Seras Izaokas Niutonas(Anglų) Seras Izaokas Niutonas, 1642 12 25 – 1727 03 20 pagal Julijaus kalendorių, galiojusį Anglijoje iki 1752 m. arba 1643 m. sausio 4 d. – 1727 m. kovo 31 d. pagal Grigaliaus kalendorių) – anglų fizikas, matematikas ir astronomas, vienas iš klasikinės fizikos pradininkų. Pagrindinio darbo „Matematiniai gamtos filosofijos principai“, kuriame jis išdėstė, autorius įstatymas universali gravitacija ir trys mechanikos dėsniai, kurie tapo klasikinės mechanikos pagrindu. Jis sukūrė diferencialinį ir integralinį skaičiavimą, spalvų teoriją ir daugybę kitų matematinių ir fizikinių teorijų.
Biografija
Ankstyvieji metai
Woolsthorpe. Namas, kuriame gimė Niutonas.
Izaokas Niutonas, mažo, bet klestinčio ūkininko sūnus, gimė Vulsthorpo kaime. Woolsthorpe, Linkolnšyras), Galilėjaus mirties metais ir pilietinio karo išvakarėse. Niutono tėvas nesulaukė sūnaus gimimo. Berniukas gimė neišnešiotas ir sirgo, todėl ilgai nedrįso jo krikštyti. Tačiau jis išgyveno, buvo pakrikštytas (sausio 1 d.) ir velionio tėvo garbei pavadintas Izaoku. Gimimo per Kalėdas faktą Niutonas laikė ypatingu likimo ženklu. Nepaisant prastos sveikatos kūdikystėje, jis išgyveno 84 metus.
Niutonas nuoširdžiai tikėjo, kad jo šeima grįžo į Škotijos didikus XV amžiuje, tačiau istorikai išsiaiškino, kad 1524 m. jo protėviai buvo neturtingi valstiečiai. Iki XVI amžiaus pabaigos šeima praturtėjo ir tapo jeomenais (dvarininkais).
1646 m. sausio mėn. Niutono motina Anne Ayscough Hannah Ayscough) vėl susituokė; Ji susilaukė trijų vaikų iš savo naujojo vyro, 63 metų našlio, ir pradėjo mažai dėmesio skirti Izaokui. Berniuko globėjas buvo jo dėdė iš motinos William Ayscough. Vaikystėje Niutonas, pasak amžininkų, buvo tylus, uždaras ir izoliuotas, mėgo skaityti ir gaminti techninius žaislus: saulės laikrodį ir vandens laikrodį, malūną ir kt. Visą gyvenimą jautėsi vienišas.
Jo patėvis mirė 1653 m., dalis jo palikimo atiteko Niutono motinai ir ji buvo nedelsiant užregistruota Izaoko vardu. Motina grįžo namo, bet daugiausia dėmesio skyrė trims jauniausiems vaikams ir dideliam namų ūkiui; Izaokas vis dar buvo paliktas savieigai.
1655 metais Niutonas buvo išsiųstas mokytis į netoliese esančią Granthamo mokyklą, kur gyveno vaistininko Klarko namuose. Netrukus vaikinas pademonstravo nepaprastus sugebėjimus, tačiau 1659 m. jo motina Ana grąžino jį į dvarą ir dalį namų ūkio bandė patikėti savo 16-mečiui sūnui. Bandymas buvo nesėkmingas – Izaokas pirmenybę teikė knygų skaitymui ir įvairių mechanizmų konstravimui, o ne visai kitai veiklai. Tuo metu Niutono mokyklos mokytojas Stoksas kreipėsi į Aną ir pradėjo įtikinėti ją tęsti neįprastai gabaus sūnaus mokslus; Prie šio prašymo prisijungė dėdė William ir Isaac's Grantham pažįstamas (vaistininko Clarko giminaitis) Humphrey Babingtonas, Kembridžo narys. Trejybės koledžas. Bendromis pastangomis jie galiausiai pasiekė savo tikslą. 1661 m. Niutonas sėkmingai baigė mokyklą ir tęsė mokslus Kembridžo universitete.
Trejybės koledžas (1661–1664)
Trejybės koledžo laikrodžio bokštas
1661 m. birželį 19-metis Niutonas atvyko į Kembridžą. Pagal chartiją jam buvo atliktas žinių patikrinimas lotynų kalba, po kurio buvo pranešta, kad jis buvo priimtas į Kembridžo universiteto Trejybės koledžą (Šventosios Trejybės koledžą). Su šiuo švietimo įstaiga Daugiau nei 30 Niutono gyvenimo metų yra susiję.
Kolegija, kaip ir visas universitetas, išgyveno sunkų laikotarpį. Anglijoje ką tik buvo atkurta monarchija (1660 m.), karalius Karolis II dažnai delsė mokėjimus dėl universiteto, atleisdavo nemažą dalį per revoliuciją paskirtų dėstytojų. Iš viso Trejybės koledže gyveno 400 žmonių, įskaitant studentus, tarnus ir 20 elgetų, kuriems pagal chartiją kolegija privalėjo duoti išmaldą. Švietimo procesas buvo apgailėtinas.
Niutonas buvo priskirtas prie „didelio“ studento. sizar), iš kurios nebuvo imamas mokestis už mokslą (tikriausiai Babingtono rekomendacija). Labai mažai dokumentinių įrodymų ir prisiminimų apie šį jo gyvenimo laikotarpį išliko. Per šiuos metus galutinai susiformavo Niutono charakteris – mokslinis kruopštumas, noras įsigilinti į esmę, nepakantumas apgaulei, šmeižtui ir priespaudai, abejingumas viešajai šlovei. Jis vis dar neturėjo draugų.
1664 m. balandį Niutonas, išlaikęs egzaminus, perėjo į aukštesnę studentų kategoriją „skaluotojai“ ( mokslininkai), todėl jis galėjo gauti stipendiją tęsti studijas kolegijoje.
Nepaisant Galilėjaus atradimų, mokslas ir filosofija Kembridže vis dar buvo mokomi pagal Aristotelį. Tačiau išlikusiuose Niutono sąsiuviniuose jau minimas Galilėjus, Kopernikas, Kartezianizmas, Kepleris ir Gassendi atominė teorija. Sprendžiant iš šių sąsiuvinių, jis ir toliau gamino (daugiausia mokslinius instrumentus), entuziastingai užsiėmė optika, astronomija, matematika, fonetika ir muzikos teorija. Remiantis sugyventinės atsiminimais, Niutonas visa širdimi atsidavė studijoms, pamiršdamas maistą ir miegą; tikriausiai, nepaisant visų sunkumų, būtent tokio gyvenimo būdo jis pats troško.
Izaokas Barrow. Trejybės koledžo statula.
1664 metai Niutono gyvenime buvo turtingi ir kitų įvykių. Niutonas patyrė kūrybinį bangą, pradėjo savarankišką mokslinę veiklą ir sudarė didelio masto (45 taškų) neišspręstų gamtos ir žmogaus gyvenimo problemų sąrašą ( Klausimynas, lat. Questions quaedam philosophicae ). Ateityje panašūs sąrašai jo darbo knygelėse atsiras dar ne kartą. Tų pačių metų kovą kolegijos naujai įkurtoje (1663 m.) matematikos katedroje paskaitas pradėjo naujas mokytojas – 34 metų Isaacas Barrow, pagrindinis matematikas, būsimas Niutono draugas ir mokytojas. Niutono susidomėjimas matematika smarkiai išaugo. Jis padarė pirmąjį reikšmingą matematinį atradimą: binominį išplėtimą savavališkam racionaliam eksponentui (įskaitant neigiamus), ir per jį priėjo prie savo pagrindinio matematinio metodo - funkcijos išplėtimo į begalinę eilutę. Galiausiai, pačioje metų pabaigoje, Niutonas tapo bakalauru.
