Сер Ісаак Ньютон – англійський фізик, математик, астроном, творець класичної механіки, який зробив найбільші наукові відкриття історія людства.
Народився Ісаак Ньютон 4 січня 1643 (за григоріанським календарем) у селі Вулсторп у графстві Лінкольншир. Своє ім'я він отримав на честь батька, який помер за 3 місяці до народження сина. Через 3 роки мати Ісаака, Ганна Ейскоу, знову вийшла заміж. У новій родині народилося ще троє дітей. А Ісаака Ньютона взяв під опіку його дядько, Вільям Ейскоу.
Дитинство
Будинок, у якому народився Ньютон
Ріс Ісаак замкнутим і мовчазним. Спілкуванню зі своїми однолітками він віддавав перевагу читанню. Любив робити технічні іграшки: повітряних зміїв, вітряки, водяний годинник.
У 12-річному віці Ньютон почав навчатися у школі у Ґрентемі. Жив він у той час у будинку аптекаря Кларка. Впертість і працьовитість незабаром зробили Ньютона найкращим учнем у класі. Але коли Ньютону виповнилося 16 років, помер його вітчим. Мати Ісаака повернула його в маєток і поклала на нього обов'язки по господарству. Але це зовсім не подобалося Ньютон. Він мало займався господарством, віддаючи перевагу цьому нудному заняттю читання. Одного разу дядько Ньютона, застав його з книгою в руках, був вражений, побачивши, що Ньютон вирішував математичне завдання. І дядько, і шкільний вчитель переконали матір Ньютона в тому, що такий здібний юнак має продовжити навчання.
Трініті-коледж
Трініті-коледж
У 1661 р. 18-річний Ньютон був зарахований до Трініті-коледжу Кембриджського університету як студент-сайзер (sizar). З таких студентів плата за навчання не враховувалася. Вони мали оплачувати навчання, виконуючи різні роботи в Університеті або прислужуючи багатим студентам.
У 1664 р. Ньютон склав іспити, став студентом-школяром (scholars) і почав отримувати стипендію.
Ньютон навчався, забуваючи про сон та відпочинок. Вивчав математику, астрономію, оптику, фонетику, теорію музики.
У березні 1663 р. у коледжі відкрили кафедру математики. Очолив її Ісаак Барроу - математик, майбутній учительта друг Ньютона. У 1664 р. Ньютон відкрив біномінальне розкладання для довільного раціонального показника. Це було перше математичне відкриття Ньютона. Пізніше Ньютон відкриє математичний метод розкладання функції у нескінченний ряд.Наприкінці 1664 р. він здобув ступінь бакалавра.
Вивчав Ньютон праці фізиків: Галілея, Декарта, Кеплера. На основі їх теорій їм було створено універсальна система світу.
Програмна фраза Ньютона: «У філософії може бути государя, крім істини…». Чи не звідси відбувся знаменитий вислів: «Платон мені друг, але істина дорожча»?
Роки Великої епідемії чуми
Роки з 1665 до 1667 були періодом Великої епідемії чуми. Заняття у Трініті-коледжі припинилися, і Ньютон виїхав до Вулсторпа. Всі свої зошити та книги він повіз із собою. У ці важкі «чумні роки» Ньютон не переставав займатися наукою. Проводячи різні оптичні досліди, Ньютон довів, що білий колір є сумішшю всіх кольорів спектру. Закон всесвітнього тяготіння– це найбільше відкриттяНьютона, зроблене ним у «чумні роки». Остаточно цей закон Ньютон сформулював лише після відкриття законів механіки. А опубліковані ці відкриття були лише через десятиліття.
Наукові відкриття
Телескоп Ньютона
На початку 1672 р. у Королівському товаристві було продемонстровано телескоп-рефлектор, який зробив Ньютона знаменитим. Ньютон став членом Королівського товариства.
У 1686 р. Ньютон сформулював три закони механіки, описав орбіти небесних тіл: гіперболічні та параболічні, довів, що Сонце також підпорядковується загальним законам руху Все це було викладено у першому томі «Математичних засад».
