Rapport sur Newton et ses découvertes. Biographie de Newton

>> Isaac Newton

Biographie d'Isaac Newton (1642-1727)

Brève biographie :

Éducation: Université de Cambridge

Lieu de naissance: Woolsthorpe, Lincolnshire, Royaume d'Angleterre

Lieu de décès: Kensington, Middlesex, Angleterre, Royaume de Grande-Bretagne

– Astronome, physicien, mathématicien anglais : biographie avec photos, idées et physique classique la loi de Newton gravité universelle, trois lois du mouvement.

Sir était un physicien et mathématicien anglais issu d'une famille d'agriculteurs pauvres. Son courte biographie a commencé le 25 décembre 1642 à Woolsthorpe près de Grantham dans le Lincolnshire. Newton était un pauvre agriculteur et fut finalement envoyé au Trinity College de l'Université de Cambridge pour suivre une formation de prédicateur. Pendant ses études à Cambridge, Newton poursuit ses intérêts personnels et étudie la philosophie et les mathématiques. Il obtint son baccalauréat en 1665 et fut ensuite contraint de quitter Cambridge car l'établissement était fermé à cause de la peste. Il revint en 1667 et fut admis dans la fraternité. Isaac Newton a obtenu sa maîtrise en 1668.

Newton est considéré comme l’un des plus grands scientifiques de l’histoire. Au cours de sa courte biographie, il a réalisé des investissements importants dans de nombreuses industries sciences modernes. Malheureusement, la célèbre histoire de Newton et de la pomme repose en grande partie sur la fiction plutôt que sur événements réels. Depuis lors, ses découvertes et ses théories ont jeté les bases de nouveaux progrès scientifiques. Newton fut l’un des créateurs de la branche mathématique appelée calcul. Il a également résolu le mystère de la lumière et de l'optique, formulé trois lois du mouvement et, avec leur aide, a créé la loi de la gravitation universelle. Les lois du mouvement de Newton sont parmi les plus fondamentales lois naturelles en mécanique classique. En 1686, Newton décrit ses propres découvertes dans son livre Principia Mathematica. Les trois lois du mouvement de Newton, lorsqu'elles sont combinées, sous-tendent toutes les interactions de force, de matière et de mouvement au-delà de celles impliquant la relativité et les effets quantiques.

La première loi du mouvement de Newton est la loi de l'inertie. En bref, un objet au repos a tendance à rester dans cet état à moins d'être soumis à une force extérieure.

La deuxième loi du mouvement de Newton stipule qu'il existe une relation entre des forces déséquilibrées agissant sur un objet particulier. En conséquence, l’objet accélère. (En d'autres termes, la force est égale à la masse multipliée par l'accélération, ou F = ma).

La troisième loi du mouvement de Newton, également appelée principe d'action et de réaction, décrit que pour absolument chaque action, il existe une réponse équivalente. Après une période difficile dépression nerveuse en 1693, Newton abandonna ses propres études pour briguer le poste de gouverneur de Londres. En 1696, il devient recteur de la Monnaie royale. En 1708, Newton fut élue reine Anne. Il est le premier scientifique à être autant vénéré pour son travail. À partir de ce moment, il fut connu sous le nom de Sir Isaac Newton. Le scientifique dédié la plupart théologie de son temps. Il a écrit grand nombre prophéties et prédictions sur des sujets qui l'intéressaient. En 1703, il fut choisi comme président de la Royal Society et réélu chaque année jusqu'à sa mort le 20 mars 1727.

Isaac Newton est né dans une famille d'agriculteurs du village de Wilsthorpe, dans le Lincolnshire, dans l'est de l'Angleterre, au large de la mer du Nord. Après avoir terminé avec succès ses études dans la ville de Grantham, le jeune homme entre au Trinity College de l'Université de Cambridge. Parmi les diplômés célèbres du collège figurent le philosophe Francis Bacon, Lord Byron, l'écrivain Vladimir Nabokov, les rois d'Angleterre Édouard VII et George VI et le prince Charles de Galles. Fait intéressant, Newton est devenu célibataire en 1664, après avoir déjà fait sa première découverte. Avec l'apparition de la peste, le jeune scientifique rentra chez lui, mais en 1667 il retourna à Cambridge et en 1668 il devint maître du Trinity College. Sur l'année prochaine Newton, 26 ans, est devenu professeur de mathématiques et d'optique, remplaçant son professeur Barrow, nommé aumônier royal. En 1696, le roi Guillaume III d'Orange nomma Newton gardien de la Monnaie, et trois ans plus tard directeur. À ce poste, le scientifique a lutté activement contre les contrefacteurs et a mené plusieurs réformes qui, au fil des décennies, ont conduit à une augmentation de la prospérité du pays. En 1714, Newton écrivit l’article « Observations concernant la valeur de l’or et de l’argent », résumant ainsi son expérience de la réglementation financière au sein du gouvernement.
Fait
Isaac Newton ne s'est jamais marié.

14 découvertes majeures d'Isaac Newton

1. Le binôme de Newton. Newton a fait sa première découverte mathématique à l'âge de 21 ans. En tant qu'étudiant, il a dérivé la formule binomiale. Le binôme de Newton est une formule pour décomposer un polynôme arbitraire diplôme naturel binôme (a + b) à la puissance n. Tout le monde connaît aujourd'hui la formule du carré de la somme a + b, mais afin de ne pas se tromper dans la détermination des coefficients lors de l'augmentation de l'exposant, la formule binomiale de Newton est utilisée. Grâce à cette découverte, le scientifique est parvenu à son autre découverte importante– expansion d'une fonction en une série infinie, appelée plus tard formule de Newton-Leibniz.
2. Courbe algébrique du 3ème ordre. Newton a prouvé que pour n'importe quel cube (courbe algébrique), il est possible de sélectionner un système de coordonnées dans lequel il aura l'un des types indiqués par lui, et également de diviser les courbes en classes, genres et types.
3. Calcul différentiel et intégral. La principale réussite analytique de Newton fut l'expansion de toutes les fonctions possibles dans série de puissance. De plus, il a créé une table de primitives (intégrales), qui était incluse presque inchangée dans tous manuels modernes analyse mathématique. L’invention a permis au scientifique, selon ses propres termes, de comparer les aires de n’importe quel chiffre « en un demi-quart d’heure ».
4. Méthode de Newton. L'algorithme de Newton (également connu sous le nom de méthode tangente) est une méthode itérative méthode numérique trouver la racine (zéro) d’une fonction donnée.

