Kokie atradimai priklauso Niutonui? Izaokas Niutonas: trumpa biografija ir jo atradimai

Niutono tėvas nesulaukė sūnaus gimimo. Berniukas gimė sergantis, neišnešiotas, bet vis tiek išgyveno. Niutonas tikėjo, kad gimimas Kalėdų dieną specialus ženklas likimas. Nepaisant sunkaus gimdymo, Niutonas išgyveno 84 metus.

Trejybės koledžo laikrodžio bokštas

Berniuko globėjas buvo jo dėdė iš motinos pusės William Ayscough. Vaikystėje Niutonas, anot amžininkų, buvo uždaras ir izoliuotas, mėgo skaityti ir gaminti techninius žaislus: laikrodį, malūną ir kt. Baigęs mokyklą (), įstojo į Trejybės koledžą (Šventosios Trejybės koledžą). Kembridžo universitetas. Jau tada susiformavo galingas jo charakteris – mokslinis kruopštumas, noras įsigilinti į esmę, nepakantumas apgaulei ir priespaudai, abejingumas viešajai šlovei.

Mokslinė parama ir įkvėpimas Niutono kūrybiškumui didžiausiu mastu buvo fizikai: Galilėjus, Dekartas ir Kepleris. Niutonas užbaigė savo darbą sujungdamas juos į universalią pasaulio sistemą. Kiti matematikai ir fizikai turėjo mažesnę, bet reikšmingą įtaką: Euklidas, Fermatas, Huygensas, Volisas ir jo tiesioginis mokytojas Barrow.

Atrodo, kad nemažą dalį savo matematinių atradimų Niutonas padarė dar būdamas studentas, „maro metais“. Būdamas 23 metų jis jau laisvai mokėjo diferencialinio ir integralinio skaičiavimo metodus, įskaitant funkcijų eilinį išplėtimą ir tai, kas vėliau buvo vadinama Niutono-Leibnizo formule. Tuo pačiu metu, pasak jo, jis atrado visuotinės gravitacijos dėsnį, tiksliau, buvo įsitikinęs, kad šis dėsnis išplaukia iš trečiojo Keplerio dėsnio. Be to, per šiuos metus Niutonas įrodė baltas yra spalvų mišinys, jis išvedė „Niutono dvinario“ formulę savavališkai racionalus rodiklis(įskaitant neigiamus) ir kt.

Optikos ir spalvų teorijos eksperimentai tęsiasi. Niutonas tiria sferinę ir chromatinę aberaciją. Kad juos sumažintų iki minimumo, jis pastato mišrų atspindintį teleskopą (lęšį ir įgaubtą sferinis veidrodis, kuris pats nusišlifuoja). Jis rimtai domisi alchemija ir atlieka daugybę cheminių eksperimentų.

Įvertinimai

Užrašas ant Niutono kapo skelbia:

Čia guli pone Izaokas Niutonas, didikas, kuris beveik dievišku protu pirmasis matematikos fakelu įrodė planetų judėjimą, kometų kelius ir vandenynų potvynius.
Jis tyrė šviesos spindulių skirtumą ir tuo pačiu metu pasirodžiusias įvairias spalvų savybes, kurių anksčiau niekas neįtarė. Darbštus, išmintingas ir ištikimas gamtos, senovės ir Šventojo Rašto aiškintojas, savo filosofija tvirtino Visagalio Dievo didybę, savo nusiteikimu išreiškė evangelinį paprastumą.
Tegu mirtingieji džiaugiasi, kad egzistavo tokia žmonių giminės puošmena.

Niutono statula Trejybės koledže

Ant Niutonui 1755 m. Trejybės koledže pastatytos statulos iškaltos Lukrecijaus eilės:

Pats Niutonas savo pasiekimus įvertino kukliau:

Nežinau, kaip mane suvokia pasaulis, bet man atrodo, kad esu tik žaidžiantis berniukas pajūrio kuris linksminasi retkarčiais rasdamas akmenuką, spalvingesnį už kitus, arba gražų kriauklę, o didysis tiesos vandenynas prieš mane guli neištirtas.

Nepaisant to, II knygoje, įvesdamas momentus (diferencialus), Niutonas vėl supainioja reikalą, iš tikrųjų laikydamas juos tikrais begaliniais mažumais.

Pastebėtina, kad Niutonas visiškai nesidomėjo skaičių teorija. Matyt, fizika jam buvo daug artimesnė matematikai.

Mechanika

Niutono Principijos puslapis su mechanikos aksiomomis

Niutono nuopelnas yra dviejų pagrindinių problemų sprendimas.

• Mechanikos aksiominio pagrindo sukūrimas, kuris iš tikrųjų perkėlė šį mokslą į griežtų matematinių teorijų kategoriją.
• Sukurti dinamiką, susiejančią kūno elgesį su savybėmis išorinių poveikių ant jo (jėga).

Be to, Niutonas pagaliau palaidojo nuo seniausių laikų įsišaknijusią idėją, kad žemiškųjų ir žemiškųjų judėjimo dėsniai. dangaus kūnai visiškai kitoks. Jo pasaulio modelyje visai Visatai galioja vienodi dėsniai.

Niutonas taip pat pateikė griežtus tokių apibrėžimus fizinės sąvokos, Kaip pagreitį(ne visai aiškiai vartojo Dekartas) ir stiprumo. Jis į fiziką įvedė masės sąvoką kaip inercijos matą ir tuo pačiu gravitacines savybes (anksčiau fizikai naudojo šią sąvoką svorio).

Euleris ir Lagranžas baigė mechanikos matematizavimą.

