Newton leta življenja zakoni odkritja. Isaac Newton: biografija, zanimiva dejstva, video

4. januarja 1643 se je rodil izjemen angleški znanstvenik Isaac Newton. Newtona že od otroštva ni odlikovala le želja po razumevanju sveta, ampak tudi želja po ustvarjanju nečesa novega. Poleg tega to niso bili samo novi zakoni, ampak tudi izumi. Povedali vam bomo o petih izumih Isaaca Newtona.

Vetrnica z miško

Newton je še kot zelo mlad zgradil majhen mlin na veter, ki je pri vseh vzbudil občudovanje. Vendar se Newton ni ustavil pri tem. Namesto vetra je moral mlin premikati živi mlinar – Newton je to vlogo dodelil miški, ki je premikala kolo. Da bi miška splezala na kolo in jo s tem pognala, je čez kolo obesil vrečo z žitom.

Vodna ura

Za izdelavo vodne ure je Newton najprej dobil veliko škatlo, v katero je bil mehanizem. Urni kazalec je poganjal kolo, ki se je vrtelo zaradi delovanja kosa lesa, kos lesa pa je nihal zaradi velikih kapljic vode, ki so padale nanj. Vodna ura je bila tako točna, da jo je uporabljala farmacevtova družina.

Kasneje je Newton, kot znan znanstvenik, nekoč začel pogovor o tej uri in rekel: »Glavna nevšečnost tovrstnega mehanizma je, da je treba vodo spustiti skozi zelo ozko luknjo in se zlahka zamaši, zaradi česar pravilno gibanje je postopoma moteno.”

Newtonov reflektor

Newton je zgradil mešani reflektorski teleskop, sestavljen iz leče in konkavne sferično ogledalo, ki ga je Newton izdelal in brusil sam. Projekt takšnega teleskopa je prvi predlagal znanstvenik James Gregory, vendar ta načrt ni bil nikoli uresničen. Tudi prva Newtonova zasnova se je izkazala za neuspešno, a je naslednja s skrbneje poliranim ogledalom kljub majhnosti dala 40-kratno povečanje kakovosti.

Praktični pomen izuma je bil velik: astronomska opazovanja so služila natančna definicijačasa, ki pa je bil potreben za plovbo po morju.

Skuter

Newtonov skuter je bil voziček kot kombi. Oseba, ki sedi v vozičku, deluje na ročaj in požene kolesa. Nevšečnost takšnega skuterja je bila, da se je lahko premikal le po gladki površini. Kljub temu ta izum dokazuje Newtonove ogromne inženirske sposobnosti: številni samouki mehaniki so ponoreli, ko so izumljali kolo.

Isaac Newton se je rodil v kmečki družini v vasi Wilsthorpe v Lincolnshiru v vzhodni Angliji ob obali severno morje. Po uspešno zaključeni šoli v mestu Grantham je mladenič vstopil v Trinity College Univerze v Cambridgeu. Med slavnimi diplomanti kolidža so filozof Francis Bacon, lord Byron, pisatelj Vladimir Nabokov, angleška kralja Edvard VII. in Jurij VI. ter valižanski princ Charles. Zanimivo je, da je Newton postal diplomiran leta 1664, ko je že naredil svoje prvo odkritje. Z izbruhom kuge je mladi znanstvenik odšel domov, vendar se je leta 1667 vrnil v Cambridge in leta 1668 postal magister Trinity Collegea. Vklopljeno naslednje leto 26-letni Newton je postal profesor matematike in optike ter zamenjal svojega učitelja Barrowa, ki je bil imenovan za kraljevega kaplana. Leta 1696 je kralj William III Oranski Newtona imenoval za skrbnika kovnice, tri leta kasneje pa za upravitelja. Na tem položaju se je znanstvenik aktivno boril proti ponarejevalcem in izvedel več reform, ki so v desetletjih vodile k povečanju blaginje države. Leta 1714 je Newton napisal članek »Observations Concerning the Value of Gold and Silver«, v katerem je povzel svoje izkušnje s finančno regulacijo v vladnem uradu.
Dejstvo
Isaac Newton se ni nikoli poročil.

14 glavnih odkritij Isaaca Newtona

1. Newtonov binom. Newton je svoje prvo matematično odkritje naredil pri 21 letih. Kot študent je izpeljal binomsko formulo. Newtonov binom je formula za razgradnjo poljubnega polinoma naravna stopnja binom (a + b) na potenco n. Danes vsi poznajo formulo za kvadrat vsote a + b, a da ne bi prišlo do napake pri določanju koeficientov pri povečanju eksponenta, se uporablja Newtonova binomska formula. S tem odkritjem je znanstvenik prišel do svojega drugega pomembno odkritje– razširitev funkcije v neskončno vrsto, kasneje imenovana Newton-Leibnizova formula.
2. Algebraična krivulja 3. reda. Newton je dokazal, da je za vsako kocko (algebrsko krivuljo) mogoče izbrati koordinatni sistem, v katerem bo imela eno od vrst, ki jih je navedel, in tudi razdelil krivulje na razrede, rodove in vrste.
3. Diferencialni in integralni račun. Newtonov glavni analitični dosežek je bila razširitev vseh možnih funkcij v potenčne vrste. Poleg tega je izdelal tabelo protiodvodov (integralov), ki je bila skoraj nespremenjena vključena v vse sodobnih učbenikov matematična analiza. Izum je znanstveniku po njegovih besedah ​​omogočil primerjavo območij katere koli figure "v pol četrt ure".
4. Newtonova metoda. Newtonov algoritem (znan tudi kot tangentna metoda) je iterativna numerična metoda za iskanje korena (ničle) dane funkcije.

5. Teorija barv. Pri 22 letih je, kot je rekel sam znanstvenik, »prejel teorijo barv«. Newton je bil tisti, ki je neprekinjeni spekter prvi razdelil na sedem barv: rdečo, oranžno, rumeno, zeleno, modro, indigo in vijolično. Narava barve in eksperimenti z razgradnjo bele na 7 komponentnih barv, opisani v Newtonovi "Optici", so bili osnova za razvoj sodobne optike.

6. Zakon univerzalne gravitacije. Leta 1686 je Newton odkril zakon univerzalne gravitacije. Zamisel o gravitaciji je bila izražena že prej (na primer Epikur in Descartes), vendar pred Newtonom nihče ni mogel matematično povezati zakona gravitacije (sila, ki je sorazmerna s kvadratom razdalje) in zakonov gibanja planetov (to so Keplerjevi zakoni). Newton je prvi uganil, da gravitacija deluje med katerima koli dvema telesoma v vesolju, da gibanje padajočega jabolka in vrtenje Lune okoli Zemlje nadzoruje ista sila. Tako je Newtonovo odkritje postalo osnova druge znanosti - nebesna mehanika.

7. Prvi Newtonov zakon: Zakon vztrajnosti. Prvi od treh zakonov, ki so osnova klasične mehanike. Vztrajnost je lastnost telesa, da ohrani svojo hitrost gibanja nespremenjeno po velikosti in smeri, ko nanj ne deluje nobena sila.

8. Drugi Newtonov zakon: Diferencialni zakon gibanja. Zakon opisuje razmerje med silo, ki deluje na telo (materialno točko) in kasnejšim pospeškom.

9. Newtonov tretji zakon. Zakon opisuje, kako dve materialni točki medsebojno delujeta, in navaja, da je sila delovanja v nasprotni smeri od sile interakcije. Poleg tega je sila vedno posledica medsebojnega delovanja teles. In ne glede na to, kako telesa medsebojno delujejo prek sil, ne morejo spremeniti svoje skupne zagonske količine: to sledi zakonu o ohranitvi zagonske količine. Dinamika, ki temelji na Newtonovih zakonih, se imenuje klasična dinamika in opisuje gibanje predmetov s hitrostmi od frakcij milimetrov na sekundo do kilometrov na sekundo.