5. Théorie des couleurs.À l’âge de 22 ans, comme le dit le scientifique lui-même, il « reçut la théorie des couleurs ». C'est Newton qui fut le premier à diviser le spectre continu en sept couleurs : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet. La nature de la couleur et les expériences de décomposition blanc Les 7 couleurs composantes décrites dans « Optique » de Newton ont constitué la base du développement de l’optique moderne.

6. La loi de la gravitation universelle. En 1686, Newton découvre la loi de la gravitation universelle. L'idée de la gravité avait déjà été exprimée (par exemple par Épicure et Descartes), mais avant Newton, personne n'avait été capable de relier mathématiquement la loi de la gravité (une force proportionnelle au carré de la distance) et les lois du mouvement planétaire (c'est-à-dire les lois de Kepler). Newton fut le premier à deviner que la gravité agit entre deux corps quelconques de l'Univers, que le mouvement d'une pomme qui tombe et la rotation de la Lune autour de la Terre sont contrôlés par la même force. Ainsi, la découverte de Newton a constitué la base d’une autre science : mécanique céleste.

7. Première loi de Newton : Loi de l'inertie. La première des trois lois qui sous-tendent la mécanique classique. L'inertie est la propriété d'un corps de maintenir sa vitesse de mouvement inchangée en termes d'ampleur et de direction lorsqu'aucune force n'agit sur lui.

8. Deuxième loi de Newton : Loi différentielle mouvements. La loi décrit la relation entre la force appliquée au corps (point matériel) et l'accélération ultérieure.

9. Troisième loi de Newton. La loi décrit comment deux points matériels interagissent et stipule que la force d’action est de direction opposée à la force d’interaction. De plus, la force est toujours le résultat de l’interaction des corps. Et quelle que soit la manière dont les corps interagissent les uns avec les autres par le biais des forces, ils ne peuvent pas modifier leur élan total : cela suit la loi de conservation de l'élan. La dynamique basée sur les lois de Newton est appelée dynamique classique et décrit le mouvement d'objets à des vitesses allant de fractions de millimètres par seconde à des kilomètres par seconde.

10. Télescope à réflexion. Un télescope optique, dans lequel un miroir est utilisé comme élément collecteur de lumière, malgré sa petite taille, a fourni un grossissement de 40 fois haute qualité. Grâce à son invention en 1668, Newton devient célèbre et devient membre Société royale. Plus tard, les réflecteurs améliorés sont devenus les principaux outils des astronomes, avec leur aide, notamment, la planète Uranus a été découverte.
11. Messe. Messe comme terme scientifique a été introduit par Newton comme mesure de la quantité de matière : avant cela, les naturalistes utilisaient le concept de poids.
12. Le pendule de Newton. Système mécanique de plusieurs billes suspendues à des fils dans un plan, oscillant dans ce plan et se heurtant, inventées pour démontrer la conversion d'énergie différents types les uns dans les autres : cinétiques en potentiels ou vice versa. L'invention est entrée dans l'histoire sous le nom de Newton's Cradle.
13. Formules d'interpolation. Les formules de mathématiques computationnelles sont utilisées pour trouver des valeurs intermédiaires d'une quantité à partir d'un ensemble discret (discontinu) existant de valeurs connues.
14. « Arithmétique universelle ». En 1707, Newton publia une monographie sur l’algèbre et apporta ainsi une contribution majeure au développement de cette branche des mathématiques. Parmi les découvertes des travaux de Newton : une des premières formulations du théorème fondamental de l'algèbre et une généralisation du théorème de Descartes.

L'une des paroles philosophiques les plus célèbres de Newton :

En philosophie, il ne peut y avoir de souverain que la vérité... Il faut ériger des monuments en or à Kepler, Galilée, Descartes et écrire sur chacun d'eux : « Platon est un ami, Aristote est un ami, mais l'ami principal est la vérité ».

Le père de Newton n'a pas vécu jusqu'à voir naître son fils. Le garçon est né prématurément, malade, mais a quand même survécu. Newton croyait que la naissance le jour de Noël signe spécial destin. Malgré un accouchement difficile, Newton a vécu jusqu'à 84 ans.

Tour de l'horloge du Trinity College

Le patron du garçon était son oncle maternel, William Ayscough. Enfant, Newton, selon ses contemporains, était renfermé et isolé, aimait lire et fabriquer des jouets techniques : une horloge, un moulin, etc. Après avoir obtenu son diplôme d'école (), il entre au Trinity College (Collège de la Sainte Trinité) de l'Université de Cambridge. Même alors, son caractère puissant a pris forme - minutie scientifique, désir d'aller au fond des choses, intolérance à la tromperie et à l'oppression, indifférence à la renommée publique.

Le soutien scientifique et l'inspiration de la créativité de Newton dans dans une plus grande mesure il y avait des physiciens : Galilée, Descartes et Kepler. Newton a complété son travail en combinant système universel paix. D'autres mathématiciens et physiciens ont eu une influence moindre mais significative : Euclide, Fermat, Huygens, Wallis et son professeur immédiat Barrow.

Il semble qu'une partie importante de son découvertes mathématiques Newton en a fait un étudiant pendant les « années de la peste » -. À l'âge de 23 ans, il maîtrisait déjà les méthodes de calcul différentiel et intégral, y compris le développement en série des fonctions et ce qu'on appellera plus tard la formule de Newton-Leibniz. En même temps, il découvre selon lui la loi de la gravitation universelle, ou plutôt il est convaincu que cette loi découle de la troisième loi de Kepler. De plus, au cours de ces années, Newton a prouvé que la couleur blanche est un mélange de couleurs, a dérivé la formule du « binôme de Newton » pour un exposant rationnel arbitraire (y compris les exposants négatifs), etc.