Gravitacijos teorija

Niutono gravitacijos dėsnis

Pati visuotinės gravitacijos jėgos idėja buvo ne kartą išsakyta prieš Niutoną. Anksčiau apie tai galvojo Epikūras, Gassendi, Kepleris, Borelis, Dekartas, Huygensas ir kiti. Kepleris manė, kad gravitacija yra atvirkščiai proporcinga atstumui iki Saulės ir tęsiasi tik ekliptikos plokštumoje; Dekartas tai laikė sūkurių eteryje rezultatu. Tačiau buvo spėjimų iš teisinga formulė(Bullialdas, Wrenas, Hukas) ir netgi kinematinį pagrindą (susiejant Huygenso išcentrinės jėgos formulę ir Keplerio trečiąjį žiedinių orbitų dėsnį). . Tačiau iki Niutono niekas negalėjo aiškiai ir matematiškai įtikinamai susieti gravitacijos dėsnį (jėga, atvirkščiai proporcinga atstumo kvadratui) ir planetų judėjimo dėsnių (Keplerio dėsniai). Dinamikos mokslas prasideda tik nuo Niutono darbų.

Svarbu pažymėti, kad Niutonas ne tik paskelbė siūlomą universaliosios gravitacijos dėsnio formulę, bet iš tikrųjų pasiūlė išsamų matematinį modelį gerai išvystyto, išsamaus, aiškaus ir sistemingo požiūrio į mechaniką kontekste:

• gravitacijos dėsnis;
• judėjimo dėsnis (2-asis Niutono dėsnis);
• metodų sistema matematiniai tyrimai(matematinė analizė).

Kartu paėmus šios triados pakanka pilnas tyrimas labiausiai sudėtingi judesiai dangaus kūnus, taip sukurdami dangaus mechanikos pagrindus. Iki Einšteino esminių šio modelio pakeitimų nereikėjo, nors matematinis aparatas pasirodė esąs būtinas norint žymiai išvystyti.

Niutono gravitacijos teorija sukėlė ilgus metus trukusias diskusijas ir veiksmo per atstumą koncepcijos kritiką.

Svarbus argumentas Niutono modelis buvo paremtas tuo pagrįstu griežtu Keplerio empirinių dėsnių išvedimu. Kitas žingsnis buvo kometų ir Mėnulio judėjimo teorija, išdėstyta „Principuose“. Vėliau Niutono gravitacijos pagalba visi pastebėti dangaus kūnų judesiai buvo labai tiksliai paaiškinti; Tai daugiausia lėmė Euleris, Clairaut ir Laplasas, kurie tam sukūrė perturbacijos teoriją. Šios teorijos pamatus padėjo Niutonas, Mėnulio judėjimą analizavęs naudodamas jam įprastą serijos išplėtimo metodą; Šiame kelyje jis atrado tuomet žinomų anomalijų priežastis ( nelygybės) Mėnulio judėjime.

Pirmosios stebimos Niutono teorijos pataisos astronomijoje (paaiškinamos bendruoju reliatyvumo teorija) buvo atrastos tik po daugiau nei 200 metų (Merkurijaus perihelio poslinkis). Tačiau jie taip pat yra labai maži saulės sistemoje.

Niutonas taip pat atrado potvynių ir atoslūgių priežastį – Mėnulio gravitaciją (net Galilėjus atoslūgius laikė išcentriniu efektu). Be to, apdorojęs daugelio metų duomenis apie potvynių ir atoslūgių aukštį, jis labai tiksliai apskaičiavo Mėnulio masę.

Kita gravitacijos pasekmė buvo žemės ašies precesija. Niutonas nustatė, kad dėl Žemės palenkimo ties ašigaliais žemės ašį Mėnulio ir Saulės traukos įtakoje jis patiria nuolatinį lėtą poslinkį, kurio laikotarpis yra 26 000 metų. Taigi senovės problema„lygiadienių laukimas“ (pirmą kartą pastebėjo Hiparchas) rado mokslinį paaiškinimą.

Optika ir šviesos teorija

Niutonas padarė esminius atradimus optikos srityje. Jis pastatė pirmąjį veidrodinį teleskopą (atšvaitą), kuriam, skirtingai nei grynai objektyvo teleskopams, trūko chromatinės aberacijos. Jis taip pat atrado šviesos sklaidą, parodydamas tai balta šviesa dėl skirtingos spindulių lūžimo suyra į vaivorykštės spalvas skirtingos spalvos kai praeina per prizmę, ir padėjo pagrindus taisyklingai spalvų teorijai.

Šiuo laikotarpiu buvo daug spekuliatyvių šviesos ir spalvų teorijų; daugiausia kovojo su Aristotelio požiūriu („skirtingos spalvos yra šviesos ir tamsos mišinys skirtingomis proporcijomis“) ir Dekarto („skirtingos spalvos susidaro, kai šviesos dalelės sukasi su skirtingu greičiu“). Hooke'as savo Micrographia (1665) pasiūlė aristoteliškų pažiūrų variantą. Daugelis tikėjo, kad spalva yra ne šviesos, o apšviesto objekto atributas. Bendrą nesantaiką dar labiau sustiprino XVII a. atradimų kaskada: difrakcija (1665 m., Grimaldis), trukdžiai (1665 m., Hukas), dvigubas lūžis (1670 m., Erazmas Bartolinas () Rasmusas Bartolinas), tyrinėjo Huygensas), šviesos greičio įvertinimas (1675 m., Roemeris). Nebuvo jokios šviesos teorijos, suderinamos su visais šiais faktais.

Šviesos dispersija
(Niutono eksperimentas)

Savo kalboje Karališkajai draugijai Niutonas paneigė Aristotelį ir Dekartą ir įtikinamai įrodė, kad balta šviesa nėra pirminė, o susideda iš spalvotų komponentų su skirtingi kampai refrakcija. Šie komponentai yra pirminiai – Niutonas jokiais triukais negalėjo pakeisti jų spalvos. Taigi subjektyvus jausmas spalvos gavo tvirtą objektyvų pagrindą – lūžio rodiklį.