10. Zrcalni teleskop. Optični teleskop, kjer je zrcalo uporabljeno kot svetlobni element, je kljub majhnosti omogočil 40-kratno povečavo. Visoka kvaliteta. Zahvaljujoč svojemu izumu leta 1668 je Newton zaslovel in postal član Kraljeva družba. Kasneje so izboljšani reflektorji postali glavno orodje astronomov, z njihovo pomočjo je bil odkrit zlasti planet Uran.
11. maša. Maso kot znanstveni izraz je uvedel Newton kot merilo za količino snovi: pred tem so naravoslovci operirali s pojmom teže.
12. Newtonovo nihalo. Za prikaz pretvorbe energije je bil izumljen mehanski sistem več kroglic, obešenih na nitke v eni ravnini, ki nihajo v tej ravnini in se udarjajo druga ob drugo. različne vrste drug v drugega: kinetični v potencialni ali obratno. Izum se je v zgodovino zapisal kot Newtonova zibelka.
13. Interpolacijske formule. Formule računalniške matematike se uporabljajo za iskanje vmesnih vrednosti količine iz obstoječega diskretnega (diskontinuiranega) niza znanih vrednosti.
14. “Univerzalna aritmetika.” Leta 1707 je Newton izdal monografijo o algebri in s tem pomembno prispeval k razvoju te veje matematike. Med odkritji Newtonovega dela: ena prvih formulacij temeljnega izreka algebre in posplošitev Descartesovega izreka.

Eden najbolj znanih Newtonovih filozofskih izrekov:

V filozofiji ne more biti suverena razen resnice ... Keplerju, Galileju, Descartesu moramo postaviti zlate spomenike in na vsakega napisati: »Platon je prijatelj, Aristotel je prijatelj, a glavni prijatelj- resnica."

Newton se je rodil v družini kmeta, vendar je imel srečo dobri prijatelji in mu je uspelo pobegniti podeželsko življenje v znanstveno okolje. Zahvaljujoč temu se je pojavil velik znanstvenik, ki je lahko odkril več kot en zakon fizike in astronomije ter oblikoval številne pomembne teorije na področju matematike in fizike.

Družina in otroštvo

Isaac je bil sin kmeta iz Woolsthorpa. Njegov oče je bil iz revnih kmetov, ki so po naključju pridobili zemljo in zahvaljujoč temu uspeli. Toda njegov oče ni dočakal Isaacovega rojstva – umrl je nekaj tednov prej. Deček je dobil ime po njem.

Ko je bil Newton star tri leta, se je njegova mati ponovno poročila – z bogatim kmetom, skoraj trikrat starejšim od nje. Po rojstvu še treh otrok v novem zakonu je Isaaca začel preučevati mamin brat William Ayscough. Toda stric Newton ni mogel dati vsaj nobene izobrazbe, zato je bil deček prepuščen samemu sebi - igral se je z mehanskimi igračami, ki jih je izdelal lastnoročno, poleg tega pa je bil nekoliko zaprt.

Novi mož Isaacove matere je živel z njo le sedem let in umrl. Polovica dediščine je pripadla vdovi in ​​takoj je vse prenesla na Izaka. Kljub temu, da se je mama vrnila domov, fantku ni posvečala skoraj nobene pozornosti, saj so ga mlajši otroci še bolj zahtevali, pomočnikov pa ni imela.

Newton je pri dvanajstih šel v šolo v sosednjem mestu Grantham. Da bi se izognil poti vsak dan več milj domov, so ga namestili v hišo lokalnega farmacevta, gospoda Clarka. V šoli je deček "razcvetel": pohlepno je zajemal novo znanje, učitelji so bili navdušeni nad njegovo inteligenco in sposobnostmi. Toda po štirih letih je mama potrebovala pomočnika in odločila se je, da bo njen 16-letni sin zmogel kmetijo.

Toda tudi po vrnitvi domov se Isaac ne mudi reševati gospodarskih težav, ampak bere knjige, piše poezijo in še naprej izumlja različne mehanizme. Zato so se prijatelji obrnili na njegovo mamo, da bi fanta vrnila v šolo. Med njimi je bil učitelj na Trinity Collegeu, znanec istega farmacevta, pri katerem je Isaac živel med študijem. S skupnimi močmi Newton je šel študirat na Cambridge.

Univerza, kuga in odkritje

Leta 1661 je fant uspešno opravil izpit iz latinščine in bil vpisan na College of the Holy Trinity na Univerzi v Cambridgeu kot študent, ki namesto da bi plačal študij, opravlja različne naloge in dela v korist svojega alma mater.

Ker je bilo življenje v Angliji v tistih letih zelo težko, v Cambridgeu ni bilo najbolje. Biografi se strinjajo, da so bila leta na fakulteti tista, ki so okrepila znanstvenikov značaj in njegovo željo, da z lastnim trudom pride do bistva teme. Tri leta kasneje je že dosegel štipendijo.

Leta 1664 je Isaac Barrow postal eden od Newtonovih učiteljev, ki mu je privzgojil ljubezen do matematike. V teh letih je Newton naredil svoje prvo odkritje v matematiki, danes znano kot Newtonov binom.

Nekaj ​​mesecev kasneje so študij na Cambridgeu prekinili zaradi epidemije kuge, ki je razsajala Anglijo. Newton se je vrnil domov, kjer je nadaljeval svoje znanstveno delo. V teh letih je začel razvijati zakon, ki je od takrat dobil ime Newton-Leibniz; v svojem domu ugotovil, da Bela barva- nič drugega kot mešanica vseh barv in se imenuje pojav "spekter". Takrat je odkril svoj slavni zakon univerzalne gravitacije.

Kar je bila značilnost Newtonovega značaja in ni bilo zelo koristno za znanost, je njegovo pretirana skromnost. Nekatere svoje raziskave je objavil šele 20-30 let po njihovih odkritjih. Nekatere so našli tri stoletja po njegovi smrti.

Leta 1667 se je Newton vrnil na kolidž, leto kasneje pa je postal mojster in bil povabljen k delu kot učitelj. Toda Isaac ni maral predavati in med svojimi študenti ni bil posebno priljubljen.

Leta 1669 so različni matematiki začeli objavljati svoje različice razširitev neskončnih nizov. Kljub temu, da je Newton svojo teorijo na to temo razvil že pred mnogimi leti, je ni nikoli nikjer objavil. Spet iz skromnosti. Ampak njega bivši učitelj, zdaj pa je Barrowov prijatelj prepričal Isaaca. In napisal je "Analizo z uporabo enačb z neskončnim številom členov", kjer je na kratko in v bistvu orisal svoja odkritja. In čeprav je Newton prosil, naj ne izdajo njegovega imena, se Barrow ni mogel upreti. Tako so znanstveniki po vsem svetu prvič izvedeli za Newtona.

Istega leta prevzame Barrow in postane profesor matematike in optike na Trinity College. In odkar mu je Barrow zapustil svoj laboratorij, se Isaac zanima za alkimijo in izvaja številne poskuse na to temo. Ni pa opustil raziskovanja s svetlobo. Tako je razvil svoj prvi zrcalni teleskop, ki je dal 40-kratno povečavo. Za nov razvoj se je začel zanimati kraljev dvor, ki je bil po predstavitvi znanstvenikom mehanizem ocenjen kot revolucionaren in zelo potreben, predvsem za mornarje. In Newton leta 1672 je bil sprejet v Royal znanstveno društvo. Toda po prvi polemiki o spektru se je Isaac odločil zapustiti organizacijo - bil je utrujen od sporov in razprav, navajen je delati sam in brez nepotrebnega hrepenenja. Komaj so ga prepričali, da je ostal v Kraljevi družbi, vendar so znanstvenikovi stiki z njimi postali minimalni.

Rojstvo fizike kot znanosti

V letih 1684-1686 je Newton napisal svoje prvo veliko tiskano delo, »Matematična načela naravne filozofije«. K objavi ga je prepričal drug znanstvenik, Edmond Halley, ki je prvi predlagal razvoj formule za eliptično gibanje v orbiti planetov z uporabo formule zakona gravitacije. In potem se je izkazalo, da je Newton že zdavnaj vse odločil. Halley se ni umaknil, dokler ni od Isaaca izvabil obljube, da bo delo objavil, in ta se je strinjal.

Pisanje je trajalo dve leti, sam Halley je privolil v financiranje objave in leta 1686 je končno ugledala svet.

V tej knjigi je znanstvenik prvič uporabil pojme "zunanja sila", "masa" in "gibalna količina". Newton je podal tri osnovne zakone mehanike in sklepal iz Keplerjevih zakonov.

Prva naklada 300 izvodov je bila razprodana v štirih letih, kar je bilo po standardih tistega časa zmagoslavje. Skupno je bila knjiga v času znanstvenikovega življenja ponovno izdana trikrat.

