Gdzie urodził się Izaak Newton? Isaac Newton – biografia i odkrycia naukowe, które wywróciły świat do góry nogami.

Na pomniku Pana Izaaka Newtona(1643-1727), wzniesiony w Trinity College w Cambridge, wyryty jest napis „W swoim umyśle przewyższył rasę ludzką”.

Dzisiejsza publikacja zawiera krótkie informacje biograficzne dotyczące drogi życiowej i osiągnięć naukowych wielkiego naukowca. Dowiemy się kiedy i gdzie żył Isaac Newton, w którym się urodził, a także kilka ciekawostek na jego temat.

Krótka biografia Izaaka Newtona

Gdzie urodził się Izaak Newton? Wielki Anglik, mechanik, astronom i fizyk, twórca mechaniki klasycznej, prezydent Royal London urodził się w wiosce Woolsthorpe w Lincolnshire w chwili śmierci.

Data urodzenia Izaaka Newtona może mieć dwojakie oznaczenie: według obowiązującego w Anglii w chwili urodzenia naukowca, - 25 grudnia 1642, przez , którego akcja w Anglii rozpoczęła się w 1752 r., - 4 stycznia 1643.

Chłopiec urodził się przedwcześnie i bardzo boleśnie, ale żył 84 lata i osiągnął w nauce tak wiele, że starczyłoby na kilkanaście istnień.

Jako dziecko Newton, według współczesnych, był wycofany, uwielbiał czytać i stale tworzył zabawki techniczne: itp.

Po ukończeniu studiów w 1661 wstąpił do Trinity College na Uniwersytecie Cambridge. Już wtedy ukształtował się silny i odważny Newton - chęć dotarcia do sedna wszystkiego, nietolerancja oszustwa i ucisku, obojętność na hałaśliwą chwałę.

Na studiach zanurzył się w pracach swoich poprzedników - Galileusza, Kartezjusza, Keplera, a także matematyków Fermata i Huygensa.

W 1664 roku w Cambridge wybuchła zaraza i Newton musiał wrócić do rodzinnej wioski. Spędził dwa lata w Woolsthorpe, podczas których dokonano jego głównych odkryć matematycznych.

W wieku 23 lat młody naukowiec był już biegły w metodach rachunku różniczkowego i całkowego. Jednocześnie, jak sam twierdził, Newton odkrył powszechne ciążenie i udowodnił, że białe światło słoneczne jest mieszaniną wielu kolorów, a także wyprowadził słynny dwumian Newtona.

Nic dziwnego, że mówią, że największych odkryć naukowych dokonują najczęściej bardzo młodzi ludzie. Tak stało się z Izaakiem Newtonem, ale wszystkie te przełomowe osiągnięcia naukowe zostały opublikowane dopiero po dwudziestu, a niektóre nawet po czterdziestu latach. Pragnienie nie tylko odkrycia, ale także szczegółowego udowodnienia prawdy zawsze pozostawało najważniejsze dla Newtona.

Prace wielkiego naukowca otworzyły przed współczesnymi mu zupełnie nowy obraz świata. Okazało się, że ciała niebieskie znajdujące się w dużych odległościach są połączone siłami grawitacyjnymi w jeden system.

W trakcie swoich badań Newton określił masę i gęstość planet i stwierdził, że planety najbliżej Słońca są najgęstsze.

Udowodnił również, że nie jest to idealna kula: jest „spłaszczona” i „spuchnięta” na równiku, co tłumaczy się działaniem grawitacji i Słońca.

Badania naukowe i odkrycia Izaaka Newtona

Aby wymienić wszystkie osiągnięcia naukowe Izaaka Newtona, potrzeba kilkunastu stron.

Stworzył teorię korpuskularną, zakładając, że światło jest strumieniem drobnych cząstek, odkrył rozproszenie światła, interferencję i dyfrakcję.

Zbudował pierwszy - prototyp tych gigantycznych teleskopów, które są dziś instalowane w największych obserwatoriach świata.

Odkrył podstawowe prawo powszechnego ciążenia i główne prawa mechaniki klasycznej, rozwinął teorię ciał niebieskich, a jego trzytomowe dzieło „Matematyczne zasady filozofii przyrody” przyniosło naukowcowi światową sławę.

Newton okazał się między innymi wybitnym ekonomistą – kiedy został mianowany dyrektorem dworu brytyjskiego, szybko uporządkował obieg pieniądza w kraju i uruchomił emisję nowej monety.

Prace naukowca często pozostawały niezrozumiane przez współczesnych, był poddawany ostrej krytyce ze strony kolegów - matematyków i astronomów, jednak w 1705 roku królowa Anna z Wielkiej Brytanii podniosła syna prostego rolnika do tytułu rycerskiego. Po raz pierwszy w historii tytuł rycerza nadano za zasługi naukowe.

Legenda o Jabłku i Newtonie

Historia odkrycia prawa powszechnego ciążenia - kiedy rozmyślania Newtona przerwał upadek dojrzałego jabłka, z którego naukowiec wywnioskował, że przyciągają się ciała o różnych masach, a następnie matematycznie opisał tę zależność słynnym formuła - to tylko legenda.

Jednak Brytyjczycy przez całe stulecie pokazywali zwiedzającym „tą samą” jabłoń, a kiedy drzewo zestarzało się, zostało ścięte i zrobione z niego ławka, która zachowała się jako zabytek historyczny.

Świetna osobowość

Skrupulatnie bada się życie epokowych osobowości i ich postępową rolę przez wiele stuleci. Stopniowo układają się w oczach potomnych od wydarzenia do wydarzenia, zarośnięte detalami odtworzonymi z dokumentów i wszelkiego rodzaju próżnymi wymysłami. Podobnie Isaac Newton. Krótka biografia tego człowieka, który żył w odległym XVII wieku, zmieści się tylko w tomie książki wielkości cegły.

Zacznijmy więc. Isaac Newton - angielski (teraz zastępuje każde słowo „wielki”) astronom, matematyk, fizyk, mechanik. Od 1672 został naukowcem Towarzystwa Królewskiego w Londynie, aw 1703 - jego prezesem. Twórca mechaniki teoretycznej, założyciel całej współczesnej fizyki. Opisał wszystkie zjawiska fizyczne na podstawie mechaniki; odkrył prawo powszechnego ciążenia, które wyjaśnia zjawiska kosmiczne i zależność od nich ziemskich rzeczywistości; powiązał przyczyny przypływów w oceanach z ruchem księżyca wokół ziemi; opisał prawa całego naszego Układu Słonecznego. To on jako pierwszy zaczął studiować mechanikę ośrodków ciągłych, optykę fizyczną i akustykę. Niezależnie od Leibniza, Isaac Newton opracował równania różniczkowe i całkowe, ujawnił nam dyspersję światła, aberrację chromatyczną, związał matematykę z filozofią, napisał prace o interferencji i dyfrakcji, pracował nad korpuskularną teorią światła, teoriami przestrzeni i czasu. To on zaprojektował lustrzany teleskop i zorganizował handel monetami w Anglii. Oprócz matematyki i fizyki Izaak Newton zajmował się alchemią, chronologią starożytnych królestw i pisał dzieła teologiczne. Geniusz słynnego naukowca tak dalece wyprzedzał cały poziom naukowy XVII wieku, że współcześni zapamiętali go bardziej jako człowieka wyjątkowo dobrego: niezaborczego, hojnego, niezwykle skromnego i życzliwego, zawsze gotowego do pomocy bliźniemu.

Dzieciństwo

Wielki Izaak Newton urodził się w rodzinie małego rolnika, który zmarł trzy miesiące temu w małej wiosce. Jego biografia rozpoczęła się 4 stycznia 1643 r., kiedy bardzo małe wcześniactwo zostało umieszczone w owczej rękawicy na ławce, z której spadło mocno uderzając. Dziecko stało się chorowite, a przez to mało komunikatywne, nie nadążało za rówieśnikami w szybkich zabawach i uzależniło się od książek. Krewni to zauważyli i wysłali małego Izaaka do szkoły, którą ukończył jako pierwszy uczeń. Później, widząc jego zapał do nauki, pozwolili mu studiować dalej. Izaak wyjechał do Cambridge. Ponieważ nie było wystarczająco dużo pieniędzy na edukację, jego rola ucznia byłaby bardzo upokarzająca, gdyby nie miał szczęścia z mentorem.

Młodzież

W tamtych czasach biedni uczniowie mogli uczyć się jedynie jako słudzy swoich nauczycieli. Udział ten przypadł przyszłemu genialnemu naukowcowi. O tym okresie życia i drogi twórczej Newtona krążą różne legendy, niektóre brzydkie. Mentorem, któremu służył Izaak, był najbardziej wpływowy mason, który podróżował nie tylko po Europie, ale także po Azji, w tym na Bliski, Daleki Wschód i Południowy Wschód. Podczas jednej z wypraw, jak głosi legenda, powierzono mu starożytne rękopisy arabskich naukowców, z których obliczeń matematycznych korzystamy do dziś. Według legendy Newton miał dostęp do tych manuskryptów i to one zainspirowały wiele jego odkryć.

Nauka

W ciągu sześciu lat studiów i służby Isaac Newton przeszedł wszystkie etapy college'u i został magistrem sztuki.

W czasie zarazy musiał opuścić macierzystą uczelnię, ale nie tracił czasu: studiował fizyczną naturę światła, budował prawa mechaniki. W 1668 roku Isaac Newton wrócił do Cambridge i wkrótce objął katedrę matematyki Lucasa. Dostała się do niego od nauczyciela - I. Barrowa, tego samego Masona. Newton szybko stał się jego ulubionym uczniem i aby zapewnić finansowe utrzymanie błyskotliwemu protegowanemu, Barrow zrzekł się katedry na swoją korzyść. W tym czasie Newton był już autorem dwumianu. A to dopiero początek biografii wielkiego naukowca. Potem było życie pełne tytanicznej pracy umysłowej. Newton zawsze wyróżniał się skromnością, a nawet nieśmiałością. Np. długo nie publikował swoich odkryć i nieustannie dążył do zniszczenia najpierw tych, a potem kolejnych rozdziałów swoich niesamowitych "Początków". Uważał, że wszystko zawdzięcza gigantom, na których ramionach stoi, czyli prawdopodobnie naukowcom-poprzednikom. Chociaż kto mógł poprzedzić Newtona, gdyby dosłownie powiedział pierwsze i najważniejsze słowo o wszystkim na świecie.

Wielkość i siła prawdziwego naukowca wcale nie polega na liczbie zasług czy nagród, ani na przyznanych tytułach, ani nawet na uznaniu ich przez ludzkość. Prawdziwego geniusza zdradzają jego teorie i odkrycia pozostawione światu. Jednym z nieśmiertelnych ascetów, którzy swoimi ideami poważnie „pchnęli” postęp naukowy i technologiczny, był Izaak Newton, którego teorii nikt nie chce i nie może kwestionować wagi. Każdy uczeń zna odkryte przez siebie słynne prawa. Ale jak potoczyło się jego życie, jak dokładnie przeszedł swoją ziemską drogę?

Isaac Newton: biografia człowieka bez jabłka

Całkiem możliwe, że bez odkryć dokonanych przez tego człowieka świat wokół nas byłby zupełnie inny od tego, który znamy. Pozwoliły nauce zrobić tak szeroki krok naprzód, że konsekwencje możemy odczuć nawet w XXI wieku. Opierając się na naukach swoich słynnych na całym świecie poprzedników, takich jak Kartezjusz, Galileusz, Kopernik, Kepler, udało mu się poprawnie skompilować i logicznie uzupełnić ich dzieła, doprowadzić je do perfekcji.

Ciekawy

Jako student matematyk Newton prowadził pamiętnik, rodzaj zeszytu. Wniósł najciekawsze i najważniejsze jego zdaniem przemyślenia, hipotezy i teorie. Jest takie zdanie, które doskonale go charakteryzuje: „W żadnej filozofii nie może być króla, z wyjątkiem prawdy absolutnej. Musimy budować złote pomniki wielkich, ale jednocześnie pisać na każdym z nich, że głównym przyjacielem naukowca jest prawda.

Krótko o angielskim matematyku Newtonie

Temu człowiekowi naprawdę udało się stworzyć zupełnie nowy, bardziej realistyczny obraz świata niż ten, którego ludzie używali wcześniej. Przeprowadzając zabawne i dość odważne eksperymenty na swój czas, naukowiec był w stanie udowodnić, że zmieszanie wszystkich tonów widma w rezultacie nie da ciemności, jak wcześniej sądzono, ale idealnie biały kolor. Nie jest to jednak najważniejsze, ponieważ prawo powszechnego ciążenia jest uważane za najwybitniejsze odkrycie Newtona. Istnieje nawet legenda o jabłku, które spadło na głowę matematyka, znanego wszystkim od dzieciństwa.

Sam asceta nigdy nie dążył do sławy ani sławy, a jego prace zostały opublikowane dopiero kilkadziesiąt lat po ich napisaniu. Nawet „nabazgrał” w zeszycie, że sława zwiększy liczbę różnych przyjaciół, przyjaciół i znajomych, co może uniemożliwić mu dalszą pracę. Nikomu nie pokazał pierwszego traktatu, dlatego potomkowie zdołali go znaleźć dopiero trzysta lat po śmierci wielkiego mistrza. Lat życia Newtona nie można nazwać ani prostymi, ani wygodnymi, ale z pewnością nie były one bezpłodne.

Wczesne lata Izaaka

Isaac Newton Senior, ojciec przyszłego luminarza fizyki i matematyki, urodził się w szóstym roku XVII wieku w maleńkiej wiosce o nazwie Woolsthorpe, która znajduje się w hrabstwie Lincolnshire. Sam fizyk uważał, że rodzina wywodzi się od imigrantów ze Szkocji, aw XV wieku pojawiają się wzmianki o zubożałej szlachcie o podobnym nazwisku. Jednak współczesne badania wykazały, że jeszcze sto lat przed narodzinami naukowca Newtonowie byli chłopami i pracowali na roli.

Chłopiec dorósł, ożenił się z przyzwoitą dziewczyną, Anną Ayskow, ciężko uprawiał ziemię, a nawet zaoszczędził dość pieniędzy, by zostawić żonie i nowo narodzonemu potomstwu kilkaset akrów dobrej ziemi i ponad pięćset funtów pieniędzy. Z powodu nagłej i przelotnej choroby mężczyzna zmarł niespodziewanie, w momencie, gdy jego żona miała właśnie zostać uwolniona od ciężaru. 25 grudnia, właśnie w katolickie Boże Narodzenie 1642 roku, nie czekając na termin, urodził się słaby i chorowity chłopiec, któremu postanowiono nadać imię na cześć jego ojca – Izaaka.

Dziecko nie miało innego rodzeństwa. Jednak cztery lata później moja mama znalazła doskonałego partnera. Wybiegła, by poślubić starszego wdowca. Mimo podeszłego wieku męża, kobieta urodziła troje kolejnych dzieci. Dzieci domagały się opieki i uwagi, a Izaak został pozostawiony sam sobie. Kobieta po prostu nie miała dość siły i czasu, aby poświęcić wystarczająco dużo uwagi swojemu pierworodnemu. Chłopiec dorastał mądrze, nigdy nie płakał, nie jęczał i nie „zaciskał koca”. Wychowywał go brat matki, wujek William. Wraz z nim Izaak z entuzjazmem tworzył różne techniczne gadżety, na przykład łodzie z żaglami, młyn wodny czy klepsydrę.

W 1953 roku ojczym kazał mi długo żyć, ale mama nigdy nie miała czasu dla chłopca z pierwszego małżeństwa. Nie zapomniała jednak zadbać o jego dobre samopoczucie, należy jej się to należycie. Gdy tylko Anna otrzymała spadek po zmarłym mężu, natychmiast przepisał go młodemu Izaakowi. Dopiero w wieku dwunastu lat chłopczyca została wysłana do szkoły w pobliskim miasteczku Grantham. Aby nie przechodził codziennie kilkudziesięciu kilometrów na piechotę, wynajęli mu łóżko od miejscowego aptekarza. Cztery lata później matka próbowała zabrać syna ze szkoły i przyłączyć go do zarządzania majątkiem, ale on w ogóle nie był zainteresowany „rodzinnym biznesem”.

Ponadto nauczyciel szkolny Stokes, ukochany wujek William, który dostrzegł potencjał młodego człowieka, również zaczął prosić o wysłanie go na uniwersytet. Aptekarz, u którego mieszkał chłopiec, i jego znajomy z miasta, Humphrey Babington z Cambridge College, przyłączyli się do próśb, a kobieta ustąpiła. Kim jest Isaac Newton, W 61. roku nikt jeszcze nie wiedział.