Les expériences en optique et en théorie des couleurs se poursuivent. Newton explore l'aberration sphérique et chromatique. Pour les réduire au minimum, il construit un télescope à réflexion mixte (lentille et concave miroir sphérique, qui se polit tout seul). Il s'intéresse sérieusement à l'alchimie et mène de nombreuses expériences chimiques.

Notes

L'inscription sur la tombe de Newton se lit comme suit :

Ici repose Sir Isaac Newton, le noble qui, avec un esprit presque divin, fut le premier à prouver avec le flambeau des mathématiques le mouvement des planètes, les trajectoires des comètes et les marées des océans.
Il a étudié la différence entre les rayons lumineux et les diverses propriétés des fleurs que personne n'avait soupçonnées auparavant. Interprète assidu, sage et fidèle de la nature, de l'Antiquité et de l'Écriture Sainte, il affirmait par sa philosophie la grandeur de Dieu Tout-Puissant et par son caractère il exprimait la simplicité évangélique.
Que les mortels se réjouissent qu’une telle parure de la race humaine ait existé.

Statue de Newton au Trinity College

La statue érigée à Newton en 1755 au Trinity College porte des vers de Lucrèce :

Newton lui-même a évalué ses réalisations plus modestement :

Je ne sais pas comment le monde me perçoit, mais pour moi, j'ai l'impression d'être seulement un garçon qui joue rivage qui s'amuse à trouver de temps en temps un caillou plus coloré que les autres, ou un beau coquillage, tandis que le grand océan de la vérité reste inexploré devant moi.

Néanmoins, dans le Livre II, en introduisant des moments (différentiels), Newton confond encore une fois les choses, les considérant en fait comme de véritables infinitésimaux.

Il est à noter que Newton ne s’intéressait pas du tout à la théorie des nombres. Apparemment, la physique était pour lui beaucoup plus proche des mathématiques.

Mécanique

Page des Principia de Newton avec les axiomes de la mécanique

Le mérite de Newton réside dans la solution de deux problèmes fondamentaux.

• Création d'une base axiomatique pour la mécanique, qui transfère en fait cette science dans la catégorie des théories mathématiques strictes.
• Créer une dynamique liant le comportement corporel aux caractéristiques influences extérieures sur lui (forcer).

De plus, Newton a finalement enterré l'idée, enracinée depuis l'Antiquité, selon laquelle les lois du mouvement des corps terrestres et célestes sont complètement différentes. Dans son modèle du monde, l’Univers tout entier est soumis à des lois uniformes.

Newton a également donné des définitions strictes de ces concepts physiques, Comment élan(pas très clairement utilisé par Descartes) et force. Il a introduit en physique le concept de masse comme mesure de l'inertie et, en même temps, des propriétés gravitationnelles (auparavant, les physiciens utilisaient le concept poids).

Euler et Lagrange ont achevé la mathématisation de la mécanique.

Théorie de la gravité

La loi de la gravité de Newton

L'idée même de la force universelle de gravité a été exprimée à plusieurs reprises avant Newton. Auparavant, Epicure, Gassendi, Kepler, Borelli, Descartes, Huygens et d'autres y ont pensé. Kepler croyait que la gravité est inversement proportionnelle à la distance au Soleil et s'étend uniquement dans le plan de l'écliptique ; Descartes le considérait comme le résultat des tourbillons de l'éther. Il y avait cependant des suppositions de formule correcte(Bulliald, Wren, Hooke), et même justifié cinématiquement (en corrélant la formule de Huygens de la force centrifuge et la troisième loi de Kepler pour les orbites circulaires). . Mais avant Newton, personne n'était capable de relier de manière claire et mathématiquement concluante la loi de la gravité (une force inversement proportionnelle au carré de la distance) et les lois du mouvement planétaire (les lois de Kepler). La science de la dynamique ne commence qu'avec les travaux de Newton.

Il est important de noter que Newton n’a pas simplement publié une proposition de formule pour la loi de la gravitation universelle, mais a en fait proposé un modèle mathématique complet dans le contexte d’une approche bien développée, complète, explicite et systématique de la mécanique :

• loi de la gravitation ;
• loi du mouvement (2e loi de Newton) ;
• système de méthodes pour recherche mathématique(analyse mathématique).

Prise dans son ensemble, cette triade est suffisante pour une étude complète des plus mouvements complexes corps célestes, créant ainsi les fondements de la mécanique céleste. Avant Einstein, aucune modification fondamentale à ce modèle n'était nécessaire, même si l'appareil mathématique s'est avéré nécessaire pour se développer de manière significative.

La théorie de la gravité de Newton a suscité de nombreuses années de débats et de critiques sur le concept d'action à distance.

Un argument important Le modèle newtonien était soutenu par la stricte dérivation des lois empiriques de Kepler basées sur celui-ci. L'étape suivante fut la théorie du mouvement des comètes et de la Lune, exposée dans les « Principes ». Plus tard, grâce à la gravité newtonienne, tous les mouvements observés des corps célestes ont été expliqués avec une grande précision ; C'est un grand mérite d'Euler, Clairaut et Laplace, qui ont développé pour cela la théorie des perturbations. Les bases de cette théorie ont été posées par Newton, qui a analysé le mouvement de la Lune à l'aide de son méthode normale extensions de séries; sur ce chemin, il découvrit les causes des anomalies alors connues ( inégalités) dans le mouvement de la Lune.

Les premières corrections observables de la théorie de Newton en astronomie (expliquées par la relativité générale) n'ont été découvertes que plus de 200 ans plus tard (déplacement du périhélie de Mercure). Cependant, ils sont également très petits dans le système solaire.

Newton a également découvert la cause des marées : la gravité de la Lune (même Galilée considérait les marées comme un effet centrifuge). De plus, après avoir traité de nombreuses années de données sur la hauteur des marées, il a calculé la masse de la Lune avec une bonne précision.