Priznanje in uspeh

Leta 1689 je bil Newton izvoljen za poslanca Univerze v Cambridgeu. Leto kasneje je urejeno drugič.

Leta 1696 je Newton zahvaljujoč pomoči svojega nekdanjega študenta, zdaj pa predsednika Kraljeve družbe in državnega kanclerja Montaguja, postal skrbnik kovnice, zaradi česar se je preselil v London. Skupaj uredijo in izvedejo posle kovnice denarna reforma s ponovnim kovanjem kovancev.

Leta 1699 so Newtonov sistem sveta začeli poučevati v njegovem rodnem Cambridgeu, pet let kasneje pa se je isti tečaj predavanj pojavil v Oxfordu.

Sprejet je bil tudi v Pariški znanstveni klub, s čimer je Newton postal častni tuji član društva.

Zadnja leta in smrt

Leta 1704 je Newton objavil svoje delo O optiki, leto pozneje pa ga je kraljica Ana povzdignila v viteza.

Zadnja leta Newtonovega življenja so minila v ponatisu Principia in pripravi posodobitev za naslednje izdaje. Poleg tega je napisal "Kronologijo starodavnih kraljestev".

Leta 1725 se mu je zdravje resno poslabšalo in iz živahnega Londona se je preselil v Kensington. Tam je umrl v spanju. Njegovo truplo je bilo pokopano v Westminstrski opatiji.

• Newtonov viteški naziv je bil prvi angleška zgodovina ob podelitvi viteškega naziva za znanstvene zasluge. Newton je pridobil lasten grb in ne zelo zanesljiv rodovnik.
• Proti koncu življenja se je Newton sprl z Leibnizom, kar je slabo vplivalo predvsem na britansko in evropsko znanost – zaradi teh prepirov ni prišlo do številnih odkritij.
• Enota za silo v mednarodnem sistemu enot (SI) je dobila ime po Newtonu.
• Legenda o Newtonovem jabolku se je močno razširila po zaslugi Voltaira.

Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec

Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Uvod

Biografija

Znanstvena odkritja

Matematika

Mehanika

Astronomija

Zaključek

Bibliografija

Uvod

Relevantnost te teme je v tem, da z deli Newtona, z njegovim sistemom sveta, dobi klasična fizika obraz. On je začel novo obdobje v razvoju fizike in matematike.

Newton je dokončal ustvarjanje teoretične fizike, ki jo je začel Galileo, ki je temeljila na eni strani na eksperimentalnih podatkih, na drugi pa na kvantitativnem in matematičnem opisu narave. V matematiki se pojavljajo močne analitične metode. V fiziki je glavna metoda preučevanja narave konstrukcija ustreznih matematičnih modelov naravni procesi in intenzivno raziskovanje teh modelov s sistematično uporabo vse moči novega matematičnega aparata.

Njegovi najpomembnejši dosežki so zakoni gibanja, ki so postavili temelje mehanike kot znanstvena disciplina. Odkril je zakon univerzalne gravitacije in razvil račun (diferencialni in integralni), ki je od takrat pomembno orodje za fizike in matematike. Newton je zgradil prvi refleksni teleskop in bil prvi, ki je razdelil svetlobo spektralne barve z uporabo prizme. Proučeval je tudi pojave toplote, akustiko in obnašanje tekočin. Enota za silo, newton, je poimenovana v njegovo čast.

Newton se je ukvarjal tudi z aktualnimi teološkimi problemi in razvil natančno metodološko teorijo. brez pravilno razumevanje Ne bomo mogli popolnoma razumeti niti pomembnega dela angleškega empirizma, niti razsvetljenstva, zlasti francoskega, niti samega Kanta. Dejansko je »um« angleških empirikov, omejen in nadzorovan z »izkušnjo«, brez katere se ne more več svobodno in poljubno gibati v svetu entitet, Newtonov »um«.

Treba je priznati, da vsa ta odkritja ljudje v sodobnem svetu pogosto uporabljajo na različnih znanstvenih področjih.

Namen tega eseja je analizirati odkritja Isaaca Newtona in mehanistično sliko sveta, ki jo je oblikoval.

Za dosego tega cilja dosledno rešujem naslednje naloge:

2. Razmislite o življenju in delu Newtona

samo zato, ker sem stal na ramenih velikanov"

I. Newton

Isaac Newton - angleški matematik in naravoslovec, mehanik, astronom in fizik, ustanovitelj klasična fizika- rojen na božični dan 1642 (novi stil - 4. januar 1643) v vasi Woolsthorpe v Lincolnshiru.

Oče Isaaca Newtona, revni kmet, je umrl nekaj mesecev pred sinovim rojstvom, zato je bil Isaac kot otrok v oskrbi sorodnikov. Isaac Newton je dobil prvo izobrazbo in vzgojo pri babici, nato pa je študiral na mestni šoli Grantham.

Kot deček je rad izdeloval mehanske igrače, makete vodnih mlinov in zmajev. Kasneje je bil odličen brus zrcal, prizm in leč.

Leta 1661 je Newton zasedel eno od prostih mest za revne študente na Trinity College Univerze v Cambridgeu. Leta 1665 je Newton diplomiral. V begu pred grozotami kuge, ki je zajela Anglijo, je Newton za dve leti odšel v rodni Woolsthorpe. Tu dela aktivno in zelo plodno. Newton je dve kužni leti - 1665 in 1666 - štel za razcvet svojih ustvarjalnih moči. Tu je rasla pod okni njegove hiše znana jablana: Splošno znana je zgodba, da je Newtonovo odkritje univerzalne gravitacije spodbudilo nepričakovano, da je jabolko padlo z drevesa. Toda tudi drugi znanstveniki so videli padanje predmetov in to poskušali razložiti. Vendar pred Newtonom to ni uspelo nikomur. Zakaj jabolko vedno ne pade na stran, je pomislil, ampak naravnost na tla? O tem problemu je prvič razmišljal že v mladosti, a je njegovo rešitev objavil šele dvajset let pozneje. Newtonova odkritja niso bila naključje. O svojih zaključkih je dolgo razmišljal in jih objavil šele, ko je bil popolnoma prepričan o njihovi točnosti in točnosti. Newton je ugotovil, da je gibanje padajočega jabolka, vrženega kamna, lune in planetov podrejeno splošnemu zakonu privlačnosti, ki deluje med vsemi telesi. Ta zakon še vedno ostaja osnova vseh astronomskih izračunov. Z njegovo pomočjo znanstveniki natančno napovejo sončne mrke in izračunajo trajektorije vesoljskih plovil.

Tudi v Woolsthorpu so se začeli slavni Newtonovi optični poskusi, rodila se je "metoda fluksij" - začetek diferencialnih in integralni račun.

Leta 1668 je Newton prejel magisterij in začel nadomeščati svojega učitelja na univerzi - slavni matematik Barrow. V tem času je Newton pridobival slavo kot fizik.

Umetnost poliranja zrcal je Newtonu še posebej koristila pri izdelavi teleskopa za opazovanje zvezdnatega neba. Leta 1668 je osebno zgradil svoj prvi zrcalni teleskop. Postal je ponos celotne Anglije. Sam Newton je zelo cenil ta izum, kar mu je omogočilo, da je postal član Kraljeve družbe v Londonu. Newton je izboljšano različico teleskopa poslal kot darilo kralju Karlu II.

Newton zbrani velika zbirka različno optični instrumenti in z njimi izvajal poskuse v svojem laboratoriju. Zahvaljujoč tem poskusom je bil Newton prvi znanstvenik, ki je razumel izvor različnih barv v spektru in pravilno razložil bogastvo barv v naravi. Ta razlaga je bila tako nova in nepričakovana, da je tudi največji znanstveniki tistega časa niso takoj razumeli in so dolga leta imeli hude spore z Newtonom.

Leta 1669 mu je Barrow dodelil Lucasovo katedro na univerzi in od takrat naprej je Newton dolga leta predaval matematiko in optiko na Univerzi v Cambridgeu.

Fizika in matematika si vedno pomagata. Newton je odlično razumel, da fizika ne more brez matematike; matematične metode, iz katerega se je rodila sodobna višja matematika, ki jo zdaj pozna vsak fizik in inženir.