Niutonas sukūrė matematinė teorija Huko atrasti trukdžių žiedai, kurie nuo to laiko buvo vadinami „Niutono žiedais“.

Pirmas puslapis Niutono „Optika“

1689 metais Niutonas sustabdė tyrimus optikos srityje – pagal plačiai paplitusią legendą, jis prisižadėjo nieko šioje srityje neskelbti per Huko gyvenimą, kuris Niutoną nuolat graužė pastarajam skaudžia kritika. Bet kokiu atveju 1704 m., praėjus metams po Huko mirties, buvo išleista monografija „Optika“. Per autoriaus gyvenimą „Optika“, kaip ir „Principai“, išėjo tris leidimus ir daugybę vertimų.

Pirmoje monografijos knygoje buvo pateikti geometrinės optikos principai, šviesos sklaidos doktrina ir baltos spalvos kompozicija su įvairiais pritaikymais.

Jis numatė, kad Žemės ašigaliai pabos, maždaug 1:230. Tuo pačiu metu Niutonas naudojo homogeninį skysčių modelį Žemei apibūdinti ir pritaikė dėsnį universalioji gravitacija ir atsižvelgė išcentrinė jėga. Tuo pačiu metu panašius skaičiavimus atliko Huygensas, nepatikėjęs tolimojo gravitacine jėga ir problemą prižiūrėjęs grynai kinematine prasme. Atitinkamai, Huygensas numatė suspaudimą, mažesnį nei perpus nei Niutono, 1:576. Be to, Cassini ir kiti dekartiečiai teigė, kad Žemė nėra suspausta, o išsipūtusi ties ašigaliais kaip citrina. Vėliau, nors ir ne iš karto (pirmieji matavimai buvo netikslūs), tiesioginiai matavimai (Clerot,) patvirtino Niutono teisingumą; tikrasis suspaudimas yra 1:298. Priežastis, dėl kurios ši vertė skiriasi nuo Niutono pasiūlytos Huygenso naudai, yra ta, kad vienalyčio skysčio modelis vis dar nėra visiškai tikslus (tankis pastebimai didėja didėjant gyliui). Daugiau tiksli teorija, kurioje aiškiai atsižvelgiama į tankio priklausomybę nuo gylio, buvo sukurta tik XIX a.

Kitos veiklos sritys

Rafinuota senovės karalysčių chronologija

Lygiagrečiai su tyrimais, padėjusiais dabartinės mokslinės (fizinės ir matematinės) tradicijos pamatus, Niutonas daug laiko skyrė alchemijai, taip pat teologijai. Jis neskelbė jokių darbų apie alchemiją, o vienintelis žinomas šio ilgalaikio pomėgio rezultatas buvo rimtas Niutono apnuodijimas 1691 m.

Niutonas pasiūlė savo Biblijos chronologijos versiją, palikdamas už nugaros reikšminga suma rankraščiai šiais klausimais. Be to, jis parašė Apokalipsės komentarą. Niutono teologiniai rankraščiai dabar saugomi Jeruzalėje, Nacionalinėje bibliotekoje.

Pastabos

Pagrindiniai paskelbti Niutono darbai

• Fluxions metodas(, "Fluxions metodas", išleistas po mirties, 1736 m.)
• De Motu Corporum mieste Gyrum ()
• Philosophiae Naturalis Principia Mathematica(, "Matematiniai gamtos filosofijos principai")
• Optika(, "Optika")
• Arithmetica Universalis(, "Universali aritmetika")
• Trumpoji kronika, Sistema pasaulio, Optinės paskaitos, Senovės karalysčių chronologija, pataisyta Ir De mundi systemate paskelbtas po mirties 1728 m.
• Istorinis pasakojimas apie dvi žymias Šventojo Rašto klaidas (1754)

Literatūra

Esė

• Niutonas I. Matematiniai darbai. Per. ir kom. D. D. Mordukhai-Boltovskis. M.-L.: ONTI, 1937 m.
• Niutonas I. Bendroji aritmetika arba Aritmetinės sintezės ir analizės knyga. M.: Leidykla. SSRS mokslų akademija, 1948 m.
• Niutonas I. Matematiniai gamtos filosofijos principai. Per. ir apytiksliai A. N. Krylova. M.: Nauka, 1989 m.
• Niutonas I. Paskaitos apie optiką. M.: Leidykla. SSRS mokslų akademija, 1946 m.
• Niutonas I. Optika arba traktatas apie šviesos atspindžius, lūžius, lenkimus ir spalvas. M.: Gostekhizdat, 1954 m.
• Niutonas I. Pastabos apie pranašo Danieliaus knygą ir Apokalipsę Šv. Jonas. Pl.: Naujasis laikas, 1915 m.
• Niutonas I. Pataisyta senovės karalysčių chronologija. M.: RIMIS, 2007 m.