Mokslinė parama ir įkvėpimas Niutono darbui buvo fizikai: Galilėjus, Dekartas ir Kepleris. Niutonas užbaigė savo darbą derindamas universali sistema ramybė. Kiti matematikai ir fizikai turėjo mažesnę, bet reikšmingą įtaką: Euklidas, Fermatas, Huygensas, Volisas ir jo tiesioginis mokytojas Barrow. Niutono mokinio sąsiuvinyje yra programos frazė:
Filosofijoje negali būti suverenų, išskyrus tiesą... Turime statyti auksinius paminklus Kepleriui, Galilėjai, Dekartui ir ant kiekvieno užrašyti: „Platonas yra draugas, Aristotelis yra draugas, bet pagrindinis draugas yra tiesa“.
„Maro metai“ (1665–1667)
1664 m. Kūčių vakarą ant Londono namų pradėjo dygti raudoni kryžiai – pirmieji Didžiosios maro epidemijos ženklai. Iki vasaros mirtina epidemija gerokai išsiplėtė. 1665 m. rugpjūčio 8 d. Trejybės koledžo pamokos buvo sustabdytos, o darbuotojai išformuoti iki epidemijos pabaigos. Niutonas išvyko namo į Vulsthorpą, pasiėmęs pagrindines knygas, sąsiuvinius ir instrumentus.
Tai buvo pragaištingi metai Anglijai – niokojantis maras (vien Londone mirė penktadalis gyventojų), pražūtingas karas su Olandija ir Didysis Londono gaisras. Tačiau didelę dalį savo mokslinių atradimų Niutonas padarė „maro metų“ vienatvėje. Iš išlikusių užrašų aišku, kad 23 metų Niutonas jau puikiai mokėjo pagrindinius diferencialinio ir integralinio skaičiavimo metodus, įskaitant funkcijų serijinį išplėtimą ir tai, kas vėliau buvo vadinama. Niutono-Leibnizo formulė. Atlikęs daugybę išradingų optinių eksperimentų, jis įrodė, kad balta yra spalvų mišinys. Vėliau Niutonas prisiminė šiuos metus:
1665 metų pradžioje radau apytikslių eilučių metodą ir taisyklę, kaip bet kurią dvinario laipsnį paversti tokia eilute... lapkritį gavau tiesioginį srautų metodą [diferencialinį skaičiavimą]; sausį kitais metais Gavau spalvų teoriją, o gegužę pradėjau taikyti atvirkštinio srauto metodą [integralinį skaičiavimą]... Šiuo metu buvau susirūpinęs geriausias laikas savo jaunystės ir labiau nei bet kada vėliau domėjosi matematika ir filosofija.
Tačiau reikšmingiausias jo atradimas per šiuos metus buvo visuotinės gravitacijos dėsnis. Vėliau, 1686 m., Niutonas rašė Halley:
Straipsniuose, parašytuose daugiau nei prieš 15 metų (tikslios datos nurodyti negaliu, bet bet kuriuo atveju tai buvo iki mano susirašinėjimo su Oldenburgu pradžios), išreiškiau atvirkštinį kvadratinį planetų gravitacinės jėgos proporcingumą Saulei, priklausomai nuo atstumą ir apskaičiavo teisingą žemės gravitacijos ir Mėnulio conatus recedendi [siekimo] Žemės centro link santykį, nors ir ne visai tiksliai.
Gerbiamas „Niutono obels“ palikuonis. Kembridžas, Botanikos sodas.
Niutono minimas netikslumas kyla dėl to, kad Niutonas Žemės matmenis ir gravitacijos pagreičio dydį paėmė iš Galilėjaus mechanikos, kur jie pateikiami su didele klaida. Vėliau Niutonas iš Picardo gavo tikslesnius duomenis ir galiausiai įsitikino savo teorijos teisingumu.
Yra žinoma legenda, kad Niutonas gravitacijos dėsnį atrado stebėdamas nuo medžio šakos krentantį obuolį. „Niutono obuolį“ pirmą kartą trumpai paminėjo Niutono biografas Williamas Stukeley, o ši legenda išpopuliarėjo Voltero dėka. Kitas biografas Henry Pembertonas pateikia Niutono samprotavimus (nepaminėdamas obuolio) išsamiau: „palygindamas kelių planetų periodus ir jų atstumus nuo saulės, jis nustatė, kad... ši jėga turi mažėti kvadratine proporcija, nes atstumas didėja“. Kitaip tariant, Niutonas tai atrado iš Trečiasis Keplerio dėsnis, jungiantis planetų orbitos periodus su atstumu iki Saulės, tiksliai vadovaujasi gravitacijos dėsnio „atvirkštine kvadrato formule“ (apytiksliai apskritimo orbitoms). Galutinę gravitacijos dėsnio formuluotę, kuri buvo įtraukta į vadovėlius, Niutonas parašė vėliau, jam paaiškėjus mechanikos dėsniams.
Šie atradimai, kaip ir daugelis vėlesnių, buvo paskelbti 20–40 metų vėliau nei buvo padaryti. Niutonas nesiekė šlovės. 1670 m. jis rašė Johnui Collinsui: „Nematau nieko geidžiamo šlovėje, net jei galėčiau ją užsitarnauti. Galbūt tai padidintų mano pažįstamų skaičių, bet būtent to labiausiai stengiuosi vengti. Jis nepaskelbė savo pirmojo mokslinio darbo (1666 m. spalio mėn.), kuriame buvo išdėstyti analizės pagrindai; jis buvo rastas tik po 300 metų.
Mokslinės šlovės pradžia (1667-1684)
Niutonas jaunystėje
1666 m. kovo-birželio mėn. Niutonas lankėsi Kembridže. Kolegijoje likusios drąsios sielos, kaip paaiškėjo, nenukentėjo nei nuo maro, nei net nuo tada populiarių vaistų nuo maro (įskaitant pelenų žievę, stiprų actą, alkoholinius gėrimus ir griežtą dietą). Tačiau vasarą nauja maro banga vėl privertė grįžti namo. Galiausiai, 1667 m. pradžioje, epidemija baigėsi ir Niutonas grįžo į Kembridžą balandžio mėn. Spalio 1 d. buvo išrinktas Trejybės koledžo bendradarbiu, o 1668 m. tapo magistru. Jam buvo suteiktas erdvus atskiras kambarys gyventi, paskirtas geras atlyginimas, grupelė studentų, su kuriais po kelias valandas per savaitę sąžiningai mokėsi standartinių akademinių dalykų. Tačiau nei tada, nei vėliau Niutonas neišgarsėjo kaip mokytojas, jo paskaitos buvo menkai lankomos.
Sustiprinęs savo pozicijas, Niutonas išvyko į Londoną, kur prieš pat, 1660 m., buvo įkurta Londono karališkoji draugija – autoritetinga iškilių mokslo veikėjų organizacija, viena pirmųjų mokslų akademijų. Karališkosios draugijos leidinys buvo žurnalas „Philosophical Transactions“ (lat. Filosofiniai sandoriai).
1669 m. Europoje pradėjo pasirodyti matematiniai darbai, naudojantys begalinių serijų plėtinius. Nors šių atradimų gylio negalima palyginti su Niutono atradimais, Barrow reikalavo, kad jo mokinys nustatytų savo prioritetą šiuo klausimu. Niutonas parašė trumpą, bet gana išsamią šios savo atradimų dalies santrauką, kurią pavadino „Analizė pagal lygtis su begaliniu terminų skaičiumi“. Barrow išsiuntė šį traktatą į Londoną. Niutonas paprašė Barrow neatskleisti kūrinio autoriaus vardo (tačiau jis vis tiek leido tai paslysti). „Analizė“ išplito tarp specialistų ir įgijo šlovę Anglijoje ir užsienyje.