Une autre conséquence de la gravité était la précession de l'axe terrestre. Newton a découvert qu'en raison de l'aplatissement de la Terre aux pôles l'axe de la Terre Sous l’influence de l’attraction de la Lune et du Soleil, elle subit un lent déplacement constant d’une période de 26 000 ans. Ainsi problème ancien« l’anticipation des équinoxes » (notée pour la première fois par Hipparque) a trouvé une explication scientifique.

Optique et théorie de la lumière

Newton a fait des découvertes fondamentales en optique. Il a construit le premier télescope à miroir (réflecteur) qui, contrairement aux télescopes à lentille pure, manquait d'aberration chromatique. Il découvrit également la dispersion de la lumière, démontrant que lumière blanche se décompose en couleurs de l'arc-en-ciel en raison de la réfraction différente des rayons différentes couleurs en passant à travers un prisme et a jeté les bases d'une théorie correcte des couleurs.

Durant cette période, de nombreuses théories spéculatives sur la lumière et la couleur existaient ; principalement combattu le point de vue d'Aristote (« différentes couleurs sont un mélange de lumière et d'obscurité dans des proportions différentes ») et de Descartes (« différentes couleurs sont créées lorsque les particules de lumière tournent avec à différentes vitesses"). Hooke, dans sa Micrographia (1665), a proposé une variante des vues aristotéliciennes. Beaucoup croyaient que la couleur n’était pas un attribut de la lumière, mais d’un objet illuminé. La discorde générale est aggravée par une cascade de découvertes au XVIIe siècle : diffraction (1665, Grimaldi), interférence (1665, Hooke), biréfringence (1670, Erasmus Bartholin ( Rasmus Bartholin), étudié par Huygens), estimation de la vitesse de la lumière (1675, Roemer). Il n’existait aucune théorie de la lumière compatible avec tous ces faits.

Dispersion de la lumière
(Expérience de Newton)

Dans son discours à la Royal Society, Newton a réfuté à la fois Aristote et Descartes et a prouvé de manière convaincante que la lumière blanche n'est pas primaire, mais est constituée de composants colorés avec différents angles réfraction. Ces composants sont primaires - Newton ne pouvait changer leur couleur avec aucune astuce. Ainsi sentiment subjectif les couleurs ont reçu une base objective solide - l'indice de réfraction.

Newton a créé théorie mathématique anneaux d’interférence découverts par Hooke, appelés depuis « anneaux de Newton ».

Première page"L'optique" de Newton

En 1689, Newton arrêta les recherches dans le domaine de l'optique - selon une légende répandue, il aurait juré de ne rien publier dans ce domaine du vivant de Hooke, qui harcelait constamment Newton avec des critiques douloureuses pour ce dernier. Quoi qu’il en soit, en 1704, un an après la mort de Hooke, la monographie « Optics » fut publiée. Du vivant de l’auteur, « Optique », comme « Principes », a connu trois éditions et de nombreuses traductions.

Le premier livre de la monographie contenait les principes de l'optique géométrique, la doctrine de la dispersion de la lumière et la composition de la couleur blanche avec diverses applications.

Il a prédit l'aplatissement de la Terre aux pôles, d'environ 1:230. Parallèlement, Newton utilise un modèle fluide homogène pour décrire la Terre, applique la loi de la gravitation universelle et prend en compte force centrifuge. Dans le même temps, des calculs similaires ont été effectués par Huygens, qui ne croyait pas à la force gravitationnelle à longue portée et abordait le problème de manière purement cinématique. En conséquence, Huygens a prédit une compression inférieure à la moitié de celle de Newton, 1:576. De plus, Cassini et d’autres cartésiens affirmaient que la Terre n’était pas comprimée, mais bombée aux pôles comme un citron. Par la suite, quoique pas immédiatement (les premières mesures étaient inexactes), des mesures directes (Claireau) confirmèrent l’exactitude de Newton ; la compression réelle est de 1:298. La raison de la différence entre cette valeur et la valeur huygensienne proposée par Newton est que le modèle d'un liquide homogène n'est pas encore tout à fait précis (la densité augmente sensiblement avec la profondeur). Plus théorie exacte, qui prend explicitement en compte la dépendance de la densité à la profondeur, n'a été développé qu'au XIXe siècle.

Autres domaines d'activité

Chronologie raffinée des royaumes antiques

Parallèlement aux recherches qui ont jeté les bases de la tradition scientifique (physique et mathématique) actuelle, Newton a consacré beaucoup de temps à l'alchimie, ainsi qu'à la théologie. Il n'a publié aucun ouvrage sur l'alchimie, et le seul résultat connu Ce passe-temps de longue date aboutit au grave empoisonnement de Newton en 1691.

Newton a proposé sa propre version de la chronologie biblique, laissant derrière lui un nombre important de manuscrits sur ces questions. Il a également écrit un commentaire sur l'Apocalypse. Les manuscrits théologiques de Newton sont désormais conservés à Jérusalem, à la Bibliothèque nationale.

Remarques

Les principales œuvres publiées de Newton

• Méthode de Fluxions(, "Méthode des Fluxions", publiée à titre posthume, en 1736)
• De Motu Corporum à Gyrum ()
• Philosophiae Naturalis Principia Mathematica(, "Principes mathématiques de philosophie naturelle")
• Optique(, "Optique")
• Arithmétique universelle(, "Arithmétique universelle")
• Chronique courte, Le système du monde, Conférences d'optique, La chronologie des royaumes antiques, modifiée Et De mundi systématisé publié à titre posthume en 1728.
• Un récit historique de deux corruptions notables des Écritures (1754)

Littérature

Essais

• Newton I. Travaux mathématiques. Par. et comm. D.D. Mordukhai-Boltovsky. M.-L. : ONTI, 1937.
• Newton I. Arithmétique générale ou livre sur la synthèse et l'analyse arithmétiques. M. : Maison d'édition. Académie des sciences de l'URSS, 1948.
• Newton I. Principes mathématiques de philosophie naturelle. Par. et env. A.N. Krylova. M. : Nauka, 1989.
• Newton I. Conférences sur l'optique. M. : Maison d'édition. Académie des sciences de l'URSS, 1946.
• Newton I. Optique ou un traité sur les reflets, les réfractions, les courbures et les couleurs de la lumière. M. : Gostekhizdat, 1954.
• Newton I. Notes sur le livre du prophète Daniel et l'Apocalypse de St. John. Pg. : Nouvelle heure, 1915.
• Newton I. Chronologie corrigée des royaumes antiques. M. : RIMIS, 2007.

