NEWTON, Isaac

Matematicianul, fizicianul, alchimistul și istoricul englez Isaac Newton s-a născut în orașul Woolsthorpe din Lincolnshire, într-o familie de fermieri. Tatăl lui Newton a murit cu puțin timp înainte de nașterea lui; mama sa recăsătorit curând cu un preot dintr-un oraș vecin și s-a mutat cu el, lăsându-și fiul cu bunica în Woolsthorpe. Unii cercetători explică dureroasa nesociabilitate și bilenie a lui Newton, care s-au manifestat ulterior în relațiile sale cu ceilalți, ca o cădere mentală în copilărie.

La vârsta de 12 ani, Newton a început să studieze la Grantham School, iar în 1661 a intrat în St. Trinity College (Trinity College) al Universității din Cambridge ca subvenționator (așa-zișii studenți săraci care îndeplineau îndatoririle de servitori în facultate pentru a câștiga bani), unde profesorul său era celebrul matematician I. Barrow. După absolvirea universității, Newton a primit o diplomă de licență în 1665. În 1665-1667, în timpul epidemiei de ciumă, se afla în satul natal Woolsthorpe; Acești ani au fost cei mai productivi în munca științifică a lui Newton. Aici a dezvoltat în principal acele idei care l-au condus la crearea calculului diferențial și integral, la inventarea unui telescop reflectorizant (realizat de el cu propriile mâini în 1668), la descoperirea legii gravitației universale și aici a condus experimente despre descompunerea luminii.

În 1668, Newton a primit o diplomă de master, iar în 1669, Barrow i-a transferat catedra de fizică și matematică, pe care Newton a ocupat-o până în 1701. În 1671, Newton a construit un al doilea telescop reflector - dimensiuni mari si o calitate mai buna. Demonstrația telescopului a făcut o impresie puternică asupra contemporanilor săi și la scurt timp după aceea, în ianuarie 1672, Newton a fost ales membru al Societății Regale din Londra (a devenit președintele acesteia în 1703). În același an, a prezentat Societății cercetările sale privind noua teorie a luminii și culorilor, care a provocat o controversă ascuțită cu Robert Hooke (teama patologică inerentă a lui Newton de discuțiile publice a dus la faptul că a publicat „Optics”, pregătit în acei ani, doar 30 de ani mai târziu, după moartea lui Hooke). Newton deține idei despre razele de lumină monocromatice și periodicitatea proprietăților lor, fundamentate de cele mai bune experimente, care stau la baza opticii fizice.

În aceiași ani, Newton dezvolta bazele analizei matematice, care au devenit larg cunoscute din corespondența oamenilor de știință europeni, deși Newton însuși nu a publicat nici măcar un rând pe acest subiect: prima publicație a lui Newton despre fundamentele analizei a fost publicată doar în 1704 și o conducere mai completă – postum (1736).

În 1687, Newton a publicat lucrarea sa grandioasă „Principii matematice ale filosofiei naturale” (pe scurt – „Principii”), care a pus bazele nu numai pentru mecanica rațională, ci și pentru întreaga știință matematică. „Principiile” conțineau legile dinamicii, legea gravitației universale cu aplicații eficiente la mișcarea corpurilor cerești, originile studiului mișcării și rezistenței lichidelor și gazelor, inclusiv acustica.

În 1695, Newton a primit funcția de Superintendent al Monetăriei (aparent acest lucru a fost facilitat de faptul că Newton a fost interesat activ de alchimie și de transmutarea metalelor în anii 1670 și 1680). Newton i s-a încredințat conducerea re-batării tuturor monedelor engleze. El a reușit să pună în ordine monedele dezordonate ale Angliei, pentru care în 1699 a primit titlul de director al Monetăriei pe viață, bine plătit. În același an, Newton a fost ales membru străin al Academiei de Științe din Paris. În 1705, regina Ana l-a ridicat la titlul de cavaler pentru lucrările sale științifice. ÎN anul trecut Newton și-a dedicat o mare parte din viață teologiei, atât antice, cât și istoria biblică. Newton a fost înmormântat în panteonul național englez - Westminster Abbey.

Wikipedia are articole despre alte persoane cu acest nume de familie, vezi Newton.