Tais pačiais metais Barrow priėmė karaliaus kvietimą tapti rūmų kapelionu ir paliko dėstytoją. 1669 m. spalio 29 d. Niutonas buvo išrinktas jo įpėdiniu, matematikos ir optikos profesoriumi Trejybės koledže. Barrow paliko Niutonui didelę alchemijos laboratoriją; Per šį laikotarpį Niutonas rimtai susidomėjo alchemija ir atliko daugybę cheminių eksperimentų.
Niutono atšvaitas
Tuo pat metu jis tęsė optikos ir spalvų teorijos eksperimentus. Niutonas ištyrė sferinę ir chromatinę aberaciją. Kad jų būtų kuo mažiau, jis pastatė mišrų atspindintį teleskopą: lęšį ir įgaubtą sferinį veidrodį, kurį pats pagamino ir nupoliravo. Tokio teleskopo projektą pirmasis pasiūlė James Gregory (1663), tačiau šis planas taip ir nebuvo įgyvendintas. Pirmasis Niutono dizainas (1668 m.) buvo nesėkmingas, tačiau kitas, su kruopščiau poliruotu veidrodžiu, nepaisant maži dydžiai, davė puikios kokybės padidinimą 40 kartų.
Gandai apie naują instrumentą greitai pasiekė Londoną, o Niutonas buvo pakviestas parodyti savo išradimą mokslo bendruomenei. 1671 m. pabaigoje – 1672 m. pradžioje atšvaito demonstravimas įvyko prieš karalių, o vėliau Karališkojoje draugijoje. Prietaisas sulaukė visuotinių recenzijų. Niutonas išgarsėjo ir 1672 m. sausį buvo išrinktas Karališkosios draugijos nariu. Vėliau patobulinti atšvaitai tapo pagrindiniais astronomų įrankiais, su jų pagalba buvo atrasta Urano planeta, kitos galaktikos, raudonasis poslinkis.
Iš pradžių Niutonas vertino savo bendravimą su kolegomis iš Karališkosios draugijos, kurioje, be Barrow'o, buvo Jamesas Gregory'is, Johnas Wallisas, Robertas Hukas, Robertas Boyle'as, Christopheris Wrenas ir kiti garsūs Anglijos mokslo veikėjai. Tačiau netrukus prasidėjo varginantys konfliktai, kurie Newtonui tikrai nepatiko. Visų pirma, triukšmingi ginčai kilo dėl šviesos prigimties. Jau 1672 m. vasario mėn. Niutonas paskelbė „Filosofinius sandorius“. Išsamus aprašymas jo klasikiniai eksperimentai su prizmėmis ir jo spalvų teorija. Hukas, jau paskelbęs savo teoriją, pareiškė, kad jo neįtikino Niutono rezultatai; jį palaikė Huygensas, motyvuodamas tuo, kad Niutono teorija „prieštarauja visuotinai priimtoms pažiūroms“. Niutonas į jų kritiką sureagavo tik po šešių mėnesių, tačiau iki to laiko kritikų skaičius gerokai išaugo. Ypač aktyvus buvo tam tikras Linas iš Lježo, kuris užpuolė draugiją laiškais, kuriuose buvo visiškai absurdiški prieštaravimai Niutono rezultatams.
Dėl nekompetentingų išpuolių lavina Niutonas buvo susierzinęs ir prislėgtas. Jis apgailestavo, kad savo atradimus patikimai atskleidė kolegoms mokslininkams. Niutonas paprašė Oldenburgo draugijos sekretoriaus nesiųsti jam daugiau kritiškų laiškų ir davė įžadą ateičiai: nesivelti į mokslinius ginčus. Savo laiškuose jis skundžiasi atsidūręs pasirinkimo akivaizdoje: arba neskelbti savo atradimų, arba visą savo laiką ir jėgas skirti atremti nedraugišką mėgėjišką kritiką. Galiausiai jis pasirinko pirmąjį variantą ir paskelbė apie pasitraukimą iš Karališkosios draugijos (1673 m. kovo 8 d.). Oldenburgas ne be vargo įtikino jį pasilikti. Tačiau moksliniai ryšiai su Draugija dabar yra sumažinti iki minimumo.
1673 metais buvo du svarbius įvykius. Pirma: karališkuoju dekretu senas Niutono draugas ir globėjas Isaacas Barrowas grįžo į Trejybę, dabar būdamas lyderiu („šeimininku“). Antra: Leibnicas, tuo metu žinomas kaip filosofas ir išradėjas, susidomėjo Niutono matematiniais atradimais. Gavęs 1669 m. Niutono darbą apie begalines serijas ir giliai jį išstudijavęs, jis savarankiškai pradėjo kurti savo analizės versiją. 1676 m. Niutonas ir Leibnicas apsikeitė laiškais, kuriuose Niutonas paaiškino daugybę savo metodų, atsakė į Leibnizo klausimus ir užsiminė apie dar daugiau bendri metodai, dar nepaskelbta (turima omenyje bendrąjį diferencialinį ir integralinį skaičiavimą). Karališkosios draugijos sekretorius Henris Oldenburgas atkakliai prašė Niutono paskelbti savo matematinius atradimus apie analizę Anglijos šlovei, tačiau Niutonas atsakė, kad penkerius metus dirba kita tema ir nenori blaškytis. Niutonas į kitą Leibnizo laišką neatsakė. Pirmoji trumpa publikacija apie Niutono analizės versiją pasirodė tik 1693 m., kai Leibnizo versija jau buvo plačiai išplitusi visoje Europoje.
1670-ųjų pabaiga Niutonui buvo liūdna. 1677 metų gegužę netikėtai mirė 47 metų Barrow. Tų pačių metų žiemą Niutono namuose kilo stiprus gaisras, sudegė dalis Niutono rankraščių archyvo. 1678 metais mirė Niutonui palankus karališkosios draugijos sekretorius Oldenburgas, o naujuoju sekretoriumi tapo priešiškai nusiteikęs Niutonui Hukas. 1679 metais mama Ana sunkiai susirgo; Niutonas atėjo pas ją ir aktyviai dalyvavo slaugant pacientą, tačiau mamos būklė greitai pablogėjo ir ji mirė. Motina ir Barrow buvo vieni iš nedaugelio žmonių, kurie praskaidrino Niutono vienatvę.
„Matematiniai gamtos filosofijos principai“ (1684–1686)
Titulinis Newtono Principia puslapis
Šio kūrinio, kartu su vienu garsiausių mokslo istorijoje Euklido elementais, sukūrimo istorija prasidėjo 1682 m., kai Halio kometos praplaukimas sukėlė susidomėjimą dangaus mechanika. Edmondas Halley bandė įtikinti Niutoną paskelbti savo „bendrą judėjimo teoriją“, apie kurią ilgą laiką sklandė gandai mokslo bendruomenėje. Niutonas atsisakė. Jis paprastai nenorėjo būti atitrauktas nuo savo tyrimų dėl kruopščios užduoties skelbti mokslinius darbus.