У 1669 р. систему світу Ньютона почали викладати в Кембриджі та в Оксфорді. Ньютон стає також іноземним членом Паризької академії наук. У цьому року Ньютона призначають керівником Монетного двору. Він їде з Кембриджу до Лондона.
У 1669 р. Ньютона обрали парламенту. Пробув він там лише рік. Але 1701 р. його обирають туди повторно. Цього ж року Ньютон пішов у відставку з посади професора Трініті-коледжу.
У 1703 р. Ньютон став президентом Королівського товариства та пробув на цій посаді до кінця свого життя.
У 1704 р. виходить монографія «Оптика». А 1705 р. за наукові заслуги Ісааку Ньютону було присвоєно звання лицаря. Це сталося вперше в історії Англії.
Знаменита збірка лекцій з алгебри, що вийшла в 1707 р. і називалася «Універсальна арифметика», започаткував народження чисельного аналізу.
В останні роки свого життя він писав «Хронологію древніх царств», готував довідник з комет. Ньютон дуже точно розрахував орбіту комети Галлея.
Помер Ісаак Ньютон у 1727 р. у Кенсінгтоні неподалік Лондона. Похований у Вестмінстерському абатстві.
Відкриття Ньютона дозволили людству зробити величезний ривок у розвитку математики, астрономії, фізики.
Ісаак Ньютон
Народився маленький Ньютон у 1642 році у селі Вулсторп, у Лінкольнширі. З'явився він на світ раніше строку, і було ясно: чоловічок, що тільки-но з'явився, не жилець на білому світі. Батько Ньютона помер незадовго до народження сина. З двох років Ісаак відчував себе повним сиротою, від якого відмовилася мати, вийшовши вдруге заміж. Ньютон ріс слабким, полохливим. Він не грав з однолітками не лише тому, що не хотів, а й тому, що вони були не надто добре до нього налаштовані. З ним було не цікаво – він вигравав у будь-які ігри, що вимагають кмітливості. Він їх дратував, вигадуючи нові ігри чи нові правила до старих ігор, що компенсують його фізичну недугу. Так почалася його самотність - від народження і до смерті. У 12 років Ньютон почав навчання в школі в Грантемі і в перші роки навчання був лінивий, проте з раннього дитинства любив займатися влаштуванням іграшкових механізмів. У 19 років Ньютон вступив до Трініті-коледжу Кембриджського університету, який закінчив у 22 роки зі ступенем бакалавра. У 1668 отримав ступінь магістра, а в наступному році його вчитель Барроу поступився йому своєю кафедрою в Кембриджському університеті і з 1669 року, протягом 32 років, Ісаак Ньютон очолював фізико-математичну кафедру Кембриджського університету. В 1695 був призначений доглядачем Монетного двору, а в 1699 його директором. Там Ньютон провів велику роботу з перекарбування монети, упорядкував монетну справу в Англії. В 1701 Ньютон був обраний членом парламенту, а в 1703 став президентом англійського Королівського товариства, і через два роки англійська королева Ганна звела Ньютона в лицарське гідність, що дав йому право на титул "сер". Людство ніколи не забуде, що великий англійський фізик і математик, механік і астроном Ісаак Ньютон заклав основи сучасного природознавства сформулював основні закони класичної механіки, відкрив закон всесвітнього тяжіння, розробив основи диференціального та інтегрального обчислень, пояснив більшість світлових явищ за допомогою розвиненої ним корпускулярної теорії світла. Святої Трійці Кембриджського університету. Він любив самотність і терпіти не міг наукових суперечок, тому Ньютон всіляко уникав публікацій. А міркувати та писати він любив. У своїй усамітненні ця тиха, мовчазна людина здійснила переворот у відносинах людини та природи, у нашому світорозуміння. Він створив мову класичної науки, якою вона думає і говорить вже три століття. Ньютон зробив три свої головні