À propos de lui

• Arnold V.I. Huygens et Barrow, Newton et Hooke. . M. : Nauka, 1989.
• Bell E.T. Créateurs de mathématiques. M. : Éducation, 1979.
• Vavilov S.I. Isaac Newton. 2ème ajout. éd. M.-L. : Maison d'édition. Académie des sciences de l'URSS, 1945.
• Histoire des mathématiques éditée par A. P. Yushkevich dans trois volumes, M. : Nauka, 1970. Tome 2. Mathématiques du XVIIe siècle.
• Kartsev V. Newton. M. : Jeune Garde, 1987.
• Katasonov V.N. Mathématiques métaphysiques du XVIIe siècle. M. : Nauka, 1993.
• Kirsanov V.S. Scientifique Révolution XVII siècle. M. : Nauka, 1987.
• Kouznetsov B.G. Newton. M. : Mysl, 1982.
• Université de Moscou – à la mémoire d'Isaac Newton. M., 1946.
• Spassky B.I. Histoire de la physique. Éd. 2ème. M. : Lycée, 1977. Partie 1. Partie 2.
• Hellman H. Grandes controverses scientifiques. Dix des débats les plus passionnants. M. : Dialectique, 2007. - Chapitre 3. Newton contre Leibniz : Le Choc des Titans.
• Iouchkevitch A.P. Sur les manuscrits mathématiques de Newton. Recherche historique et mathématique, 22, 1977, p. 127-192.
• Iouchkevitch A.P. Concepts de calcul infinitésimal de Newton et Leibniz. Recherche historique et mathématique, 23, 1978, p. 11-31.
• Arthur R.T.W. Les fluxions de Newton et le temps qui s'écoule également. Études d'histoire et de philosophie des sciences, 26, 1995, p. 323-351.
• Bertoloni M.D. Equivalence et priorité : Newton versus Leibniz. Oxford : Clarendon Press, 1993.
• Cohen I.B. Les principes philosophiques de Newton : enquête sur les principes scientifiques de Newton travail et son environnement général. Cambridge (masse) UP, 1956.
• Cohen I.B. Introduction aux "Principia" de Newton. Cambridge (masse) UP, 1971.
• Lai T. Newton a-t-il renoncé aux infinitésimaux ? Historia Mathematica, 2, 1975, p. 127-136.
• Selles M.A. L’infinitésimal dans les fondements de la mécanique de Newton. Historia Mathematica, 33, 2006, p. 210-223.
• Weinstock R. Principia de Newton et orbites carrées inverses : la faille réexaminée. Historia Mathematica, 19, 1992, p. 60-70.
• Marche ouest R.S. Jamais au repos : une biographie. d'Isaac Newton. Cambridge UP, 1981.
• Whiteside D.T. Modèles de pensée mathématique à la fin du XVIIe siècle. Archive pour l'histoire des sciences exactes, 1, 1963, p. 179-388.
• Blanc M. Isaac Newton : Le dernier sorcier. Persée, 1999, 928 p.

Œuvres artistiques

Très probablement, vous connaissez l'histoire de Newton associée à une pomme qui lui tombe sur la tête. En fait, il a réalisé bien plus dans le domaine scientifique. Sur sa tombe à Westminster, il est écrit qu'il était le plus grand homme de tous ceux qui ont vécu sur la planète. Si vous pensez que cette affirmation est trop audacieuse, vous devriez simplement examiner de plus près les réalisations de Newton. C'était un vrai génie - un expert en astronomie, chimie, mathématiques, physique, théologie. Sa curiosité sans fin l’a aidé à résoudre des problèmes de toutes tailles. Ses découvertes, théories, lois ont fait du scientifique une véritable légende. Faisons connaissance avec ses réalisations les plus significatives - le top 10 vous y aidera.

Pistolet spatial

Il est surprenant que la principale légende de Newton soit l'histoire de la pomme - c'est assez ennuyeux ! En fait, les idées de Newton sur la gravité étaient bien plus fascinantes. Décrivant la loi de la gravité, Newton a imaginé une montagne d'une taille telle que son sommet atteignait l'espace extra-atmosphérique, et il y a placé un énorme canon. Non, il n’avait pas du tout prévu de combattre les extraterrestres. Un canon spatial est une expérience spéculative qui décrit comment lancer un objet en orbite. Si vous utilisez trop ou trop peu de poudre à canon, le boulet de canon tombera simplement sur Terre ou s'envolera dans l'espace. Si tout est calculé correctement, le noyau volera autour de la planète en orbite. Les travaux de Newton, publiés en 1687, enseignaient que toutes les particules sont affectées par la gravité et que la gravité elle-même est affectée par la masse et la distance. Einstein a ensuite développé ces idées, mais c'est Newton qui a posé les bases sérieuses de cette idée. idées modernes sur la gravité.

Portes pour chats

Lorsque le scientifique n'était pas occupé à travailler sur des questions liées à l'Univers, il travaillait sur d'autres problèmes - par exemple, trouver comment empêcher les chats de gratter les portes. Newton n'a jamais eu de femme, il avait aussi peu d'amis, mais il avait des animaux de compagnie. DANS différentes sources Il existe diverses données à ce sujet. Certains croient qu'il aimait beaucoup les animaux, tandis que d'autres, au contraire, gardent histoires étrangesà propos d'un chien nommé Diamond. Quoi qu'il en soit, il y a une histoire selon laquelle, à l'Université de Cambridge, Newton était constamment dérangé par les chats qui grattaient à la porte. En conséquence, il a appelé un menuisier et lui a ordonné de faire deux trous dans la porte : un grand pour un gros chat et un petit pour les chatons. Bien sûr, les chatons ne faisaient que suivre le chat, donc le petit trou était inutile. Cela n’a peut-être pas eu lieu, mais la porte de Cambridge demeure encore aujourd’hui. Si l'on suppose que ces trous n'ont pas été réalisés sur ordre de Newton, il s'avère qu'un homme errait autrefois dans l'université avec l'étrange passe-temps de percer des trous.