Apie jį

• Arnoldas V.I. Huygensas ir Barrowas, Niutonas ir Hukas. . M.: Nauka, 1989 m.
• Bell E.T. Matematikos kūrėjai. M.: Išsilavinimas, 1979 m.
• Vavilovas S. I. Izaokas Niutonas. 2 priedas. red. M.-L.: Leidykla. SSRS mokslų akademija, 1945 m.
• Matematikos istorija, kurią redagavo A. P. Juškevičius m trys tomai, M.: Nauka, 1970. 2 tomas. Matematika XVII a.
• Karcevas V. Niutonas. M.: Jaunoji gvardija, 1987 m.
• Katasonovas V. N. Metafizinė matematika XVII a. M.: Nauka, 1993 m.
• Kirsanovas V. S. Mokslinis XVII revoliucija amžiaus. M.: Nauka, 1987 m.
• Kuznecovas B. G. Niutonas. M.: Mysl, 1982 m.
• Maskvos universitetas – Izaoko Niutono atminimui. M., 1946 m.
• Spassky B.I. Fizikos istorija. Red. 2-oji. M.: absolventų mokykla, 1977. 1 dalis. 2 dalis.
• Helmanas H. Didžiuliai ginčai moksle. Dešimt įdomiausių debatų. M.: Dialektika, 2007. - 3 skyrius. Niutonas prieš Leibnicą: Titanų susidūrimas.
• Juškevičius A.P. Apie Niutono matematinius rankraščius. Istoriniai ir matematiniai tyrimai, 22, 1977, p. 127-192.
• Juškevičius A.P. Niutono ir Leibnizo begalinio mažumo skaičiavimo sąvokos. Istoriniai ir matematiniai tyrimai, 23, 1978, p. 11-31.
• Artūras R. T. W. Niutono srautai ir vienodai tekantis laikas. Mokslo istorijos ir filosofijos studijos, 1995, 26, p. 323-351.
• Bertoloni M. D. Lygiavertiškumas ir prioritetas: Niutonas prieš Leibnicą. Oksfordas: Clarendon Press, 1993 m.
• Cohenas I. B. Niutono filosofijos principai: tyrinėja Niutono mokslinius darbus ir jos bendra aplinka. Kembridžas (Mišios) UP, 1956 m.
• Cohenas I. B. Niutono „Principijos“ įvadas. Kembridžas (Mišios) UP, 1971 m.
• Lai T. Ar Niutonas atsisakė be galo mažų dalykų? Historia Mathematica, 2, 1975, p. 127-136.
• Šiame M. A. Begaliniai mažumai Niutono mechanikos pagrinduose. Historia Mathematica, 33, 2006, p. 210-223.
• Weinstockas R. Niutono principija ir atvirkštinio kvadrato orbitos: trūkumas iš naujo išnagrinėtas. Historia Mathematica, 19, 1992, p. 60-70.
• Westfall R.S. Niekada ramybėje: biografija. Izaoko Niutono. Kembridžas UP, 1981 m.
• Whiteside D.T. Matematinės minties modeliai vėlesniame XVII amžiuje. Archyvas skirtas Tiksliųjų mokslų istorija, 1, 1963, p. 179-388.
• Baltasis M. Izaokas Niutonas: Paskutinis burtininkas. Persėjas, 1999, 928 p.

Meniniai darbai

Išsamus didžiųjų anglų sukurtas pasaulio vaizdas mokslininkas Izaokas Niutonas vis dar stebina mokslininkus. Niutono nuopelnas – jo atrastiems dėsniams paklūsta tiek didžiuliai dangaus kūnai, tiek vėjo varomi smulkiausi smėlio grūdeliai.

Izaokas Niutonas gimė Anglijoje 1643 m. sausio 4 d. Būdamas 26 metų jis tapo matematikos ir fizikos profesoriumi ir dėstė 27 metus. Pirmaisiais mokslinės veiklos metais susidomėjo optika, kurioje padarė daug atradimų. Jis asmeniškai pagamino pirmąjį atspindintį teleskopą, kuris padidino 40 kartų (tuo metu nemažas kiekis).

Nuo 1676 m. Niutonas pradėjo studijuoti mechaniką. Mokslininkas apibūdino pagrindinius atradimus šioje srityje monumentaliame darbe „Matematiniai gamtos filosofijos principai“. Principija papasakojo viską, kas buvo žinoma apie paprasčiausias materijos judėjimo formas. Niutono doktrina apie erdvę, masę ir jėgą turėjo didelę reikšmę Už tolesnė plėtra fizika. Tik XX amžiaus atradimai, ypač Einšteinas, parodė dėsnių, kuriais remiantis buvo sukurta teorija, ribotumą. klasikinė mechanika Niutonas. Tačiau nepaisant to, klasikinė mechanika neprarado savo praktinės reikšmės.

Izaokas Niutonas nustatė visuotinės gravitacijos dėsnį ir tris mechanikos dėsnius, kurie tapo klasikinės mechanikos pagrindu. Jis pateikė dangaus kūnų judėjimo teoriją, kuriant pagrindus dangaus mechanika. Jis sukūrė diferencinę ir integralinis skaičiavimas, padarė daug atradimų optikos ir spalvų teorijos moksle, sukūrė nemažai kitų matematinių ir fizines teorijas. Niutono moksliniai darbai gerokai lenkė generolą mokslinio lygio savo laikmečio, todėl daugelį jų menkai suprato jo amžininkai. Daugelis jo hipotezių ir spėjimų pasirodė pranašingi, pavyzdžiui, šviesos nukreipimas gravitaciniame lauke, šviesos poliarizacijos reiškinys, šviesos ir materijos konversija, hipotezė apie Žemės palenkimą ašigaliuose, ir tt

Ant didžiojo mokslininko kapo iškalti šie žodžiai:

"Čia melas
Seras Izaokas Niutonas
Kas yra beveik dieviškoji galia tavo protas
Pirmiausia paaiškino
Naudodami savo matematinį metodą
Planetų judėjimas ir formos,
Kometų takai, vandenyno atoslūgiai.
Jis pirmasis ištyrė šviesos spindulių įvairovę
Ir kilęs iš čia gėlių ypatybės,
Ko iki tol niekas net neįtarė.
Darbštus, įžvalgus ir ištikimas vertėjas
Gamta, senienos ir šventraštį,
Savo mokymu jis šlovino Visagalį Kūrėją.
Savo gyvenimu jis įrodė paprastumą, kurio reikalauja Evangelija.
Tegu mirtingieji tuo džiaugiasi savo tarpe
Kadaise gyveno toks žmonių rasės papuošalas.

