Tudományos Akadémia, 1946. - 298 p.
Newton I. A természetfilozófia matematikai alapelvei / A.N. fordítása latinból és jegyzetei. Krylova. - M.: Nauka, 1989. - 688 p.
Newton I. Matematikai munkák. - M.-L.: ONTI, 1937.
Newton I. Optika vagy értekezés a fény visszaverődéseiről, fénytöréseiről, hajlításairól és színeiről. - M.: Gostekhizdat, 1954.
Danilov Yu A. Newton és Bentley // Természettudomány- és technikatörténeti kérdések. - M., 1993. - No. 1. Ez Newton négy levelének fordítása az ő levelezésének gyűjteményéből: „The Correspondence of Isaac Newton”, Cambridge, 1961. 1. köt. 3 (1688-1694).

Newton apja nem élte meg fia születését. A fiú betegen, koraszülötten született, de túlélte. Newton a sors különleges jelének tartotta a karácsonyi születés tényét. A nehéz szülés ellenére Newton 84 évet élt.

Trinity College óratorony

A fiú patrónusa anyai nagybátyja, William Ayscough volt. Gyermekkorában Newton a kortársak szerint visszahúzódó és elszigetelt volt, szeretett olvasni és műszaki játékokat készíteni: órát, malmot stb. Az iskola elvégzése után () beiratkozott a Trinity College-ba (Szentháromság Főiskola). a Cambridge-i Egyetem. Erőteljes jelleme már ekkor formát öltött – tudományos aprólékosság, a dolgok mélyére akarás, a megtévesztés és az elnyomás iránti intolerancia, a közhírnév iránti közömbösség.

Newton munkájának tudományos támogatását és inspirációját a fizikusok jelentették: Galileo, Descartes és Kepler. Newton azzal fejezte be munkájukat, hogy egy univerzális világrendszerré egyesítette őket. Más matematikusok és fizikusok kisebb, de jelentős befolyással bírtak: Euclid, Fermat, Huygens, Wallis és közvetlen tanára, Barrow.

Úgy tűnik, hogy Newton matematikai felfedezései jelentős részét még diákként, a „pestisévek” alatt tette meg. 23 évesen már folyékonyan ismerte a differenciál- és integrálszámítás módszereit, beleértve a függvények soros bővítését és azt, amit később Newton-Leibniz képletnek neveztek. Ugyanakkor elmondása szerint felfedezte az egyetemes gravitáció törvényét, vagy inkább meg volt győződve arról, hogy ez a törvény Kepler harmadik törvényéből következik. Ezenkívül ezekben az években Newton bebizonyította, hogy a fehér szín színek keveréke, levezette a „Newton-binomiális” képletet egy tetszőleges racionális kitevőhöz (beleértve a negatívakat is), stb.

Folytatódnak az optikai és színelméleti kísérletek. Newton a gömbi és kromatikus aberrációt vizsgálja. Hogy ezeket minimálisra csökkentse, vegyes visszaverő távcsövet épít (lencse és homorú gömbtükör, amit ő maga fényesít). Komolyan érdeklődik az alkímia iránt, és rengeteg kémiai kísérletet végez.

Értékelések

Newton sírján a következő felirat olvasható:

Itt fekszik Sir Isaac Newton, a nemes, aki szinte isteni elméjével elsőként bizonyította a matematika fáklyájával a bolygók mozgását, az üstökösök útját és az óceánok dagályát.
Vizsgálta a fénysugarak különbségét és az egy időben megjelenő színek különböző tulajdonságait, amit korábban senki sem sejtett. A természet, az ókor és a Szentírás szorgalmas, bölcs és hű értelmezője, filozófiájával megerősítette a Mindenható Isten nagyságát, készségével pedig az evangéliumi egyszerűséget fejezte ki.
Örüljenek a halandók, hogy létezett az emberi faj ilyen ékessége.

Newton-szobor a Trinity College-ban

A Newtonnak 1755-ben a Trinity College-ban felállított szobor Lucretius verseivel van felírva:

Qui genus humanum ingenio superavit(Intelligenciájában felülmúlta az emberi fajt)

Maga Newton szerényebben értékelte eredményeit:

Nem tudom, hogyan lát engem a világ, de magamnak úgy tűnik, hogy csak egy tengerparton játszó fiú vagyok, aki azzal szórakoztatja magát, hogy időnként talál egy-egy a többinél színesebb kavicsot, vagy egy gyönyörű kagylót, miközben a nagy óceán az igazság kitárul előttem.

Mindazonáltal a II. könyvben a momentumok (differenciálok) bevezetésével Newton ismét összekeveri a dolgot, valójában végtelenül kicsinyeknek tekinti őket.