Isaac Newton
Isaac Newton
Portret de Kneller (1689)
Data nașterii:	4 ianuarie 1643 (((padleft:1643|4|0))-((padleft:1|2|0))-((padleft:4|2|0)))
Locul nașterii:	Woolsthorpe, Lincolnshire, Regatul Angliei
Data mortii:	31 martie 1727 (((padleft:1727|4|0))-((padleft:3|2|0))-((padleft:31|2|0))) (84 de ani)
Un loc al morții:	Kensington, Middlesex, Anglia, Regatul Marii Britanii
O tara:	Regatul Angliei
Domeniul stiintific:	fizică, mecanică, matematică, astronomie
Grad academic:	Profesor
Alma Mater:	Universitatea din Cambridge (Colegiul Trinity)
Consilier stiintific:	I. Barrow ro:Benjamin Pulleyn
Semnătură:
Isaac Newton pe Wikimedia Commons

domnule Isaac Newton(sau Newton) (Engleză) Sir Isaac Newton, 25 decembrie 1642 - 20 martie 1727 după calendarul iulian, care a fost în vigoare în Anglia până în 1752; sau 4 ianuarie 1643 - 31 martie 1727 calendar gregorian) - fizician, matematician, mecanic și astronom englez, unul dintre fondatorii fizicii clasice. Autorul lucrării fundamentale „Principii matematice ale filosofiei naturale”, în care a conturat legea gravitației universale și cele trei legi ale mecanicii, care au devenit baza mecanicii clasice. El a dezvoltat calculul diferențial și integral, teoria culorilor, a pus bazele opticii fizice moderne și a creat multe alte teorii matematice și fizice.

Biografie

primii ani

Woolsthorpe. Casa în care s-a născut Newton.

Isaac Newton s-a născut în satul Woolsthorpe. Woolsthorpe, Lincolnshire) în ajun război civil. Tatăl lui Newton, un fermier mic, dar de succes, Isaac Newton (1606-1642), nu a trăit până să vadă nașterea fiului său. Băiatul s-a născut prematur și era bolnav, așa că nu au îndrăznit să-l boteze multă vreme. Și totuși a supraviețuit, a fost botezat (1 ianuarie) și l-a numit Isaac în memoria tatălui său. Newton a considerat faptul de a fi născut de Crăciun un semn special al destinului. În ciuda sănătății precare în copilărie, el a trăit până la 84 de ani.

Newton credea sincer că familia sa s-a întors la nobilii scoțieni din secolul al XV-lea, dar istoricii au descoperit că în 1524 strămoșii săi erau țărani săraci. Până la sfârșitul secolului al XVI-lea, familia a devenit bogată și a devenit yeomen (proprietari de pământ). Tatăl lui Newton a lăsat o moștenire de o sumă mare de 500 de lire sterline la acea vreme și câteva sute de acri de pământ fertil ocupat de câmpuri și păduri.

În ianuarie 1646, mama lui Newton, Anne Ayscough Hannah Ayscough) (1623-1679) s-a căsătorit din nou. Ea a avut trei copii cu noul ei soț, un văduv de 63 de ani, și a început să-i acorde puțină atenție lui Isaac. Patronul băiatului era unchiul său matern, William Ayscough. În copilărie, Newton, după spusele contemporanilor, era tăcut, retras și izolat, îi plăcea să citească și să facă jucării tehnice: un ceas solar și un ceas cu apă, o moară etc. Toată viața sa simțit singur.

Tatăl său vitreg a murit în 1653, o parte din moștenirea sa a revenit mamei lui Newton și a fost imediat înregistrată de ea pe numele lui Isaac. Mama s-a întors acasă, dar și-a concentrat cea mai mare parte a atenției asupra celor trei copii mai mici și a gospodăriei extinse; Isaac a fost încă lăsat în voia lui.

În 1655, Newton, în vârstă de 12 ani, a fost trimis să studieze la o școală din apropiere din Grantham, unde locuia în casa farmacistului Clark. Curând, băiatul a arătat abilități extraordinare, dar în 1659 mama sa Anna l-a întors la moșie și a încercat să încredințeze o parte din conducerea gospodăriei fiului ei de 16 ani. Încercarea nu a avut succes - Isaac a preferat să citească cărți, să scrie poezie și mai ales să proiecteze la toate celelalte activități. diverse mecanisme. În acest moment, Stokes, profesorul de școală al lui Newton, s-a apropiat de Anna și a început să o convingă să continue educația fiului ei neobișnuit de dotat; La această solicitare i s-a alăturat unchiul William și cunoștința lui Grantham a lui Isaac (rudă a farmacistului Clark) Humphrey Babington, membru al Trinity College Cambridge. Cu eforturile lor combinate, în cele din urmă și-au atins scopul. În 1661, Newton a absolvit cu succes școala și a plecat să-și continue educația la Universitatea Cambridge.