Seras Izaokas Niutonas (1642 m. gruodžio 25 d. – 1727 m. kovo 20 d.) buvo garsiausias anglų matematikas, fizikas ir astronomas visame pasaulyje. Jis laikomas įkūrėju ir protėviu klasikinė fizika, nes viename iš savo darbų – „Matematiniai gamtos filosofijos principai“ – Niutonas išdėstė tris mechanikos dėsnius ir įrodė visuotinės gravitacijos dėsnį, padėjusį klasikinei mechanikai pažengti į priekį.

Vaikystė

Izaokas Niutonas gimė gruodžio 25 d. mažame Vulsthorpo miestelyje, esančiame Linkolnšyro grafystėje. Jo tėvas buvo vidutinis, bet labai sėkmingas ūkininkas, nesulaukęs sūnaus gimimo ir likus porai mėnesių iki šio įvykio mirė nuo sunkaus vartojimo.

Tėvo garbei vaikas buvo pavadintas Isaacas Newtonas. Taip nusprendė motina, kuri ilgai gedėjo mirusio vyro ir tikėjosi, kad sūnus jo nepakartos. tragiškas likimas.

Nepaisant to, kad Izaokas gimė numatytu laiku, berniukas buvo labai sergantis ir silpnas. Remiantis kai kuriais įrašais, kaip tik dėl to ir nedrįso jo pakrikštyti, tačiau kai vaikas šiek tiek paaugo ir sustiprėjo, krikštas vis tiek įvyko.

Buvo dvi versijos apie Niutono kilmę. Anksčiau bibliografai buvo tikri, kad jo protėviai buvo didikai, gyvenę Anglijoje tais tolimais laikais.

Tačiau vėliau teorija buvo paneigta, kai vienoje iš vietinių gyvenviečių buvo rasti rankraščiai, iš kurių ji buvo sukurta. sekantis išėjimas: Niutonas neturėjo absoliučiai jokių aristokratiškų šaknų, priešingai, jis buvo kilęs iš skurdžiausios valstiečių dalies.

Rankraščiuose buvo rašoma, kad jo protėviai dirbo pasiturintiems dvarininkams, o vėliau, sukaupę pakankamai pinigų, nusipirko nedidelį sklypą, tapdami jeomenais (pilnais žemės savininkais). Todėl tuo metu, kai gimė Niutono tėvas, jo protėvių padėtis buvo šiek tiek geresnė nei anksčiau.

1646 m. ​​žiemą Niutono motina Anna Ayscough antrą kartą išteka už našlės ir gimsta dar trys vaikai. Kadangi patėvis mažai bendrauja su Izaoku ir jo praktiškai nepastebi, po mėnesio panašus požiūrisį vaiką jau galima įžvelgti jo motinoje.

Ji tampa šalta ir savo sūnaus atžvilgiu, todėl ir taip paniuręs ir uždaras berniukas dar labiau susvetimėja ne tik šeimoje, bet ir su aplinkiniais bendramoksliais bei draugais.

1653 m. miršta Izaoko patėvis, palikdamas visą savo turtą naujai atrastai šeimai ir vaikams. Atrodytų, kad dabar mama turėtų pradėti daug daugiau laiko skirti vaikui, tačiau taip neatsitinka. Atvirkščiai, dabar jos rankose yra visas vyro namas, taip pat vaikai, kuriems reikia priežiūros. Ir nepaisant to, kad dalis likimo vis tiek atitenka Niutonui, jis, kaip ir anksčiau, nesulaukia dėmesio.

Jaunimas

1655 m. Isaacas Newtonas lanko Granthamo mokyklą, esančią netoli jo namų. Kadangi šiuo laikotarpiu jis praktiškai nepalaiko santykių su mama, jis suartėja su vietiniu vaistininku Clarku ir persikelia gyventi pas jį. Tačiau laisvu nuo studijų laiku ramiai mokykitės ir tvarkykitės skirtingi mechanizmai(beje, tai buvo vienintelė Izaoko aistra) jie jam to neduoda. Praėjus šešiems mėnesiams, motina priverstinai paima jį iš mokyklos, grąžina į dvarą ir bando jam perleisti dalį savo pareigų tvarkyti namų ūkį.

Ji tikėjo, kad taip gali ne tik parūpinti sūnui padorią ateitį, bet ir gerokai palengvinti savo gyvenimą. Tačiau bandymas buvo nesėkmingas – vadyba jaunuoliui nebuvo įdomi. Dvare jis tik skaitė, sugalvojo naujus mechanizmus ir bandė kurti eilėraščius, visa išvaizda parodydamas, kad nesiruošia kištis į ūkį. Supratusi, kad pagalbos iš sūnaus nereikės laukti, mama leidžia jam tęsti mokslus.

1661 m., baigęs Granthamo mokyklą, Niutonas įstojo į Kembridžą ir sėkmingai išlaikė stojamuosius egzaminus, po kurių buvo įrašytas į Trejybės koledžą kaip „sizeris“ (studentas, kuris nemoka už mokslą, o uždirba pats teikdamas paslaugas ugdymo įstaiga arba turtingesni jo mokiniai).

Apie Izaoko universitetinį išsilavinimą žinoma gana mažai, todėl mokslininkams buvo itin sunku rekonstruoti šį jo gyvenimo laikotarpį. Yra žinoma, kad nestabili politinę situaciją turėjo neigiamos įtakos universitetui: buvo atleisti dėstytojai, vėlavo mokėjimai studentams ir ugdymo procesas iš dalies nėra.

Mokslinės veiklos pradžia

Iki 1664 m. Niutonas, remiantis jo paties užrašais darbo knygelėse ir asmeniniame dienoraštyje, nematė jokios naudos ar perspektyvų savo universitetiniame išsilavinime. Tačiau lūžio tašku jam tapo 1664 m. Pirmiausia Izaokas sudaro supančio pasaulio problemų sąrašą, susidedantį iš 45 punktų (beje, panašių sąrašų jo rankraščių puslapiuose ateityje atsiras dar ne kartą).