Facet wstąpił na uniwersytet i wkrótce zajął się swoją ulubioną rzeczą - nauką. Z tą placówką edukacyjną wiąże się ponad trzy dekady życia wybitnego naukowca. W sześćdziesiątym czwartym sporządził już dla siebie listę nierozwiązanych tajemnic, zagadek i problemów ludzkości (Questiones quaedam philosophicae), składającą się z ponad czterech tuzinów pozycji. Miał sobie poradzić z każdym z nich.

Lata zarazy, chwalebne dla nauki

Rok 1664 był nie tylko owocny dla młodego Newtona, który dopiero co zainteresował się matematyką, i pomyślnie zdał egzaminy, uzyskując tytuł licencjata, ale także straszny dla całego kraju. W Londynie zaczęły pojawiać się domy, na których fasadach płonęły ogniste szkarłatne krzyże – znak Wielkiej Zarazy, przed którą nie było ucieczki. Nie oszczędzała ani dzieci, ani dorosłych, nie wybierała kobiet ani mężczyzn, nie dzieliła ludzi na stany i klasy. Latem 1965 roku zajęcia w college'u zostały odwołane. Po zebraniu swoich ulubionych książek Izaak wrócił do domu na wsi.

Istnieje nawet specjalna nazwa historyczna na okres 65-66 lat XVII wieku – Wielka Zaraza w Londynie. Zakaźna i strasznie zaraźliwa choroba pochłonęła co najmniej dwadzieścia procent populacji stolicy Anglii, skutecznie przenoszona przez hordy szczurów. W sumie zginęło sto tysięcy ludzi. Zmarłych wywożono poza miasto, a czasem po prostu palono ich na środku ulic lub razem z mieszkaniami. Spowodowało to ogromny pożar, który pochłonął jeszcze kilkaset istnień ludzkich, ale pomógł uporać się z zarazą.

Eksperymenty optyczne i prawo powszechnego ciążenia

Lata te były destrukcyjne i niezwykle katastrofalne dla całego kraju, ale jednocześnie niezwykle owocne dla samego naukowca. Mógł, nie rozpraszając się niczym innym, angażować się w swoje eksperymenty na pustkowiu swojej rodzinnej wioski. Już pod koniec sześćdziesiątego piątego roku wyodrębnił rachunek różniczkowy, a na początku następnego roku zbliżył się już do teorii kolorów. To Newtonowi udało się udowodnić, że białe światło nie jest pierwotne, ale składa się z pełnego widma, które wymyślił dzięki eksperymentowi z pryzmatem i ukierunkowaną wąską wiązką.

W maju Isaac rozpoczął rachunek całkowy. Zaczął stopniowo zbliżać się do prawa powszechnego ciążenia. Opierając się na wiedzy „przygotowanej” z góry przez Keplera, Epikura, Huygensa i Kartezjusza, Newton potrafił jasno i zrozumiale powiązać to z ruchem planet. Co więcej, nie łatwo obliczył wzór, ale także zaproponował kompletny działający model matematyczny, którego nikt wcześniej nie zrobił. Ciekawostką jest, że legenda o upadłym jabłku, która rzekomo skłoniła naukowca do tego odkrycia, została prawdopodobnie wymyślona przez słynnego francuskiego pisarza i filozofa Voltaire'a.

Wyróżnienie w kręgach naukowych

Wczesną wiosną 1966 roku Newton postanowił wrócić na uczelnię, ale latem zaraza powróciła i stała się jeszcze bardziej „wściekła”, więc pobyt w mieście nie był bezpieczny. Dopiero dwa lata później udało mu się uzyskać tytuł magistra i rozpocząć pracę pedagogiczną. Nie był nauczycielem, a studenci nie chcieli chodzić na wykłady, wymigiwali się na wszelkie możliwe sposoby, a nawet krzywdzili. W 1969 roku nauczyciel Izaaka, Barrow, nalegał na opublikowanie kilku prac matematycznych. Chociaż autor prosił o nieujawnianie swojego nazwiska, powiedział, że mówimy o rozwoju Newtona.

Tak więc chwała powoli wkradała się do wielkiego introwertyka. Już w październiku 66 został mianowany kapelanem nadwornym na zaproszenie samego króla Karola II. Była to godność duchownego, do którego naukowiec odnosił się z domieszką zdrowego sceptycyzmu. Pozwolił jednak odejść z nauczania, całkowicie poświęcając czas nauce. Całkowita sława przyszła do Izaaka dopiero w 1670 roku, po tym jak został wpisany jako członek Royal Society of London - jednej z pierwszych Akademii Nauk.

Mniej więcej w tym czasie samodzielnie opracował i samodzielnie zbudował teleskop zwierciadlany, będący konstrukcją soczewki i zwierciadła wklęsłego, który przedstawił światu naukowemu. Urządzenie dało wzrost ponad czterdziestokrotny. Ale żeby być całkowicie szczerym, koledzy nie byli wystarczająco lojalni wobec fizyka: nieustannie pojawiały się konflikty i tarcia, co Newtonowi bardzo się nie podobało. Po opublikowaniu pracy „Transakcje filozoficzne” zimą 72. roku wybuchł straszny skandal - wynalazca Hooke, a także jego przyjaciel holenderski mechanik Huygens zażądali uznania tej pracy za nieprzekonującą, ponieważ była sprzeczna z ich pomysły.

Pod koniec lat siedemdziesiątych, z czego słynie Newton, w Londynie i daleko poza jego granicami wiedział już każdy wykształcony człowiek. Ale dla samego filozofa i fizyka był to trudny czas. Najpierw zmarł bliski przyjaciel, mentor i były nauczyciel Barrowa, potem w domu Izaaka wybuchł pożar i udało się uratować tylko połowę archiwum. W siedemdziesiątym siódmym wieku szef Towarzystwa Królewskiego, Oldenburg, udał się do przodków, a Hooke, który szczerze nie lubił Newtona, usiadł na jego miejscu. Ponadto Anna, matka naukowca, również zmarła w 1979 roku, co było ostatnim miażdżącym ciosem - nauczyciel i ta kobieta byli jedynymi, których zawsze cieszył się na widok.

Najsłynniejsze dzieła angielskiego naukowca

W osiemdziesiątym szóstym roku przejście słynnej komety po niebie wzbudziło duże zainteresowanie nie tylko w kręgach naukowych, ale także wśród mieszczan. Sam Edmond Halley, dzięki któremu ciało astronomiczne otrzymało swoją nazwę, wielokrotnie prosił Newtona o publikowanie prac dotyczących mechaniki nieba i ruchu obiektów. Ale on nawet nie chciał o czymś takim słyszeć. Nie chciał nowych sporów, waśni i oskarżeń, gdyż potomkowie dowiedzieli się o jego dokonaniach znacznie później. Dopiero w 1684 roku zaprezentowano opinii publicznej traktat o eliptyczności orbit planet, zwany De motu. Dopiero dwa lata później, i to już wtedy za osobiste pieniądze profesora Halleya, ukazało się dzieło o ostatecznym tytule Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.

W tej pracy naukowiec całkowicie porzuca zbędną, a nawet nieco przeszkadzającą metafizykę, której ani Arystoteles, ani Kartezjusz nigdy się nie pozbyli. Postanawia niczego nie brać za pewnik i nie operuje wymyślonymi „przyczynami źródłowymi”, ale udowadnia wszystko, o czym mówi, opierając się na własnych doświadczeniach obserwacyjnych i eksperymentach. Musiał nawet wprowadzić kilka nowych pojęć, na przykład masę czy siły zewnętrzne. Na tej podstawie wydedukował trzy prawa mechaniki, których dzieci uczą się dzisiaj w szóstej lub siódmej klasie.

Czynności zarządcze w rękach naukowca

W 1685 r. na tronie angielskim w miejsce poprzedniego rozsądnego władcy zasiadł głęboko wierzący katolik Jakub II Stuart, który zamierzał wskrzesić kanoników kościelnych. Przede wszystkim nakazał władzom uczelni nadać stopień naukowy mnichowi Albanowi Franciszkowi, który rozumiał nauki niewiele lepiej niż kot. Społeczność naukowa była podekscytowana, to było niespotykane. Natychmiast po nim nastąpiło wezwanie przedstawicieli Cambridge do sędziego George'a Jeffreysa, który bał się całego Londynu. Newton, który nigdy się niczego nie bał, mówił w imieniu wszystkich. Potem sprawa została wyciszona, a dwa lata później król Jakub został obalony, a sam naukowiec został wybrany do uniwersyteckiego parlamentu.

W 1979 roku starszy mężczyzna poznał młodego hrabiego Charlesa Montagu, który natychmiast zdał sobie sprawę z wielkości luminarza nauki przed nim. Poprosił władcę Wilhelma III o wyznaczenie Newtona na opiekuna mennicy, a ten się zgodził. Mężczyzna objął urząd w 1695 roku. Przez trzy lata studiował szczegóły technologiczne i przeprowadzał reformę monetarną. Mówi się, że w tym samym czasie przybył rosyjski car Piotr Wielki, ale nie zachowały się żadne zapisy spotkania z Newtonem ani ich rozmowy. W trzecim roku osiemnastego wieku zmarł Somers, były prezes Towarzystwa Królewskiego, a jego miejsce zajął wielki naukowiec.

Śmierć matematyka: ku pamięci fizyka Izaaka Newtona

Ostatnie lata słynnego innowatora odbyły się na cześć i sławę, chociaż tego nie chciał i nie dążył do sławy. W końcu w 1705 roku ukazała się jego „Optyka”, a królowa Anna nadała mistrzowi tytuł szlachecki. Teraz musi nazywać się Sir Isaac Newton, wszędzie odciskać swój własny herb i mieć rodowód, szczerze mówiąc, bardzo wątpliwy. To nie podobało się mężczyźnie, ale niepublikowane wcześniej prace, teraz opublikowane, przyniosły prawdziwą satysfakcję. W ostatnich latach życia ściśle przestrzegał reżimu, wypełniając powierzone mu obowiązki.

Do 1725 roku stan zdrowia już niezbyt silnego starca zaczął się gwałtownie pogarszać. Aby nieco złagodzić stan i uciec od miejskiego zgiełku, filozof przeniósł się do Kensington, gdzie było znacznie ciszej, a powietrze okazało się znacznie czystsze. Jednak to już nie było w stanie mu pomóc: ciało powoli „stało się bezużyteczne”, chociaż nie miał żadnych szczególnie strasznych chorób. 20 (31) marca 1727 roku życie Izaaka Newtona zakończyło się snem. Jego ciało wystawiono na widok publiczny, a następnie pochowano w Opactwie Westminsterskim.

Ku pamięci twórcy mechaniki klasycznej

Wielkość tego naukowca, siła i siła umysłu, jego stanowczość i metodyczność doprowadziły do ​​​​tego, że nawet wieki po jego śmierci potomkowie nie zapomnieli o nim i raczej nie zapomną kiedyś w przyszłości. Na jego grobie pyszni się inskrypcja wskazująca na jego ewidentny geniusz, a na dziedzińcu Trinity College wzniesiono pomnik, który można oglądać do dziś.

Kratery na Marsie i Księżycu noszą jego imię, aw międzynarodowym układzie SI jest wielkość (siła) mierzona w niutonach. Medal z jego inicjałami jest przyznawany corocznie za zasługi w dziedzinie fizyki. Na całym świecie istnieje ogromna liczba pomników, ulic i placów, które również noszą jego imię.

Ciekawe fakty na temat naukowca Izaaka Newtona

Newton eksperymentował na sobie. Zgłębiając teorię światła, penetrował źrenicę cienką sondą i naciskał na dno oka.

Naukowiec nigdy się nie ożenił i nie pozostawił po sobie potomków.

Pomimo studiów naukowych człowiek ten był zawsze głęboko religijny i nie zaprzeczał istnieniu Boga. Chociaż księża uważali za pasożyty.

Aby uchronić monety przed wyłudzaniem metali szlachetnych przez oszustów, Newton zasugerował wykonanie poprzecznych nacięć na końcach. Ta metoda jest stosowana do dziś.

Nie mając heroicznego wyglądu, a także urodził się przedwcześnie, Izaak nigdy nie cierpiał na poważne choroby. Nigdy nawet nie był przeziębiony, przynajmniej nie ma o tym wzmianki.

Mity i legendy wokół fizyki

Istnieje legenda, że ​​mistrz osobiście zrobił dwie dziury w drzwiach domu, aby koty mogły swobodnie wchodzić i wychodzić. Ale ten człowiek nigdy nie miał zwierząt domowych.

Plotka głosiła, że ​​stanowisko dozorcy mennicy udało mu się zdobyć tylko dzięki młodości i niewinności siostrzenicy, która lubiła skarbnika Halifaxa. W rzeczywistości hrabia poznał dziewczynę później, niż naukowiec objął honorowe stanowisko.

Wiele osób opowiada, że ​​Newton jako poseł przemawiał tylko raz, i to z prośbą o zamknięcie okna. Ale zapisy jego występów na zawsze nie istnieją.

Istnieje mit, że człowiek od młodości interesował się astrologią, a nawet wiedział, jak przepowiadać przyszłość. Ale nigdy nie znaleziono żadnych notatek od niego ani jego świty na ten temat.

W ostatnich latach naukowiec pracował nad tajemniczą pracą. Wielu uważa, że ​​próbował rozszyfrować Biblię. Jednak po jego śmierci nie znaleziono śladów takiej pracy.

Wikipedia zawiera artykuły na temat innych osób o tym nazwisku, patrz Newton.

Pan Izaaka Newtona(lub Niuton) (Język angielski) Sir Isaac Newton 25 grudnia 1642 – 20 marca 1727 według kalendarza juliańskiego obowiązującego w Anglii do 1752 roku; lub 4 stycznia 1643 – 31 marca 1727 według kalendarza gregoriańskiego) – angielski fizyk, matematyk, mechanik i astronom, jeden z twórców fizyki klasycznej. Autor fundamentalnego dzieła „Mathematical Principles of Natural Philosophy”, w którym nakreślił prawo powszechnego ciążenia oraz trzy prawa mechaniki, które stały się podstawą mechaniki klasycznej. Opracował rachunek różniczkowy i całkowy, teorię kolorów, położył podwaliny pod współczesną optykę fizyczną, stworzył wiele innych teorii matematycznych i fizycznych.

Biografia

wczesne lata

Woolsthorpe. Dom, w którym urodził się Newton.

Isaac Newton urodził się w wiosce Woolsthorpe. Woolsthorpe, Lincolnshire) w przededniu wojny secesyjnej. Ojciec Newtona, mały, ale dobrze prosperujący rolnik Isaac Newton (1606-1642), nie dożył narodzin syna. Chłopiec urodził się przedwcześnie, był bolesny, więc długo nie odważyli się go ochrzcić. A jednak przeżył, został ochrzczony (1 stycznia) i otrzymał imię Izaak na pamiątkę swojego ojca. Fakt urodzenia się w Boże Narodzenie Newton uznał za szczególny znak losu. Pomimo złego stanu zdrowia jako niemowlę dożył 84 lat.

Newton szczerze wierzył, że jego rodzina wywodzi się od szkockiej szlachty z XV wieku, ale historycy odkryli, że w 1524 roku jego przodkowie byli biednymi wieśniakami. Pod koniec XVI wieku rodzina wzbogaciła się i przeszła do kategorii chłopów (właścicieli ziemskich). Ojciec Newtona zostawił pokaźną sumę 500 funtów szterlingów na tamte czasy oraz kilkaset akrów żyznej ziemi zajmowanej przez pola i lasy.

W styczniu 1646 roku matka Newtona, Anna Ayscough (ur. Hannah Ayscough) (1623-1679) ożenił się ponownie. Miała troje dzieci ze swoim nowym mężem, 63-letnim wdowcem, i zaczęła zwracać niewielką uwagę na Izaaka. Patronem chłopca był jego wujek ze strony matki, William Ayskoe. Jako dziecko Newton, według współczesnych, był cichy, wycofany i odizolowany, uwielbiał czytać i robić zabawki techniczne: zegary słoneczne i wodne, młyn itp. Przez całe życie czuł się samotny.

Jego ojczym zmarł w 1653 roku, część jego spadku przeszła na matkę Newtona i została przez nią natychmiast wydana Izaakowi. Matka wróciła do domu, ale jej główna uwaga skupiona była na trójce najmłodszych dzieci i rozległym gospodarstwie domowym; Izaak wciąż był sam.