Trois lois du mouvement

Peut-être que les histoires sur les animaux ne sont pas très vraies, mais il est absolument certain que c'est Newton qui a fait les découvertes en physique. Il a non seulement décrit la gravité, mais a également dérivé trois lois du mouvement. Selon la première, un objet reste au repos à moins qu’il ne soit soumis à une force extérieure. La seconde affirme que le mouvement d’un objet change en fonction de l’influence de la force. Le troisième dit que pour chaque action il y a une réaction. Sur la base de ces lois simples, des lois plus complexes ont émergé. formulations modernes, qui sont un concept fondamental. Avant Newton, personne n’avait été capable de décrire le processus avec autant de clarté, même si des penseurs grecs et d’éminents philosophes français se sont penchés sur la question.

Pierre philosophale

La soif de connaissance de Newton l'a amené non seulement à découvertes scientifiques, mais aussi à des recherches alchimiques originales. Par exemple, il cherchait le fameux pierre philosophale. Elle est décrite comme une pierre ou une solution qui peut provoquer la transformation de diverses substances en or, guérir des maladies et même transformer une vache sans tête en essaim d'abeilles ! Au temps de Newton révolution scientifique n’en était qu’à ses balbutiements, l’alchimie conservait donc sa place parmi les sciences. Il voulait découvrir un pouvoir illimité sur la nature et expérimenta de toutes les manières possibles, essayant de créer une pierre philosophale. Cependant, toutes les tentatives se sont révélées infructueuses.

Arithmétique

Newton a rapidement découvert que l’algèbre existante de son époque ne répondait tout simplement pas aux besoins des scientifiques. Par exemple, à cette époque, les mathématiciens pouvaient calculer la vitesse d’un navire, mais ils ne connaissaient pas son accélération. Lorsque Newton a passé 18 mois en isolement pendant la peste, il a transformé le système numérique et créé un outil étonnamment utile qui est encore utilisé aujourd'hui par les physiciens, les économistes et d'autres.

Réfraction de la lumière

En 1704, Newton écrivit un livre sur la réfraction de la lumière, fournissant des informations incroyables sur la nature de la lumière et de la couleur à cette époque. Avant le scientifique, personne ne savait pourquoi l’arc-en-ciel est si coloré. Les gens pensaient que l’eau colorait les rayons du soleil. À l’aide d’une lampe et d’un prisme, Newton a démontré la réfraction de la lumière et expliqué le principe de l’arc-en-ciel !

Télescope miroir

À l'époque de Newton, seuls des télescopes dotés de lentilles en verre étaient utilisés pour agrandir l'image. Scientifique d’abord proposé en utilisant un système de miroirs réfléchissants dans les télescopes. Cela donne une image plus claire et le télescope peut être plus petit. Newton a personnellement créé un prototype du télescope et l'a présenté à la communauté scientifique. La plupart des observatoires modernes utilisent les modèles alors développés par Newton.

Pièce parfaite

L'inventeur était en effet occupé par plusieurs sujets à la fois - par exemple, il voulait vaincre les contrefacteurs. Au 17ème siècle Système anglais traversait une crise. Les pièces étaient en argent, et l'argent valait parfois plus que la dénomination de la pièce qui en était faite. En conséquence, les gens fondaient les pièces pour les vendre en France. Il y avait des pièces en cours d'utilisation différentes tailles et ainsi différents types, qu'il était parfois difficile de comprendre s'il s'agissait réellement de monnaie britannique - tout cela facilitait également le travail des contrefacteurs. Newton a créé des pièces de haute qualité, de taille uniforme, difficiles à contrefaire. En conséquence, le problème des contrefacteurs a commencé à diminuer. Avez-vous déjà remarqué les encoches sur les bords des pièces de monnaie ? C'est Newton qui les a suggérés !

Refroidissement

Newton s'est intéressé à la manière dont se produit le refroidissement. Il a mené de nombreuses expériences avec des boules chauffées au rouge. Il a remarqué que le taux de perte de chaleur était proportionnel à la différence de température entre l'atmosphère et l'objet. C’est ainsi qu’il développa la loi du refroidissement. Son travail est devenu la base de nombreuses découvertes ultérieures, notamment le principe de fonctionnement d'un réacteur nucléaire et les règles de sécurité des voyages dans l'espace.

Apocalypse

Les gens ont toujours eu peur de l'apocalypse, mais il n'était pas dans les règles de Newton d'accepter histoire effrayante sur la foi, sans y penser. Lorsqu'au début du XVIIIe siècle l'hystérie autour de la fin du monde commença à se développer dans la société, le scientifique s'assit devant des livres et décida d'étudier la question en détail. Il connaissait bien la théologie et était donc tout à fait capable de déchiffrer les versets de la Bible. Il était convaincu que la Bible contenait une sagesse ancienne qu'il pouvait reconnaître homme instruit. En conséquence, Newton est arrivé à la conclusion que la fin du monde ne surviendrait pas avant 2060. De telles informations ont permis de réduire quelque peu le niveau de panique dans la société. Grâce à ses recherches, Newton remettait à leur place les gens qui répandaient de terribles rumeurs, et permettait à chacun d'être convaincu que, de manière générale, il n'y avait rien à craindre.

Isaac Newton est né le 4 janvier 1642 à Woolsthorpe, en Angleterre. Le garçon est né dans un petit village dans la famille d'un petit agriculteur décédé trois mois avant la naissance de son fils. Le garçon est né prématurément et s'est avéré malade, alors ils n'ont pas osé le baptiser pendant longtemps. Et pourtant, il a survécu, s’est fait baptiser et a été nommé Isaac en mémoire de son père. Newton considérait le fait de naître à Noël comme un signe particulier du destin. Malgré une mauvaise santé pendant son enfance, il vécut quatre-vingt-quatre ans.