1684 m. rugpjūtį Halley atvyko į Kembridžą ir pasakė Niutonui, kad jis, Wrenas ir Hooke'as aptarė, kaip iš gravitacijos dėsnio formulės nustatyti planetų orbitų elipsę, bet nežinojo, kaip priartėti prie sprendimo. Niutonas pranešė, kad jau turi tokį įrodymą, o lapkritį išsiuntė Halley baigtą rankraštį. Jis iš karto įvertino rezultato ir metodo reikšmę, iš karto vėl aplankė Niutoną ir šį kartą sugebėjo įtikinti jį paskelbti savo atradimus. 1684 metų gruodžio 10 d Karališkoji draugija buvo istorinis įrašas:
Ponas Halley... neseniai Kembridže pamatė poną Niutoną ir jis parodė jam įdomų traktatą „De motu“ [Apie judėjimą]. Pagal pono Halley pageidavimą Niutonas pažadėjo nusiųsti minėtą traktatą Draugijai.
Darbas prie knygos vyko 1684–1686 m. Remiantis šiais metais mokslininko ir jo padėjėjo giminaičio Humphrey'io Newtono prisiminimais, iš pradžių Niutonas „Principiją“ rašė tarp alcheminių eksperimentų, į kuriuos skyrė daugiausia dėmesio, vėliau pamažu užsitraukė ir entuziastingai atsidavė. dirbti prie pagrindinės savo gyvenimo knygos.
Leidinys turėjo būti išleistas Karališkosios draugijos lėšomis, tačiau 1686 m. pradžioje draugija paskelbė žuvies istorijos traktatą, kuris nebuvo paklausus ir taip išeikvodavo savo biudžetą. Tada Halley paskelbė, kad jis pats padengs publikavimo išlaidas. Draugija su dėkingumu priėmė šį dosnų pasiūlymą ir kaip dalinę kompensaciją suteikė Halley 50 nemokamų traktato apie žuvų istoriją kopijų.
Niutono darbas – galbūt pagal analogiją su Dekarto „Filosofijos principais“ (1644) – buvo pavadintas „matematiniais gamtos filosofijos principais“ (lot. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica
), tai yra šiuolaikine kalba „matematiniai fizikos pagrindai“.
1686 m. balandžio 28 d. Karališkajai draugijai buvo pristatytas pirmasis „Matematinių principų“ tomas. Visi trys tomai, šiek tiek pataisę autoriaus, buvo išleisti 1687 m. Tiražas (apie 300 egz.) buvo išparduotas per 4 metus – tam laikui labai greitai.
Puslapis iš Newton's Principia (3 leidimas, 1726)
Tiek fizinis, tiek matematinis Niutono darbų lygis yra visiškai nepalyginamas su jo pirmtakų darbais. Jame trūksta aristoteliškos ar dekartiškos metafizikos su miglotais samprotavimais ir neaiškiai suformuluotomis, dažnai toli siekiančiomis „pirmomis priežastimis“. natūralus fenomenas. Pavyzdžiui, Niutonas neskelbia, kad gamtoje veikia gravitacijos dėsnis griežtai įrodošis faktas pagrįstas stebimu planetų ir jų palydovų judėjimo vaizdu. Niutono metodas yra sukurti reiškinio modelį „neišgalvojant hipotezių“, o tada, jei yra pakankamai duomenų, ieškoti jo priežasčių. Šis požiūris, prasidėjęs nuo Galileo, reiškė senosios fizikos pabaigą. Kokybinis gamtos aprašymas užleido vietą kiekybiniam - nemažą knygos dalį užima skaičiavimai, brėžiniai ir lentelės.
Savo knygoje Niutonas aiškiai apibrėžė pagrindines mechanikos sąvokas ir pristatė keletą naujų, įskaitant tokius svarbius fizikinius dydžius kaip masė, išorinė jėga ir impulsas. Suformuluoti trys mechanikos dėsniai. Pateikiamas griežtas visų trijų Keplerio dėsnių išvedimas iš gravitacijos dėsnio. Atkreipkite dėmesį, kad buvo aprašytos ir Kepleriui nežinomų dangaus kūnų hiperbolinės ir parabolinės orbitos. Tiesa heliocentrinė sistema Niutonas tiesiogiai neaptaria Koperniko, bet numano; jis netgi įvertina Saulės nukrypimą nuo Saulės sistemos masės centro. Kitaip tariant, Saulė Niutono sistemoje, skirtingai nei Keplerio sistemoje, nėra ramybės būsenoje, o paklūsta bendriesiems judėjimo dėsniams. Į bendrą sistemą buvo įtrauktos ir kometos, kurių orbitų tipas tuo metu sukėlė daug ginčų.
Silpnoji Niutono gravitacijos teorijos vieta, daugelio to meto mokslininkų nuomone, buvo šios jėgos prigimties nepaaiškinimas. Niutonas apibūdino tik matematinį aparatą, palikdamas atviri klausimai apie gravitacijos priežastį ir jos materialųjį nešiklį. Mokslo bendruomenei, kuriai vadovaujasi Dekarto filosofija, tai buvo neįprastas ir sudėtingas požiūris, ir tik pergalinga dangaus mechanikos sėkmė XVIII amžiuje privertė fizikus laikinai susitaikyti su Niutono teorija. Fizinis gravitacijos pagrindas paaiškėjo tik daugiau nei po dviejų šimtmečių, atsiradus Bendroji teorija reliatyvumą.
Niutonas sukonstravo matematinį aparatą ir bendrą knygos struktūrą kuo artimiau tuometiniam mokslinio griežtumo standartui – Euklido elementams. Jis sąmoningai beveik niekur nenaudojo matematinės analizės – naujų, neįprastų metodų panaudojimas būtų pakenkęs pateiktų rezultatų patikimumui. Tačiau šis atsargumas nuvertino Niutono pateikimo metodą vėlesnėms skaitytojų kartoms. Niutono knyga buvo pirmasis darbas nauja fizika o kartu ir vienas paskutinių rimtų darbų naudojant senus metodus matematiniai tyrimai. Visi Niutono pasekėjai jau naudojo galingus jo sukurtus matematinės analizės metodus. Didžiausi tiesioginiai Niutono darbų tęsėjai buvo D'Alembertas, Eileris, Laplasas, Clairaut ir Lagrange'as.
1687-1703 m
1687-ieji buvo pažymėti ne tik didžiosios knygos išleidimu, bet ir Niutono konfliktu su karaliumi Jokūbu II. Vasario mėnesį karalius, nuosekliai laikydamasis savo linijos atkurti katalikybę Anglijoje, įsakė Kembridžo universitetui suteikti magistro laipsnį katalikų vienuoliui Albanui Pranciškui. Universiteto vadovybė dvejojo, nenorėjo erzinti karaliaus; Netrukus mokslininkų delegacija, įskaitant Newtoną, buvo iškviesta represijai prieš teisėją Jeffreysą, garsėjantį savo grubumu ir žiaurumu. Džordžas Džefrisas). Niutonas priešinosi bet kokiam kompromisui, kuris pakenktų universiteto autonomijai, ir įtikino delegaciją laikytis principinės pozicijos. Dėl to universiteto prorektorius buvo nušalintas nuo pareigų, tačiau karaliaus noras taip ir nebuvo įvykdytas. Viename iš savo laiškų šiais metais Niutonas išdėstė savo politinius principus:
Kiekvienas doras žmogus pagal Dievo ir žmogaus įstatymus privalo paklusti teisėtiems karaliaus įsakymams. Bet jei Jo Didenybei patariama reikalauti to, ko negali padaryti įstatymai, niekas neturėtų nukentėti, jei toks reikalavimas bus nepaisomas.
1689 m., nuvertus karalių Jokūbą II, Niutonas pirmą kartą buvo išrinktas į parlamentą iš Kembridžo universiteto ir ten sėdėjo šiek tiek daugiau nei metus. Antrieji rinkimai įvyko 1701–1702 m. Yra populiarus anekdotas, kad jis tik vieną kartą kalbėjo Bendruomenių rūmuose, prašydamas uždaryti langą, kad išvengtų skersvėjo. Tiesą sakant, Niutonas savo parlamento pareigas vykdė taip pat sąžiningai, kaip ir visus savo reikalus.