W 1655 roku 12-letni Newton został wysłany na naukę do pobliskiej szkoły w Grantham, gdzie mieszkał w domu aptekarza Clarka. Wkrótce chłopiec wykazał się niezwykłymi zdolnościami, jednak w 1659 roku jego matka Anna zwróciła go do majątku i próbowała powierzyć 16-letniemu synowi część zarządzania gospodarstwem domowym. Próba nie powiodła się - Izaak od wszystkich innych zajęć przedkładał czytanie książek, wersyfikację, a zwłaszcza budowanie rozmaitych mechanizmów. W tym czasie do Anny zwrócił się Stokes, nauczyciel szkoły Newtona, i zaczął ją namawiać do kontynuowania edukacji niezwykle uzdolnionego syna; do tej prośby dołączył wujek William i Grantham, znajomy Izaaka (krewnego aptekarza Clarka) Humphrey Babington, członek Trinity College Cambridge. Dzięki wspólnym wysiłkom w końcu im się udało. W 1661 roku Newton pomyślnie ukończył szkołę i poszedł kontynuować naukę na Uniwersytecie Cambridge.

Kolegium Świętej Trójcy (1661-1664)

Wieża zegarowa Trinity College

W czerwcu 1661 roku do Cambridge przybył 18-letni Newton. Zgodnie ze statutem zdano mu egzamin z łaciny, po czym poinformowano go, że został przyjęty do Trinity College (College of the Holy Trinity) Uniwersytetu Cambridge. Z tą placówką oświatową związanych jest ponad 30 lat życia Newtona.

Uczelnia, podobnie jak cała uczelnia, przeżywała trudny okres. Dopiero co przywrócono monarchię w Anglii (1660), król Karol II często zwlekał z płatnościami należnymi uczelni, zwalniał znaczną część kadry dydaktycznej powołanej w latach rewolucji. Łącznie w Trinity College mieszkało 400 osób, w tym studenci, służba i 20 żebraków, którym zgodnie ze statutem kolegium było zobowiązane do dawania jałmużny. Proces edukacyjny był w opłakanym stanie.

Newton został zapisany do kategorii studenckich „mierników” (ang. rozmiar), od którego nie pobierano czesnego (prawdopodobnie z polecenia Babingtona). Zgodnie z ówczesnymi normami, sortownik był zobowiązany do opłacania swojej edukacji poprzez różne prace na Uniwersytecie lub poprzez świadczenie usług na rzecz bogatszych studentów. Istnieje bardzo niewiele dokumentów i wspomnień z tego okresu jego życia. W ciągu tych lat ostatecznie ukształtowała się postać Newtona - chęć zejścia na dno, nietolerancja oszustwa, oszczerstwa i ucisku, obojętność na publiczną chwałę. Nadal nie miał przyjaciół.

W kwietniu 1664 r. Newton, po zdaniu egzaminów, przeniósł się do wyższej kategorii studenckiej „uczniów” ( uczeni), co umożliwiło mu uzyskanie stypendium i kontynuację nauki w college'u.

Pomimo odkryć Galileusza nauki i filozofii w Cambridge nadal nauczano według Arystotelesa. Jednak zachowane zeszyty Newtona wspominają już o teorii Galileusza, Kopernika, kartezjanizmu, Keplera i atomistycznej teorii Gassendiego. Sądząc po tych notatnikach, nadal wykonywał (głównie instrumenty naukowe), z zapałem studiował optykę, astronomię, matematykę, fonetykę i teorię muzyki. Według wspomnień współlokatora Newton bezinteresownie oddawał się nauczaniu, zapominając o jedzeniu i śnie; prawdopodobnie, pomimo wszystkich trudności, był to dokładnie taki sposób życia, jakiego on sam pragnął.

Izaaka Barrowa. Pomnik w Trinity College.

Rok 1664 w życiu Newtona obfitował także w inne wydarzenia. Newton przeżył twórczy przypływ, rozpoczął niezależną działalność naukową i sporządził obszerną listę (składającą się z 45 pozycji) nierozwiązanych problemów natury i życia ludzkiego ( Ankietałac. Questiones quaedam philosophicae ). W przyszłości takie listy pojawiają się więcej niż raz w jego zeszytach ćwiczeń. W marcu tego samego roku na nowo powstałym (1663) wydziale matematyki kolegium rozpoczęły się wykłady nowego nauczyciela, 34-letniego Izaaka Barrowa, wybitnego matematyka, przyszłego przyjaciela i nauczyciela Newtona. Zainteresowanie Newtona matematyką dramatycznie wzrosło. Dokonał pierwszego znaczącego odkrycia matematycznego: rozwinięcia dwumianowego dla dowolnego wykładnika wymiernego (także ujemnego) i dzięki niemu doszedł do swojej głównej metody matematycznej - rozwinięcia funkcji w szereg nieskończony. Pod koniec roku Newton został kawalerem.

Naukowym oparciem i inspiratorami twórczości Newtona w największym stopniu byli fizycy: Galileusz, Kartezjusz i Kepler. Newton zakończył ich prace łącząc je w uniwersalny system świata. Mniejszy, ale znaczący wpływ wywarli inni matematycy i fizycy: Euclid, Fermat, Huygens, Wallis i jego bezpośredni nauczyciel Barrow. W zeszycie ucznia Newtona znajduje się zdanie programowe:

W filozofii nie może być suwerena, z wyjątkiem prawdy… Musimy wznosić złote pomniki Keplera, Galileusza, Kartezjusza i na każdym pisać: „Platon jest przyjacielem, Arystoteles jest przyjacielem, ale głównym przyjacielem jest prawda. "

„Lata zarazy” (1665-1667)

W Wigilię 1664 roku na londyńskich domach zaczęły pojawiać się czerwone krzyże, pierwsze ślady Wielkiej Zarazy. Do lata śmiertelna epidemia znacznie się rozszerzyła. 8 sierpnia 1665 przerwano zajęcia w Trinity College i rozwiązano kadrę aż do ustania epidemii. Newton wrócił do domu, do Woolsthorpe, zabierając ze sobą podstawowe książki, zeszyty i narzędzia.

Były to katastrofalne lata dla Anglii - niszczycielska zaraza (tylko w Londynie zginęła jedna piąta populacji), niszczycielska wojna z Holandią, Wielki Pożar Londynu. Ale Newton dokonał znacznej części swoich odkryć naukowych w samotności „lat zarazy”. Z zachowanych notatek wynika, że ​​23-letni Newton biegle posługiwał się już podstawowymi metodami rachunku różniczkowego i całkowego, w tym rozkładaniem funkcji na szeregi i tym, co później nazwano wzorem Newtona-Leibniza. Przeprowadzając szereg pomysłowych eksperymentów optycznych, udowodnił, że biel jest mieszanką kolorów widma. Newton wspominał później te lata:

Na początku 1665 r. znalazłem metodę szeregów przybliżonych i regułę przekształcania dowolnej potęgi dwumianu w taki szereg… w listopadzie otrzymałem metodę bezpośrednią strumieni [rachunek różniczkowy]; w styczniu następnego roku otrzymałem teorię kolorów, aw maju przystąpiłem do odwrotnej metody strumieni [rachunek całkowy]… W tym czasie przeżywałem najlepszy okres mojej młodości i bardziej interesowałem się matematyką i [przyrodniczym ] filozofia niż kiedykolwiek później.

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

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

Czczony potomek jabłoni Newtona. Cambridge, ogród botaniczny.

Wspomniana przez Newtona nieścisłość wynikała z faktu, że Newton wziął wymiary Ziemi i wartość przyspieszenia grawitacyjnego z Mechaniki Galileusza, gdzie zostały podane ze znacznym błędem. Później Newton otrzymał dokładniejsze dane Picarda i ostatecznie został przekonany o prawdziwości swojej teorii.

Istnieje dobrze znana legenda, że ​​Newton odkrył prawo grawitacji, obserwując jabłko spadające z gałęzi drzewa. Po raz pierwszy o „jabłku Newtona” krótko wspomniał biograf Newtona, William Stukeley (książka „Memoirs of the Life of Newton”, 1752):

Po obiedzie zrobiło się ciepło, wyszliśmy do ogrodu i piliśmy herbatę w cieniu jabłoni. On [Newton] powiedział mi, że idea grawitacji przyszła mu do głowy, gdy siedział pod drzewem w ten sam sposób. Był w nastroju kontemplacyjnym, gdy nagle z gałęzi spadło jabłko. „Dlaczego jabłka zawsze spadają prostopadle do ziemi?” on myślał.

Legenda stała się popularna dzięki Voltaire'owi. W rzeczywistości, jak widać z podręczników Newtona, jego teoria powszechnego ciążenia rozwijała się stopniowo. Inny biograf, Henry Pemberton, bardziej szczegółowo przedstawia rozumowanie Newtona (nie wspominając o jabłku): „Porównując okresy kilku planet i ich odległości od Słońca, stwierdził, że… siła ta musi zmniejszać się proporcjonalnie do kwadratu wraz ze wzrostem odległości. " Innymi słowy, Newton odkrył, że z trzeciego prawa Keplera, które wiąże okresy obiegu planet z odległością od Słońca, wynika właśnie „formuła odwrotności kwadratów” prawa grawitacji (w przybliżeniu orbit kołowych) to następuje. Ostateczne sformułowanie prawa grawitacji, które zostało zawarte w podręcznikach, zostało napisane przez Newtona później, gdy prawa mechaniki stały się dla niego jasne.

Odkrycia te, podobnie jak wiele późniejszych, zostały opublikowane 20-40 lat później niż zostały dokonane. Newton nie gonił za sławą. W 1670 roku napisał do Johna Collinsa: „Nie widzę nic pożądanego w sławie, nawet gdybym był w stanie na nią zasłużyć. Pewnie zwiększyłoby to grono moich znajomych, ale właśnie tego staram się przede wszystkim unikać. Nie opublikował swojej pierwszej pracy naukowej (październik 1666), w której nakreślił podstawy analizy; odnaleziono go dopiero po 300 latach.

Początek naukowej sławy (1667-1684)

Newton w młodości

W marcu-czerwcu 1666 Newton odwiedził Cambridge. Jednak latem nowa fala zarazy zmusiła go do ponownego opuszczenia domu. Wreszcie na początku 1667 r. epidemia ustąpiła iw kwietniu Newton wrócił do Cambridge. 1 października został wybrany członkiem Trinity College, aw 1668 został mistrzem. Dostał przestronny prywatny pokój do zamieszkania, pensję w wysokości 2 funtów rocznie i grupę studentów, z którymi sumiennie studiował standardowe przedmioty przez kilka godzin tygodniowo. Jednak ani wtedy, ani później Newton nie zasłynął jako nauczyciel, jego wykłady były słabo uczęszczane.

Ugruntowując swoją pozycję, Newton udał się do Londynu, gdzie krótko wcześniej, w 1660 r., Powstało Royal Society of London - autorytatywna organizacja wybitnych naukowców, jedna z pierwszych Akademii Nauk. Drukowanym organem Towarzystwa Królewskiego były Transakcje Filozoficzne. Transakcje filozoficzne).

W 1669 roku w Europie zaczęły pojawiać się prace matematyczne wykorzystujące rozwinięcia w szeregi nieskończone. Chociaż głębia tych odkryć nie dorównywała Newtonowi, Barrow nalegał, aby jego uczeń ustalił jego priorytet w tej sprawie. Newton napisał krótkie, ale dość kompletne podsumowanie tej części swoich odkryć, którą nazwał „Analiza za pomocą równań z nieskończoną liczbą wyrazów”. Barrow wysłał ten traktat do Londynu. Newton poprosił Barrowa, aby nie ujawniał nazwiska autora pracy (ale i tak to wymknął). „Analiza” rozprzestrzeniła się wśród specjalistów i zyskała rozgłos w Anglii i poza nią.

W tym samym roku Barrow przyjął zaproszenie króla, aby zostać kapelanem dworskim i porzucił nauczanie. 29 października 1669 roku 26-letni Newton został wybrany na swojego następcę, profesora matematyki i optyki w Trinity College, z wysoką pensją 100 funtów rocznie. Barrow zostawił Newtonowi obszerne laboratorium alchemiczne; w tym okresie Newton poważnie zainteresował się alchemią, przeprowadził wiele eksperymentów chemicznych.

Odbłyśnik Newtona

Jednocześnie Newton kontynuował eksperymenty z optyki i teorii kolorów. Newton badał aberracje sferyczne i chromatyczne. Aby je zminimalizować, zbudował mieszany teleskop zwierciadlany: soczewkę i wklęsłe zwierciadło sferyczne, które sam wykonał i wypolerował. Projekt takiego teleskopu został po raz pierwszy zaproponowany przez Jamesa Gregory'ego (1663), ale pomysł ten nigdy nie został zrealizowany. Pierwszy projekt Newtona (1668) nie powiódł się, ale następny, z dokładniej wypolerowanym lustrem, pomimo niewielkich rozmiarów, dał 40-krotny wzrost doskonałej jakości.

Wieść o nowym instrumencie szybko dotarła do Londynu, a Newton został zaproszony do pokazania swojego wynalazku społeczności naukowej. Pod koniec 1671 i na początku 1672 r. Odbłyśnik został zademonstrowany przed królem, a następnie w Towarzystwie Królewskim. Urządzenie zebrało entuzjastyczne recenzje. Prawdopodobnie pewną rolę odegrało również praktyczne znaczenie wynalazku: obserwacje astronomiczne posłużyły do ​​dokładnego określenia czasu, który z kolei był niezbędny do nawigacji na morzu. Newton stał się sławny iw styczniu 1672 roku został wybrany członkiem Towarzystwa Królewskiego. Później ulepszone reflektory stały się głównymi narzędziami astronomów, z ich pomocą odkryto planetę Uran, inne galaktyki i przesunięcie ku czerwieni.

Początkowo Newton cenił komunikację z kolegami z Towarzystwa Królewskiego, w skład którego oprócz Barrowa wchodzili James Gregory, John Vallis, Robert Hooke, Robert Boyle, Christopher Wren i inne znane postacie angielskiej nauki. Jednak wkrótce zaczęły się żmudne konflikty, których Newton bardzo nie lubił. W szczególności wybuchła głośna kontrowersja dotycząca natury światła. Zaczęło się od tego, że w lutym 1672 roku Newton opublikował w „Philosophical Transactions” szczegółowy opis swoich klasycznych eksperymentów z graniastosłupami i swojej teorii koloru. Hooke, który wcześniej opublikował własną teorię, stwierdził, że wyniki Newtona go nie przekonały; został poparty przez Huygensa na tej podstawie, że teoria Newtona „przeczy konwencjonalnej mądrości”. Newton odpowiedział na ich krytykę zaledwie sześć miesięcy później, ale do tego czasu liczba krytyków znacznie wzrosła.

Lawina nieudolnych ataków spowodowała, że ​​Newton popadł w irytację i depresję. Newton poprosił sekretarza Towarzystwa Oldenburskiego, aby nie wysyłał mu więcej krytycznych listów i złożył ślubowanie na przyszłość: nie wdawać się w spory naukowe. W listach skarży się, że stoi przed wyborem: albo nie publikować swoich odkryć, albo poświęcić cały swój czas i energię na odpieranie nieprzyjaznej amatorskiej krytyki. Ostatecznie wybrał pierwszą opcję i złożył deklarację rezygnacji z Towarzystwa Królewskiego (8 marca 1673). Oldenburg nie bez trudu namówił go do pozostania, jednak kontakty naukowe z Towarzystwem zostały na długi czas ograniczone do minimum.

W 1673 roku miały miejsce dwa ważne wydarzenia. Po pierwsze, na mocy dekretu królewskiego, stary przyjaciel i patron Newtona, Isaac Barrow, wrócił do Trinity, teraz jako rektor („mistrz”) kolegium. Po drugie, Leibniz, znany wówczas jako filozof i wynalazca, zainteresował się matematycznymi odkryciami Newtona. Po otrzymaniu pracy Newtona z 1669 r. O szeregach nieskończonych i dogłębnym jej przestudiowaniu, dalej niezależnie zaczął rozwijać własną wersję analizy. W 1676 roku Newton i Leibniz wymienili listy, w których Newton wyjaśnił szereg swoich metod, odpowiedział na pytania Leibniza i zasugerował istnienie jeszcze bardziej ogólnych metod, jeszcze nie opublikowanych (czyli ogólnego rachunku różniczkowego i całkowego). Sekretarz Royal Society, Henry Oldenburg, usilnie prosił Newtona o opublikowanie swoich odkryć matematycznych dotyczących analizy na chwałę Anglii, ale Newton odpowiedział, że od pięciu lat pracuje nad innym tematem i nie chce, aby go rozpraszano. Newton nie odpowiedział na kolejny list od Leibniza. Pierwsza krótka publikacja na temat newtonowskiej wersji analizy ukazała się dopiero w 1693 r., kiedy wersja Leibniza rozpowszechniła się już w całej Europie.