Leta 1695 je bil imenovan za oskrbnika, od leta 1699 pa za glavnega direktorja kovnice v Londonu in tam ustanovil podjetje s kovanci ter izvedel potrebno reformo. Medtem ko je Newton služil kot nadzornik kovnice, je večino časa posvetil organiziranju angleškega kovanja kovancev in pripravam za objavo svojega dela iz prejšnjih let. Osnove znanstvena dediščina Newton je vsebovan v njegovih glavnih delih - "Matematični principi naravne filozofije" in "Optika".

Newton se je med drugim zanimal za alkimijo, astrologijo in teologijo ter poskušal celo vzpostaviti svetopisemsko kronologijo. Študiral je tudi kemijo in preučevanje lastnosti kovin. Veliki znanstvenik je bil zelo skromen človek. Neprestano je bil zaposlen z delom, ki ga je tako zaneslo, da je pozabil na kosilo. Spal je le štiri ali pet ur na noč. Newton je zadnja leta svojega življenja preživel v Londonu. Tu objavlja in ponovno objavlja svoja znanstvena dela, veliko dela kot predsednik Kraljeve družbe v Londonu, piše teološke razprave in se ukvarja z zgodovinopisjem. Isaac Newton je bil globoko veren človek, kristjan. Zanj ni bilo konflikta med znanostjo in vero. Avtor velikih "Načel" je postal avtor teoloških del "Komentarji na knjigo preroka Daniela", "Apokalipsa", "Kronologija". Newton je obravnaval tako preučevanje narave kot sveto pismo. Newton je tako kot mnogi veliki znanstveniki, rojeni iz človeštva, razumel, da sta znanost in religija različni obliki razumevanja bivanja, ki bogatita človeško zavest, in tu ni iskal protislovij.

Sir Isaac Newton je umrl 31. marca 1727, star 84 let, in je bil pokopan v Westminstrski opatiji.

Newtonova fizika opisuje model vesolja, v katerem se zdi, da je vse vnaprej določeno z znanimi fizikalnimi zakoni. In čeprav je Albert Einstein v 20. stoletju pokazal, da Newtonovi zakoni ne veljajo pri hitrostih blizu svetlobne hitrosti, se zakoni Isaaca Newtona v sodobnem svetu uporabljajo za številne namene.

Znanstvena odkritja

Newtonova znanstvena zapuščina je omejena na štiri glavna področja: matematiko, mehaniko, astronomijo in optiko.

Oglejmo si podrobneje njegov prispevek k tem znanostim.

matematikaatika

najprej matematična odkritja Newton se je kot študent ukvarjal z: klasifikacijo algebrskih krivulj 3. reda (krivulje 2. reda je proučeval Fermat) in binomsko ekspanzijo poljubne (ne nujno cele) stopnje, iz katere se je začela Newtonova teorija neskončnih nizov - a novo in najmočnejše orodje analizo. Newton je smatral širitev serije za osnovno in splošna metoda analizo funkcij in v tej zadevi dosegel vrhove mojstrstva. Uporabljal je serije za računanje tabel, reševanje enačb (vključno z diferencialnimi) in proučevanje obnašanja funkcij. Newtonu je uspelo pridobiti razširitve za vse funkcije, ki so bile takrat standardne.

Newton je razvil diferencialni in integralni račun sočasno z G. Leibnizom (malo prej) in neodvisno od njega. Pred Newtonom dejanja z neskončno malimi niso bila povezana enotna teorija in so bili v naravi razpršenih duhovitih tehnik. Izdelava sistemske matematične analize reducira reševanje relevantnih problemov v veliki meri na tehnično raven. Pojavil se je kompleks konceptov, operacij in simbolov, ki so postali izhodišče nadaljnji razvoj matematika. Naslednje stoletje, 18. stoletje, je postalo stoletje burno in izjemno uspešen razvoj analitične metode.

Morda je Newton prišel na idejo o analizi z diferenčnimi metodami, ki jih je veliko in poglobljeno študiral. Res je, da Newton v svojih "Načelih" skoraj ni uporabljal neskončno malih, pri čemer se je držal starodavnih (geometričnih) dokaznih metod, v drugih delih pa jih je prosto uporabljal.

Izhodišče za diferencialni in integralni račun so bila dela Cavalierija in predvsem Fermata, ki je že znal (za algebraične krivulje) risati tangente, poiskati ekstreme, prevojne točke in ukrivljenost krivulje ter izračunati ploščino njenega segmenta. . Sam Newton je med drugimi predhodniki imenoval Wallisa, Barrowa in škotskega znanstvenika Jamesa Gregoryja. Koncepta funkcije še ni bilo; vse krivulje je kinematično interpretiral kot trajektorije gibljive točke.

Že kot študent je Newton spoznal, da sta diferenciacija in integracija medsebojno obratni operaciji. Ta temeljni teorem analize se je bolj ali manj jasno pojavil že v delih Torricellija, Gregoryja in Barrowa, toda šele Newton je spoznal, da je na tej podlagi mogoče pridobiti ne le posamezna odkritja, temveč močan sistemski račun, podoben algebri, z jasnimi pravili in velikanskimi možnostmi.

Newton se skoraj 30 let ni potrudil, da bi objavil svojo različico analize, čeprav je v pismih (zlasti Leibnizu) voljno delil veliko tega, kar je dosegel. Medtem se je Leibnizova različica od leta 1676 na široko in odkrito širila po Evropi. Šele leta 1693 se je pojavila prva predstavitev Newtonove različice - v obliki dodatka k Wallisovemu Traktatu o algebri. Moramo priznati, da sta Newtonova terminologija in simbolika precej okorna v primerjavi z Leibnizovo: fluxion (derivacija), fluente (antiderivacija), moment magnitude (diferencial) itd. Samo Newtonov zapis je »ohranjen v matematiki«. o»za infinitezimalno dt(vendar je to črko že prej uporabljal Gregor v enakem pomenu), in tudi piko nad črko kot simbol izpeljanke glede na čas.

Newton je objavil dokaj popolno izjavo o načelih analize šele v delu "O kvadraturi krivulj" (1704), priloženem njegovi monografiji "Optika". Skoraj vse predstavljeno gradivo je bilo pripravljeno že v 1670-ih in 1680-ih, a šele zdaj sta Gregory in Halley prepričala Newtona, da objavi delo, ki je s 40-letno zamudo postalo Newtonovo prvo tiskano delo o analizi. Tu se je Newton pojavil izpeljanke višjih redov, našel vrednosti integralov različnih racionalnih in iracionalne funkcije, podani so primeri rešitev diferencialne enačbe 1. naročilo.

Leta 1707 je izšla knjiga "Univerzalna aritmetika". Predstavlja različne numerične metode. Newton je vedno plačal velika pozornost približna rešitev enačb. Newtonova znana metoda je omogočila iskanje korenin enačb s prej nepredstavljivo hitrostjo in natančnostjo (objavljeno v Wallis' Algebra, 1685). Moderen videz Newtonovo iterativno metodo je uvedel Joseph Raphson (1690).

Leta 1711 je po 40 letih končno izšla Analiza z enačbami z neskončnim številom členov. V tem delu Newton z enako lahkoto raziskuje tako algebraične kot "mehanske" krivulje (cikloida, kvadrattriksa). Pojavijo se delni izpeljanki. Istega leta je bila objavljena "Metoda razlik", kjer je Newton predlagal interpolacijsko formulo za izvedbo (n+1) podane točke z enako ali neenakomerno oddaljenimi abscisami polinoma n-th red. To je diferencialni analog Taylorjeve formule.

Leta 1736 je bilo posthumno objavljeno končno delo, »Metoda fluksij in neskončnih nizov«, ki je bilo bistveno naprednejše v primerjavi z »Analizo z enačbami«. Zagotavlja številne primere iskanja ekstremov, tangent in normal, izračunavanja polmerov in središč ukrivljenosti v kartezičnem in polarne koordinate, iskanje prevojnih točk itd. V istem delu so bile izvedene kvadrature in ravnanja različnih krivulj.

Treba je opozoriti, da Newton analize ni le razvil v celoti, ampak je tudi poskušal strogo utemeljiti njena načela. Če se je Leibniz nagibal k ideji o dejanskih neskončno malih, potem je Newton predlagal (v Principia) splošno teorijo prehodov v meje, ki jo je nekoliko cvetoče poimenoval »metoda prvega in zadnje razmerje" Sodobni izraz "meja" (lat. limete), čeprav ni jasnega opisa bistva tega izraza, kar pomeni intuitivno razumevanje. Teorija limitov je podana v 11 lemah v I. knjigi Elementov; ena lema je tudi v knjigi II. Ni aritmetike limitov, ni dokaza o edinstvenosti limita in njena povezava z neskončno malimi ni razkrita. Vendar pa Newton upravičeno opozarja na večjo strogost tega pristopa v primerjavi z "grobo" metodo nedeljivih. Kljub temu pa Newton v II.