Tada jis susitinka su nauju matematikos mokytoju (o vėliau geriausias draugas) Isaac Barrow, kurio dėka jis jaučiasi ypatinga meile matematikos mokslas. Tuo pačiu metu jis daro savo pirmąjį atradimą - sukuria binominį plėtinį savavališkam racionaliam eksponentui, kurio pagalba įrodo, kad egzistuoja begalinės serijos funkcijos išplėtimas.

1686 metais Niutonas sukūrė visuotinės gravitacijos teoriją, kuri vėliau Voltero dėka įgavo tam tikrą paslaptingą ir šiek tiek humoristinį charakterį. Izaokas palaikė draugiškus santykius su Volteru ir dalijosi su juo beveik visomis savo teorijomis. Vieną dieną jie sėdėjo po pietų parke po medžiu ir kalbėjo apie visatos esmę. Ir kaip tik šią akimirką Niutonas netikėtai draugui prisipažįsta, kad visuotinės gravitacijos teorija jam atėjo lygiai tą pačią akimirką – poilsio metu.

„Po pietų oras buvo toks šiltas ir geras, kad būtinai norėjau išeiti grynas oras, po obelimis. Ir tą akimirką, kai sėdėjau visiškai pasinėrusi į savo mintis, nuo vienos šakos nukrito didelis obuolys. Ir man buvo įdomu, kodėl visi objektai krenta vertikaliai žemyn?.

Toliau moksline veikla Izaokas Niutonas buvo ne tik vaisingas. Jis nuolat susirašinėjo su daugeliu garsių mokslininkų, matematikų, astronomų, biologų ir fizikų. Jo rašiklis apima tokius kūrinius kaip „ Nauja teorijašviesa ir spalvos“ (1672), „Kūnų judėjimas orbitoje“ (1684), „Optika arba traktatas apie šviesos atspindžius, lūžius, lenkimus ir spalvas“ (1704), „Trečios eilės linijų išvardijimas“ (1707). ), „Analizė naudojant lygtis su begalinis skaičius nariai“ (1711), „Skirtumų metodas“ (1711) ir daugelis kitų.

Greičiausiai žinote apie Niutoną istoriją, susijusią su obuoliu, nukritusiu jam ant galvos. Tiesą sakant, moksle jis pasiekė daug daugiau. Ant jo kapo Vestminsteryje parašyta, kad jis buvo didžiausias žmogus visų, kurie kada nors gyveno planetoje. Jei manote, kad tai per drąsus teiginys, turėtumėte tiesiog atidžiau pažvelgti į Niutono pasiekimus. Jis buvo tikras genijus – astronomijos, chemijos, matematikos, fizikos, teologijos žinovas. Jo begalinis smalsumas padėjo jam išspręsti įvairaus dydžio problemas. Jo išvados, teorijos, dėsniai mokslininką pavertė tikra legenda. Susipažinkime su reikšmingiausiais jo pasiekimais – 10 geriausių tai padės.

Kosminis ginklas

Stebina tai, kad pagrindinė legenda apie Niutoną buvo obuolio istorija – ji gana nuobodi! Tiesą sakant, Niutono idėjos apie gravitaciją buvo daug patrauklesnės. Apibūdindamas gravitacijos dėsnį, Niutonas įsivaizdavo tokio dydžio kalną, kad jo viršūnė siektų kosmosą, ir ten pastatė didžiulę patranką. Ne, jis visai neplanavo kovoti su ateiviais. Kosminis pistoletas yra spekuliacinis eksperimentas, kuriame aprašoma, kaip paleisti objektą į orbitą. Jei naudosite per mažai arba per daug parako, patrankos sviedinys tiesiog nukris į Žemę arba išskris į kosmosą. Jei viskas teisingai paskaičiuota, branduolys skris aplink planetą orbita. Niutono darbas, paskelbtas 1687 m., mokė, kad visas daleles veikia gravitacija, o pačią gravitaciją veikia masė ir atstumas. Vėliau Einšteinas papildė šias idėjas, tačiau Niutonas padėjo rimtą pagrindą šiuolaikinės idėjos apie gravitaciją.

Katės durys

Kai mokslininkas nebuvo užsiėmęs darbu su Visatos klausimais, jis sprendė kitas problemas – pavyzdžiui, sugalvojo, kaip priversti kates nebebraižyti durų. Niutonas niekada neturėjo žmonos, jis taip pat turėjo mažai draugų, bet turėjo augintinių. IN skirtingų šaltiniųŠiuo klausimu yra įvairių duomenų. Vieni mano, kad jis labai mylėjo gyvūnus, o kiti, atvirkščiai, laikosi keistos istorijos apie šunį, vardu Deimantė. Šiaip ar taip, yra pasakojimas apie tai, kaip Kembridžo universitete Niutoną nuolat trikdė prie durų draskančios katės. Dėl to jis iškvietė stalių ir liepė padaryti dvi skylutes duryse: didelę didelei katei ir mažą kačiukams. Žinoma, kačiukai tik sekė katę, todėl maža skylutė buvo nenaudinga. Galbūt taip ir nebuvo, bet durys Kembridže išliko iki šiol. Jei darytume prielaidą, kad šios skylės padarytos ne Niutono užsakymu, paaiškėtų, kad kartą po universitetą klaidžiojo žmogus su keistu pomėgiu gręžti skyles.

Trys judėjimo dėsniai

Galbūt pasakojimai apie gyvūnus nėra labai teisingi, bet visiškai aišku, kad fizikos atradimus padarė Niutonas. Jis ne tik aprašė gravitaciją, bet ir išvedė tris judėjimo dėsnius. Pagal pirmąjį, objektas lieka ramybėje, nebent jį veikia išorinė jėga. Antrasis teigia, kad objekto judėjimas kinta priklausomai nuo jėgos įtakos. Trečiasis sako, kad kiekvienam veiksmui yra reakcija. Remiantis šiais paprasti dėsniai atsirado sudėtingesnių šiuolaikinės formulės, kurios yra pagrindinė sąvoka. Iki Niutono niekas negalėjo taip aiškiai apibūdinti šio proceso, nors šį klausimą nagrinėjo ir graikų mąstytojai, ir žymūs prancūzų filosofai.