Koniec lat siedemdziesiątych XVII wieku był smutny dla Newtona. W maju 1677 roku niespodziewanie zmarł 47-letni Barrow. Zimą tego samego roku w domu Newtona wybuchł silny pożar, w wyniku którego spłonęła część archiwum rękopisów Newtona. We wrześniu 1677 zmarł sprzyjający Newtonowi sekretarz Towarzystwa Królewskiego w Oldenburgu, a nowym sekretarzem został wrogo nastawiony do Newtona Hooke. W 1679 r. ciężko zachorowała matka Anny; Newton, zostawiając wszystkie swoje sprawy, przyszedł do niej, brał czynny udział w opiece nad pacjentem, ale stan jego matki szybko się pogorszył i zmarła. Matka i Barrow byli jednymi z nielicznych osób, które rozjaśniły samotność Newtona.

„Matematyczne zasady filozofii przyrody” (1684-1686)

Strona tytułowa Elementów Newtona

Główny artykuł: Matematyczne zasady filozofii przyrody

Historia powstania tego dzieła, jednego z najsłynniejszych w dziejach nauki, rozpoczęła się w 1682 roku, kiedy to przelot komety Halleya spowodował wzrost zainteresowania mechaniką nieba. Edmond Halley próbował przekonać Newtona do opublikowania swojej „ogólnej teorii ruchu”, o której od dawna krążyły plotki w środowisku naukowym. Newton, nie chcąc dać się wciągnąć w nowe spory naukowe i sprzeczki, odmówił.

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

Pan Halley… niedawno widział się z panem Newtonem w Cambridge i pokazał mu interesujący traktat „De motu” [On Motion]. Zgodnie z życzeniem pana Halleya, Newton obiecał wysłać wspomniany traktat Towarzystwu.

Prace nad księgą trwały w latach 1684-1686. Według wspomnień Humphreya Newtona, krewnego naukowca i jego asystenta w tych latach, Newton napisał „Zasady” najpierw pomiędzy eksperymentami alchemicznymi, którym poświęcił główną uwagę, potem stopniowo dał się ponieść emocjom i entuzjastycznie poświęcił się do pracy nad główną książką swojego życia.

Publikacja miała być przeprowadzona na koszt Towarzystwa Królewskiego, ale na początku 1686 roku Towarzystwo opublikowało traktat o historii ryb, który nie znalazł popytu, a tym samym uszczuplił jego budżet. Następnie Halley oświadczył, że pokryje koszty publikacji. Towarzystwo z wdzięcznością przyjęło tę hojną ofertę iw ramach częściowej rekompensaty przekazało Halleyowi nieodpłatnie 50 egzemplarzy traktatu o historii ryb.

Dzieło Newtona – być może przez analogię z „Zasadami filozofii” Kartezjusza (1644) lub, według niektórych historyków nauki, wbrew kartezjanom – zostało nazwane „Matematycznymi zasadami filozofii przyrody” (łac. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ), czyli we współczesnym języku „Matematyczne podstawy fizyki”.

28 kwietnia 1686 roku Towarzystwu Królewskiemu zaprezentowano pierwszy tom Principia Mathematica. Wszystkie trzy tomy, po pewnym zredagowaniu przez autora, ukazały się w 1687 roku. Nakład (około 300 egz.) wyprzedał się w ciągu 4 lat - bardzo szybko jak na tamte czasy.

Strona z Elementów Newtona (wyd. 3, 1726)

Zarówno fizyczny, jak i matematyczny poziom prac Newtona jest zupełnie nieporównywalny z pracami jego poprzedników. Nie ma w nim ani arystotelesowskiej, ani kartezjańskiej metafizyki, z jej niejasnym rozumowaniem i niejasno sformułowanymi, często naciąganymi „pierwotnymi przyczynami” zjawisk naturalnych. Newton na przykład nie głosi, że prawo grawitacji działa w przyrodzie, on ściśle dowodzi ten fakt, na podstawie obserwowanego obrazu ruchu planet i ich satelitów. Metoda Newtona polega na stworzeniu modelu zjawiska „bez wymyślania hipotez”, a następnie, jeśli jest wystarczająco dużo danych, na poszukiwaniu jego przyczyn. To podejście, zapoczątkowane przez Galileusza, oznaczało koniec starej fizyki. Jakościowy opis przyrody ustąpił miejsca ilościowemu - znaczną część książki zajmują obliczenia, rysunki i tabele.

W swojej książce Newton jasno zdefiniował podstawowe pojęcia mechaniki i wprowadził kilka nowych, w tym tak ważne wielkości fizyczne, jak masa, siła zewnętrzna i pęd. Sformułowano trzy prawa mechaniki. Podano rygorystyczne wyprowadzenie z prawa grawitacji wszystkich trzech praw Keplera. Należy zauważyć, że opisano również hiperboliczne i paraboliczne orbity ciał niebieskich nieznane Keplerowi. Prawdziwość systemu heliocentrycznego Newtona Kopernika nie omawia bezpośrednio, ale implikuje; szacuje nawet odchylenie Słońca od środka masy Układu Słonecznego. Innymi słowy, Słońce w układzie Newtona, w przeciwieństwie do układu Keplera, nie spoczywa, lecz podlega ogólnym prawom ruchu. Komety są również włączone do ogólnego systemu, którego rodzaj orbit wywołał wówczas wielkie kontrowersje.

Słabym punktem teorii grawitacji Newtona zdaniem wielu ówczesnych naukowców był brak wyjaśnienia natury tej siły. Newton nakreślił jedynie aparat matematyczny, pozostawiając otwarte pytania dotyczące przyczyny grawitacji i jej materialnego nośnika. Dla środowiska naukowego, wychowanego na filozofii Kartezjusza, było to podejście niezwykłe i wymagające, i dopiero triumfalny sukces mechaniki nieba w XVIII wieku zmusił fizyków do chwilowego pogodzenia się z teorią Newtona. Fizyczne podstawy grawitacji stały się jasne dopiero po ponad dwóch stuleciach, wraz z pojawieniem się Ogólnej Teorii Względności.

Newton zbudował aparat matematyczny i ogólną strukturę księgi jak najbardziej zbliżony do ówczesnego standardu rygoru naukowego – „Zasad” Euklidesa. Świadomie prawie nigdy nie stosował analizy matematycznej – użycie nowych, nietypowych metod podważałoby wiarygodność prezentowanych wyników. Ta ostrożność sprawiła jednak, że newtonowska metoda prezentacji stała się bezwartościowa dla późniejszych pokoleń czytelników. Książka Newtona była pierwszą pracą z zakresu nowej fizyki i jednocześnie jedną z ostatnich poważnych prac wykorzystujących dawne metody badań matematycznych. Wszyscy zwolennicy Newtona używali już potężnych metod analizy matematycznej, które stworzył. D'Alembert, Euler, Laplace, Clairaut i Lagrange stali się największymi bezpośrednimi następcami dzieła Newtona.

Działalność administracyjna (1687-1703)

Rok 1687 upłynął pod znakiem nie tylko wydania wielkiej księgi, ale także konfliktu Newtona z królem Jakubem II. W lutym król, konsekwentnie dążąc do przywrócenia katolicyzmu w Anglii, polecił uniwersytetowi w Cambridge nadać stopień magistra katolickiemu mnichowi Albanowi Franciszkowi. Kierownictwo uniwersytetu wahało się, nie chcąc ani łamać prawa, ani drażnić króla; wkrótce wezwano delegację naukowców, w tym Newtona, w celu odwetu na znanym z jego chamstwa i okrucieństwa Lorda Wysokiego Sędziego George'a Jeffreysa (inż. George'a Jeffreysa). Newton sprzeciwiał się wszelkim kompromisom, które naruszałyby autonomię uniwersytetu i wezwał delegację do zajęcia zasadniczego stanowiska. W rezultacie rektor uniwersytetu został usunięty ze stanowiska, ale życzenie króla nigdy się nie spełniło. W jednym z listów z tych lat Newton przedstawił swoje zasady polityczne:

Każdy uczciwy człowiek, zgodnie z prawami Boga i człowieka, jest zobowiązany do przestrzegania zgodnych z prawem rozkazów króla. Ale jeśli Jego Wysokość zostanie poproszony o zażądanie czegoś, czego nie można zrobić zgodnie z prawem, to nikt nie powinien cierpieć, jeśli zaniedbuje takie wymaganie.

W 1689 roku, po obaleniu króla Jakuba II, Newton został po raz pierwszy wybrany do parlamentu z Uniwersytetu Cambridge i zasiadał tam przez nieco ponad rok. Druga elekcja odbyła się w latach 1701-1702. Istnieje popularna anegdota, że ​​tylko raz zabrał głos w Izbie Gmin, prosząc o zamknięcie okna, aby nie dopuścić do przeciągów. W rzeczywistości Newton wykonywał swoje obowiązki parlamentarne z taką samą sumiennością, z jaką zajmował się wszystkimi swoimi sprawami.

Około 1691 roku Newton poważnie zachorował (najprawdopodobniej został otruty podczas eksperymentów chemicznych, choć istnieją inne wersje - przepracowanie, wstrząs po pożarze, który doprowadził do utraty ważnych wyników, oraz dolegliwości związane z wiekiem). Krewni obawiali się o jego zdrowie psychiczne; nieliczne zachowane jego listy z tego okresu rzeczywiście świadczą o zaburzeniach psychicznych. Dopiero pod koniec 1693 roku Newton w pełni odzyskał zdrowie.

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

Na początek Newton dokładnie przestudiował technologię produkcji monet, uporządkował papierkową robotę, zmienił rachunkowość za ostatnie 30 lat. Jednocześnie Newton energicznie i umiejętnie przyczynił się do przeprowadzonej przez Montagu reformy monetarnej, przywracającej zaufanie do systemu monetarnego Anglii, gruntownie rozpoczętej przez jego poprzedników. W Anglii w tamtych latach w obiegu były prawie wyłącznie monety niedoważone, a monety fałszywe były w znacznych ilościach. Przycinanie krawędzi srebrnych monet stało się powszechne. Teraz monetę zaczęto produkować na specjalnych maszynach, a wzdłuż krawędzi umieszczono napis, dzięki czemu przestępcze szlifowanie metalu stało się prawie niemożliwe. Stara, niedoważona srebrna moneta została całkowicie wycofana z obiegu i ponownie wybita na 2 lata, emisja nowych monet wzrosła, aby nadążyć za popytem na nie, poprawiła się ich jakość. Wcześniej, podczas takich reform, ludność musiała wymieniać stare pieniądze na wagę, po czym ilość gotówki zmniejszała się zarówno wśród osób fizycznych (prywatnych i prawnych), jak i w całym kraju, ale odsetki i zobowiązania pożyczkowe pozostały takie same, co spowodowało, że gospodarka zaczyna stagnację. Newton zaproponował wymianę pieniędzy po wartości nominalnej, co zapobiegło tym problemom, a nieuniknione po takim niedoborze środków zostało uzupełnione zaciąganiem pożyczek z innych krajów (przede wszystkim z Holandii), inflacja gwałtownie spadła, ale zagraniczny dług publiczny wzrósł w połowie wieku do niespotykanych dotąd rozmiarów w historii Anglii. Ale w tym czasie nastąpił zauważalny wzrost gospodarczy, z tego powodu wzrosły odliczenia podatkowe do skarbu państwa (równe wielkości z Francuzami, mimo że Francję zamieszkiwało 2,5 razy więcej ludzi), dzięki temu społeczeństwo dług był stopniowo spłacany.

Jednak uczciwa i kompetentna osoba na czele Mennicy nie wszystkim odpowiadała. Od pierwszych dni na Newtona sypały się skargi i donosy, stale pojawiały się komisje kontrolne. Jak się okazało, wiele donosów pochodziło od fałszerzy zirytowanych reformami Newtona. Newton z reguły był obojętny na oszczerstwa, ale nigdy nie wybaczał, jeśli wpłynęło to na jego honor i reputację. Osobiście brał udział w dziesiątkach dochodzeń, a ponad 100 fałszerzy zostało wytropionych i skazanych; w przypadku braku okoliczności obciążających byli najczęściej wysyłani do kolonii północnoamerykańskich, ale kilku prowodyrów zostało straconych. Liczba fałszywych monet w Anglii została znacznie zmniejszona. Montagu w swoich wspomnieniach wychwalał niezwykłe zdolności administracyjne Newtona, które zapewniły powodzenie reformy. Tym samym przeprowadzone przez naukowca reformy nie tylko zapobiegły kryzysowi gospodarczemu, ale także, kilkadziesiąt lat później, doprowadziły do ​​znacznego wzrostu dobrobytu kraju.

W kwietniu 1698 r. car Rosji Piotr I trzykrotnie odwiedził Mennicę podczas „Wielkiej Poselstwa”; niestety nie zachowały się szczegóły jego wizyty i komunikacji z Newtonem. Wiadomo jednak, że w 1700 r. przeprowadzono w Rosji reformę monetarną podobną do angielskiej. A w 1713 roku Newton wysłał pierwsze sześć drukowanych egzemplarzy drugiego wydania „Początków” carowi Piotrowi w Rosji.

Symbolem naukowego triumfu Newtona stały się dwa wydarzenia w 1699 roku: nauczanie Newtonowskiego systemu światowego rozpoczęło się w Cambridge (od 1704 także w Oksfordzie), a Paryska Akademia Nauk, bastion jego kartuzów przeciwników, wybrała go na swojego zagranicznego członka . Przez cały ten czas Newton był jeszcze członkiem i profesorem Trinity College, ale w grudniu 1701 roku oficjalnie zrezygnował ze wszystkich swoich stanowisk w Cambridge.

W 1703 r. zmarł prezes Towarzystwa Królewskiego, Lord John Somers, który w ciągu 5 lat swojej prezydentury uczestniczył w spotkaniach Towarzystwa tylko dwa razy. W listopadzie Newton został wybrany na jego następcę i kierował Towarzystwem przez resztę swojego życia - ponad dwadzieścia lat. W przeciwieństwie do swoich poprzedników osobiście uczestniczył we wszystkich spotkaniach i robił wszystko, aby Brytyjskie Towarzystwo Królewskie zajęło honorowe miejsce w świecie naukowym. Zwiększała się liczba członków Towarzystwa (wśród nich można wyróżnić oprócz Halleya Denisa Papina, Abrahama de Moivre, Rogera Cotesa, Brooke Taylor), przeprowadzano i dyskutowano ciekawe eksperymenty, znacznie poprawiała się jakość artykułów w czasopismach, problemy finansowe zostały złagodzone. Towarzystwo nabyło płatnych sekretarzy i własną rezydencję (przy Fleet Street), Newton opłacił koszty przeprowadzki z własnej kieszeni. W tych latach Newton był często zapraszany jako konsultant do różnych komisji rządowych, a księżniczka Caroline, przyszła królowa Wielkiej Brytanii, godzinami rozmawiała z nim w pałacu na tematy filozoficzne i religijne.

Ostatnie lata

Jeden z ostatnich portretów Newtona (1712, Thornhill)

W 1704 roku ukazała się monografia „Optyka” (pierwsza w języku angielskim), która wyznaczyła rozwój tej nauki aż do początku XIX wieku. Zawierał dodatek „O kwadraturze krzywych” - pierwsze i dość kompletne przedstawienie newtonowskiej wersji rachunku różniczkowego. W rzeczywistości jest to ostatnia praca Newtona w naukach przyrodniczych, chociaż żył przez ponad 20 lat. Katalog biblioteki, którą pozostawił, zawierał książki głównie z zakresu historii i teologii i właśnie tym poszukiwaniom Newton poświęcił resztę życia. Newton pozostał kierownikiem Mennicy, gdyż stanowisko to, w przeciwieństwie do stanowiska dozorcy, nie wymagało od niego szczególnej aktywności. Dwa razy w tygodniu jeździł do Mennicy, raz w tygodniu na zebranie Towarzystwa Królewskiego. Newton nigdy nie podróżował poza Anglię.

Newton został pasowany na rycerza przez królową Annę w 1705 roku. Od teraz on Sir Isaac Newton. Po raz pierwszy w historii Anglii tytuł szlachecki został przyznany za zasługi naukowe; następnym razem stało się to ponad sto lat później (1819, w odniesieniu do Humphry'ego Davy'ego). Jednak niektórzy biografowie uważają, że królowa kierowała się nie motywami naukowymi, ale politycznymi. Newton uzyskał własny herb i niezbyt wiarygodny rodowód.

W 1707 roku ukazał się zbiór wykładów Newtona z algebry, zatytułowany „Arytmetyka uniwersalna”. Przedstawione w nim metody numeryczne zapoczątkowały narodziny nowej obiecującej dyscypliny – analizy numerycznej.