Omeniti velja, da Newtona sploh ni zanimala teorija števil. Očitno mu je bila fizika veliko bližje matematiki.

Mehanika

Na področju mehanike Newton ni le razvil načel Galileja in drugih znanstvenikov, temveč je dal tudi nova načela, da ne omenjamo številnih izjemnih posameznih izrekov.

Newtonova zasluga je v rešitvi dveh temeljnih problemov.

Ustvarjanje aksiomatske osnove za mehaniko, ki je to znanost dejansko prenesla v kategorijo strogih matematičnih teorij.

Ustvarjanje dinamike, ki povezuje vedenje telesa z lastnostmi zunanji vplivi nanj (sila).

Poleg tega je Newton dokončno pokopal že od antičnih časov zakoreninjeno idejo, da so zakoni gibanja zemeljskega in nebesna telesa popolnoma drugačen. V njegovem modelu sveta je celotno vesolje podvrženo enotnim zakonom, ki jih je mogoče matematično oblikovati.

Po samem Newtonu je Galileo postavil načela, ki jih je Newton imenoval "prva dva zakona gibanja"; poleg teh dveh zakonov je Newton oblikoval še tretji zakon gibanja.

Newtonov prvi zakon

Vsako telo je v stanju mirovanja ali enotnosti pravokotno gibanje, dokler nanj ne deluje neka sila in ga prisili, da to stanje spremeni.

Ta zakon pravi, da če katerega koli materialnega delca ali telesa preprosto ne motimo, se bo samo še naprej premikalo v ravni črti s konstantno hitrostjo. Če se telo giblje enakomerno premo, se bo še naprej gibalo premo s konstantno hitrostjo. Če telo miruje, bo mirovalo, dokler nanj ne delujejo zunanje sile. Da bi preprosto premaknili fizično telo z njegovega mesta, je treba nanj uporabiti zunanjo silo. Na primer letalo: nikoli se ne bo premaknilo, dokler se ne zaženejo motorji. Zdelo bi se, da je opazovanje samoumevno, a takoj ko človek odvrne pozornost od premočrtnega gibanja, se ne zdi več tako. Ko se telo giblje po inerciji vzdolž zaprte ciklične trajektorije, njegova analiza s položaja prvega Newtonovega zakona omogoča le natančno določitev njegovih značilnosti.

Še en primer: atletsko kladivo - žoga na koncu vrvice, ki jo vrtite okoli glave. V tem primeru se jedro ne giblje premočrtno, ampak krožno - kar pomeni, da ga po prvem zakonu Newtona nekaj zadržuje; to »nekaj« je centripetalna sila, ki deluje na jedro in ga vrti. V resnici je precej opazno - ročaj atletskega kladiva močno pritiska na vaše dlani. Če sprostite roko in sprostite kladivo, se bo - v odsotnosti zunanjih sil - takoj pognalo v ravni črti. Natančneje bi bilo reči, da se bo kladivo tako obnašalo idealne razmere(na primer v vesolje), ker pod vplivom sile gravitacijska privlačnost Na tleh bo letel strogo v ravni črti le v trenutku, ko ga boste spustili, v prihodnosti pa se bo pot leta vedno bolj odmikala v smeri zemeljsko površje. Če poskušate kladivo dejansko izpustiti, se izkaže, da bo kladivo, izpuščeno iz krožne orbite, potovalo strogo vzdolž ravne črte, ki je tangentna (pravokotna na polmer kroga, vzdolž katerega je bilo zavrteno) z linearno hitrostjo, ki je enaka na hitrost njegove revolucije v "orbiti".

Če jedro atletskega kladiva zamenjamo s planetom, kladivo s Soncem in struno s silo gravitacijske privlačnosti, dobimo Newtonov model. solarni sistem.

Takšna analiza dogajanja, ko eno telo kroži okoli drugega po krožni tirnici, se na prvi pogled zdi nekaj samoumevnega, a ne smemo pozabiti, da je vključevala celo vrsto zaključkov najboljših predstavnikov znanstvene misli prejšnje generacije. (samo spomnite se Galilea Galileija). Težava je v tem, da je nebesno (in katero koli drugo) telo, ko se giblje po stacionarni krožni orbiti, videti zelo spokojno in se zdi, da je v stanju stabilnega dinamičnega in kinematskega ravnovesja. Vendar, če pogledate, je shranjen samo modul ( absolutna vrednost) linearna hitrost tako telo, medtem ko se njegova smer nenehno spreminja pod vplivom gravitacijske privlačnosti. To pomeni, da se nebesno telo giblje enakomerno pospešeno. Sam Newton je pospeševanje imenoval »sprememba gibanja«.

Prvi Newtonov zakon ima še eno pomembno vlogo z vidika odnosa naravoslovcev do narave materialnega sveta. Pomeni, da vsaka sprememba vzorca gibanja telesa kaže na prisotnost zunanjih sil, ki delujejo nanj. Na primer, če železni opilki odbijajo in se prilepijo na magnet ali pa se oblačila, posušena v pralno-sušilnem stroju, zlepijo in posušijo drug ob drugem, lahko trdimo, da so ti učinki posledica naravnih sil (v navedenih primerih so to magnetne in elektrostatične sile privlačnost).

INNewtonov drugi zakon

Sprememba gibanja je sorazmerna gonilna sila in je usmerjen vzdolž premice, vzdolž katere deluje dana sila.

Če prvi Newtonov zakon pomaga ugotoviti, ali je telo pod vplivom zunanjih sil, potem drugi zakon opisuje, kaj se zgodi z fizično telo pod njihovim vplivom. Večja kot je vsota zunanjih sil, ki delujejo na telo, pravi ta zakon, tem večji pospešek pridobi telo. Tokrat. Hkrati kot bolj masivno telo, ki mu je priloženo enak znesek zunanjih sil, manjši pospešek dobi. To sta dve. Intuitivno se ti dve dejstvi zdita samoumevni in v matematična oblika napisani so takole:

kjer je F sila, m masa in pospešek. To je verjetno najbolj uporaben in najpogosteje uporabljen za uporabne namene od vseh. fizikalne enačbe. Dovolj je vedeti velikost in smer vseh sil, ki delujejo mehanski sistem, in masa materialna telesa, iz katerega je sestavljen, in njegovo obnašanje skozi čas je mogoče izračunati z izredno natančnostjo.

Prav Newtonov drugi zakon daje vsej klasični mehaniki poseben čar – začne se zdeti, kot da vse fizični svet oblikovan je kot najbolj natančen kronometer in nič v njem ne uide pogledu vedoželjnega opazovalca. Povejte mi prostorske koordinate in hitrosti vseh materialnih točk v vesolju, kot da nam to sporoča Newton, povejte mi smer in jakost vseh sil, ki delujejo v njem, in napovedal vam bom katero koli njegovo prihodnje stanje. In ta pogled na naravo stvari v vesolju je obstajal vse do pojava kvantne mehanike.

Newtonov tretji zakon

Delovanje je vedno enako in neposredno nasprotno reakciji, to pomeni, da sta dejanja dveh teles drug na drugega vedno enaka in usmerjena v nasprotni smeri.

Ta zakon pravi, da če telo A deluje z določeno silo na telo B, potem tudi telo B deluje na telo A s silo, ki je enaka po velikosti in nasprotno smer. Z drugimi besedami, ko stojite na tleh, na tla izvajate silo, ki je sorazmerna z maso vašega telesa. Po Newtonovem tretjem zakonu tla hkrati delujejo na vas z popolnoma enako silo, vendar usmerjena ne navzdol, ampak strogo navzgor. Tega zakona ni težko eksperimentalno preizkusiti: nenehno čutite, kako vam zemlja pritiska na podplate.