Filosofinis akmuo

Niutono žinių troškulys atvedė jį ne tik prie mokslinių atradimų, bet ir prie originalių alcheminių tyrimų. Pavyzdžiui, jis ieškojo garsiojo filosofinis akmuo. Jis apibūdinamas kaip akmuo ar tirpalas, galintis sukelti transformacijas skirtingos medžiagosį auksą, išgydykite ligas ir net paverskite begalvę karvę bičių spiečiu! Niutono laikais mokslo revoliucija buvo tik pradinėje stadijoje, todėl alchemija išlaikė savo vietą tarp mokslų. Jis norėjo atrasti neribotą galią gamtai ir visais įmanomais būdais eksperimentavo, bandydamas sukurti filosofinį akmenį. Tačiau visi bandymai pasirodė bevaisiai.

Aritmetika

Niutonas greitai išsiaiškino, kad esama jo dienų algebra tiesiog neatitiko mokslininkų poreikių. Pavyzdžiui, tais laikais matematikai galėjo apskaičiuoti laivo greitį, bet nežinojo jo pagreičio. Kai Newtonas maro metu 18 mėnesių praleido nuošalyje, jis pakeitė skaičių sistemą ir sukūrė stebėtinai naudingą įrankį, kurį fizikai, ekonomistai ir kiti naudoja iki šiol.

Šviesos lūžis

1704 m. Niutonas parašė knygą apie šviesos lūžį, pateikdamas neįtikėtiną informaciją apie tų laikų šviesos ir spalvų prigimtį. Iki mokslininko niekas nežinojo, kodėl vaivorykštė tokia spalvinga. Žmonės manė, kad vanduo kažkaip spalvotas saulės spinduliai. Naudodamas lempą ir prizmę, Niutonas pademonstravo šviesos lūžį ir paaiškino vaivorykštės principą!

Veidrodinis teleskopas

Niutono laikais vaizdui padidinti buvo naudojami tik teleskopai su stikliniais lęšiais. Pirmiausia mokslininkas pasiūlė teleskopuose naudoti atspindinčių veidrodžių sistemą. Dėl to vaizdas yra aiškesnis, o teleskopas gali būti mažesnio dydžio. Niutonas asmeniškai sukūrė teleskopo prototipą ir pristatė jį mokslo bendruomenei. Dauguma šiuolaikinių observatorijų naudoja tuos Newtono sukurtus modelius.

Tobula moneta

Išradėjas išties buvo užimtas daug temų vienu metu – pavyzdžiui, jis norėjo nugalėti padirbinėtojus. XVII amžiuje Angliška sistema išgyveno krizę. Monetos buvo sidabrinės, o sidabras kartais buvo vertas daugiau nei iš jo pagamintos monetos nominalas. Dėl to žmonės išlydė monetas, kad galėtų parduoti Prancūzijoje. Buvo naudojamos monetos skirtingų dydžių ir taip skirtingų tipų, kad kartais būdavo sunku net suprasti, ar tai tikrai britiški pinigai – visa tai palengvino ir padirbinėtojų darbą. Niutonas sukūrė aukštos kokybės vienodo dydžio monetas, kurias būtų sunku padirbti. Dėl to padirbinėtojų problema ėmė mažėti. Ar kada nors pastebėjote įpjovas monetų kraštuose? Tai buvo Niutonas, kuris juos pasiūlė!

Aušinimas

Niutonas domėjosi, kaip vyksta aušinimas. Jis atliko daugybę eksperimentų su karštais rutuliais. Jis pastebėjo, kad šilumos nuostolių greitis yra proporcingas temperatūrų skirtumui tarp atmosferos ir objekto. Taip jis sukūrė aušinimo dėsnį. Jo darbai tapo daugelio vėlesnių atradimų pagrindu, įskaitant tai, kaip branduolinis reaktorius ir saugos taisyklės keliaujant į kosmosą.

Apokalipsė

Žmonės visada bijojo apokalipsės, tačiau Niutono taisyklėse tai nebuvo priimtina baisi istorija apie tikėjimą, apie tai negalvojant. Kai XVIII amžiaus pradžioje visuomenėje ėmė kauptis isterija apie pasaulio pabaigą, mokslininkas sėdo prie knygų ir nusprendė išsamiai išnagrinėti šią problemą. Jis puikiai išmanė teologiją, todėl puikiai iššifravo Biblijos eilutes. Jis buvo įsitikinęs, kad Biblijoje yra senovės išmintis, kurią jis gali atpažinti išmokęs žmogus. Dėl to Niutonas padarė išvadą, kad pasaulio pabaiga ateis ne anksčiau kaip 2060 m. Tokia informacija leido šiek tiek sumažinti panikos lygį visuomenėje. Savo tyrimais Niutonas pastatė į savo vietą žmones, kurie skleidė baisius gandus, ir leido visiems įsitikinti, kad apskritai nėra ko bijoti.

Seras Izaokas Niutonas – anglų fizikas, matematikas, astronomas, klasikinės mechanikos kūrėjas, padaręs didžiausią mokslo atradimaižmonijos istorijoje.

Izaokas Niutonas gimė 1643 m. sausio 4 d. (Ggaliaus kalendorius) Woolsthorpe kaime Linkolnšyre. Jis gavo savo vardą savo tėvo garbei, kuris mirė likus 3 mėnesiams iki sūnaus gimimo. Po trejų metų Izaoko motina Anna Ayscough ištekėjo iš naujo. IN nauja šeima gimė dar trys vaikai. Isaacas Newtonas buvo paimtas dėdės Williamo Ayscougho globai.