Grób Newtona w Opactwie Westminsterskim

W 1708 r. rozpoczął się otwarty spór o pierwszeństwo z Leibnizem (patrz poniżej), w który zaangażowane były nawet osoby panujące. Ta waśń między dwoma geniuszami drogo kosztowała naukę – angielska szkoła matematyczna wkrótce ograniczyła swoją działalność na całe stulecie, a szkoła europejska zignorowała wiele wybitnych pomysłów Newtona, odkrywając je na nowo znacznie później. Konfliktu nie wygasła nawet śmierć Leibniza (1716).

Pierwsze wydanie Newton's Elements zostało wyprzedane dawno temu. Wieloletnia praca Newtona nad przygotowaniem drugiego wydania, poprawionego i uzupełnionego, została ukoronowana sukcesem w 1710 r., kiedy to ukazał się pierwszy tom nowego wydania (ostatni, trzeci - w 1713 r.). Nakład początkowy (700 egz.) okazał się wyraźnie niewystarczający, w 1714 i 1723 r. pojawił się druk dodatkowy. Kończąc drugi tom, Newton jako wyjątek musiał wrócić do fizyki, aby wyjaśnić rozbieżność między teorią a danymi eksperymentalnymi, i natychmiast dokonał ważnego odkrycia - kompresji hydrodynamicznej dżetu. Teoria jest teraz w dobrej zgodzie z doświadczeniem. Newton dodał „Homilię” na końcu książki, zawierającą zjadliwą krytykę „teorii wirów”, za pomocą której jego kartezjańscy przeciwnicy próbowali wyjaśnić ruch planet. Na naturalne pytanie „jak jest naprawdę?” książka podąża za słynną i szczerą odpowiedzią: „Nadal nie mogłem wydedukować przyczyny… właściwości siły grawitacji ze zjawisk, ale nie wymyślam hipotez”.

W kwietniu 1714 r. Newton podsumował swoje doświadczenia z regulacjami finansowymi i przedłożył Ministerstwu Skarbu swój artykuł „Uwagi dotyczące wartości złota i srebra”. Artykuł zawierał konkretne propozycje korekty wartości metali szlachetnych. Propozycje te zostały częściowo zaakceptowane, co korzystnie wpłynęło na brytyjską gospodarkę.

Oburzeni inwestorzy South Sea Company zostali satyrycznie przedstawieni przez Edwarda Matthew Warda.

Na krótko przed śmiercią Newton stał się jedną z ofiar oszustwa finansowego dokonanego przez dużą firmę handlową South Sea Company, która była wspierana przez rząd. Kupił dużą ilość papierów wartościowych firmy, a także nalegał na ich przejęcie przez Towarzystwo Królewskie. 24 września 1720 r. bank spółki ogłosił upadłość. Siostrzenica Katarzyna wspominała w swoich notatkach, że Newton schudł ponad 20 000 funtów, po czym oświadczył, że potrafi obliczyć ruch ciał niebieskich, ale nie stopień szaleństwa tłumu. Jednak wielu biografów uważa, że ​​Catherine nie miała na myśli prawdziwej straty, ale nieotrzymanie oczekiwanego zysku. Po bankructwie firmy Newton zaoferował Royal Society rekompensatę z własnej kieszeni, ale jego oferta została odrzucona.

Ostatnie lata życia Newton poświęcił na napisanie „Chronologii Starożytnych Królestw”, nad którą pracował przez około 40 lat, a także na przygotowanie trzeciego wydania „Początków”, które ukazało się w 1726 roku. W przeciwieństwie do wydania drugiego, zmiany w wydaniu trzecim były niewielkie – głównie wynikały z nowych obserwacji astronomicznych, w tym w miarę kompletnego przewodnika po kometach obserwowanych od XIV wieku. Przedstawiono między innymi obliczoną orbitę komety Halleya, której ponowne pojawienie się we wskazanym czasie (1758) jednoznacznie potwierdziło obliczenia teoretyczne (nieżyjących już wówczas) Newtona i Halleya. Nakład książki do wydania naukowego z tamtych lat można uznać za ogromny: 1250 egzemplarzy.

W 1725 roku stan zdrowia Newtona zaczął się wyraźnie pogarszać i przeniósł się do Kensington pod Londynem, gdzie zmarł w nocy, we śnie, 20 (31) marca 1727 roku. Nie pozostawił spisanego testamentu, ale na krótko przed śmiercią przekazał najbliższej rodzinie znaczną część swojego ogromnego majątku. Pochowany w Opactwie Westminsterskim.

Cechy osobiste

Cechy charakteru

Trudno jest sporządzić portret psychologiczny Newtona, gdyż nawet osoby z nim sympatyzujące często przypisują Newtonowi różne cechy. Trzeba wziąć pod uwagę kult Newtona w Anglii, który zmuszał autorów pamiętników do obdarzania wielkiego uczonego wszelkimi możliwymi cnotami, ignorując rzeczywiste sprzeczności w jego naturze. Ponadto pod koniec życia w charakterze Newtona pojawiły się takie cechy, jak dobroduszność, pobłażliwość i towarzyskość, które wcześniej nie były dla niego charakterystyczne.

Na zewnątrz Newton był niskiego wzrostu, mocnej budowy i miał falowane włosy. Prawie nie chorował, do starości zachował gęste włosy (już od 40 roku życia był zupełnie siwy) i wszystkie zęby, z wyjątkiem jednego. Nigdy (według innych źródeł prawie nigdy) nie nosił okularów, choć był trochę krótkowzroczny. Prawie nigdy się nie śmiał ani nie denerwował, nie ma wzmianki o jego żartach czy innych przejawach poczucia humoru. W kalkulacjach pieniężnych był dokładny i oszczędny, ale nie skąpy. Nigdy nie żonaty. Zwykle był w stanie głębokiego skupienia wewnętrznego, dlatego często wykazywał roztargnienie: na przykład raz, po zaproszeniu gości, poszedł do spiżarni po wino, ale wtedy przyszedł mu do głowy jakiś naukowy pomysł, rzucił się do biura i nigdy nie wrócił do gości. Był obojętny na sport, muzykę, sztukę, teatr, podróże, chociaż umiał dobrze rysować. Jego asystent wspominał: „Nie pozwalał sobie na odpoczynek i wytchnienie… każdą godzinę, która nie była poświęcona [nauce] uważał za straconą… Myślę, że bardzo go smuciła konieczność spędzania czasu na jedzeniu i spaniu. " Biorąc to wszystko pod uwagę, Newtonowi udało się połączyć światową praktyczność i zdrowy rozsądek, co wyraźnie przejawiało się w pomyślnym zarządzaniu Mennicą i Towarzystwem Królewskim.

Wychowany w tradycji purytańskiej Newton wyznaczył sobie zestaw sztywnych zasad i ograniczeń. I nie był skłonny wybaczyć innym tego, czego nie wybaczyłby sobie; jest to źródłem wielu jego konfliktów (patrz poniżej). Swoich bliskich i wielu współpracowników traktował ciepło, ale nie miał bliskich przyjaciół, nie szukał towarzystwa innych ludzi i trzymał się z daleka. Jednocześnie Newton nie był bez serca i obojętny na los innych. Kiedy po śmierci przyrodniej siostry Anny jej dzieci zostały bez środków do życia, Newton przeznaczył zasiłek na małoletnie dzieci, a później jego wychowaniem zajęła się córka Anny, Katherine. Pomagał także innym krewnym. „Będąc oszczędny i rozważny, był jednocześnie bardzo wolny od pieniędzy i zawsze był gotów pomóc przyjacielowi w potrzebie, bez okazywania obsesji. Jest szczególnie szlachetny w stosunku do młodzieży. Wielu znanych angielskich naukowców – Stirling, Maclaurin, astronom James Pound i inni – z głęboką wdzięcznością wspominało pomoc, jakiej udzielił im Newton na początku ich kariery naukowej.

Konflikty

Newtona i Hooke'a

Robert hooke. Rekonstrukcja wyglądu według ustnych opisów współczesnych.

W 1675 roku Newton przesłał Towarzystwu swój traktat z nowymi badaniami i rozumowaniem na temat natury światła. Robert Hooke na spotkaniu stwierdził, że wszystko, co wartościowe w traktacie, jest już w wydanej wcześniej książce Hooke'a „Micrographia”. W prywatnych rozmowach zarzucał Newtonowi plagiat: „Pokazałem, że pan Newton wykorzystał moje hipotezy o impulsach i falach” (z pamiętnika Hooke'a). Hooke kwestionował priorytet wszystkich odkryć Newtona w dziedzinie optyki, z wyjątkiem tych, z którymi się nie zgadzał. Oldenburg natychmiast poinformował Newtona o tych oskarżeniach, a on uznał je za insynuacje. Tym razem konflikt został wygaszony, a uczeni wymienili listy ugodowe (1676). Jednak od tego momentu aż do śmierci Hooke'a (1703) Newton nie opublikował żadnej pracy z optyki, chociaż zgromadził ogromną ilość materiału, usystematyzowanego przez niego w klasycznej monografii Optyka (1704).

Kolejny spór o pierwszeństwo dotyczył odkrycia prawa grawitacji. Już w 1666 roku Hooke doszedł do wniosku, że ruch planet jest superpozycją spadania na Słońce z powodu siły przyciągania do Słońca i ruchu bezwładności stycznej do trajektorii planety. Jego zdaniem to superpozycja ruchu determinuje eliptyczny kształt trajektorii planety wokół Słońca. Nie mógł jednak tego udowodnić matematycznie iw 1679 roku wysłał list do Newtona, w którym zaproponował współpracę w rozwiązaniu tego problemu. List ten zawierał również założenie, że siła przyciągania Słońca maleje odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości. W odpowiedzi Newton zauważył, że wcześniej zajmował się problemem ruchu planet, ale porzucił te studia. Rzeczywiście, jak pokazują późniejsze znalezione dokumenty, Newton zajmował się problemem ruchu planet już w latach 1665-1669, kiedy na podstawie III prawa Keplera ustalił, że „tendencja planet do oddalania się od Słońca będzie odwrotnie proporcjonalna do kwadratów ich odległości od Słońca”. Jednak idea orbity planety jako wyłącznie wyniku równości sił przyciągania do Słońca i siły odśrodkowej nie została jeszcze w pełni rozwinięta w tamtych latach.

Następnie korespondencja między Hooke'em a Newtonem została przerwana. Hooke powrócił do prób konstruowania trajektorii planety pod działaniem siły malejącej zgodnie z prawem odwrotnych kwadratów. Jednak i te próby zakończyły się niepowodzeniem. Tymczasem Newton powrócił do badania ruchu planet i rozwiązał ten problem.

Kiedy Newton przygotowywał swoje Principia do publikacji, Hooke zażądał, aby Newton we wstępie określił pierwszeństwo Hooke'a w odniesieniu do prawa grawitacji. Newton odparł, że Bulliald, Christopher Wren i sam Newton doszli do tej samej formuły niezależnie i przed Hooke'em. Wybuchł konflikt, który bardzo zatruł życie obu naukowców.

Współcześni autorzy przypisują uznanie zarówno Newtonowi, jak i Hooke'owi. Priorytetem Hooke'a jest sformułowanie problemu konstruowania trajektorii planety w wyniku superpozycji jej upadku na Słońce zgodnie z prawem odwrotnych kwadratów i ruchu bezwładności. Możliwe jest również, że to list Hooke'a bezpośrednio zachęcił Newtona do zakończenia rozwiązania tego problemu. Jednak sam Hooke nie rozwiązał problemu, a także nie zgadywał o powszechności grawitacji. Według SI Wawiłowa,

Jeśli połączymy w jedno wszystkie założenia i myśli Hooke'a na temat ruchu planet i grawitacji, wyrażane przez niego od prawie 20 lat, to spotkamy się z prawie wszystkimi głównymi wnioskami z Elementów Newtona, wyrażonymi jedynie w niepewnych i nielicznych dowodach Formularz. Nie rozwiązując problemu, Hak znalazł jej odpowiedź. Jednocześnie mamy przed sobą nie przypadkowo rzuconą myśl, ale niewątpliwie owoc wielu lat pracy. Hooke wpadł na pomysłowe domysły fizyka doświadczalnego, który poprzez labirynt faktów widzi prawdziwe związki i prawa natury. Z tak rzadką intuicją eksperymentatora spotykamy się w historii nauki nawet z Faradaya, ale Hooke i Faraday nie byli matematykami. Ich pracę ukończyli Newton i Maxwell. Bezcelowa walka z Newtonem o pierwszeństwo rzuciła cień na chwalebne imię Hooke, ale nadszedł czas, aby historia, po prawie trzech wiekach, złożyła hołd wszystkim. Hooke nie mógł podążać prostą, nieskazitelną drogą Newtonowskich zasad matematyki, ale okrężnymi ścieżkami, których śladów już nie możemy znaleźć, również tam dotarł.

W przyszłości relacje Newtona z Hooke'em pozostały napięte. Na przykład, kiedy Newton przedstawił Towarzystwu nowy projekt sekstantu, który wynalazł, Hooke natychmiast oświadczył, że wynalazł takie urządzenie ponad 30 lat temu (chociaż nigdy nie budował sekstansów). Mimo to Newton był świadomy naukowej wartości odkryć Hooke'a iw swojej „Optyce” kilkakrotnie wspominał o swoim nieżyjącym już przeciwniku.

Oprócz Newtona, Hooke wdał się w spory o pierwszeństwo z wieloma innymi angielskimi i kontynentalnymi naukowcami, w tym z Robertem Boylem, którego oskarżył o przywłaszczenie sobie ulepszenia pompy powietrza, oraz z sekretarzem Royal Society, Oldenburgiem, stwierdzając, że z pomocą z Oldenburga, Huygens ukradł pomysł Hooke'a na sprężynowy zegarek.

Rozważany jest mit, jakoby Newton nakazał zniszczenie jedynego portretu Hooke'a.

Newtona i Flamsteeda

Johna Flamsteeda.

John Flamsteed, wybitny angielski astronom, spotkał Newtona w Cambridge (1670), kiedy Flamsteed był jeszcze studentem, a Newton był mistrzem. Jednak już w 1673 roku, niemal równocześnie z Newtonem, zasłynął także Flamsteed – publikował znakomitej jakości tablice astronomiczne, za co król uhonorował go osobistą audiencją i tytułem „Królewskiego Astronoma”. Ponadto król nakazał budowę obserwatorium w Greenwich pod Londynem i przeniesienie go do Flamsteed. Jednak król uznał pieniądze na wyposażenie obserwatorium za zbędny wydatek, a prawie cały dochód Flamsteeda poszedł na budowę instrumentów i potrzeby ekonomiczne obserwatorium.

Obserwatorium Greenwich, stary budynek

Początkowo stosunki Newtona i Flamsteeda były serdeczne. Newton przygotowywał drugie wydanie Principia i bardzo potrzebował dokładnych obserwacji Księżyca, aby skonstruować i (jak miał nadzieję) potwierdzić swoją teorię jego ruchu; w pierwszym wydaniu teoria ruchu księżyca i komet była niezadowalająca. Było to również ważne dla twierdzenia teorii grawitacji Newtona, którą ostro skrytykowali kartezjanie na kontynencie. Flamsteed chętnie przekazał mu żądane dane, aw 1694 roku Newton z dumą poinformował Flamsteeda, że ​​porównanie danych obliczonych i eksperymentalnych wykazało ich praktyczną zbieżność. W niektórych listach Flamsteed nalegał, aby Newton, w przypadku korzystania z obserwacji, zastrzegł mu, Flamsteedowi, pierwszeństwo; dotyczyło to przede wszystkim Halleya, którego Flamsteed nie lubił i podejrzewał o nieuczciwość naukową, ale mogło to również oznaczać nieufność do samego Newtona. W listach Flamsteeda zaczyna pojawiać się niechęć:

Zgadzam się: drut jest droższy niż złoto, z którego jest wykonany. Ja jednak to złoto zebrałem, uszlachetniłem i wymyłem, i nie śmiem sądzić, że tak mało cenisz moją pomoc tylko dlatego, że tak łatwo ją otrzymałeś.

Początek otwartego konfliktu dał list od Flamsteeda, w którym przepraszająco poinformował, że odkrył szereg systematycznych błędów w niektórych danych dostarczonych Newtonowi. Zagroziło to newtonowskiej teorii księżyca i zmusiło do ponownego wykonania obliczeń, a także zachwiana została wiarygodność pozostałych danych. Newton, który nienawidził nieuczciwości, był bardzo zirytowany, a nawet podejrzewał, że błędy zostały celowo wprowadzone przez Flamsteeda.