Tukaj je pomembno razumeti in se spomniti, da Newton govori o dveh silah popolnoma različnih narav in vsaka sila deluje na "svoj" predmet. Ko jabolko pade z drevesa, je Zemlja tista, ki deluje na jabolko s silo svojega gravitacijskega privlaka (zaradi česar se jabolko enakomerno pospešuje proti površju Zemlje), hkrati pa jabolko tudi pritegne Zemljo nase s enako moč. In to, da se nam zdi, da jabolko pade na Zemljo in ne obratno, je že posledica drugega Newtonovega zakona. Masa jabolka je v primerjavi z maso Zemlje neprimerljivo majhna, zato je očesu opazovalca opazen njegov pospešek. Masa Zemlje je v primerjavi z maso jabolka ogromna, zato je njen pospešek skoraj neopazen. (Če jabolko pade, se središče Zemlje premakne navzgor za razdaljo, manjšo od polmera atomskega jedra.)

Po namestitvi splošni zakoni gibanja Newton je iz njih izpeljal številne posledice in izreke, ki so mu omogočili prinesti teoretična mehanika do visoke stopnje popolnosti. S pomočjo teh teoretičnih načel iz Keplerjevih zakonov podrobno izpelje svoj gravitacijski zakon in nato reši inverzni problem, torej pokaže, kakšno bi moralo biti gibanje planetov, če gravitacijski zakon sprejmemo za dokazanega.

Newtonovo odkritje je vodilo do nastanka nova slika svetu, po katerem so vsi planeti, ki se nahajajo na ogromnih razdaljah drug od drugega, povezani v en sistem. S tem zakonom je Newton postavil temelje nova industrija astronomija.

Astronomija

Sama ideja o gravitacijskih telesih drug proti drugemu se je pojavila veliko pred Newtonom in jo je najbolj očitno izrazil Kepler, ki je ugotovil, da je teža teles podobna magnetni privlačnosti in izraža težnjo teles po povezovanju. Kepler je zapisal, da bi se Zemlja in Luna gibali druga proti drugi, če ju v orbitah ne bi držala enakovredna sila. Hooke se je približal oblikovanju zakona gravitacije. Newton je menil, da bi padajoče telo zaradi kombinacije svojega gibanja z gibanjem Zemlje opisalo vijačnico. Hooke je pokazal, da vijačnico dobimo le, če upoštevamo zračni upor in da mora biti v vakuumu gibanje eliptično - govorimo o pravem gibanju, torej takšnem, ki bi ga lahko opazovali, če sami ne bi bili vključeni v gibanje sveta.

Ko je preveril Hookove sklepe, je bil Newton prepričan, da telo, vrženo z zadostno hitrostjo, hkrati pa je pod vplivom gravitacije, res lahko opiše eliptično pot. Ko je razmišljal o tej temi, je Newton odkril znameniti izrek, po katerem telo pod vplivom privlačne sile, podobne sili gravitacije, vedno opisuje nekaj stožčasti prerez, to je ena od krivulj, ki jih dobimo, ko stožec seka ravnino (elipsa, hiperbola, parabola in v posebnih primerih krog in premica). Poleg tega je Newton ugotovil, da je središče privlačnosti, to je točka, v kateri je koncentrirano delovanje vseh privlačnih sil, ki delujejo na premikajočo se točko, v središču opisane krivulje. Tako je središče Sonca (približno) v skupnem gorišču elips, ki jih opisujejo planeti.

Ko je dosegel takšne rezultate, je Newton takoj videl, da je teoretično, torej na podlagi načel racionalne mehanike, izpeljal enega od Keplerjevih zakonov, ki pravi, da središča planetov opisujejo elipse in da je središče Sonca na fokus njihovih orbit. Toda Newton ni bil zadovoljen s tem osnovnim soglasjem med teorijo in opazovanjem. Želel se je prepričati, ali je mogoče s pomočjo teorije res izračunati elemente planetarnih orbit, torej predvideti vse podrobnosti planetarnih gibanj?

Newton se je želel prepričati, ali je gravitacijska sila, zaradi katere telesa padajo na Zemljo, res enaka sili, ki drži Luno v njeni orbiti, vendar je začel računati, a ker ni imel pri roki knjig, je uporabil le najbolj grobi podatki. Izračun je pokazal, da ob takih številčnih podatkih sila težnosti več moči, ki zadržuje Luno v njeni orbiti, za eno šestino, in kot da obstaja nek vzrok, ki nasprotuje gibanju Lune.

Takoj ko je Newton izvedel za meritev poldnevnika, ki jo je izvedel francoski znanstvenik Picard, je takoj naredil nove izračune in se na svoje veliko veselje prepričal, da so njegova dolgoletna stališča popolnoma potrjena. Sila, zaradi katere telesa padejo Zemljo, se je izkazala za popolnoma enako temu, ki nadzoruje gibanje Lune.

Ta zaključek je bil največje zmagoslavje Newtona. Zdaj so njegove besede popolnoma upravičene: "Genijalnost je potrpežljivost misli, skoncentrirane v določeno smer." Vse njegove globoke hipoteze in dolgoletni izračuni so se izkazali za pravilne. Zdaj je bil popolnoma in dokončno prepričan o možnosti ustvarjanja celotnega sistema vesolja, ki temelji na enem preprostem in velikem principu. Vsa zapletena gibanja Lune, planetov in celo kometov, ki tavajo po nebu, so mu postala povsem jasna. Pojavila se je priložnost znanstvena napoved gibanja vseh teles Osončja in morda samega Sonca ter celo zvezd in zvezdnih sistemov.

Newton je dejansko predlagal holistično matematični model:

zakon gravitacije;

zakon gibanja (drugi Newtonov zakon);

sistem metod za matematične raziskave(matematična analiza).

Skupaj ta triada zadostuje za popolna raziskava večina zapletena gibanja nebesnih teles in s tem ustvaril temelje nebesne mehanike. Tako se šele z deli Newtona začne znanost o dinamiki, vključno z uporabo gibanja nebesnih teles. Pred nastankom teorije relativnosti in kvantne mehanike niso bile potrebne temeljne spremembe tega modela, čeprav se je izkazalo, da je treba matematični aparat bistveno razviti.

Gravitacijski zakon je omogočil reševanje ne le problemov nebesne mehanike, ampak tudi številnih fizičnih in astrofizičnih problemov. Newton je nakazal metodo za določanje mase Sonca in planetov. Odkril je vzrok za plimovanje: gravitacijo Lune (celo Galileo je plimovanje smatral za centrifugalni učinek). Poleg tega je po obdelavi dolgoletnih podatkov o višini plime in oseke z dobro natančnostjo izračunal maso Lune. Druga posledica gravitacije je bila precesija zemeljske osi. Newton je ugotovil, da se zaradi sploščenosti Zemlje na polih zemeljska os nenehno počasi premika s periodo 26.000 let pod vplivom privlačnosti Lune in Sonca. S tem starodavni problem»pričakovanje enakonočij« (ki ga je prvi omenil Hiparh) je našlo znanstveno razlago.

Newtonova teorija gravitacije je povzročila dolgoletno razpravo in kritiko koncepta delovanja na velike razdalje, sprejetega v njej. Izjemni uspehi nebesne mehanike v 18. stoletju pa so potrdili mnenje o ustreznosti Newtonovega modela. Prva opažena odstopanja od Newtonove teorije v astronomiji (premik perihelija Merkurja) so odkrili šele 200 let kasneje. Kmalu so bila ta odstopanja pojasnjena splošna teorija relativnost (GTR); Izkazalo se je, da je Newtonova teorija njena približna različica. Splošna relativnost je teorijo gravitacije napolnila tudi s fizično vsebino, ki je nakazala materialni nosilec sile privlačnosti - metriko prostora-časa, in omogočila, da se je znebila delovanja na velike razdalje.

Optika

Newton je naredil temeljna odkritja v optiki. Izdelal je prvi zrcalni teleskop (reflektor), pri katerem za razliko od teleskopov s čisto lečo ni bilo kromatske aberacije. Podrobno je proučil tudi disperzijo svetlobe in pokazal, da Bela svetloba je razgradil na barve mavrice zaradi različnega loma žarkov različnih barv pri prehodu skozi prizmo in postavil temelje pravilni teoriji barv. Newton ustvaril matematična teorija interferenčnih obročev, ki jih je odkril Hooke, ki so se od takrat imenovali "Newtonovi obroči". V pismu Flamsteedu je izjavil podrobna teorija astronomska refrakcija. Toda njegov glavni dosežek je bil ustvarjanje temeljev fizične (ne samo geometrijske) optike kot znanosti in razvoj njene matematične osnove, preoblikovanje teorije svetlobe iz nesistematičnega niza dejstev v znanost z bogato kvalitativno in kvantitativno vsebino, dobro eksperimentalno utemeljeno. Newtonovi optični poskusi so za desetletja postali model globokih fizikalnih raziskav.