Vaikystė

Namas, kuriame gimė Niutonas

Izaokas užaugo uždaras ir tylus. Jis labiau norėjo skaityti, o ne bendrauti su bendraamžiais. Mėgo gaminti techninius žaislus: aitvarai, vėjo malūnai, vandens laikrodžiai.

Būdamas 12 metų Niutonas pradėjo lankyti mokyklą Grantame mieste. Jis tuo metu gyveno vaistininko Klarko namuose. Atkaklumas ir sunkus darbas netrukus padarė Newtoną geriausiu savo klasės mokiniu. Tačiau kai Newtonui buvo 16 metų, jo patėvis mirė. Izaoko motina sugrąžino jį į dvarą ir paskyrė jam namų ūkio pareigas. Tačiau Niutonui tai visai nepatiko. Jis mažai tvarkė namus, o mieliau skaitydavo, o ne šią nuobodžią veiklą. Vieną dieną Niutono dėdė, radęs jį su knyga rankose, nustebo pamatęs, kad Niutonas sprendžia matematikos uždavinys. Tiek dėdė, tiek mokyklos mokytoja, įtikino Niutono motiną, kad toks gabus jaunuolis turėtų tęsti mokslus.

Trejybės koledžas

Trejybės koledžas

1661 m. 18-metis Niutonas buvo įtrauktas į Kembridžo universiteto Trinity koledžą kaip sizar studentas. Iš tokių studentų nebuvo imamas mokestis už mokslą. Jie turėjo sumokėti už mokslą baigdami įvairūs darbai Universitete arba aptarnaujantys turtingus studentus.

1664 metais Niutonas išlaikė egzaminus, tapo moksleiviu (stipendiu) ir pradėjo gauti stipendiją.

Niutonas studijavo, pamiršdamas miegą ir poilsį. Studijavo matematiką, astronomiją, optiką, fonetiką ir muzikos teoriją.

1663 m. kovo mėn. kolegijoje buvo atidaryta matematikos katedra. Jai vadovavo matematikas Isaacas Barrowas, būsimasis mokytojas ir Niutono draugas. 1664 metais Niutonas atrado savavališko racionaliojo eksponento dvinario plėtra. Tai buvo pirmasis Niutono matematinis atradimas. Niutonas vėliau sužinos matematinis metodas funkcijos išplėtimas į begalinę eilutę. 1664 m. pabaigoje įgijo bakalauro laipsnį.

Niutonas studijavo fizikų darbus: Galilėjaus, Dekarto, Keplerio. Remdamasis jų teorijomis, jis sukūrė universali sistema ramybė.

Newtono programinė frazė: „Filosofijoje negali būti suverenų, išskyrus tiesą...“. Ar ne čia tai atsitiko? garsioji išraiška: „Platonas mano draugas, bet tiesa brangesnė“?

Didžiojo maro metai

1665–1667 metai buvo Didžiojo maro laikotarpis. Pamokos Trejybės koledže nutrūko ir Niutonas išvyko į Woolsthorpe. Su savimi pasiėmė visus sąsiuvinius ir knygas. Šiais sunkiais „maro metais“ Niutonas nenustojo studijuoti gamtos mokslų. Niutonas tai įrodė, atlikdamas įvairius optinius eksperimentus balta spalva yra visų spektro spalvų mišinys. Gravitacijos dėsnis- tai didžiausias Niutono atradimas, kurį jis padarė „maro metais“. Niutonas galutinai suformulavo šį dėsnį tik atradęs mechanikos dėsnius. Ir šie atradimai buvo paskelbti tik po dešimtmečių.

Moksliniai atradimai

Niutono teleskopas

1672 m. pradžioje Karališkoji draugija pademonstravo atspindintis teleskopas, kuri išgarsino Newtoną. Niutonas tapo nariu Karališkoji draugija.

1686 metais Niutonas suformulavo trys mechanikos dėsniai, aprašė dangaus kūnų orbitas: hiperbolines ir parabolines, įrodė, kad Saulė taip pat paklūsta bendrieji dėsniai judesiai. Visa tai buvo išdėstyta pirmajame „Matematinių principų“ tome.

1669 metais Kembridže ir Oksforde buvo pradėta dėstyti Niutono pasaulinė sistema. Niutonas taip pat tampa Paryžiaus mokslų akademijos užsienio nariu. Tais pačiais metais Niutonas buvo paskirtas monetų kalyklos vadovu. Jis išvyksta iš Kembridžo į Londoną.

1669 m. Niutonas buvo išrinktas į parlamentą. Ten jis išbuvo tik metus. Bet 1701 m. jis vėl ten buvo išrinktas. Tais pačiais metais Niutonas atsistatydino iš Trejybės koledžo profesoriaus pareigų.

1703 m. Niutonas tapo Karališkosios draugijos prezidentu ir liko šiose pareigose iki savo gyvenimo pabaigos.

1704 m. buvo išleista monografija „Optika“. O už 1705 m mokslo nuopelnus Izaokas Niutonas buvo apdovanotas riterio titulu. Tai įvyko pirmą kartą Anglijos istorijoje.

Garsusis paskaitų apie algebrą rinkinys, išleistas 1707 m. ir pavadintas „Visuotine aritmetika“, padėjo pagrindą gimimui. skaitmeninė analizė.

IN pastaraisiais metais Per savo gyvenimą jis parašė „Senovės karalysčių chronologiją“ ir parengė žinyną apie kometas. Niutonas labai tiksliai apskaičiavo Halio kometos orbitą.

Izaokas Niutonas mirė 1727 m. Kensingtone netoli Londono. Palaidotas Vestminsterio abatijoje.

Niutono atradimai leido žmonijai padaryti milžinišką šuolį matematikos, astronomijos ir fizikos raidoje.