W 1704 roku Newton odwiedził Flamsteeda, który do tego czasu otrzymał nowe, niezwykle dokładne dane obserwacyjne, i poprosił go o przekazanie tych danych; w zamian Newton obiecał pomóc Flamsteedowi w opublikowaniu jego głównego dzieła - Katalogu Wielkiej Gwiazdy. Flamsteed zaczął jednak grać na zwłokę z dwóch powodów: katalog nie był jeszcze w pełni gotowy, nie ufał już Newtonowi i bał się ukraść jego bezcenne obserwacje. Flamsteed użył dostarczonych mu doświadczonych kalkulatorów, aby dokończyć pracę polegającą na obliczeniu pozycji gwiazd, podczas gdy Newton interesował się przede wszystkim Księżycem, planetami i kometami. W końcu, w 1706 roku, rozpoczęto drukowanie książki, ale Flamsteed, cierpiący na straszliwą podagrę i stający się coraz bardziej podejrzliwy, zażądał, aby Newton nie otwierał zapieczętowanej kopii, dopóki drukowanie nie zostanie zakończone; Newton, który pilnie potrzebował danych, zignorował ten zakaz i wypisał wymagane wartości. Napięcie rosło. Flamsteed zgorszył Newtona za próbę osobistego wprowadzenia drobnych poprawek błędów. Drukowanie książki przebiegało bardzo wolno.

Z powodu trudności finansowych Flamsteed nie zapłacił składki członkowskiej i został wydalony z Towarzystwa Królewskiego; nowy cios zadała królowa, która najwyraźniej na prośbę Newtona przekazała Towarzystwu funkcje kontrolne nad obserwatorium. Newton postawił Flamsteedowi ultimatum:

Przesłałeś niedoskonały katalog, którego bardzo brakowało, nie podałeś pożądanych pozycji gwiazd, a słyszałem, że druk został wstrzymany, ponieważ ich nie dostarczono. W związku z tym oczekuje się od ciebie, co następuje: albo prześlesz koniec swojego katalogu dr. Arbuthnotowi, albo przynajmniej prześlesz mu dane obserwacyjne niezbędne do uzupełnienia, aby druk mógł być kontynuowany.

Newton zagroził również, że dalsze opóźnienia będą postrzegane jako nieposłuszeństwo wobec rozkazów Jej Królewskiej Mości. W marcu 1710 roku Flamsteed, po gorących skargach na niesprawiedliwość i intrygi swoich wrogów, mimo to przekazał ostatnie strony swojego katalogu, a na początku 1712 roku ukazał się pierwszy tom, zatytułowany „Niebiańska historia”. Zawierała ona wszystkie dane potrzebne Newtonowi, a rok później miała się ukazać poprawiona edycja Principia, ze znacznie dokładniejszą teorią księżyca. Mściwy Newton nie zamieścił w wydaniu wdzięczności Flamsteeda i skreślił wszystkie odniesienia do niego, które były obecne w pierwszym wydaniu. W odpowiedzi Flamsteed spalił w swoim kominku wszystkie niesprzedane 300 egzemplarzy katalogu i zaczął przygotowywać jego drugie wydanie, tym razem według własnego gustu. Zmarł w 1719 roku, ale dzięki wysiłkom jego żony i przyjaciół to niezwykłe wydanie, będące dumą angielskiej astronomii, zostało opublikowane w 1725 roku.

Newtona i Leibniza

Gottfrieda Leibniza

Z zachowanych dokumentów historycy nauki dowiedzieli się, że Newton odkrył rachunek różniczkowy i całkowy już w latach 1665-1666, ale opublikował go dopiero w 1704 roku. Swoją wersję analizy Leibniz rozwijał samodzielnie (od 1675 r.), choć początkowy impuls do jego myśli pochodził prawdopodobnie z pogłosek, jakoby Newton miał już taki rachunek, a także dzięki rozmowom naukowym w Anglii i korespondencji z Newtonem. W przeciwieństwie do Newtona, Leibniz natychmiast opublikował swoją wersję, a później wraz z Jacobem i Johannem Bernoullim szeroko rozpropagował to przełomowe odkrycie w całej Europie. Większość naukowców na kontynencie nie miała wątpliwości, że Leibniz odkrył analizę.

Kierując się namową przyjaciół, którzy odwoływali się do jego patriotyzmu, Newton w drugiej księdze swoich „Zasad” (1687) powiedział:

W listach, które wymieniłem około dziesięć lat temu z wysoko wykwalifikowanym matematykiem, Herr Leibnizem, poinformowałem go, że mam metodę wyznaczania maksimów i minimów, rysowania stycznych i rozwiązywania podobnych pytań, równie stosowną do terminów wymiernych, jak i irracjonalnych. i ukryłem metodę, przestawiając litery następującego zdania: „kiedy podane jest równanie zawierające dowolną liczbę bieżących wielkości, znajdź strumienie i odwrotnie”. Najsłynniejszy mąż odpowiedział mi, że on też atakuje taką metodę i przekazał mi swoją metodę, która okazała się niewiele różnić od mojej, i to tylko terminami i formułami.

Nasz Wallis dodał do swojej „Algebry”, która właśnie się ukazała, niektóre z listów, które pisałem do Ciebie w swoim czasie. Równocześnie zażądał ode mnie, abym otwarcie przedstawił metodę, którą wówczas przed wami ukrywałem, przestawiając litery; Zrobiłem to tak krótko, jak tylko mogłem. Mam nadzieję, że jednocześnie nie napisałem nic, co byłoby dla Ciebie nieprzyjemne, ale gdyby tak się stało, to proszę daj mi znać, bo moi przyjaciele są mi drożsi niż matematyczne odkrycia.

Po ukazaniu się pierwszej szczegółowej publikacji analizy newtonowskiej (dodatek matematyczny do „Optyki”, 1704), w czasopiśmie Leibniza „Acta eruditorum” ukazała się anonimowa recenzja z obraźliwymi aluzjami do Newtona. Recenzja wyraźnie wskazywała, że ​​autorem nowego rachunku różniczkowego był Leibniz. Sam Leibniz stanowczo zaprzeczył, że recenzja została napisana przez niego, ale historykom udało się znaleźć szkic napisany jego pismem. Newton zignorował artykuł Leibniza, ale jego uczniowie zareagowali z oburzeniem, po czym wybuchła ogólnoeuropejska wojna o priorytety, „najbardziej haniebna sprzeczka w całej historii matematyki”.

31 stycznia 1713 r. Towarzystwo Królewskie otrzymało list od Leibniza zawierający pojednawcze sformułowanie: zgadza się on, że Newton przyszedł do analizy na własną rękę, „na ogólnych zasadach, takich jak nasze”. Wściekły Newton zażądał powołania międzynarodowej komisji w celu wyjaśnienia priorytetu. Komisja nie zajęła dużo czasu: półtora miesiąca później, po przestudiowaniu korespondencji Newtona z Oldenburgiem i innych dokumentów, jednogłośnie uznała pierwszeństwo Newtona, zresztą w sformułowaniu tym razem obraźliwym dla Leibniza. Decyzja komisji została wydrukowana w aktach Towarzystwa wraz ze wszystkimi załączonymi dokumentami. W odpowiedzi od lata 1713 r. Europę zalewały anonimowe broszury, które broniły priorytetu Leibniza i zapewniały, że „Newton przywłaszcza sobie zaszczyt, który należy się innemu”. Broszury oskarżyły również Newtona o kradzież wyników Hooke'a i Flamsteeda. Z kolei przyjaciele Newtona oskarżyli samego Leibniza o plagiat; według nich podczas pobytu w Londynie (1676) Leibniz zapoznał się z niepublikowanymi dziełami i listami Newtona w Royal Society, po czym Leibniz opublikował wyrażone tam idee i przekazał je jako własne.

Wojna ustała dopiero w grudniu 1716 r., kiedy Abbé Conti poinformował Newtona: „Leibniz nie żyje – spór się skończył”.

Działalność naukowa

Nowa era w fizyce i matematyce wiąże się z pracą Newtona. Dokończył tworzenie zapoczątkowanej przez Galileusza fizyki teoretycznej, opartej z jednej strony na danych eksperymentalnych, z drugiej zaś na ilościowym i matematycznym opisie przyrody. W matematyce pojawiają się potężne metody analityczne. W fizyce główną metodą badania przyrody jest konstruowanie odpowiednich modeli matematycznych procesów naturalnych i intensywne badanie tych modeli przy systematycznym zaangażowaniu całej mocy nowego aparatu matematycznego. Kolejne stulecia dowiodły wyjątkowej owocności tego podejścia.

Filozofia i metoda naukowa

Newton stanowczo odrzucił podejście Kartezjusza i jego następców, popularnych pod koniec XVII wieku kartezjanów, którzy przy konstruowaniu teorii naukowej kazali w pierwszej kolejności znaleźć „pierwotne przyczyny” badanego zjawiska z „wglądem umysł". W praktyce takie podejście często prowadziło do naciąganych hipotez na temat „substancji” i „ukrytych właściwości”, które nie podlegają eksperymentalnej weryfikacji. Newton uważał, że w „filozofii przyrody” (czyli w fizyce) dopuszczalne są tylko takie założenia („zasady”, które obecnie preferują nazwę „prawa natury”), które bezpośrednio wynikają z rzetelnych eksperymentów, uogólniają ich wyniki; nazwał hipotezy hipotezami, które nie zostały wystarczająco potwierdzone eksperymentami. „Wszystko… co nie jest wydedukowane ze zjawisk, należy nazwać hipotezą; hipotezy o właściwościach metafizycznych, fizycznych, mechanicznych, ukrytych nie mają miejsca w filozofii eksperymentalnej. Przykładami zasad są prawo grawitacji i 3 prawa mechaniki w elementach; słowo „zasady” Principia Mathematica, tradycyjnie tłumaczone jako „zasady matematyczne”) zawarte jest również w tytule jego głównej książki.

W liście do Pardisa Newton sformułował „złotą zasadę nauki”:

Wydaje mi się, że najlepszą i najbezpieczniejszą metodą filozofowania powinno być najpierw pilne zbadanie właściwości rzeczy i ustalenie tych właściwości eksperymentalnie, a następnie stopniowe przejście do hipotez wyjaśniających te właściwości. Hipotezy mogą być przydatne tylko w wyjaśnianiu właściwości rzeczy, ale nie ma potrzeby obarczać ich odpowiedzialnością za zdefiniowanie tych właściwości poza granicami ujawnionymi przez eksperyment ... ponieważ można wymyślić wiele hipotez, aby wyjaśnić wszelkie nowe trudności.

Takie podejście nie tylko umieszczało spekulatywne fantazje poza nauką (na przykład kartezjańskie rozumowanie o właściwościach „subtelnej materii”, rzekomo wyjaśniające zjawiska elektromagnetyczne), ale było bardziej elastyczne i owocne, ponieważ pozwalało na matematyczne modelowanie zjawisk, dla których przyczyny źródłowe nie zostały jeszcze odkryte. Tak stało się z grawitacją i teorią światła – ich natura stała się jasna znacznie później, co nie przeszkodziło w pomyślnym, wielowiekowym stosowaniu modeli newtonowskich.

Słynne zdanie „Nie wymyślam hipotez” (łac. Hipotezy non fingo), oczywiście nie oznacza to, że Newton nie doceniał wagi znalezienia „pierwszych przyczyn”, jeśli są one jednoznacznie potwierdzone przez doświadczenie. Ogólne zasady uzyskane z eksperymentu i wynikające z nich konsekwencje muszą również zostać poddane eksperymentalnej weryfikacji, która może prowadzić do korekty lub nawet zmiany zasad. „Cała trudność fizyki… polega na rozpoznaniu sił natury na podstawie zjawisk ruchu, a następnie wykorzystaniu tych sił do wyjaśnienia pozostałych zjawisk”.

Newton, podobnie jak Galileusz, wierzył, że ruch mechaniczny leży u podstaw wszystkich procesów zachodzących w naturze:

Byłoby pożądane, aby wydedukować z zasad mechaniki również pozostałe zjawiska natury… wiele bowiem pozwala mi przypuszczać, że wszystkie te zjawiska są determinowane przez pewne siły, z którymi cząstki ciał z przyczyn jak dotąd nieznane, albo zbliżają się do siebie i łączą w regularne figury, albo wzajemnie się odpychają i oddalają od siebie. Ponieważ siły te są nieznane, do tej pory próby wyjaśnienia zjawisk natury przez filozofów pozostały bezowocne.

Newton sformułował swoją metodę naukową w swojej książce Optyka:

Podobnie jak w matematyce, tak iw badaniu natury, w badaniu trudnych zagadnień, metoda analityczna musi poprzedzać syntetyczną. Analiza ta polega na wyciąganiu ogólnych wniosków z eksperymentów i obserwacji metodą indukcji i nie dopuszczaniu do nich żadnych zarzutów, które nie wychodzą z eksperymentów lub innych wiarygodnych prawd. W filozofii eksperymentalnej nie bierze się bowiem pod uwagę hipotez. Chociaż wyniki uzyskane przez indukcję z eksperymentów i obserwacji nie mogą jeszcze służyć jako dowód uniwersalnych wniosków, to jednak jest to najlepszy sposób wyciągania wniosków, na jaki pozwala natura rzeczy.

W 3. księdze „Początków” (począwszy od 2. wydania) Newton umieścił szereg reguł metodologicznych skierowanych przeciwko kartezjanom; pierwszy z nich to wariant „brzytwy Ockhama”:

Zasada I. Nie wolno akceptować innych przyczyn w naturze niż te, które są prawdziwe i wystarczające do wyjaśnienia zjawisk ... natura nie robi nic na próżno i na próżno byłoby czynić wielu, co można zrobić mniej. Natura jest prosta i nie pławi się w zbędnych przyczynach rzeczy...

Reguła IV. W fizyce doświadczalnej twierdzenia wydedukowane ze zjawisk zachodzących za pomocą indukcji [indukcji], pomimo możliwości przeciwnych im domysłów, muszą być uważane za prawdziwe dokładnie lub w przybliżeniu, dopóki nie zostaną odkryte takie zjawiska, dzięki którym są one jeszcze dokładniejsze lub podlegają do wyjątków.

Mechanistyczne poglądy Newtona okazały się błędne – nie wszystkie zjawiska naturalne wynikają z ruchu mechanicznego. Jednak jego metoda naukowa ugruntowała swoją pozycję w nauce. Współczesna fizyka z powodzeniem bada i stosuje zjawiska, których natura nie została jeszcze wyjaśniona (na przykład cząstki elementarne). Od czasów Newtona rozwija się przyrodoznawstwo, mocno przekonane, że świat jest poznawalny, ponieważ przyroda jest ułożona według prostych zasad matematycznych. Ta pewność stała się filozoficzną podstawą ogromnego postępu nauki i techniki.

Matematyka

Pierwszych odkryć matematycznych Newton dokonał już w latach studenckich: klasyfikacji krzywych algebraicznych 3. rzędu (krzywe 2. rzędu badał Fermat) oraz dwumianowego rozwinięcia dowolnego (niekoniecznie całkowitego) stopnia, z którego wywodzi się teoria Newtona rozpoczyna się nieskończona seria — nowe i najpotężniejsze narzędzie analityczne. Newton uważał rozwinięcie w szereg za główną i ogólną metodę analizy funkcji iw tej materii osiągnął wyżyny mistrzostwa. Używał szeregów do obliczania tablic, rozwiązywania równań (również różniczkowych), badania zachowania się funkcji. Newtonowi udało się uzyskać rozkład dla wszystkich funkcji, które były wówczas standardowe.

Newton rozwinął rachunek różniczkowy i całkowy równolegle z G. Leibnizem (nieco wcześniej) i niezależnie od niego. Przed Newtonem działania z nieskończenie małymi nie były połączone w jedną teorię i miały charakter różnych dowcipnych sztuczek (patrz Metoda niepodzielnych). Stworzenie systemowej analizy matematycznej sprowadza rozwiązanie odpowiednich problemów w dużej mierze do poziomu technicznego. Powstał zespół pojęć, operacji i symboli, który stał się bazą wyjściową dla dalszego rozwoju matematyki. Następny, wiek XVIII, był wiekiem szybkiego i niezwykle udanego rozwoju metod analitycznych.

Być może Newton wpadł na pomysł analizy metodami różnicowymi, które studiował obszernie i dogłębnie. To prawda, że ​​\u200b\u200bw swoich „Zasadach” Newton prawie nie używał nieskończenie małych, przestrzegając starożytnych (geometrycznych) metod dowodzenia, ale w innych pracach używał ich swobodnie.

Punktem wyjścia dla rachunku różniczkowego i całkowego była praca Cavalieriego, a zwłaszcza Fermata, który już wiedział, jak (dla krzywych algebraicznych) rysować styczne, znajdować ekstrema, punkty przegięcia i krzywiznę krzywej oraz obliczać pole jej odcinka . Spośród innych poprzedników sam Newton wymienił Wallisa, Barrowa i szkockiego naukowca Jamesa Gregory'ego. Nie było jeszcze koncepcji funkcji; wszystkie krzywe interpretował kinematycznie jako trajektorie poruszającego się punktu.