V tem obdobju je bilo veliko špekulativnih teorij o svetlobi in barvi; boril predvsem proti Aristotelovemu stališču (" različne barve je mešanica svetlobe in teme v različnih razmerjih") in Descartes ("različne barve nastanejo, ko se svetlobni delci vrtijo z pri različnih hitrostih"). Hooke je v svoji Mikrografiji (1665) predlagal različico aristotelovskih pogledov. Mnogi so verjeli, da barva ni atribut svetlobe, ampak osvetljenega predmeta. Splošno nesoglasje je še povečala vrsta odkritij v 17. stoletju: difrakcija (1665, Grimaldi), interferenca (1665, Hooke), dvolomnost(1670, Erasmus Bartholin, študiral Huygens), ocena hitrosti svetlobe (1675, Roemer). Nobena teorija svetlobe ni bila združljiva z vsemi temi dejstvi. V svojem govoru v Kraljevi družbi je Newton ovrgel tako Aristotela kot Descartesa in prepričljivo dokazal, da bela svetloba ni primarna, ampak je sestavljena iz barvnih komponent z različne kote lomnost. Te komponente so primarne - Newton ni mogel spremeniti njihove barve z nobenimi triki. S tem subjektivni občutek barve dobile trdno objektivno osnovo – lomni količnik

Zgodovinarji razlikujejo dve skupini hipotez o naravi svetlobe, ki sta bili priljubljeni v Newtonovem času:

Emisivna (korpuskularna): svetloba je sestavljena iz drobni delci(korpuskule), ki jih oddaja svetleče telo. To mnenje je podpirala naravnost širjenja svetlobe, na kateri temelji geometrijska optika, vendar se uklon in interferenca nista dobro ujemala s to teorijo.

Valovanje: svetloba je valovanje v etru nevidnega sveta. Newtonove nasprotnike (Hooke, Huygens) pogosto imenujejo zagovorniki valovne teorije, vendar se je treba zavedati, da z valom niso mislili periodično nihanje, kot v sodobni teoriji, vendar en sam impulz; zato so bile njihove razlage svetlobnih pojavov komaj verjetne in se niso mogle kosati z Newtonovimi (Huygens je celo poskušal ovreči uklon). Razvita valovna optika se je pojavila šele v začetku 19. stoletja.

Newton pogosto velja za zagovornika korpuskularne teorije svetlobe; pravzaprav, kot običajno, »ni izmišljeval hipotez« in je zlahka priznal, da je svetloba lahko povezana tudi z valovanjem v etru. V razpravi, ki jo je leta 1675 predstavil Kraljevi družbi, piše, da svetloba ne more biti le nihanje etra, saj bi potem lahko na primer potovala skozi ukrivljeno cev, kot to počne zvok. Toda po drugi strani predlaga, da širjenje svetlobe vzbuja vibracije v etru, kar povzroča uklon in druge valovne učinke. V bistvu Newton, ki se jasno zaveda prednosti in slabosti obeh pristopov, predlaga kompromisno teorijo valovanja delcev o svetlobi. Newton je v svojih delih podrobno opisal matematični model svetlobnih pojavov, pri čemer je pustil ob strani vprašanje fizičnega nosilca svetlobe: »Moje učenje o lomu svetlobe in barv je sestavljeno izključno iz ugotavljanja določenih lastnosti svetlobe brez kakršnih koli hipotez o njenem izvoru. .” Valovna optika, ko se je pojavil, ni zavrnil Newtonovih modelov, ampak jih je absorbiral in razširil na novo osnovo.

Kljub temu, da ni maral hipotez, je Newton na koncu Optike vključil seznam nerešenih problemov in možnih odgovorov nanje. Toda v teh letih si je to že lahko privoščil - Newtonova avtoriteta po "Principiju" je postala nesporna in malokdo si ga je upal nadlegovati z ugovori. Številne hipoteze so se izkazale za preroške. Natančneje, Newton je napovedal:

* odklon svetlobe v gravitacijskem polju;

* pojav polarizacije svetlobe;

* medsebojna pretvorba svetlobe in snovi.

Zaključek

newtonovo odkritje mehanika matematika

»Ne vem, kakšen se lahko zdim svetu, a sam sebi se zdim le kot deček, ki se igra na obali in se zabava tako, da od časa do časa najde bolj barvit kamenček kot običajno ali čudovito školjko, medtem ko velik ocean resnice se neraziskan razprostira pred mano."

I. Newton

Namen tega eseja je bil analizirati odkritja Isaaca Newtona in mehanistično sliko sveta, ki jo je oblikoval.

Opravljene so bile naslednje naloge:

1. Izvedite analizo literature o tej temi.

2. Razmislite o življenju in delu Newtona

3. Analiziraj Newtonova odkritja

Eden od najpomembnejše vrednote Newtonova ustvarjalnost je v tem, da je koncept delovanja sil v naravi, koncept reverzibilnosti, ki ga je odkril fizikalni zakoni V kvantitativni rezultati, in obratno, pridobivanje fizikalnih zakonov na podlagi eksperimentalnih podatkov, razvijanje principov diferencialnega in integralnega računa je ustvarilo zelo učinkovito metodologijo za znanstveno raziskovanje.

Newtonov prispevek k razvoju svetovne znanosti je neprecenljiv. Njegovi zakoni se uporabljajo za izračun rezultatov najrazličnejših interakcij in pojavov na Zemlji in v vesolju ter se uporabljajo pri razvoju novih motorjev za zračne, avtomobilske in vodni promet, izračunajte dolžino vzletne in pristajalne steze za različne vrste letalo, parametri (naklon obzorja in ukrivljenost) visoke hitrosti avtoceste, za izračune pri gradnji zgradb, mostov in drugih objektov, pri razvoju oblačil, obutve, vadbenih naprav, v strojništvu itd.

In na koncu, če povzamemo, je treba opozoriti, da imajo fiziki močno in enotno mnenje o Newtonu: dosegel je meje poznavanja narave do te mere, da jih je lahko dosegel le človek njegovega časa.

Seznam uporabljenih virov

Samin D.K. Sto velikih znanstvenikov. M., 2000.

Solomatin V.A. Zgodovina znanosti. M., 2003.

Lyubomirov D.E., Sapenok O.V., Petrov S.O. Zgodovina in filozofija znanosti: Vadnica za organizacijo samostojnega dela diplomantov in kandidatov. M., 2008.

Objavljeno na Allbest.ru

Podobni dokumenti

Odkritja ruskega naravoslovca in pedagoga M.V. Lomonosov na področju astronomije, termodinamike, optike, mehanike in elektrodinamike. Dela M.V. Lomonosov o elektriki. Njegov prispevek k nastanku molekularne (statistične) fizike.

predstavitev, dodana 12.6.2011


Osnovna dejstva biografije Thalesa iz Mileta - starogrškega filozofa in matematika, predstavnika jonske naravne filozofije in ustanovitelja jonske šole, s katero se začne zgodovina evropske znanosti. Znanstvenikova odkritja v astronomiji, geometriji, fiziki.

predstavitev, dodana 24.02.2014


Preučevanje biografije in življenjske poti znanstvenika D. Mendelejeva. Opisi razvoja standarda za rusko vodko, izdelava kovčkov, odprtje periodični zakon, ustvarjanje sistema kemičnih elementov. Analiza njegovih raziskav na področju plinov.

predstavitev, dodana 16.09.2011


Zgodnja leta življenja Mihaila Vasiljeviča Lomonosova, oblikovanje njegovega pogleda na svet. Glavni dosežki praktičnega znanstvenika na področju naravoslovja (kemija, astronomija, optomehanika, izdelava instrumentov) in humanistične vede(retorika, slovnica, zgodovina).

tečajna naloga, dodana 06/10/2010


Proces spoznavanja v srednjem veku v arabsko govorečih državah. Veliki znanstveniki srednjeveškega vzhoda, njihovi dosežki na področju matematike, astronomije, kemije, fizike, mehanike in literature. Pomen znanstvenih del v razvoju filozofije in naravoslovja.