відкриття: метод флюксій і квадратур (диференціальне та інтегральне обчислення), пояснення природи світла та закон всесвітнього тяжіння. Все почалося з оптики: Ньютон почав заново обмірковувати систему світу Декарта, в якій природа оптичних явищ і тяжіння одна й та сама. Але вихори Декарта не узгоджувалися із законами, з рухом комет. "Реальну філософію" Рене Декарта не вдалося підтвердити математично. Лінза, як і призма, частково розкладає світло в спектр. Вчений помилково вважав цю проблему нерозв'язною і запропонував засіб, що рятує телескоп від хроматичної аберації: треба використовувати як об'єктив дзеркало, а не лінзу. Світло від зірки йшло на дзеркало, відбивалося на призму і відкидалося до бічної стінки труби, де кріпився окулятор. Телескоп вийшов компактний: дзеркало – 30мм, довжина труби – 160мм; він давав не дуже яскраве, але досить чітке зображення. У 1680 Ньютон повернувся до завдань механіки і до проблеми тяжіння. Того року з'явилася яскрава комета. Ньютон особисто провів спостереження і першим в астрономії побудував орбіту комети. "Комети"). Помер Ісаак Ньютон на 85 році життя в ніч на 31 березня 1727 р. Він був урочисто похований у Вестмінстерському абатстві. Над його могилою височіє пам'ятник з бюстом та епітафією: "Тут спочиває сер Ісаак Ньютон, дворянин, який майже божественним розумом перший довів з смолоскипом математики рух планет, шляхи комет і припливи океанів...".
На статуї сера Ісаака Ньютона(1643-1727 рр.), спорудженої в кембриджському Триніті-коледжі, висічено напис «Розумом він перевершував рід людський».
Сьогоднішня публікація містить короткі біографічні відомості про життєвий шлях та наукові досягнення великого вченого. Ми дізнаємося, коли і де жив Ісаак Ньютон, у якій народився, а також деякі цікаві фактипро нього.
Коротка біографія Ісаака Ньютона
Де народився Ісаак Ньютон?Великий англійський, механік, астроном і фізик, творець класичної механіки, президент Лондонського королівського народився у селі Вулсторп у графстві Лінкольншир у смерті.
Дата народження Ісаака Ньютонаможе мати двояке позначення: по , що діяло в Англії на момент народження вченого, 25 грудня 1642 року, по , дія якого в Англії почалася з 1752 року, 4 січня 1643 року.
Хлопчик народився недоношеним і дуже болючим, проте прожив 84 роки і здійснив у науці стільки, що вистачило б на десяток життів.
У дитинстві Ньютон, за відгуками сучасників, був замкнутий, любив читати і постійно майстрував технічні іграшки: , і т.п.
Закінчивши, в 1661 р. він вступив до Трініті-коледжу Кембриджського університету. Вже тоді склався сильний і мужній Ньютона — прагнення в усьому дійти до суті, нетерпимість до обману та гноблення, байдужість до галасливої слави.
У коледжі він поринув у вивчення праць своїх попередників - Галілея, Декарта, Кеплера, а також математиків Ферма та Гюйгенса.
У 1664 р. у Кембриджі спалахнула епідемія чуми, і Ньютону довелося повернутися до рідного села. Він провів у Вулсторпі два роки, і за цей час були зроблені його основні математичні відкриття.
У віці 23 років молодий вчений вже вільно володів методами диференціального та інтегрального обчислення. Тоді ж, як він сам стверджував, Ньютон відкрив всесвітнє тяжіння та довів, що біле сонячне світло є сумішшю багатьох кольорів, а також вивів знамениту формулу «бінома Ньютона».
Недарма кажуть, що найбільші наукові відкриття відбуваються найчастіше молодими людьми. Так сталося і з Ісааком Ньютоном, проте всі ці епохальні наукові досягнення були опубліковані лише через двадцять, а деякі через сорок років. Прагнення як відкрити, а й довести істину завжди залишалося для Ньютона головним.