Już jako student Newton zdał sobie sprawę, że różniczkowanie i całkowanie są wzajemnie odwrotnymi operacjami. To podstawowe twierdzenie analizy zostało już mniej lub bardziej wyraźnie zarysowane w pracach Torricellego, Gregory'ego i Barrowa, ale dopiero Newton zdał sobie sprawę, że na tej podstawie można uzyskać nie tylko pojedyncze odkrycia, ale potężny rachunek systemowy, podobny do algebry, z wyraźnymi zasady i gigantyczne możliwości.

Przez prawie 30 lat Newton nie dbał o publikację swojej wersji analizy, chociaż w listach (szczególnie do Leibniza) chętnie dzieli się wieloma swoimi osiągnięciami. W międzyczasie wersja Leibniza była szeroko i otwarcie rozpowszechniana w całej Europie od 1676 roku. Dopiero w 1693 r. pojawiła się pierwsza prezentacja wersji Newtona - w postaci dodatku do Traktatu o algebrze Wallisa. Trzeba przyznać, że terminologia i symbolika Newtona są raczej niezgrabne w porównaniu z terminologią Leibniza: flux (pochodna), fluent (antypochodna), moment wielkości (różniczka) itp. W matematyce przetrwało tylko oznaczenie Newtona. o» dla nieskończenie małego dt(Jednak Gregory użył tej litery w tym samym znaczeniu wcześniej), a nawet kropka nad literą jako symbol pochodnej czasu.

Newton opublikował dość kompletne przedstawienie zasad analizy dopiero w pracy „O kwadraturze krzywych” (1704), dołączonej do jego monografii „Optyka”. Prawie cały przedstawiony materiał był gotowy w latach 1670-1680, ale dopiero teraz Gregory i Halley przekonali Newtona do opublikowania pracy, która z 40-letnim opóźnieniem stała się pierwszą opublikowaną pracą Newtona dotyczącą analizy. Tutaj Newton ma pochodne wyższych rzędów, znajdują się wartości całek różnych funkcji wymiernych i niewymiernych, podano przykłady rozwiązania równań różniczkowych pierwszego rzędu.

Newton's Universal Arithmetic, wydanie łacińskie (1707)

W 1707 roku ukazała się książka „Arytmetyka uniwersalna”. Przedstawia różne metody numeryczne. Newton zawsze przywiązywał dużą wagę do przybliżonego rozwiązania równań. Słynna metoda Newtona umożliwiła znajdowanie pierwiastków równań z wcześniej nie do pomyślenia szybkością i dokładnością (opublikowana w Algebra Wallisa, 1685). Nowoczesna forma iteracyjnej metody Newtona została podana przez Josepha Raphsona (1690).

W 1711 roku, po 40 latach, ukazała się wreszcie „Analiza za pomocą równań o nieskończonej liczbie wyrazów”. W tej pracy Newton z równą łatwością bada zarówno algebraiczne, jak i „mechaniczne” krzywe (cykloida, czworokąt). Istnieją pochodne cząstkowe. W tym samym roku opublikowano „Metodę różnic”, w której Newton zaproponował formułę interpolacji do przechodzenia przez (n + 1) punkty danych z równoodległymi lub nierównymi odciętymi wielomianu n-te zamówienie. Jest to różnica analogiczna do wzoru Taylora.

W 1736 r. ukazało się pośmiertnie ostatnie dzieło „Metoda strumieni i szeregów nieskończonych”, znacznie zaawansowane w porównaniu z „Analizą równań”. Podaje liczne przykłady znajdowania ekstremów, stycznych i normalnych, obliczania promieni i środków krzywizny we współrzędnych kartezjańskich i biegunowych, znajdowania punktów przegięcia itp. W tej samej pracy wykonano kwadratury i rektyfikacje różnych krzywych.

Należy zauważyć, że Newton nie tylko w pełni rozwinął analizę, ale także podjął próbę rygorystycznego uzasadnienia jej zasad. Jeśli Leibniz skłaniał się ku idei rzeczywistych nieskończenie małych, to Newton zaproponował (w Elementach) ogólną teorię przejść do granicy, którą nazwał nieco ozdobnie „metodą pierwszego i ostatniego stosunku”. Jest to współczesny termin „granica” (łac. limonki), choć nie ma zrozumiałego opisu istoty tego terminu, sugerującego intuicyjne rozumienie. Teorię granic przedstawiono w 11 lematach księgi I „Początków”; jeden lemat jest również w księdze II. Nie ma arytmetyki granic, nie ma dowodu na wyjątkowość granicy, nie ujawniono jej związku z nieskończenie małymi. Jednak Newton słusznie zwraca uwagę, że podejście to jest bardziej rygorystyczne niż „zgrubna” metoda niepodzielnych. Niemniej jednak w księdze II, wprowadzając „momenty” (różniczki), Newton ponownie miesza sprawę, w rzeczywistości uznając je za rzeczywiste nieskończenie małe.

Warto zauważyć, że Newton wcale nie interesował się teorią liczb. Najwyraźniej fizyka była mu znacznie bliższa niż matematyka.

Mechanika

Strona Elementów Newtona z aksjomatami mechaniki

Zasługą Newtona jest rozwiązanie dwóch podstawowych problemów.

• Stworzenie podstaw aksjomatycznych dla mechaniki, które faktycznie przeniosły tę naukę do kategorii ścisłych teorii matematycznych.
• Tworzenie dynamiki łączącej zachowanie ciała z charakterystyką zewnętrznych oddziaływań (sił).

Ponadto Newton ostatecznie pogrzebał ideę, która zakorzeniła się od czasów starożytnych, że prawa ruchu ciał ziemskich i niebieskich są zupełnie inne. W jego modelu świata cały wszechświat podlega jednolitym prawom, które pozwalają na formułowanie matematyczne.

Aksjomatyka Newtona składała się z trzech praw, które on sam sformułował w następującej postaci.

Pierwsze prawo (prawo bezwładności), w mniej jasnej formie, zostało opublikowane przez Galileusza. Należy zauważyć, że Galileo umożliwiał swobodne poruszanie się nie tylko w linii prostej, ale także po okręgu (najwyraźniej ze względów astronomicznych). Galileusz sformułował też najważniejszą zasadę teorii względności, której Newton nie uwzględnił w swojej aksjomatyce, ponieważ dla procesów mechanicznych zasada ta jest bezpośrednią konsekwencją równań dynamiki (następstwo V w Elementach). Ponadto Newton uważał przestrzeń i czas za pojęcia absolutne, wspólne dla całego Wszechświata, i wyraźnie to wskazał w swoich „Zasadach”.

Newton podał również rygorystyczne definicje takich pojęć fizycznych, jak: ilość ruchu(nie do końca jasno użyte przez Kartezjusza) i zmuszać. Wprowadził do fizyki pojęcie masy jako miary bezwładności i jednocześnie właściwości grawitacyjnych. Wcześniej fizycy używali tego pojęcia waga, jednak ciężar ciała zależy nie tylko od samego ciała, ale także od jego otoczenia (na przykład od odległości do środka Ziemi), więc potrzebna była nowa, niezmienna charakterystyka.

Euler i Lagrange zakończyli matematyzację mechaniki.

powaga

Arystoteles i jego zwolennicy uważali grawitację za pragnienie ciał „podksiężycowego świata” do ich naturalnych miejsc. Niektórzy starożytni filozofowie (między innymi Empedokles, Platon) wierzyli, że grawitacja jest pragnieniem zjednoczenia powiązanych ze sobą ciał. W XVI wieku pogląd ten popierał Mikołaj Kopernik, w którego systemie heliocentrycznym Ziemię uważano tylko za jedną z planet. Bliskie poglądy mieli Giordano Bruno, Galileo Galilei. Johannes Kepler uważał, że przyczyną upadku ciał nie są ich wewnętrzne aspiracje, ale siła przyciągania z Ziemi, a nie tylko Ziemia przyciąga kamień, ale i kamień przyciąga Ziemię. Jego zdaniem grawitacja rozciąga się przynajmniej na Księżyc. W późniejszych pracach wyraził opinię, że siła grawitacji maleje wraz z odległością i że wszystkie ciała Układu Słonecznego wzajemnie się przyciągają. Rene Descartes, Gilles Roberval, Christian Huygens i inni XVII-wieczni naukowcy próbowali rozwikłać fizyczną naturę grawitacji.

Ten sam Kepler jako pierwszy zasugerował, że ruchem planet sterują siły emanujące ze Słońca. W jego teorii istniały trzy takie siły: jedna, kołowa, popycha planetę po orbicie, działając stycznie do trajektorii (dzięki tej sile planeta się porusza), druga przyciąga lub odpycha planetę od Słońca (dzięki to orbita planety jest elipsą), a trzecia działa w poprzek płaszczyzny ekliptyki (dzięki czemu orbita planety leży w tej samej płaszczyźnie). Uważał, że siła kołowa maleje odwrotnie proporcjonalnie do odległości od Słońca. Żadna z tych trzech sił nie została utożsamiona z grawitacją. Teorię Keplera odrzucił czołowy astronom teoretyczny połowy XVII wieku, Ismael Bulliald, według którego, po pierwsze, planety poruszają się wokół Słońca nie pod wpływem sił z niego emanujących, ale dzięki wewnętrznemu aspiracji, oraz po drugie, gdyby istniała siła kołowa, zmniejszyłaby się z powrotem do drugiej potęgi odległości, a nie do pierwszej, jak sądził Kepler. Kartezjusz uważał, że planety są transportowane wokół Słońca przez gigantyczne trąby powietrzne.

Założenie o istnieniu siły emanującej ze Słońca, która kontroluje ruch planet, wyraził Jeremy Horrocks. Według Giovanniego Alfonso Borellego ze Słońca pochodzą trzy siły: jedna porusza planetę po orbicie, druga przyciąga planetę do Słońca, trzecia (odśrodkowa) przeciwnie, odpycha planetę. Eliptyczna orbita planety jest wynikiem konfrontacji tych dwóch ostatnich. W 1666 roku Robert Hooke zasugerował, że sama siła przyciągania do Słońca jest wystarczająca do wyjaśnienia ruchu planet, wystarczy założyć, że orbita planetarna jest wynikiem połączenia (superpozycji) padania na Słońce (z powodu do siły grawitacji) i ruchu bezwładności (ze względu na styczną do trajektorii planety). Jego zdaniem ta superpozycja ruchów determinuje eliptyczny kształt trajektorii planety wokół Słońca. Podobne poglądy, choć w dość ogólnikowej formie, wyrażał również Christopher Wren. Hooke i Ren odgadli, że siła grawitacji maleje odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości od Słońca.

Jednak nikt przed Newtonem nie był w stanie jasno i matematycznie jednoznacznie powiązać prawa grawitacji (siła odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości) z prawami ruchu planet (prawami Keplera). Co więcej, to Newton jako pierwszy odgadł, że grawitacja działa między dowolnymi dwoma ciałami we wszechświecie; ruch spadającego jabłka i obrót księżyca wokół ziemi są kontrolowane przez tę samą siłę. Wreszcie Newton nie tylko opublikował rzekomy wzór na prawo powszechnego ciążenia, ale faktycznie zaproponował kompletny model matematyczny:

• prawo grawitacji;
• prawo ruchu (drugie prawo Newtona);
• system metod badań matematycznych (analiza matematyczna).

Podsumowując, ta triada jest wystarczająca do pełnego zbadania najbardziej złożonych ruchów ciał niebieskich, tworząc w ten sposób podstawy mechaniki nieba. Tak więc dopiero od dzieł Newtona zaczyna się nauka o dynamice, w tym jej zastosowanie do ruchu ciał niebieskich. Przed powstaniem teorii względności i mechaniki kwantowej nie były potrzebne żadne fundamentalne poprawki do tego modelu, choć aparat matematyczny okazał się konieczny do znacznego rozwinięcia.

Pierwszym argumentem przemawiającym za modelem Newtona było ścisłe wyprowadzenie na jego podstawie empirycznych praw Keplera. Kolejnym krokiem była teoria ruchu komet i księżyca, przedstawiona w „Zasadach”. Później, za pomocą newtonowskiej grawitacji, wszystkie zaobserwowane ruchy ciał niebieskich zostały wyjaśnione z dużą dokładnością; jest to wielka zasługa Eulera, Clairauta i Laplace'a, którzy opracowali w tym celu teorię perturbacji. Podstawy tej teorii położył Newton, który przeanalizował ruch Księżyca za pomocą swojej zwykłej metody rozszerzania szeregów; po drodze odkrył przyczyny znanych wówczas nieprawidłowości ( nierówności) w ruchu księżyca.

Prawo grawitacji umożliwiło rozwiązanie nie tylko problemów mechaniki nieba, ale także szeregu problemów fizycznych i astrofizycznych. Newton dostarczył metody określania mas Słońca i planet. Odkrył przyczynę przypływów: przyciąganie księżyca (nawet Galileusz uważał przypływy za efekt odśrodkowy). Co więcej, po przetworzeniu długoterminowych danych dotyczących wysokości przypływów, obliczył masę księżyca z dobrą dokładnością. Inną konsekwencją grawitacji była precesja osi Ziemi. Newton odkrył, że ze względu na spłaszczenie Ziemi na biegunach, oś Ziemi dokonuje stałego powolnego przesunięcia z okresem 26 000 lat pod wpływem przyciągania Księżyca i Słońca. Tak więc starożytny problem „przewidywania równonocy” (po raz pierwszy zauważony przez Hipparcha) znalazł naukowe wyjaśnienie.

Teoria grawitacji Newtona wywołała wiele lat dyskusji i krytyki przyjętej w niej koncepcji dalekiego zasięgu. Jednak wybitne sukcesy mechaniki nieba w XVIII wieku potwierdziły opinię o adekwatności modelu Newtona. Pierwsze zaobserwowane odchylenia od teorii Newtona w astronomii (przesunięcie peryhelium Merkurego) odkryto dopiero 200 lat później. Wkrótce te odchylenia zostały wyjaśnione przez ogólną teorię względności (GR); Teoria Newtona okazała się jej przybliżoną wersją. Ogólna teoria względności wypełniła również teorię grawitacji treścią fizyczną, wskazując materialny nośnik siły przyciągania - metrykę czasoprzestrzeni i pozwoliła pozbyć się interakcji dalekiego zasięgu.

Optyka i teoria światła

Newton dokonał fundamentalnych odkryć w dziedzinie optyki. Zbudował pierwszy teleskop zwierciadlany (reflektor), w którym w przeciwieństwie do teleskopów czysto soczewkowych nie występowała aberracja chromatyczna. Badał również szczegółowo dyspersję światła, wykazał, że kiedy białe światło przechodzi przez przezroczysty pryzmat, rozkłada się na ciągłą serię promieni o różnych kolorach z powodu różnego załamania promieni o różnych kolorach, w ten sposób Newton położył podwaliny pod poprawna teoria kolorów. Newton stworzył matematyczną teorię pierścieni interferencyjnych odkrytych przez Hooke'a, które od tego czasu nazwano „pierścieniami Newtona”. W liście do Flamsteeda przedstawił szczegółową teorię refrakcji astronomicznej. Ale jego głównym osiągnięciem jest stworzenie podstaw optyki fizycznej (nie tylko geometrycznej) jako nauki i rozwój jej podstaw matematycznych, przekształcenie teorii światła z niesystematycznego zbioru faktów w naukę o bogatej jakościowej i ilościowej treść, dobrze potwierdzona eksperymentalnie. Eksperymenty optyczne Newtona stały się na dziesięciolecia modelem głębokich badań fizycznych.

W tym okresie istniało wiele spekulatywnych teorii światła i koloru; punkt widzenia Arystotelesa („różne kolory są mieszaniną światła i ciemności w różnych proporcjach”) i Kartezjusza („różne kolory powstają, gdy cząsteczki światła obracają się z różnymi prędkościami”) walczył głównie. Hooke w swojej Micrographia (1665) przedstawił wariant poglądów Arystotelesa. Wielu uważało, że kolor nie jest atrybutem światła, ale oświetlanego przedmiotu. Ogólną niezgodę pogłębiła kaskada odkryć XVII wieku: dyfrakcja (1665, Grimaldi), interferencja (1665, Hooke), podwójna refrakcja (1670, Erazm Bartholin, badany przez Huygensa), oszacowanie prędkości światła (1675 , Römer). Nie było teorii światła, która byłaby zgodna z tymi wszystkimi faktami.