Figyelemre méltó, hogy Newtont egyáltalán nem érdekelte a számelmélet. Nyilvánvalóan a fizika sokkal közelebb állt hozzá a matematikához.

Mechanika

Newton Principiájának oldala a mechanika axiómáival

Newton érdeme két alapvető probléma megoldásában rejlik.

• A mechanika axiomatikus alapjainak megteremtése, amely ezt a tudományt tulajdonképpen a szigorú matematikai elméletek kategóriájába helyezte át.
• Dinamika létrehozása, amely összekapcsolja a test viselkedését a rá ható külső hatások (erők) jellemzőivel.

Ráadásul Newton végül eltemette azt az ősidők óta gyökerező gondolatot, hogy a földi és az égi testek mozgási törvényei teljesen eltérőek. Az ő világmodelljében az egész Univerzum egységes törvényeknek van alávetve.

Newton szigorú definíciókat adott olyan fizikai fogalmakra is, mint pl lendület(Descartes nem egészen egyértelműen használta) és Kényszerítés. Bevezette a fizikába a tömeg fogalmát, mint a tehetetlenség mértékét, és ezzel egyidejűleg a gravitációs tulajdonságokat (korábban a fizikusok használták a fogalmat súly).

Euler és Lagrange befejezte a mechanika matematizálását.

A gravitáció elmélete

Newton gravitációs törvénye

Az egyetemes gravitációs erő gondolatát többször is kifejezték Newton előtt. Korábban Epikurosz, Gassendi, Kepler, Borelli, Descartes, Huygens és mások gondoltak rá. Kepler úgy vélte, hogy a gravitáció fordítottan arányos a Nap távolságával, és csak az ekliptika síkjában terjed ki; Descartes az éterben lévő örvények eredményének tekintette. Voltak azonban találgatások a helyes képlettel (Bulliald, Wren, Hooke), sőt kinematikailag alátámasztva is (a Huygens-féle centrifugális erő képlet és Kepler körpályákra vonatkozó harmadik törvényének korrelációja alapján). . Newton előtt azonban senki sem tudta egyértelműen és matematikailag végérvényesen összekapcsolni a gravitáció törvényét (a távolság négyzetével fordítottan arányos erő) és a bolygómozgás törvényeit (Kepler-törvények). A dinamika tudománya csak Newton munkáival kezdődik.

Fontos megjegyezni, hogy Newton nem egyszerűen közzétett egy javasolt képletet az egyetemes gravitáció törvényére, hanem valójában egy teljes matematikai modellt javasolt a mechanika jól kidolgozott, teljes, explicit és szisztematikus megközelítésével összefüggésben:

• a gravitáció törvénye;
• mozgástörvény (Newton 2. törvénye);
• a matematikai kutatás módszerrendszere (matematikai elemzés).

Összességében ez a triász elegendő az égitestek legbonyolultabb mozgásainak teljes tanulmányozására, ezáltal megteremtve az égi mechanika alapjait. Einstein előtt nem volt szükség alapvető módosításokra ezen a modellen, bár a matematikai apparátus jelentős fejlesztéséhez szükségesnek bizonyult.

Newton gravitációs elmélete sok éves vitát és kritikát váltott ki a távoli cselekvés fogalmáról.

Fontos érv a newtoni modell mellett volt Kepler empirikus törvényeinek szigorú levezetése az alapján. A következő lépés az üstökösök és a Hold mozgásának elmélete volt, amelyet az „Elvek” tartalmaznak. Később a newtoni gravitáció segítségével az égitestek minden megfigyelt mozgását nagy pontossággal megmagyarázták; Ez nagyrészt Eulernek, Clairautnak és Laplace-nek köszönhető, akik erre kidolgozták a perturbációelméletet. Ennek az elméletnek az alapjait Newton rakta le, aki a Hold mozgását a szokásos sorozattágítási módszerrel elemezte; ezen az úton fedezte fel az akkor ismert anomáliák okait ( egyenlőtlenségek) a Hold mozgásában.

Newton elméletének első megfigyelhető korrekcióit a csillagászatban (amit az általános relativitáselmélet magyaráz) csak több mint 200 évvel később fedezték fel (a Merkúr perihéliumának eltolódása). Azonban a Naprendszeren belül is nagyon kicsik.

Newton az árapály okát is felfedezte: a Hold gravitációját (az árapályt már Galilei is centrifugális hatásnak tekintette). Sőt, miután sok évnyi adatot feldolgozott az árapály magasságáról, jó pontossággal kiszámította a Hold tömegét.

A gravitáció másik következménye a Föld tengelyének precessziója volt. Newton kiderítette, hogy a Föld pólusokon való meglapultsága miatt a Hold és a Nap vonzása hatására a Föld tengelye 26 000 éves időtartamú, állandó lassú elmozduláson megy keresztül. Így a „napéjegyenlőségek várakozásának” ősi problémája (először Hipparkhosz jegyezte meg) tudományos magyarázatot talált.