Праці великого вченого відкрили перед сучасниками нову картину світу. Виявилося, що небесні тіла, які перебувають у величезних відстанях, пов'язані між собою силами тяжіння у єдину систему.
У ході своїх досліджень Ньютон визначив масу і щільність планет і встановив, що найближчі до Сонця планети відрізняються найбільшою щільністю.
Він також довів, що не ідеальна куля: вона «сплюснута» у і «здута» у екватора, а пояснюються дією тяжіння і Сонця.
Наукові дослідження та відкриття Ісаака Ньютона
Щоб перерахувати всі наукові досягнення Ісаака Ньютона, потрібен не один десяток сторінок.
Він створив корпускулярну теорію, припустивши, що світло - це потік найдрібніших частинок, відкрив дисперсію світла, інтерференцію та дифракцію.
Ним було збудовано перший — прообраз тих гігантських телескопів, які сьогодні встановлені у найбільших обсерваторіях світу.
Він відкрив фундаментальний закон всесвітнього тяжіння та головні закони класичної механіки, розробив теорію небесних тіл, а його тритомна праця «Математичні засади натуральної філософії» принесла вченому всесвітню славу.
Крім того, Ньютон виявився чудовим економістом — коли його призначили директором британського двору, він у стислі терміниупорядкував грошовий обігу країні та налагодив випуск нової монети.
Роботи вченого часто залишалися незрозумілими сучасниками, він зазнавав запеклої критики колег — математиків та астрономів, проте в 1705 р. королева Великобританії Ганна звела сина простого фермера в лицарське. Вперше історія звання лицаря було присвоєно за наукові заслуги.
Легенда про яблуко і Ньютон
Історія про відкриття закону всесвітнього тяжіння - коли роздуми Ньютона були перервані падінням стиглого яблука, з чого вчений зробив висновок про взаємне тяжіння тіл з різними масами, а потім математично описав цю залежність знаменитою формулою - просто легенда.
Проте англійці протягом цілого століття показували приїжджим «ту саму» яблуню, а коли дерево постаріло, його зрубали і зробили з нього лаву, яка зберігається як історична пам'ятка.
Послужили однією з підстав його великого астрономічного відкриття. Іншою основою були праці Кеплера, який вже шукав причини того руху планет навколо сонця, емпіричні закони якого він відкрив. Ньютон вирішив це завдання.
Батько Ісаака Ньютона був землевласник, але небагатий. Ісаак народився вже після його смерті. Мати, яка мала багатий достаток, дала синові гарне виховання. Юний Ньютон виявляв дуже сильну допитливість, тому на 18 року був відпущений матір'ю в Кембридж, шість років посилено займався там математикою і швидко вивчив усе, що тоді відкрито у цій галузі знань. На 26 році він отримав у Кембриджі посаду професора математики, що давала невелику платню, і обіймав її 27 років. У ці роки Ісаак Ньютон зробив майже всі свої відкриття. В 1689 він був членом парламенту, що скинув Стюартов, а невдовзі був зроблений начальником (master) лондонського монетного двору. Він прожив 32 роки, обіймаючи цю посаду, поєднану з великою платнею, шанований сучасниками, оточений світськими людьми доброї освіти та вченими. Він не був одружений, і його господарством у Лондоні завідувала племінниця, міс Бертон. Ісаак Ньютон помер у глибокій старості 20 березня 1727 р.
Портрет Ісака Ньютон. Художник Р. Кнеллер, 1702
На початку своєї вченої діяльності Ньютон відкрив новий методобчислення для вирішення астрономічних завдань, нерозв'язних колишніми способами. Він назвав цей метод обчисленням флюксії. По суті той був однаковий з обчисленням нескінченних, відкритим Лейбніцем (диференціальне та інтегральне обчислення). Ньютон досить довго користувався цим методом, не оприлюднюючи його. Дозволяючи у вигляді його важкі завдання, він показував вірність отриманих ним результатів формулами колишніх способів. Тільки коли Лейбніц оприлюднив свій спосіб обчислення, Ньютон знайшов потрібним оприлюднити свій метод. Із цього виникла між німецькими та англійськими вченими тривала суперечка про те, кому належить першість відкриття, Лейбніцу чи Ньютону.