Dyspersja światła
(Doświadczenie Newtona)

W swoim przemówieniu przed Towarzystwem Królewskim Newton obalił zarówno Arystotelesa, jak i Kartezjusza i przekonująco udowodnił, że białe światło nie jest pierwotne, ale składa się z kolorowych składników o różnych „stopniach załamania”. Te elementy są pierwotne - Newton nie mógł zmienić ich koloru żadnymi sztuczkami. W ten sposób subiektywne odczucie koloru otrzymało solidną obiektywną podstawę - we współczesnej terminologii długość fali światła, którą można było ocenić na podstawie stopnia załamania.

Strona tytułowa Optyki Newtona

W 1689 roku Newton zaprzestał publikowania w dziedzinie optyki (chociaż kontynuował badania) – według powszechnej legendy przysiągł za życia Hooke'a nie publikować niczego w tej dziedzinie. W każdym razie w 1704 roku, rok po śmierci Hooke'a, ukazała się (w języku angielskim) monografia „Optyka”. Przedmowa do niej zawiera wyraźną wskazówkę o konflikcie z Hooke'em: „Nie chcąc dać się wciągnąć w spory w różnych kwestiach, opóźniłem tę publikację i opóźniłbym ją jeszcze bardziej, gdyby nie upór moich przyjaciół”. Za życia autora „Optyka”, podobnie jak „Początki”, doczekała się trzech wydań (1704, 1717, 1721) i wielu tłumaczeń, w tym trzech po łacinie.

• Księga pierwsza: zasady optyki geometrycznej, doktryna rozpraszania światła i kompozycji barwy białej, z różnymi zastosowaniami, w tym teorią tęczy.
• Księga druga: interferencja światła w cienkich płytkach.
• Księga trzecia: dyfrakcja i polaryzacja światła.

Historycy wyróżniają dwie grupy ówczesnych hipotez dotyczących natury światła.

• Emisja (korpuskularna): światło składa się z małych cząstek (cząstek) emitowanych przez świecące ciało. Opinia ta była poparta prostoliniowością propagacji światła, na której opiera się optyka geometryczna, ale dyfrakcja i interferencja nie pasowały dobrze do tej teorii.
• Fala: światło jest falą w niewidzialnym eterze świata. Przeciwnicy Newtona (Hooke, Huygens) nazywani są często zwolennikami teorii falowej, należy jednak pamiętać, że rozumieli oni falę nie jako oscylację okresową, jak we współczesnej teorii, ale jako pojedynczy impuls; z tego powodu ich wyjaśnienia zjawisk świetlnych nie były zbyt wiarygodne i nie mogły konkurować z wyjaśnieniami Newtona (Huygens próbował nawet obalić dyfrakcję). Rozwinięta optyka falowa pojawiła się dopiero na początku XIX wieku.

Newton jest często uważany za zwolennika korpuskularnej teorii światła; w rzeczywistości jak zwykle „nie wymyślał hipotez” i chętnie przyznawał, że światło można też kojarzyć z falami w eterze. W traktacie przedstawionym Towarzystwu Królewskiemu w 1675 roku pisze, że światło nie może być po prostu drganiami eteru, ponieważ wtedy mogłoby na przykład rozchodzić się po zakrzywionej rurze, tak jak dźwięk. Ale z drugiej strony sugeruje, że rozchodzenie się światła wzbudza wibracje w eterze, co powoduje dyfrakcję i inne efekty falowe. W istocie Newton, wyraźnie świadomy zalet i wad obu podejść, proponuje kompromisową, korpuskularno-falową teorię światła. W swoich pracach Newton szczegółowo opisał matematyczny model zjawisk świetlnych, pomijając kwestię fizycznego nośnika światła: ”. Optyka falowa, kiedy się pojawiła, nie odrzuciła modeli Newtona, ale wchłonęła je i rozszerzyła na nowych podstawach.

Pomimo swojej niechęci do hipotez, Newton umieścił na końcu Optyki listę nierozwiązanych problemów i możliwych odpowiedzi na nie. Jednak w ciągu tych lat mógł już sobie na to pozwolić – autorytet Newtona po „Zasadach” stał się niepodważalny i mało kto odważył się zawracać mu głowę zarzutami. Wiele hipotez okazało się proroczych. W szczególności Newton przewidział:

• ugięcie światła w polu grawitacyjnym;
• zjawisko polaryzacji światła;
• interkonwersja światła i materii.

Inne prace z fizyki

Newton jest właścicielem pierwszego wniosku dotyczącego prędkości dźwięku w gazie, opartego na prawie Boyle'a-Mariotte'a. Zasugerował istnienie prawa tarcia lepkiego i opisał kompresję hydrodynamiczną strumienia. Zaproponował wzór na prawo oporu ciała w ośrodku rozrzedzonym (wzór Newtona) i na jego podstawie rozważył jeden z pierwszych problemów dotyczących najkorzystniejszego kształtu ciała opływowego (problem aerodynamiczny Newtona). W Elementach wyraził i argumentował słuszne założenie, że kometa ma stałe jądro, którego odparowanie pod wpływem ciepła słonecznego tworzy rozległy warkocz, zawsze skierowany w kierunku przeciwnym do Słońca. Newton zajmował się również zagadnieniami wymiany ciepła, jeden z wyników nazywa się prawem Newtona-Richmanna.

Newton przewidział, że Ziemia zostanie spłaszczona na biegunach, szacując, że nastąpi to około 1:230. Jednocześnie Newton do opisu Ziemi posłużył się modelem jednorodnego płynu, zastosował prawo powszechnego ciążenia i uwzględnił siłę odśrodkową. Jednocześnie podobnych obliczeń dokonał Huygens, który nie wierzył w siłę grawitacji dalekiego zasięgu i podszedł do problemu czysto kinematycznie. W związku z tym Huygens przewidział ponad połowę skurczu jako Newtona, 1:576. Co więcej, Cassini i inni kartezjanie argumentowali, że Ziemia nie jest ściśnięta, ale rozciągnięta na biegunach jak cytryna. Następnie, choć nie od razu (pierwsze pomiary były niedokładne), pomiary bezpośrednie (Clero, 1743) potwierdziły poprawność Newtona; rzeczywista kompresja to 1:298. Powodem różnicy tej wartości od zaproponowanej przez Newtona w kierunku Huygensa jest to, że model płynu jednorodnego wciąż nie jest całkiem dokładny (gęstość wyraźnie wzrasta wraz z głębokością). Dokładniejsza teoria, wyraźnie uwzględniająca zależność gęstości od głębokości, została opracowana dopiero w XIX wieku.

Studenci

Ściśle mówiąc, Newton nie miał bezpośrednich uczniów. Jednak całe pokolenie angielskich naukowców dorastało na jego książkach i w komunikacji z nim, więc sami uważali się za uczniów Newtona. Wśród nich najbardziej znane to:

• Edmunda Halleya
• Rogera Coatesa
• Colina Maclaurina
• Abrahama de Moivre
• Jamesa Stirlinga
• Brooke Taylora
• Williama Whistona

Inne obszary działalności

Chemia i Alchemia

Równolegle z badaniami, które położyły podwaliny pod obecną tradycję naukową (fizyczną i matematyczną), Newton (podobnie jak wielu jego kolegów) poświęcił wiele czasu alchemii, a także teologii. Książki o alchemii stanowiły jedną dziesiątą jego biblioteki. Nie opublikował żadnych prac z zakresu chemii czy alchemii, a jedynym znanym skutkiem tego wieloletniego hobby było poważne otrucie Newtona w 1691 roku. Podczas ekshumacji ciała Newtona stwierdzono w jego ciele niebezpieczne poziomy rtęci.

Stukeley wspomina, że ​​Newton napisał traktat o chemii „wyjaśniający zasady tej tajemniczej sztuki na podstawie dowodów doświadczalnych i matematycznych”, ale rękopis niestety spłonął w ogniu, a Newton nie próbował go przywrócić. Zachowane listy i notatki sugerują, że Newton myślał o możliwości pewnego zjednoczenia praw fizyki i chemii w jeden system świata; postawił kilka hipotez na ten temat na końcu Optyki.

BG Kuzniecow uważa, że ​​alchemiczne badania Newtona były próbami ujawnienia atomistycznej struktury materii i innych rodzajów materii (na przykład światła, ciepła, magnetyzmu):

Czy Newton był alchemikiem? Wierzył w możliwość przekształcenia jednego metalu w drugi i przez trzy dekady zajmował się badaniami alchemicznymi i studiował dzieła alchemiczne średniowiecza i starożytności... jego atomistyka opiera się na idei hierarchii ciałek , tworzone przez coraz mniej intensywne siły wzajemnego przyciągania się części. Ta idea nieskończonej hierarchii dyskretnych cząstek materii jest związana z ideą jedności materii. Newton nie wierzył w istnienie pierwiastków, które nie mogą się wzajemnie przekształcać. Wręcz przeciwnie, założył, że idea nierozkładalności cząstek, a co za tym idzie, jakościowych różnic między pierwiastkami, wiąże się z historycznie ograniczonymi możliwościami technologii eksperymentalnej.

Przypuszczenie to potwierdza stwierdzenie samego Newtona: „Alchemia nie zajmuje się metalami, jak wierzą ignoranci. Ta filozofia nie należy do tych, które służą próżności i oszustwom, raczej służy pożytkowi i zbudowaniu, ponadto najważniejsze jest tutaj poznanie Boga.

Teologia

„Udoskonalona chronologia starożytnych królestw”

Będąc osobą głęboko religijną, Newton traktował Biblię (jak wszystko inne) z racjonalistycznego punktu widzenia. Najwyraźniej z tym podejściem wiąże się również odrzucenie przez Newtona Trójcy Bożej. Większość historyków uważa, że ​​Newton, który przez wiele lat pracował w Trinity College, sam nie wierzył w Trójcę. Badacze jego prac teologicznych stwierdzili, że poglądy religijne Newtona były bliskie heretyckiemu arianizmowi (patrz artykuł Newtona „ Historyczne śledzenie dwóch znaczących zniekształceń Pisma Świętego»).

Stopień bliskości poglądów Newtona do różnych herezji potępianych przez Kościół ocenia się różnie. Niemiecki historyk Fiesenmeier zasugerował, że Newton zaakceptował Trójcę, ale bliżej jej wschodniego, prawosławnego rozumienia. Amerykański historyk Stephen Snobelen, powołując się na szereg dowodów z dokumentów, zdecydowanie odrzucił ten punkt widzenia i przypisał Newtona Socynianom.

Jednak na zewnątrz Newton pozostał lojalny wobec ustanowionego Kościoła anglikańskiego. Był ku temu dobry powód: ustawa ustawodawcza z 1698 r. o zwalczaniu bluźnierstwa i bezbożności. Ustawa o zwalczaniu bluźnierstwa i wulgaryzmów ) za wyparcie się którejkolwiek z osób Trójcy Świętej groziło pozbawieniem praw obywatelskich, aw przypadku powtórzenia tej zbrodni więzieniem. Na przykład przyjaciel Newtona, William Whiston, został pozbawiony profesury i wydalony z Uniwersytetu w Cambridge w 1710 roku za twierdzenie, że arianizm był religią wczesnego Kościoła. Jednak w listach do podobnie myślących ludzi (Locke, Halley itp.) Newton był dość szczery.

Oprócz antytrynitaryzmu w religijnym światopoglądzie Newtona widoczne są elementy deizmu. Newton wierzył w materialną obecność Boga w każdym punkcie wszechświata i nazywał przestrzeń „zmysłową siedzibą Boga” (łac. sensorium Dei). Ta panteistyczna idea łączy naukowe, filozoficzne i teologiczne poglądy Newtona w jedną całość. „Wszystkie obszary zainteresowań Newtona, od filozofii przyrody po alchemię, są różnymi projekcjami, a jednocześnie różnymi kontekstami tej centralnej idei, która całkowicie go zawładnęła”.

Newton opublikował (częściowo) wyniki swoich badań teologicznych późno w swoim życiu, ale zaczęły się one znacznie wcześniej, nie później niż w 1673 roku. Newton zaproponował swoją wersję chronologii biblijnej, porzucił pracę nad hermeneutyką biblijną i napisał komentarz do Apokalipsy. Studiował język hebrajski, studiował Biblię metodą naukową, wykorzystując obliczenia astronomiczne związane z zaćmieniami słońca, analizy lingwistyczne itp. Według jego obliczeń koniec świata nastąpi nie wcześniej niż o godz. 2060.

Rękopisy teologiczne Newtona są obecnie przechowywane w Jerozolimie, w Bibliotece Narodowej.

Oceny

Pomnik Newtona w Trinity College

Napis na grobie Newtona brzmi:

Tutaj spoczywa Sir Isaac Newton, który dzięki niemal boskiej mocy rozumu jako pierwszy wyjaśnił za pomocą swojej metody matematycznej ruch i kształt planet, tory komet i przypływy oceanów.

To on badał różnice w promieniach świetlnych i wynikające z nich różne właściwości barw, których nikt wcześniej nie podejrzewał. Pilny, przebiegły i wierny interpretator przyrody, starożytności i Pisma Świętego, potwierdzał swoją filozofią wielkość wszechmogącego Stwórcy, a swoim temperamentem propagował prostotę wymaganą przez Ewangelię.

Niech śmiertelnicy radują się, że żyła wśród nich taka ozdoba rodzaju ludzkiego.

oryginalny tekst(łac.)

HSE ISAACUS NEWTON Eques Auratus,
Qui, animi vi prope divinâ,
Planetarum Motus, Figuras,
Cometarum semitas, Oceanique Aestus. Suâ Mathesi facem praeferente
Demonstracja Primusa:
Radiorum Lucis dissimilitudines,
Colorumque inde nascentium proprietates,
Quas nemo antea vel suspicatus erat, pervestigavit.
Naturae, Antiquitatis, S. Scripturae,
Sedulus, sagax, fidus Interpres
Dei O. M. Majestatem Philosophia asseruit,
Evangelij Simplicitatem Moribus expressit.
Sibi Gratulentur Mortales,
Tale tantumque exstitisse
HUMANI GENERIS DECUS.
NAT. XXV grudnia OGŁOSZENIE. MDCXLII. OBIE. XX. ZNISZCZYĆ. MDCCXXVI.

> > Izaaka Newtona

Biografia Izaaka Newtona (1642-1727)

Krótki życiorys:

Edukacja: Uniwersytet Cambridge

Miejsce urodzenia: Woolsthorpe, Lincolnshire, Anglia

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

- angielski astronom, fizyk, matematyk: biografia ze zdjęciem, idee i fizyka klasyczna Newtona, prawo powszechnego ciążenia, trzy prawa ruchu.

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

Newton jest uważany za jednego z największych naukowców w historii. W ciągu swojej krótkiej biografii dokonał znaczących inwestycji w wielu gałęziach współczesnej nauki. Niestety, słynna historia Newtona i jabłka jest w dużej mierze oparta na fikcji, a nie na prawdziwych wydarzeniach. Od tego czasu jego odkrycia i teorie położyły podwaliny pod dalszy postęp nauki. Newton był jednym z założycieli gałęzi matematyki, którą nazywano rachunkiem różniczkowym. Rozwiązał też zagadkę światła i optyki, sformułował trzy prawa ruchu i przy ich pomocy stworzył prawo powszechnego ciążenia. Prawa ruchu Newtona należą do najbardziej fundamentalnych praw natury w mechanice klasycznej. W 1686 roku Newton opisał swoje własne odkrycia w swoich Principia Mathematica. Trzy prawa dynamiki Newtona, gdy są ujednolicone, leżą u podstaw wszystkich interakcji siły, materii i ruchu, poza tymi, które dotyczą teorii względności i efektów kwantowych.

Pierwszą zasadą dynamiki Newtona jest zasada bezwładności. Krótko mówiąc, polega na tym, że obiekt w spoczynku ma tendencję do pozostawania w tym stanie, dopóki nie zadziała na niego siła zewnętrzna.

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

Trzecia zasada dynamiki Newtona, zwana także zasadą akcji i reakcji, opisuje, że absolutnie dla każdego działania istnieje równoważna reakcja. Po ciężkim załamaniu nerwowym w 1693 roku Newton wycofał się z własnych studiów, aby ubiegać się o stanowisko gubernatora w Londynie. W 1696 został rektorem Mennicy Królewskiej. W 1708 roku Newton został wybrany królową Anną. Jest pierwszym naukowcem, który został tak uhonorowany za swoją pracę. Od tego momentu był znany jako Sir Isaac Newton. Naukowiec poświęcił wiele czasu teologii. Napisał wiele proroctw i przepowiedni na tematy, które go interesowały. W 1703 roku został wybrany na prezesa Towarzystwa Królewskiego i był wybierany ponownie co roku aż do śmierci 20 marca 1727 roku.