Apie 1691 metus Niutonas sunkiai susirgo (greičiausiai buvo apsinuodijęs cheminių eksperimentų metu, nors yra ir kitų versijų – pervargimas, šokas po gaisro, dėl kurio buvo prarasti svarbūs rezultatai, ir su amžiumi susiję negalavimai). Artimieji bijojo dėl jo sveiko proto; keli išlikę šio laikotarpio jo laiškai rodo psichikos sutrikimą. Tik 1693 metų pabaigoje Niutono sveikata visiškai atsistatė.
1679 m. Niutonas Trejybėje sutiko 18-metį aristokratą, mokslo ir alchemijos mylėtoją Charlesą Montagu (1661–1715). Niutonas tikriausiai padarė stiprų įspūdį Montagu, nes 1696 m., tapęs lordu Halifaksu, Karališkosios draugijos prezidentu ir iždo kancleriu (tai yra Anglijos iždo ministru), Montagu pasiūlė karaliui, kad Niutonas būtų paskirtas. monetų kalyklos prižiūrėtojas. Karalius davė sutikimą, o 1696 metais Niutonas užėmė šias pareigas, paliko Kembridžą ir persikėlė į Londoną. Nuo 1699 m. tapo monetų kalyklos vedėju („meistru“).
Pirmiausia Niutonas nuodugniai išstudijavo monetų gamybos technologiją, sutvarkė dokumentus ir per pastaruosius 30 metų pertvarkė apskaitą. Tuo pačiu metu Niutonas energingai ir sumaniai prisidėjo prie Montagu pinigų reformos, sugrąžindamas pasitikėjimą Anglijos pinigų sistema, kurios jo pirmtakai buvo visiškai apleisti. Anglijoje tais metais apyvartoje buvo beveik vien prastesnės kokybės monetos, o nemažai padirbtų monetų. Plačiai paplito sidabrinių monetų kraštų apipjaustymas. Dabar moneta buvo pradėta gaminti specialios mašinos ir išilgai apvado buvo užrašas, todėl nusikalstamas metalo šlifavimas tapo neįmanomas. Per 2 metus senoji, prastesnė sidabrinė moneta buvo visiškai išimta iš apyvartos ir iš naujo nukaldinta, naujų monetų gamyba didėjo, kad neatsiliktų nuo jų poreikio, pagerėjo jų kokybė. Infliacija šalyje smarkiai sumažėjo.
Tačiau sąžiningas ir kompetentingas žmogus, vadovaujantis monetų kalyklai, tiko ne kiekvienam. Nuo pat pirmųjų dienų Niutonui pasipylė skundai ir denonsai, nuolat atsirasdavo tikrinimo komisijos. Kaip paaiškėjo, daug pasmerkimų sulaukė klastotojai, suerzinti Niutono reformų. Niutonas, kaip taisyklė, buvo abejingas šmeižtui, tačiau niekada neatleisdavo, jei tai paveikdavo jo garbę ir reputaciją. Jis asmeniškai dalyvavo dešimtyse tyrimų, daugiau nei 100 padirbinėtojų buvo susekti ir nuteisti; nesant sunkinančių aplinkybių, jie dažniausiai buvo siunčiami į Šiaurės Amerikos kolonijas, tačiau keliems vadovams buvo įvykdyta mirties bausmė. Anglijoje padirbtų monetų labai sumažėjo. Montagu savo atsiminimuose labai vertino Niutono parodytus nepaprastus administracinius gebėjimus ir užtikrino reformos sėkmę.
1698 m. balandį Rusijos caras Petras I „Didžiosios ambasados“ metu tris kartus lankėsi monetų kalykloje; Deja, jo vizito ir bendravimo su Niutonu detalės nebuvo išsaugotos. Tačiau žinoma, kad 1700 metais Rusijoje buvo atlikta pinigų reforma, panaši į anglų. O 1713 metais Niutonas išsiuntė carui Petrui į Rusiją pirmuosius šešis spausdintus 2-ojo Principia leidimo egzempliorius.
Niutono mokslinį triumfą simbolizavo du 1699 m. įvykiai: Niutono pasaulio sistemos mokymas prasidėjo Kembridže (nuo 1704 m. Oksforde) ir Paryžiaus mokslų akademija, savo oponentų kartūzų tvirtove, išrinko jį savo užsienio nariu. Visą tą laiką Niutonas vis dar buvo įtrauktas į Trejybės koledžo narį ir profesorių, tačiau 1701 m. gruodį jis oficialiai atsistatydino iš visų savo pareigų Kembridže.
1703 m. mirė Karališkosios draugijos prezidentas lordas Johnas Somersas, kuris per 5 savo prezidentavimo metus tik du kartus dalyvavo draugijos susirinkimuose. Lapkritį Niutonas buvo išrinktas jo įpėdiniu ir valdė Draugiją visą likusį gyvenimą – daugiau nei dvidešimt metų. Skirtingai nei jo pirmtakai, jis asmeniškai dalyvavo visuose susitikimuose ir padarė viską, kad Britanijos karališkoji draugija užimtų garbingą vietą mokslo pasaulyje. Draugijos narių skaičius augo (tarp jų, be Halley, galima išskirti Denisą Papiną, Abrahamą de Moivre'ą, Rogerį Coatesą, Brooke'ą Taylorą), laikė ir diskutavo. įdomių eksperimentų, žymiai pagerėjo žurnalų straipsnių kokybė, palengvėjo finansinės problemos. Draugija įsigijo mokamas sekretorius ir savo gyvenamąją vietą (Fleet gatvėje Niutonas apmokėjo persikraustymo išlaidas iš savo kišenės). Per šiuos metus Niutonas dažnai buvo kviečiamas konsultantu į įvairias vyriausybines komisijas, o būsimoji Didžiosios Britanijos karalienė princesė Caroline valandų valandas su juo kalbėjosi rūmuose filosofinėmis ir religinėmis temomis.
Pastaraisiais metais
Vienas iš paskutinių Niutono portretų (1712 m., Tornhilas)
Jis buvo paskelbtas 1704 m Anglų kalba) monografija „Optika“, nulėmusi šio mokslo raidą iki pradžios XIX amžiaus. Jame buvo priedas „Apie kreivių kvadratūrą“ - pirmasis ir gana išsamus Niutono matematinės analizės versijos pristatymas. Tiesą sakant, tai paskutinis Niutono darbas gamtos mokslai, nors gyveno daugiau nei 20 metų. Bibliotekos kataloge, kurį jis paliko, daugiausia buvo istorijos ir teologijos knygų, ir būtent šiems užsiėmimams Niutonas paskyrė likusį savo gyvenimą. Niutonas liko monetų kalyklos vadovu, nes šios pareigos, skirtingai nei viršininko pareigos, nereikalavo iš jo daug veiklos. Du kartus per savaitę jis eidavo į monetų kalyklą, kartą per savaitę – į Karališkosios draugijos susirinkimą. Niutonas niekada nekeliavo už Anglijos ribų.
1705 metais karalienė Ana įšventino Niutoną į riterius. Nuo šiol jis Seras Izaokas Niutonas. Pirmą kartą į Anglijos istorija už mokslinius nuopelnus suteiktas riterio vardas; kitą kartą tai įvyko daugiau nei po šimtmečio (1819 m., kalbant apie Humphry Davy). Tačiau kai kurie biografai mano, kad karalienė vadovavosi ne moksliniais, o politiniais motyvais. Niutonas įsigijo savo herbą ir nelabai patikimą kilmę.