povzetek, dodan 01.10.2011


Angleški matematik in naravoslovec, mehanik, astronom in fizik, utemeljitelj klasične fizike. Vloga Newtonovih odkritij za zgodovino znanosti. Mladost. Eksperimenti znanstvenika. Problem planetarnih orbit. Vpliv na razvoj fizikalne znanosti.

povzetek, dodan 12.2.2007


Otroštvo velikega ruskega znanstvenika Mihaila Vasiljeviča Lomonosova. Pot v Moskvo. Študij na šolah Spassky, slovansko-grško-latinski akademiji. Študij zgodovine, fizike, mehanike v Nemčiji. Ustanovitev Moskovske univerze. Zadnja leta znanstvenikovega življenja.

predstavitev, dodana 27.02.2012


Življenjska pot Andreja Dmitrijeviča Saharova. Znanstveno delo in znanstvenikova odkritja. Termonuklearno orožje. Dejavnosti za človekove pravice in Zadnja letaživljenje znanstvenika. Pomen dejavnosti A.D Saharov - znanstvenik, učitelj, borec za človekove pravice človeštva.

povzetek, dodan 12/08/2008


Življenje in znanstvena dejavnost znanstvenika-zgodovinarja Vladimirja Ivanoviča Pičete. Glavni mejniki biografije. Obtožbe o veledržavnem šovinizmu, beloruskem buržoaznem nacionalizmu in prozahodni usmerjenosti, aretacija in izgon Pičete. Znanstvenikov prispevek k zgodovinopisju.

predstavitev, dodana 24.03.2011


Preučevanje biografije Karla Marxa, vsebine in pomena njegovih ekonomskih naukov. Pregled vzrokov za nastanek teorije državnega kapitalizma. Analiza političnih konceptov, dialektični materializem, ideje konfrontacije, revolucije, oboroženega boja.

Biografija, življenjska zgodba Newtona Isaaca

Otroštvo in mladost

Isaac Newton se je rodil 25. decembra 1642 (4. januarja 1643 po novem slogu) v kmečki družini. V vasi Woolsthorpe v Lincolnshiru se je zgodil dogodek, ki je pozneje pomembno vplival na potek družbenega razvoja. Bodoči veliki znanstvenik se je rodil istega leta, ko je umrl slavni poljski astronom Galileo Galilei. Poleg tega je v tem času prvi Državljanska vojna v Angliji.

Isaacovemu očetu ni bilo usojeno videti svojega otroka - umrl je pred njegovim rojstvom. Deček se je rodil prezgodaj in izjemno boleče. Malokdo je verjel v njegovo ozdravitev in to je bil še en udarec za njegovo mamo. Vendar pa Isaac ni le preživel, ampak je tudi živel dovolj dolgo dolgo življenje. Sam Newton je verjel, da se to ne bi moglo zgoditi brez božja pomoč. Navsezadnje je na božič prišel iz materinega trebuha, kar pomeni, da je bil zaznamovan s posebnim znakom usode.

V zgodnji mladosti se je po mnenju Newtonovih sodobnikov od svojih vrstnikov razlikoval ne le po slabem zdravju, ampak tudi po osamljenosti. Otrok ni maral komunicirati z ljudmi, večina Svoj čas je posvetil branju knjig. Tudi Izak je rad izdeloval razne mehanske naprave, na primer mlin ali ura.

Fant je potreboval solidno moško vzgojo in podporo, in tu mu je mamin brat William Ayscough prišel prav. Pod njegovim pokroviteljstvom je mladenič leta 1661 diplomiral iz šole in se vpisal na Trinity College na Univerzi v Cambridgeu ali, kot so ga tudi imenovali, College of the Holy Trinity.

Začetek poti do slave

Lahko rečemo, da se je v tem obdobju začel oblikovati Newtonov močan znanstveni duh, lastnosti, ki so mu omogočile, da je kmalu postal slaven. Že takrat je bilo v tem študentu mogoče razbrati neverjetno pedantnost in željo, da vsakemu pojavu za vsako ceno pride do dna. Če k temu dodamo še golo brezbrižnost do svetovne slave, bi dobili popoln portret velikega znanstvenika.

NADALJEVANJE SPODAJ

Raziskovalci Newtonovega dela menijo, da je veliko večino svojih odkritij na področju matematike naredil v študentskih letih, v obdobju od 1664 do 1666. Istočasno se je rodila Newton-Leibnizova formula, glavni izrek analize. Hkrati je Newton po lastnem priznanju odkril zakon univerzalne gravitacije. Vendar bi moral biti za to hvaležen Keplerju, saj ta zakon ni nastala sama od sebe, ampak je izhajala iz Keplerjevega tretjega zakona. V tem obdobju je bila izpeljana formula »Newtonovega binoma« in dokazano je bilo, da bela barva ni nič drugega kot kombinacija drugih barv.

Vendar je trajalo nekaj časa, da je svet izvedel za ta neverjetna odkritja. Razlog za to je bil značaj Newtona, ki se mu ni mudilo hvaliti z rezultati svojega dela.

Priznanje zaslug

Vendar ga je slava vseeno prehitela in govorice o velikem znanstveniku so se razširile daleč preko meja njegove domovine.

Leta 1668 je Newton postal magister Trinity Collegea, naslednje leto pa je bil izvoljen za profesorja matematike. V tem obdobju svojega znanstvenega delovanja je Newton izvedel številne poskuse v optiki in barvni teoriji. Poleg tega je njegovo pozornost pritegnila alkimija. V srednjem veku je ta dejavnost veljala za psevdoznanost, njeni privrženci pa so bili pogosto preganjani. Kljub temu je Newton izvajal poskuse s kemičnimi elementi z manično vztrajnostjo.

Uradno priznanje je Isaac Newton prejel leta 1672, ko je ugledni londonski javnosti predstavil reflektor, ki ga je izumil. Z drugimi besedami, optični teleskop, zahvaljujoč kateremu je človeštvo sčasoma spoznalo neznane galaksije.

Seveda so takšne naprave že obstajale, vendar jih je Newtonov izum bistveno presegel po svojih tehničnih lastnostih. Ponovno je Newton leta 1668 ustvaril novo generacijo teleskopa. Zakaj tega niste takoj objavili? Verjetno zaradi mojega značaja. Prav lahko se zgodi, da jo je znanstvenik najprej nameraval večkrat preizkusiti v akciji, jo po potrebi izboljšati in šele nato »deklasifikirati«.

Česa takega v tem času ni ustvaril nihče. Zaradi tega izumitelj ni bil le deležen vseh vrst pohval, ampak je postal tudi član Kraljeve družbe, to je Britanske akademije znanosti.

Leta 1696 je bil uglednemu znanstveniku zaupan nadzor nad kovnico. Tisti, ki so blizu kraljeve družine, so bili resno zaskrbljeni zaradi tega stanja finančni sistem državo in verjel, da bo prav tak človek lahko povrnil izgubljeno zaupanje vanjo. In imeli so prav. Zdi se, da takšno delo nima nobene zveze znanstvene dejavnosti Newton pa se je poglobil v svoje delo in uspel uspešno izvesti denarno reformo.

Leta 1699 je Newton prejel mesto direktorja kovnice.

Leta 1703 je bil Isaac Newton izvoljen za predsednika Kraljeve družbe. To funkcijo je opravljal 20 let.

Dve leti pozneje je od same kraljice prejel naziv viteza. Ta naziv je prejel za znanstvene zasluge, kar se v britanski monarhiji še ni zgodilo. Odslej je Isaac Newton k svojemu imenu prejel predpono "gospod", o čemer navadni državljani niso mogli niti sanjati.

Privatno življenje

O njej ni znanega skoraj nič. Morda zato, ker njegov študij znanosti Newtonu ni pustil časa za nič drugega. Ženske niso posvečale pozornosti znanstveniku, ki je imel navaden videz. Res je, do naših dni so prišle informacije o eni od Isaacovih simpatij - gospodični Storey, s katero je bil prijatelj do konca svojih dni. Newton ni zapustil potomcev.

Sončni zahod življenja

V zadnjih letih svojega življenja se je znanstvenik ukvarjal s pisanjem knjig. Tik pred smrtjo se je zaradi poslabšanega zdravja iz prestolnice preselil v Kensington, kjer je živel le nekaj let. Smrt je velikemu znanstveniku prišla v sanjah 20. marca (31. marca, novi slog) 1727.