Lorsque l'enfant avait trois ans, sa mère s'est remariée et est partie, le laissant sous la garde de sa grand-mère. Newton a grandi insociable et enclin à la rêverie. Il était attiré par la poésie et la peinture. Loin de ses pairs, il fabrique des cerfs-volants en papier, invente moulin à vent, horloge à eau, chariot à pédales.

L'intérêt pour la technologie a forcé Newton à réfléchir aux phénomènes naturels et à étudier les mathématiques en profondeur. Après une préparation sérieuse, Isaac Newton entra à Cambridge en 1660 en tant que Subsizzfr, les soi-disant étudiants pauvres qui étaient obligés de servir les membres du collège, ce qui ne pouvait que peser sur Newton.

En six ans, Isaac Newton a obtenu tous ses diplômes universitaires et a préparé toutes ses grandes découvertes ultérieures. En 1665, Newton devint maître ès arts. La même année, alors que l'épidémie de peste fait rage en Angleterre, il décide de s'installer temporairement à Woolsthorpe.

C'est là le scientifique a commencé activement engagé dans l'optique, la recherche de moyens d'éliminer l'aberration chromatique dans les télescopes à lentilles a conduit Newton à étudier ce qu'on appelle aujourd'hui la dispersion, c'est-à-dire la dépendance de l'indice de réfraction sur la fréquence. Bon nombre des expériences qu'il a menées, et il y en a plus d'un millier, sont devenues des classiques et sont répétées encore aujourd'hui dans les écoles et les instituts.

Le leitmotiv de toutes les recherches était la volonté de comprendre la nature physique de la lumière. Au début, Newton était enclin à penser que la lumière était une onde dans l'éther omniprésent, mais il abandonna plus tard cette idée, décidant que la résistance de l'éther devrait sensiblement ralentir le mouvement des corps célestes. Ces arguments ont conduit Newton à l’idée que la lumière est un courant particules spéciales, corpuscules émergeant d'une source et se déplaçant en ligne droite jusqu'à rencontrer des obstacles.

Le modèle corpusculaire expliquait non seulement la rectitude de la propagation de la lumière, mais aussi la loi de la réflexion. Cette hypothèse était que les corpuscules légers, s'approchant de la surface de l'eau, par exemple, devraient être attirés par celle-ci et donc subir une accélération. Selon cette théorie, la vitesse de la lumière dans l’eau devrait être plus grande que dans l’air, ce qui contredisait les données expérimentales ultérieures.

La formation des idées corpusculaires sur la lumière a été clairement influencée par le fait qu'à cette époque, le travail destiné à devenir le principal grand résultat de l'œuvre de Newton était déjà en grande partie achevé : la création d'une image physique unifiée du Monde basée sur la lois de la mécanique formulées par lui.

Cette image était basée sur l'idée de points matériels, de particules de matière physiquement infinitésimales et des lois régissant leur mouvement. C’est la formulation claire de ces lois qui a donné à la mécanique newtonienne son caractère complet. La première de ces lois était en fait une définition systèmes inertiels référence : c'est dans de tels systèmes que les points matériels qui ne subissent aucune influence se déplacent de manière uniforme et rectiligne.

La deuxième loi de la mécanique joue un rôle central. Il stipule que le changement de quantité, le mouvement du produit de la masse et la vitesse par unité de temps est égal à la force agissant sur un point matériel. La masse de chacun de ces points est une valeur constante. En général, tous ces points « ne s'usent pas », comme le dit Newton, chacun d'eux est éternel, c'est-à-dire qu'il ne peut ni naître ni être détruit. Points matériels interagissent, et la mesure quantitative de l'impact sur chacun d'eux est la force. Le problème de la détermination de ces forces est le problème fondamental de la mécanique.

Enfin, la troisième loi, la loi de « l'égalité d'action et de réaction », explique pourquoi l'élan total de tout corps qui ne subit pas d'influences extérieures reste inchangé, quelle que soit la façon dont ses éléments constitutifs interagissent les uns avec les autres.

Ayant fixé la tâche d'étudier diverses forces, Isaac Newton lui-même a donné le premier exemple brillant de sa solution, en formulant la loi de la gravitation universelle : la force attraction gravitationnelle entre des corps dont les dimensions sont nettement inférieures à la distance qui les sépare est directement proportionnelle à leurs masses, inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare et dirigée le long de la droite qui les relie. La loi de la gravitation universelle a permis à Newton de donner une explication quantitative du mouvement des planètes autour du Soleil et de la Lune autour de la Terre, et de comprendre la nature des marées marines.

Cela ne pouvait manquer de faire une énorme impression sur l’esprit des chercheurs. Célibataire description mécanique tous les phénomènes naturels : à la fois « terrestres » et « célestes » depuis de nombreuses années s'est imposée en physique. De plus, pour de nombreux physiciens au cours de deux siècles, la question même des limites d'applicabilité des lois de Newton semblait injustifiée.

En 1668, Isaac Newton retourna à Cambridge et reçut bientôt la chaire lucasienne de mathématiques. Cette chaise était auparavant occupée par son professeur Isaac Barrow, qui l'a offerte à son élève préféré afin de subvenir à ses besoins financiers. À cette époque, Newton était déjà l'auteur du binôme et le créateur de la méthode de fluxion, ce qu'on appelle aujourd'hui le calcul différentiel et intégral.

En général, cette période est devenue la plus fructueuse dans l'œuvre de Newton : en sept ans, de 1660 à 1667, ses principales idées se sont formées, dont l'idée de la loi de la gravitation universelle. Ne se limite pas à un seul recherche théorique Durant ces mêmes années, Isaac Newton conçoit et commence à créer un télescope à réflexion.

Ces travaux ont conduit à la découverte de ce que l'on appellera plus tard des « lignes d'égale épaisseur » d'interférence. Newton, se rendant compte que « l'extinction de la lumière par la lumière » se manifestait ici, ce qui ne correspondait pas au modèle corpusculaire, a tenté de surmonter les difficultés qui surgissaient ici en introduisant l'hypothèse selon laquelle les corpuscules dans la lumière se déplacent par vagues, « marées ».