1707 metais buvo išleistas Niutono matematinių darbų rinkinys „Universal Aithmetic“. Jame pateikti skaitiniai metodai pažymėjo naujos perspektyvios disciplinos gimimą - skaitinė analizė.
1708 m. prasidėjo atviras prioritetinis ginčas su Leibnizu (žr. toliau), kuriame dalyvavo net valdantieji. Šis dviejų genijų kivirčas mokslui kainavo brangiai – anglų matematikos mokykla greitai išnyko visam šimtmečiui, o europietiškoji ignoravo daugelį puikių Niutono idėjų ir jas atrado iš naujo.
Izaokas Niutonas yra anglų mokslininkas, istorikas, fizikas, matematikas ir alchemikas. Jis gimė ūkininkų šeimoje Vulsthorpe. Niutono tėvas mirė prieš jam gimstant. Netrukus po mylimo vyro mirties motina antrą kartą ištekėjo už kaimyniniame mieste gyvenusio kunigo ir atsikraustė pas jį. Izaokas Niutonas, trumpa biografija apie kurį parašyta žemiau, o jo močiutė liko Vulsthorpe. Kai kurie tyrinėtojai tulžingą ir nedraugišką mokslininko charakterį aiškina šiuo emociniu sukrėtimu.
Dvylikos metų Isaacas Newtonas įstojo į Granthamo mokyklą, o 1661 m. įstojo į Kembridžo universiteto Trejybės koledžą. Norėdamas užsidirbti, jaunasis mokslininkas atliko tarnų pareigas. Kolegijoje matematikos mokytojas buvo I. Barrow.
Per maro epidemiją 1965–1967 m. Isaacas Newtonas buvo savo gimtajame kaime. Šie metai buvo vaisingiausi jo mokslinėje veikloje. Būtent čia jis plėtojo idėjas, kurios vėliau paskatino Niutonas sukurti atspindintį teleskopą (1968 m. Izaokas Niutonas tai padarė pats) ir atrasti visuotinės gravitacijos dėsnį. Taip pat čia jis atliko eksperimentus, susijusius su šviesos skaidymu.
1668 metais mokslininkui buvo suteiktas šis vardas, o po metų Barrow jam perleido savo kėdę (fizikos ir matematikos). Isaacas Newtonas, kurio biografija domina daugelį tyrinėtojų, užėmė ją iki 1701 m.
1671 metais Izaokas Niutonas išrado savo antrąjį veidrodinį teleskopą. Jis buvo didesnis ir geresnis nei ankstesnis. Šio teleskopo demonstravimas amžininkams padarė labai stiprų įspūdį. Netrukus po to Isaacas Newtonas buvo išrinktas Karališkosios draugijos nariu. Kartu jis pristatė mokslo bendruomenei savo naujos spalvų ir šviesos teorijos tyrimą, kuris sukėlė aštrių nesutarimų su
Izaokas Niutonas taip pat sukūrė pagrindą Tai tapo žinoma iš Europos mokslininkų susirašinėjimo, nors pats mokslininkas nepaskelbė nė vienos pastabos šiuo klausimu. 1704 m. buvo išleista pirmoji publikacija apie analizės pagrindus ir pilnas vadovas išleistas 1736 m., po mirties.
1965 m. Izaokas Niutonas tapo monetų kalyklos viršininku. Tai palengvino tai, kad mokslininkas kadaise domėjosi alchemija. Niutonas prižiūrėjo visų Anglijos monetų nukaldinimą. Būtent jis sutvarkė Anglijos monetų kaldinimą, kuris iki tol buvo netvarkingas. Už tai 1966 metais mokslininkas visą gyvenimą gavo Anglijos teismo direktoriaus vardą, kuris tuo metu buvo labai apmokamas. Tais pačiais metais Izaokas Niutonas tapo Paryžiaus mokslų akademijos nariu. 1705 m. puikus grandiozinis mokslo darbai pakėlė jį į riterio laipsnį.
IN pastaraisiais metais Savo gyvenime Niutonas daug laiko skyrė teologijai, taip pat biblinei ir senovės istorijai. Didysis mokslininkas buvo palaidotas nacionaliniame Anglijos panteone -
/trumpa istorinė perspektyva/
Tikro mokslininko didybė slypi ne tituluose ir apdovanojimuose, kuriais jis yra pažymėtas ar apdovanotas pasaulio bendruomenės, ir net ne jo nuopelnų žmonijai pripažinime, o atradimuose ir teorijose, kurias jis paliko Pasauliui. Unikalius atradimus, kuriuos per savo šviesų gyvenimą padarė garsus mokslininkas Isaacas Newtonas, sunku pervertinti ar neįvertinti.
Teorijos ir atradimai
Izaokas Niutonas suformulavo pagrindinį klasikinės mechanikos dėsniai, buvo atidarytas visuotinės gravitacijos dėsnis, sukurta teorija dangaus kūnų judėjimas, sukurtas dangaus mechanikos pagrindai.
Izaokas Niutonas(nepriklausomai nuo Gottfriedo Leibnizo) sukūrė diferencialinio ir integralinio skaičiavimo teorija, atidaryta šviesos dispersija, chromatinė aberacija, ištirta trukdžiai ir difrakcija, išvystytas korpuskulinė šviesos teorija, pateikė hipotezę, kuri sujungta korpuskulinis Ir bangos reprezentacijos, pastatytas veidrodinis teleskopas.
Erdvė ir laikas Niutonas laikomas absoliučiu.
Istorinės Niutono mechanikos dėsnių formuluotės
Pirmasis Niutono dėsnis
Kiekvienas kūnas ir toliau išlaikomas ramybės būsenoje arba tolygiai ir tiesiai juda tol, kol ir nebent jis bus priverstas jėgų pakeisti šią būseną.
Antrasis Niutono dėsnis
Inercinėje atskaitos sistemoje pagreitis, kurį gauna materialus taškas, yra tiesiogiai proporcingas visų jį veikiančių jėgų rezultantui ir atvirkščiai proporcingas jo masei.
Impulso pokytis yra proporcingas taikomam varomoji jėga ir atsiranda tiesės, išilgai kurios veikia ši jėga, kryptimi.
Trečiasis Niutono dėsnis
Veiksmas visada turi vienodą ir priešingą reakciją, kitaip dviejų kūnų sąveikos vienas su kitu yra lygios ir nukreiptos priešingomis kryptimis.
Kai kurie Niutono amžininkai jį laikė alchemikas. Jis buvo monetų kalyklos direktorius, Anglijoje įkūrė monetų verslą, vadovavo draugijai Prior-Sion, studijavo senovės karalysčių chronologiją. Biblijos pranašysčių aiškinimui jis skyrė keletą teologinių darbų (daugiausia nepublikuotų).