Optika és fényelmélet

Newton alapvető felfedezéseket tett az optikában. Ő építette meg az első tükörteleszkópot (reflektort), amely a tisztán lencsés teleszkópokkal ellentétben hiányzott a kromatikus aberrációból. Felfedezte a fény diszperzióját is, kimutatta, hogy a fehér fény a prizmán áthaladó különböző színű sugarak eltérő törése miatt a szivárvány színeire bomlik, és megalapozta a helyes színelméletet.

Ebben az időszakban számos spekulatív elmélet született a fényről és a színről; Alapvetően Arisztotelész ("a különböző színek a fény és a sötétség különböző arányú keveréke") és Descartes ("különböző színek jönnek létre, ha a fényrészecskék különböző sebességgel forognak") nézőpontjai között harcoltak. Hooke Micrographiájában (1665) az arisztotelészi nézetek egy változatát javasolta. Sokan úgy gondolták, hogy a szín nem a fény, hanem a megvilágított tárgy attribútuma. Az általános ellentmondást a 17. századi felfedezések sorozata súlyosbította: diffrakció (1665, Grimaldi), interferencia (1665, Hooke), kettős törés (1670, Erasmus Bartholin () Rasmus Bartholin), Huygens tanulmányozta), a fénysebesség becslése (1675, Roemer). Mindezekkel a tényekkel nem volt összeegyeztethető fényelmélet.

Könnyű diszperzió
(Newton kísérlete)

Newton a Királyi Társaságnak mondott beszédében mind Arisztotelészt, mind Descartes-t cáfolta, és meggyőzően bebizonyította, hogy a fehér fény nem elsődleges, hanem különböző törésszögű színes komponensekből áll. Ezek az alkatrészek elsődlegesek – Newton semmilyen trükkel nem tudta megváltoztatni a színüket. Így a szubjektív színérzékelés szilárd objektív alapot kapott - a törésmutatót.

Newton megalkotta a Hooke által felfedezett interferenciagyűrűk matematikai elméletét, amelyeket azóta "Newton gyűrűinek" neveznek.

A Newton's Optics címlapja

1689-ben Newton leállította az optika területén végzett kutatásokat - egy széles körben elterjedt legenda szerint megfogadta, hogy Hooke élete során nem publikál semmit ezen a területen, aki folyamatosan az utóbbi számára fájdalmas kritikákkal zaklatta Newtont. Mindenesetre 1704-ben, a Hooke halála utáni évben megjelent az „Optika” című monográfia. A szerző élete során az „Optika”, akárcsak a „Principles”, három kiadáson és számos fordításon ment keresztül.

A monográfia első kötete a geometriai optika alapelveit, a fényszórás tanát és a fehér szín kompozícióját tartalmazta különféle alkalmazásokkal.

Megjósolta a Föld laposodását a sarkoknál, körülbelül 1:230-at. Ugyanakkor Newton homogén folyadékmodellt használt a Föld leírására, alkalmazta az egyetemes gravitáció törvényét és figyelembe vette a centrifugális erőt. Ugyanakkor hasonló számításokat végzett Huygens is, aki nem hitt a nagy hatótávolságú gravitációs erőben, és tisztán kinematikusan közelítette meg a problémát. Ennek megfelelően Huygens a Newton-féle 1:576-nál kisebb kompressziót jósolt. Sőt, Cassini és más karteziánusok azzal érveltek, hogy a Föld nincs összenyomva, hanem citromszerűen kidudorodik a sarkokon. Ezt követően, bár nem azonnal (az első mérések pontatlanok voltak), a közvetlen mérések (Clerot,) megerősítették Newton helyességét; A tényleges tömörítés 1:298. Ez az érték azért különbözik attól, amit Newton javasolt a Huygens-féle javára, mert a homogén folyadék modellje még mindig nem teljesen pontos (a sűrűség a mélységgel észrevehetően növekszik). Pontosabb elmélet, amely kifejezetten figyelembe vette a sűrűség mélységtől való függőségét, csak a 19. században alakult ki.

Egyéb tevékenységi területek

Az ókori királyságok finomított kronológiája

A jelenlegi tudományos (fizikai és matematikai) hagyományt megalapozó kutatásokkal párhuzamosan Newton sok időt szentelt az alkímiának, valamint a teológiának. Nem publikált alkímiáról szóló művet, és ennek a hosszú távú hobbinak az egyetlen ismert eredménye Newton súlyos megmérgezése volt 1691-ben.

Newton a bibliai kronológia saját változatát javasolta, jelentős számú kéziratot hátrahagyva ezzel a kérdéssel. Emellett kommentárt írt az Apokalipszishez. Newton teológiai kéziratait jelenleg Jeruzsálemben, a Nemzeti Könyvtárban őrzik.