Le deuxième des télescopes réalisés a servi d'occasion à la présentation de Newton en tant que membre de la Royal Society of London. Lorsqu'un scientifique refusait d'adhérer, invoquant un manque de fonds pour payer les frais d'adhésion, cela était considéré comme possible, étant donné son mérites scientifiques, faites une exception pour lui, en le dispensant de les payer.

Etant par nature très personne prudente, Isaac Newton, contre son gré, se retrouve parfois entraîné dans des discussions et des conflits qui lui sont douloureux. Ainsi, sa théorie de la lumière et des couleurs, esquissée en 1675, provoqua de telles attaques que Newton décida de ne rien publier sur l'optique tant que Hooke, son adversaire le plus acharné, était en vie.

Newton a dû participer à événements politiques. De 1688 à 1694, le scientifique fut député. À cette époque, son ouvrage principal, « Principes mathématiques de la philosophie naturelle », la base de la mécanique de tous phénomènes physiques, du mouvement des corps célestes à la propagation du son. Pendant plusieurs siècles, ce programme a déterminé le développement de la physique et son importance n'est pas épuisée à ce jour.

Un énorme stress nerveux et mental constant a conduit Newton à tomber malade en 1692. trouble mental. L'impulsion immédiate en fut un incendie dans lequel tous les manuscrits qu'il avait préparés furent perdus.

Le sentiment constant d’insécurité matérielle était sans aucun doute l’une des raisons de la maladie de Newton. C'est pourquoi, pour lui, j'avais grande valeur poste de directeur de la Monnaie avec maintien du poste de professeur à Cambridge. Commençant avec zèle les travaux et obtenant rapidement un succès notable, il fut nommé directeur en 1699. Il restait impossible de combiner cela avec l'enseignement et Newton s'installa à Londres.

Fin 1703, Isaac Newton est élu président de la Royal Society. À cette époque, Newton avait atteint le sommet de la gloire. En 1705, il fut élevé au rang de chevalier, mais, disposant d'un grand appartement, de six domestiques et d'une famille aisée, le scientifique reste seul. Le temps de la créativité active est révolu, et Newton se limite à préparer l'édition de « Optics », la réédition des « Principes » et l'interprétation des « Saintes Écritures ». Il possède l'interprétation de l'Apocalypse, un essai sur le prophète Daniel.

Isaac Newton est décédé le 31 mars 1727 à son domicile de Londres. Inhumé à l'abbaye de Westminster. L’inscription sur sa tombe se termine par ces mots : « Que les mortels se réjouissent qu’une telle parure du genre humain vive parmi eux. » Chaque année, le jour de l'anniversaire du grand Anglais, la communauté scientifique célèbre le Newton Day.

Œuvres d'Isaac Newton

"Une nouvelle théorie de la lumière et des couleurs", 1672 (communication à la Royal Society)
«Mouvement des corps en orbite» (lat. De Motu Corporum in Gyrum), 1684
« Principes mathématiques de la philosophie naturelle » (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), 1687
« Optique ou traité des reflets, réfractions, inflexions et couleurs de la lumière », 1704.
« Sur la quadrature des courbes » (lat. Tractatus de quadratura curvarum), annexe à « Optique »
« Énumération des lignes du troisième ordre » (lat. Enumeratio Linearum tertii ordinis), annexe à « Optique »
« Arithmétique universelle » (lat. Arithmetica Universalis), 1707
"Analyse utilisant des équations avec nombre infini membres" (lat. De analysi per aequationes numero terminorum infinitas), 1711
"Méthode des différences", 1711

"Conférences sur l'optique" (eng. Conférences sur l'optique), 1728
« Le système du monde » (latin : De mundi systemate), 1728
Une courte chronique de la Première mémoire des choses en Europe, à la conquête de la Perse par Alexandre le Grand), 1728 (il s'agit d'un résumé de la « Chronologie des royaumes antiques », Traduction française le projet de version a été publié encore plus tôt, en 1725)
La chronologie des royaumes antiques, 1728
"Notes sur le livre du prophète Daniel et l'Apocalypse de saint. John "(eng. Observations sur les prophéties de Daniel et l'Apocalypse de Saint-Jean), 1733, écrit vers 1690
« Méthode de fluxions » (latin Methodus fluxionum, méthode anglaise de fluxions), 1736, écrite en 1671
Un récit historique de deux corruptions notables des Écritures, 1754, écrit en 1690

Éditions canoniques

Édition classique complète des œuvres de Newton en 5 volumes en langue originale :

Isaac Newtoni. Opera que existant omnia. - Commentaires illustrés par Samuel Horsley. -Londini, 1779-1785.

Correspondance choisie en 7 volumes :

Turnbull, HW (éd.). La correspondance de Sir Isaac Newton. -Cambridge : Cambr. Université. Presse, 1959-1977.

Traductions en russe

Newton I. Arithmétique générale ou livre sur la synthèse et l'analyse arithmétiques. - M. : Maison d'édition. Académie des sciences de l'URSS, 1948. - 442 p. - (Classiques des sciences).
Newton I. Notes sur le livre du prophète Daniel et l'Apocalypse de St. John. - Petrograd : Temps Nouveau, 1915.
Newton I. Chronologie corrigée des royaumes antiques. - M. : RIMIS, 2007. - 656 p.
Newton I. Conférences sur l'optique. - M. : Maison d'édition. Académie des sciences de l'URSS, 1946. - 298 p.
Newton I. Principes mathématiques de philosophie naturelle / Traduction du latin et notes d'A.N. Krylova. - M. : Nauka, 1989. - 688 p.
Newton I. Travaux mathématiques. - M.-L. : ONTI, 1937.
Newton I. Optique ou traité sur les reflets, les réfractions, les courbures et les couleurs de la lumière. - M. : Gostekhizdat, 1954.
Danilov Yu. A. Newton et Bentley // Questions de l'histoire des sciences naturelles et de la technologie. - M., 1993. - N° 1. Il s'agit d'une traduction de quatre lettres de Newton tirées du recueil de sa correspondance : « The Correspondence of Isaac Newton », Cambridge, 1961. Vol. 3 (1688-1694).