Niutono kūriniai
– „Nauja šviesos ir spalvų teorija“, 1672 (pranešimas Karališkajai draugijai)
– „Kūnų judėjimas orbitoje“ (lot. De Motu Corporum mieste Gyrum), 1684
– „Matematiniai gamtos filosofijos principai“ (lot. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), 1687
- „Optika arba traktatas apie šviesos atspindžius, lūžius, lenkimus ir spalvas“ (angl. Optika arba a traktatą apie į atspindžiai, refrakcijos, linksniai ir spalvos apie šviesa), 1704
– „Apie kreivių kvadratūrą“ (lot. Tractatus de quadratura curvarum), priedas prie "Optikos"
– „Trečios eilės eilučių surašymas“ (lot. Enumeratio linearum tertii ordinis), priedas prie "Optikos"
– „Universali aritmetika“ (lot. Arithmetica Universalis), 1707
– „Analizė naudojant lygtis su begaliniu terminų skaičiumi“ (lot. De analysi per aequations numero terminorum infinitas), 1711
– „Skirtumų metodas“, 1711 m
Pasak viso pasaulio mokslininkų, Niutono darbai gerokai lenkė bendrą to meto mokslinį lygį ir buvo menkai suprantami jo amžininkų. Tačiau pats Niutonas apie save pasakė: „ Nežinau, kaip mane suvokia pasaulis, bet man atrodo, kad esu tik berniukas, žaidžiantis pajūryje, kuris linksminasi retkarčiais rasdamas kokį spalvingesnį už kitus akmenuką ar gražų kriauklę, o didžiajame vandenyne. mano neištirta tiesa. »
Tačiau ne mažiau puikaus mokslininko A. Einšteino įsitikinimu “ Niutonas pirmasis pabandė suformuluoti elementarius dėsnius, labai išsamiai ir tiksliai apibrėžiančius plačios klasės gamtoje vykstančių procesų eigą. ir „... savo darbais padarė gilią ir stiprią įtaką visai pasaulėžiūrai kaip visumai. »
Ant Niutono kapo yra toks užrašas:
„Čia guli seras Izaokas Niutonas, didikas, turėdamas beveik dievišką protą, pirmasis matematikos žibintu įrodęs planetų judėjimą, kometų kelius ir vandenynų potvynius. Jis ištyrė šviesos skirtumus spinduliai ir atsiradimas įvairių savybių gėlių, kurių anksčiau niekas neįtarė. Darbštus, išmintingas ir ištikimas gamtos, senovės ir Šventojo Rašto aiškintojas, savo filosofija tvirtino Visagalio Dievo didybę, savo nusiteikimu išreiškė evangelinį paprastumą. Tegul mirtingieji džiaugiasi, kad egzistavo tokia žmonių giminės puošmena. »
Parengta Lozoriaus modelis.
Izaoko Niutono darbas buvo sudėtingas – jis vienu metu dirbo keliose žinių srityse. Svarbus žingsnis Niutono veikla tapo matematine, kuri leido patobulinti skaičiavimo sistemą kitų rėmuose. Svarbus Niutono atradimas buvo pagrindinė analizės teorema. Tai leido įrodyti, kad diferencialinis skaičiavimas yra atvirkštinis integraliniam skaičiavimui ir atvirkščiai. Niutono atradimas apie dvinario skaičių plėtimosi galimybę taip pat suvaidino svarbų vaidmenį plėtojant algebrą. Niutono metodas, kaip ištraukti šaknis iš lygčių, taip pat atliko svarbų praktinį vaidmenį, kuris labai supaprastino tokius skaičiavimus.
Niutono mechanika
Niutonas padarė reikšmingiausius atradimus. Tiesą sakant, jis sukūrė tokią fizikos šaką kaip mechanika. Jis suformavo 3 mechanikos aksiomas, vadinamas Niutono dėsniais. Pirmasis dėsnis, kitaip vadinamas įstatymu, teigia, kad bet kuris kūnas bus ramybės arba judėjimo būsenoje, kol jam nebus taikoma kokia nors jėga. Antrasis Niutono dėsnis nušviečia diferencinio judėjimo problemą ir sako, kad kūno pagreitis yra tiesiogiai proporcingas kūno jėgoms ir atvirkščiai proporcingas kūno masei. Trečiasis dėsnis apibūdina kūnų tarpusavio sąveiką. Niutonas tai suformulavo kaip faktą, kad kiekvienam veiksmui yra lygi ir priešinga reakcija.
Niutono dėsniai tapo klasikinės mechanikos pagrindu.
Tačiau garsiausias Niutono atradimas buvo visuotinės gravitacijos dėsnis. Jis taip pat sugebėjo įrodyti, kad gravitacinės jėgos apima ne tik sausumos jėgas, bet ir dangaus kūnai. Šie dėsniai buvo aprašyti 1687 m., kai Niutonas paskelbė apie matematinių metodų naudojimą.
Niutono gravitacijos dėsnis tapo pirmąja iš daugelio vėliau atsiradusių gravitacijos teorijų.
Optika
Niutonas daug laiko skyrė tokiai fizikos šakai kaip optika. Jis toks pat svarbus kaip spektrinis spalvų skaidymas – lęšio pagalba išmoko laužyti baltą šviesą į kitas spalvas. Niutono dėka optikos žinios buvo susistemintos. Jis sukūrė svarbiausią prietaisą – atspindintį teleskopą, kuris pagerino stebėjimų kokybę.
Reikia pažymėti, kad po Niutono atradimų optika pradėjo vystytis labai greitai. Jis sugebėjo apibendrinti tokius savo pirmtakų atradimus kaip difrakcija, dvigubas pluošto lūžis ir šviesos greitis.
Kai kurie mokiniai, mokykloje studijuodami Niutono dėsnius, įsimena tik savo teorinius duomenis ir formules, tačiau visiškai nesidomi, koks buvo žmogus, padaręs tokius svarbius atradimus. Niutonas labai prisidėjo prie žmogaus idėjų apie jį supantį pasaulį plėtojimo XVIII amžiuje.
Izaokas Niutonas yra garsus anglų matematikas ir fizikas. Didysis mokslininkas gimė 1643 m. sausio 4 d. pagal Grigaliaus kalendorių (1642 m. gruodžio 25 d. pagal Julijaus kalendorių) mažame Vulsthorpe Anglijoje.
Izaokas Niutonas garsėja tuo, kad sukūrė astronomijos ir mechanikos teorinius pagrindus. Jo pasiekimai apima atspindinčio teleskopo išradimą, visuotinės gravitacijos dėsnio atradimą ir nepaprastai svarbių tiriamasis darbas, taip pat integralinio ir diferencialinio skaičiavimo kūrimas. Ar tai tiesa, paskutinis darbas atliko Niutonas kartu su kitu žinomu mokslininku Leibnizu. Izaokas Niutonas laikomas „klasikinės fizikos“ įkūrėju.
Didysis mokslininkas buvo kilęs iš ūkininkų šeimos. Mažasis Izaokas iš pradžių mokėsi Granthamo mokykloje, paskui Kembridžo universiteto Trinity koledže. Baigusi studijas būsimam mokslininkui buvo suteiktas bakalauro laipsnis.
Produktyviausi metai kelyje į didelius atradimus buvo nuošalumo metai. Jie krito 1665–1667 m., kai siautė maras. Tuo metu Niutonas buvo priverstas gyventi Vulsthorpe. Būtent šiuo laikotarpiu buvo atlikti svarbiausi tyrimai. Pavyzdžiui, visuotinės gravitacijos dėsnio atradimas.
Izaokas Niutonas buvo palaidotas Vestminsterio abatijoje. Mokslininko mirties data nustatyta 1727 m. kovo 31 d. pagal Grigaliaus kalendorių (1727 m. kovo 20 d. – Julijaus stiliumi).
Daktaras Richardas W. Hammingas savo paskaitoje „Tu ir tavo atradimai“ paaiškino, kaip padaryti didelį atradimą. Jis pabrėžė, kad kiekvienas paprastas žmogus tai sugeba. Svarbiausia teisingai panaudoti savo proto pastangas. Hammingas apibendrino savo patirtį Bell Labs, kur dirbo kartu su puikiais mūsų laikų mokslininkais.
Instrukcijos
Pirmiausia turite atsisakyti visų susitarimų ir užduoti sau vieną nuoširdų klausimą: „Kodėl aš nepadarau ko nors reikšmingo savo gyvenime? Bet kuris žmogus gali tai padaryti. Svarbiausia yra ketinimas.
Reikia nustoti tikėti sėkme ir tikėti, kad didelis atradimas yra sunkaus darbo rezultatas. „Fortūna palanki pasiruošusiam protui“. Jei jūsų protas pasiruošęs, anksčiau ar vėliau pasieksite rezultatų ir pasieksite sėkmę. Sėkmė yra jūsų pastangų rezultatas.