Megjegyzések

Newton főbb publikált művei

• Fluxionok módszere(, "Fluxionok módszere", posztumusz, 1736-ban jelent meg)
• De Motu Corporum in Gyrum ()
• Philosophiae Naturalis Principia Mathematica(, "A természetfilozófia matematikai alapelvei")
• Optika(, "Optika")
• Arithmetica Universalis(, "Univerzális aritmetika")
• Rövid krónika, A világ rendszere, Optikai előadások, Az ókori királyságok kronológiája, módosítvaÉs De mundi systemate posztumusz, 1728-ban jelent meg.
• Történelmi beszámoló a Szentírás két figyelemreméltó megrongálódásáról (1754)

Irodalom

Esszék

• Newton I. Matematikai munkák. Per. és komm. D. D. Morduhaj-Boltovszkij. M.-L.: ONTI, 1937.
• Newton I.Általános aritmetika vagy könyv az aritmetikai szintézisről és elemzésről. M.: Kiadó. Szovjetunió Tudományos Akadémia, 1948.
• Newton I. A természetfilozófia matematikai alapelvei. Per. és kb. A. N. Krylova. M.: Nauka, 1989.
• Newton I. Előadások az optikáról. M.: Kiadó. Szovjetunió Tudományos Akadémia, 1946.
• Newton I. Optika vagy értekezés a fény visszaverődéséről, fénytöréséről, hajlításáról és színeiről. M.: Gostekhizdat, 1954.
• Newton I. Jegyzetek Dániel próféta könyvéhez és Szent apokalipsziséhez. János. old.: Új idő, 1915.
• Newton I. Az ókori királyságok korrigált kronológiája. M.: RIMIS, 2007.

Róla

• Arnold V.I. Huygens és Barrow, Newton és Hooke. . M.: Nauka, 1989.
• Bell E.T. A matematika alkotói. M.: Oktatás, 1979.
• Vavilov S. I. Isaac Newton. 2. add. szerk. M.-L.: Könyvkiadó. Szovjetunió Tudományos Akadémia, 1945.
• Matematika története A. P. Juskevics szerkesztésében három kötetben, M.: Nauka, 1970. 2. kötet. A 17. század matematikája.
• Karcev V. Newton. M.: Fiatal Gárda, 1987.
• Katasonov V. N. A 17. század metafizikai matematikája. M.: Nauka, 1993.
• Kirsanov V. S. A 17. század tudományos forradalma. M.: Nauka, 1987.
• Kuznyecov B. G. Newton. M.: Mysl, 1982.
• Moszkvai Egyetem - Isaac Newton emlékére. M., 1946.
• Spassky B.I. A fizika története. Szerk. 2. M.: Felsőiskola, 1977. 1. rész 2. rész.
• Hellman H. Nagy viták a tudományban. A tíz legizgalmasabb vita. M.: Dialektika, 2007. - 3. fejezet Newton versus Leibniz: A titánok összecsapása.
• Juskevics A.P. Newton matematikai kéziratairól. Történeti és Matematikai Kutatás, 22, 1977, p. 127-192.
• Juskevics A.P. Newton és Leibniz infinitezimális számításának fogalmai. Történeti és Matematikai Kutatás, 23, 1978, p. 11-31.
• Arthur R. T. W. Newton fluxusai és egyformán folyó idő. Tudománytörténeti és tudományfilozófiai tanulmányok, 26, 1995, p. 323-351.
• Bertoloni M.D. Egyenértékűség és prioritás: Newton versus Leibniz. Oxford: Clarendon Press, 1993.
• Cohen I. B. Newton filozófiai alapelvei: Newton tudományos munkássága és annak általános környezete iránt érdeklődik. Cambridge (Mass) UP, 1956.
• Cohen I. B. Bevezetés Newton „Principiájába”. Cambridge (Mass) UP, 1971.
• Lai T. Newton lemondott az infinitezimálisokról? Historia Mathematica, 2, 1975, p. 127-136.
• Selles M. A. Infinitezimálok Newton mechanikájának alapjaiban. Historia Mathematica, 33, 2006, p. 210-223.
• Weinstock R. Newton Principia és inverz négyzetpályák: a hibát újra megvizsgálták. Historia Mathematica, 19, 1992, p. 60-70.
• Westfall R.S. Soha nyugalomban: Egy életrajz. Isaac Newton. Cambridge UP, 1981.
• Whiteside D.T. A matematikai gondolkodás mintái a későbbi tizenhetedik században. Archívum a pontos tudományok történetéhez, 1, 1963, p. 179-388.
• Fehér M. Isaac Newton: Az utolsó varázsló. Perseus, 1999, 928 pp.

Műalkotások