Головним предметом своїх праць Ньютон поставив дослідження причин явищ природи і виведення наслідків із законів дії цих причин. Засобом досягати мети було підбиття явищ природи під математичні формули. Колишні методи обчислення були недостатні для цих робіт; Тому Ньютон зайнявся розробкою математики і зробив у ній великі відкриття, найважливішим у тому числі був спосіб «обчислення флюксії». Свій спосіб роз'яснення законів природи він застосував насамперед до оптики, прагнучи вивести всю різноманітність оптичних явищ із одного принципу. Він вважав світло дуже тонкою речовиною, рух якої відбувається за законами механіки, і з дивовижною проникливістю думки виробив теорію оптичних явищ, що довго панувала. Згодом було знайдено, що не всі оптичні явища задовільно пояснюються нею, і що світло треба вважати не особливою речовиною, а хвилеподібним рухом речовини, як це й казав Гюйгенс.
Ще набагато важливіше від великих відкриттів Ісаака Ньютона в оптиці його відкриття, яке вирішує питання про причину руху планет і всіх небесних тіл. Кеплер вже вважав причиною руху планет навколо сонця його вплив на них. Ньютон, який прагнув пояснювати явища природи механічними причинами, знаходив ґрунтовною цю думку, став робити обчислення для вирішення питання про те, чи діє сонце на планети в тяжінні, як думав Кеплер. Обчислення показало, що це справді так – і закони Кеплера, які були лише емпіричними формулами, виявилися необхідними результатами закону природи, що діє всюди. Ньютон відкрив закон, яким йдуть рухи всіх мас. Він виявив, що це дія речовини, що рушить усіма його масами, що мають свободу руху, – та сама дія тяжкості, якою камінь падає на землю. У застосуванні до рухів небесних тіл слово тяжкість замінюється термінами тяжіння або взаємне тяжіння. Ньютон показав, що взаємне тяжіння мас, чи, інакше терміну, взаємне тяжіння їх – загальний закон природи, загальне якість будь-якої речовини і цим простим принципом пояснив з незаперечною достовірністю безліч явищ природи.
Шлях, яким він прийшов до цього свого головного відкриття був такий: знайшовши імовірною думку, що рухи небесних тіл викликаються взаємним тяжінням, він зайнявся її перевіркою. Для першого досвіду перевірки він узяв рух місяця навколо землі. Ця перевірка не вдалася: обчислення показало, що рух місяця не такий, яким було б, якби викликалося тяжінням. Ньютон побачив у цьому спростування своєї думки. Але через деякий час він дізнався про результат нового виміру градусів земного кола, виробленого у Франції. За цим виміром виявилося, що коло земної кулі, тобто і діаметр його, має величину більшу ту, яку приймали раніше. Ньютон відновив своє обчислення і побачив, що колишня невідповідність руху місяця з думкою про загальне тяжіння відбувалося не від хибності цієї думки, а від хибності колишньої цифри величини земного діаметра. Тепер результат обчислення виявився тим самим, якого слід очікувати на думку про загальне тяжіння. Грунтовність цієї думки виявилася незаперечною, і було знайдено закон природи, яким рухаються всі небесні тіла.
Відкриття Ісаака Ньютона перетворили не одну астрономію, а все природознавство: він показав шлях до роз'яснення законів природи підведення явищ під закони механіки.
Велика особистість
Життя епохальних особистостей та їх прогресорська роль протягом багатьох століть ретельно вивчаються. Вони поступово вишиковуються в очах нащадків від події до події, обростають деталями, відтвореними з документів, і всілякими вигадками. Такий і Ісаак Ньютон. Коротка біографія цієї людини, яка жила в далекому XVII столітті, може розміститися хіба що в книжковому томі розміром з цеглу.