Norint padaryti didelį atradimą, reikia drąsos. Drąsa kelti idėjas ir drąsa jas ginti. Drąsos išsakyti savo mintis ir drąsos klausinėti bei stebėtis.
Drąsiai reikšti savo mintis galite tik tuomet, jei tikite, kad pavyks padaryti didelį atradimą.
Reikia dirbti su smulkiomis užduotimis. Mažas, bet svarbus. Užduotys turi atitikti jūsų galimybes. Kai tik pabandysi apsispręsti iš karto globali problema, tau nepavyks. Atminkite, kad protas turi būti paruoštas.
Didelis atradimas dažnai padaromas darbo sąlygomis, kurios paprastai laikomos sunkiomis, netobulomis ir nepatogiomis. Kūrybiniam procesui reikia ribų. Kai pateksite į sunkiomis sąlygomis darbas, svarbu nepasiduoti. Svarbu galvoti, kaip juos įveikti. Ieškokite sprendimų, kaip trūkumą paversti privalumu.
Anglas, kurį daugelis laiko didžiausiu visų laikų mokslininku. Gimė mažų žemių bajorų šeimoje Vulsthorpo apylinkėse (Linkolnšyras, Anglija). Tėvo gyvo neradau (mirė likus trims mėnesiams iki sūnaus gimimo). Ištekėjusi iš naujo, mama paliko dvejų metų Izaoką globoti jo močiutei. Daugelis jo biografijos tyrinėtojų savotišką ekscentrišką jau suaugusio mokslininko elgesį sieja su tuo, kad iki devynerių metų, kai mirė patėvis, berniukas buvo visiškai netekęs tėvų globos.
Kurį laiką jaunasis Izaokas studijavo išmintį Žemdirbystė profesinėje mokykloje. Kaip dažnai nutinka vėlesniems dideliems žmonėms, vis dar sklando daugybė legendų apie jo ekscentriškumą ankstyvuoju jo gyvenimo laikotarpiu. Taigi, ypač jie sako, kad vieną dieną jis buvo išsiųstas į ganyklą saugoti galvijų, kurie saugiai išsibarstė nežinoma kryptimi, o berniukas sėdėjo po medžiu ir entuziastingai skaitė jį dominančią knygą. Nesvarbu, ar tai tiesa, ar ne, paauglio žinių troškulys netrukus buvo pastebėtas - ir jis buvo išsiųstas atgal į Granthamo gimnaziją, po kurios jaunuolis sėkmingai įstojo į Kembridžo universiteto Trejybės koledžą.
Niutonas greitai įsisavino mokymo programą ir pradėjo studijuoti pirmaujančių to meto mokslininkų, ypač prancūzų filosofo Renė Dekarto (René Descartes, 1596–1650), pasekėjų, kurie laikėsi mechanistinio Visatos požiūrio, darbų. 1665 metų pavasarį jis gavo bakalauro laipsnį – tada įvyko neįtikėtiniausi įvykiai mokslo istorijoje. Tais pačiais metais Anglijoje kilo paskutinė buboninio maro epidemija, vis dažniau buvo skambinami laidotuvių varpai, Kembridžo universitetas buvo uždarytas. Niutonas grįžo į Vulsthorpą beveik dvejiems metams, pasiėmęs tik kelias knygas ir savo nuostabų intelektą.
Kai po dvejų metų Kembridžo universitetas vėl atsidarė, Niutonas jau (1) buvo sukūręs diferencialinį skaičiavimą – atskirą matematikos šaką, (2) sudėliojo šiuolaikinės spalvų teorijos pagrindus, (3) išvedė visuotinės gravitacijos dėsnį ir (4) išsprendė keletą matematinių uždavinių, kurių niekas negalėjo išspręsti. Kaip sakė pats Niutonas: „Tais laikais aš buvau išradingumo viršūnėje, ir nuo to laiko matematika bei filosofija manęs taip nesužavėjo, kaip tada. (Aš dažnai klausiu savo mokinių, dar kartą pasakodamas apie Niutono pasiekimus: „Ką Tu ar spėjai tai padaryti per vasaros atostogas?)
Netrukus grįžęs į Kembridžą, Niutonas buvo išrinktas į Trejybės koledžo akademinę tarybą, o jo statula iki šiol puošia universiteto bažnyčią. Jis skaitė paskaitų apie spalvų teoriją kursą, kuriame parodė, kad spalvų skirtumai paaiškinami pagrindinėmis šviesos bangos savybėmis (arba, kaip dabar sakoma, bangos ilgiu) ir kad šviesa turi korpuskulinį pobūdį. Jis taip pat sukūrė atspindintį teleskopą, ir šis išradimas atkreipė į jį Karališkosios draugijos dėmesį. Ilgalaikiai šviesos ir spalvų tyrimai buvo paskelbti 1704 m. jo fundamentiniame veikale „Optika“. Optika).
Niutono propagavimas „neteisingai“ šviesos teorijai (tuo metu dominavo bangų sampratos) sukėlė konfliktą su Robertu Huku ( cm. Huko dėsnis), Karališkosios draugijos vadovas. Atsakydamas į tai, Niutonas pasiūlė hipotezę, kuri apjungė korpuskulinę ir banginę šviesos sąvokas. Hooke'as apkaltino Niutoną plagiatu ir pareiškė, kad šis atradimas turi pirmenybę. Konfliktas tęsėsi iki Huko mirties 1702 m. ir padarė Niutonui tokį slegiantį įspūdį, kad jis šešerius metus pasitraukė iš intelektualinio gyvenimo. Tačiau kai kurie to meto psichologai tai priskyrė nervų sutrikimui, kuris paūmėjo po jo motinos mirties.
1679 metais Niutonas grįžo į darbą ir išgarsėjo tyrinėdamas planetų ir jų palydovų trajektorijas. Dėl šių tyrimų, kuriuos taip pat lydėjo ginčai su Hooke dėl prioriteto, buvo suformuluotas visuotinės gravitacijos dėsnis ir Niutono mechanikos dėsniai, kaip mes juos dabar vadiname. Niutonas apibendrino savo tyrimus knygoje „Matematiniai gamtos filosofijos principai“ Natūralios filosofijos matematikos principai), pristatytas Karališkajai draugijai 1686 m. ir paskelbtas po metų. Šis darbas, žymėjęs tuometinės mokslo revoliucijos pradžią, atnešė Niutonui pasaulinį pripažinimą.
Jo religinės pažiūros ir tvirtas įsipareigojimas protestantizmui taip pat patraukė Niutono dėmesį tarp plačių anglų intelektualinio elito sluoksnių, o ypač filosofo Johno Locke'o (John Locke, 1632-1704). Vis daugiau laiko leisdamas Londone, Niutonas įsitraukė į politinį sostinės gyvenimą ir 1696 m. buvo paskirtas monetų kalyklos prižiūrėtoju. Nors šios pareigos tradiciškai buvo laikomos saugiomis, Niutonas į savo darbą žiūrėjo labai rimtai, laikydamas angliškų monetų perkaldinimą veiksminga priemone kovojant su padirbinėtojais. Būtent tuo metu Niutonas įsitraukė į kitą prioritetinį ginčą, šį kartą su Gotfrydu Leibnizu (1646–1716), dėl diferencialinio skaičiavimo atradimo. Gyvenimo pabaigoje Niutonas išleido naujus savo pagrindinių darbų leidimus, taip pat ėjo Karališkosios draugijos prezidento pareigas, visą gyvenimą eidamas monetų kalyklos direktoriaus pareigas.