Тож почнемо. Ісаак Ньютон – англійська (тепер до кожного слова підставляйте "великий") астроном, математик, фізик, механік. З 1672 став ученим Лондонського королівського товариства, а в 1703 - його президентом. Творець теоретичної механіки, основоположник усієї сучасної фізики. Описав усі фізичні явища з урахуванням механіки; відкрив закон всесвітнього тяжіння, чим роз'яснив космічні явища та залежність від них земних реалій; прив'язав причини припливів в океанах до руху Місяця навколо Землі; описав закони всієї нашої Сонячна система. Саме він першим почав вивчати механіку суцільних середовищ, фізичну оптику та акустику. Незалежно від Лейбніца, Ісаак Ньютон розробив диференціальне та інтегральне рівняння, відкрив нам дисперсію світла, хроматичну аберацію, прив'язав математику до філософії, написав праці з інтерференції та дифракції, працював над корпускулярною теорією світла, теоріями простору та часу. Саме він сконструював дзеркальний телескоп та організував монетну справу в Англії. Крім математики та фізики, Ісаак Ньютон займався алхімією, хронологією древніх царств, писав богословські праці. Геній знаменитого вченого настільки випередив весь науковий рівень сімнадцятого століття, що сучасники запам'ятали його переважно як винятково хорошу людину: нещасливу, щедру, надзвичайно скромну і привітну, готову завжди прийти на допомогу ближньому.
Дитинство
У родині померлого три місяці тому дрібного фермера у невеликому селі народився великий Ісаак Ньютон. Біографія його почалася 4 січня 1643 року тим, що дуже маленьке недоношене немовля поклали в овчинну рукавицю на лавці, з якої він і впав, сильно вдарившись. Ріс дитина болісною, а тому нетовариською, за однолітками в швидких іграх не встигала і пристрастилася до книжок. Родичі помітили це і віддали маленького Ісака до школи, яку він закінчив першим учнем. Пізніше, побачивши його прагнення до навчання, вони дозволили йому займатися далі. Ісаак вступив до Кембриджу. Оскільки грошей на навчання не вистачало, роль його студентська була б принизливою, якби не пощастило йому з наставником.
Юність
На той час незаможні студенти могли вчитися лише з правах слуг своїх викладачів. Ось ця частка і випала майбутньому геніальному вченому. Про цей період життєвого та творчого шляхів Ньютона ходять всілякі легенди, частиною і негарні. Наставник, якому прислужував Ісаак, був найвпливовішим масоном, який мандрував не тільки по всій Європі, але й по Азії, в тому числі і Середню, і Далекосхідну, і Південно-Східну. В одній з поїздок, як каже легенда, йому було доручено стародавні рукописи арабських вчених, математичними викладками яких ми досі користуємося. Згідно з легендою, Ньютон мав доступ до цих рукописів, і саме вони надихнули його на багато відкриття.
Наука
За шість років навчання та прислужування Ісаак Ньютон пройшов усі ступені коледжу та став магістром мистецтв.
Під час епідемії чуми йому довелося виїхати з альма-матер, але часу він даремно не гаяв: вивчав фізичну природу світла, вибудовував закони механіки. У 1668 році Ісаак Ньютон повернувся в Кембридж і незабаром отримав Лукасівську кафедру математики. Вона дісталася йому від вчителя - І. Барроу, того самого масону. Ньютон швидко став його улюбленим учнем, і щоб матеріально забезпечити геніальний протеж, Барроу відмовився від кафедри на його користь. На той час Ньютон вже був автором бінома. І це лише початок біографії великого вченого. Далі було життя, повне титанічної розумової праці. Ньютон завжди відрізнявся скромністю і навіть сором'язливістю. Наприклад, довго не публікував свої відкриття і постійно збирався знищити ті, то інші глави своїх дивовижних «Почав». Він вважав, що всім завдячує тим гігантам, на плечах яких він стоїть, маючи на увазі, мабуть, вчених-попередників. Хоча хто б міг передувати Ньютону, якщо він буквально про все на світі сказав найперше і найвагоміше слово.