Trinity College (1661-1664)

Turnul cu ceas al Trinity College

În iunie 1661, Newton, în vârstă de 18 ani, a sosit la Cambridge. Potrivit cartei, i s-a dat o examinare a cunoștințelor sale de limba latină, după care a fost informat că a fost admis la Trinity College (Colegiul Sfintei Treimi) al Universității din Cambridge. Peste 30 de ani din viața lui Newton sunt asociați cu această instituție de învățământ.

Colegiul, la fel ca întreaga universitate, trecea printr-o perioadă dificilă. Monarhia tocmai fusese restaurată în Anglia (1660), regele Carol al II-lea a întârziat adesea plățile datorate universității, a concediat o parte semnificativă a profesori numit în anii revoluţiei. În total, la Trinity College locuiau 400 de persoane, inclusiv studenți, slujitori și 20 de cerșetori, cărora, conform statutului, colegiul era obligat să le dea pomană. Procesul educațional a fost într-o stare deplorabilă.

Newton a fost clasificat drept student „sizer”. sizar), de la care nu s-au perceput taxe de școlarizare (probabil la recomandarea lui Babington). Conform normelor de atunci, calibratorul era obligat să-și plătească studiile prin diverse lucrări la Universitate, sau prin prestarea de servicii studenților mai înstăriți. Au supraviețuit foarte puține dovezi documentare și amintiri din această perioadă a vieții sale. În acești ani, personajul lui Newton s-a format în sfârșit - dorința de a ajunge la fund, intoleranță la înșelăciune, calomnie și oprimare, indiferență față de faima publică. Încă nu avea prieteni.

În aprilie 1664, Newton, după ce a promovat examenele, s-a mutat într-o categorie superioară de studenți de „studenți” ( savanţii), ceea ce l-a făcut eligibil pentru o bursă pentru a-și continua studiile la facultate.

În ciuda descoperirilor lui Galileo, știința și filosofia la Cambridge erau încă predate conform lui Aristotel. Cu toate acestea, caietele supraviețuitoare ale lui Newton menționează deja pe Galileo, Copernic, cartezianismul, teoria atomică a lui Kepler și Gassendi. Judecând după aceste caiete, el a continuat să producă (în principal instrumente științifice) și s-a angajat cu entuziasm în optică, astronomie, matematică, fonetică și teoria muzicii. Potrivit memoriilor colegului său de cameră, Newton s-a dedicat din toată inima studiilor sale, uitând de mâncare și somn; probabil, în ciuda tuturor dificultăților, acesta era exact modul de viață pe care și-l dorea el însuși.

Isaac Barrow. Statuie la Trinity College.

Anul 1664 din viața lui Newton a fost bogat în alte evenimente. Newton a experimentat un val creativ, a început o activitate științifică independentă și a alcătuit o listă pe scară largă (de 45 de puncte) a problemelor nerezolvate din natură și viața umană ( Chestionar, lat. Întrebări quaedam philosophicae ). În viitor, liste similare apar de mai multe ori în registrele lui de lucru. În luna martie a aceluiași an, au început cursurile la nou-înființata secție de matematică a colegiului (1663) de către un nou profesor, Isaac Barrow, în vârstă de 34 de ani, un matematician important, viitorul prieten și profesor al lui Newton. Interesul lui Newton pentru matematică a crescut brusc. El a făcut prima descoperire matematică semnificativă: extinderea binomială pentru un exponent rațional arbitrar (inclusiv cei negativi), și prin aceasta a ajuns la principala sa metodă matematică - extinderea unei funcții într-o serie infinită. La sfârșitul anului, Newton a devenit burlac.

Sprijinul științific și inspirația pentru munca lui Newton au fost fizicienii: Galileo, Descartes și Kepler. Newton și-a finalizat munca combinându-le într-un sistem universal al lumii. Alți matematicieni și fizicieni au avut o influență mai mică, dar semnificativă: Euclid, Fermat, Huygens, Wallis și profesorul său imediat Barrow. În caietul studentului lui Newton există o frază de program:

În filozofie nu poate exista suveran decât adevărul... Trebuie să ridicăm monumente de aur lui Kepler, Galileo, Descartes și pe fiecare să scriem: „Platon este un prieten, Aristotel este un prieten, dar principalul prieten este adevărul”.

„Anii ciumei” (1665-1667)

În Ajunul Crăciunului din 1664, pe casele din Londra au început să apară cruci roșii - primele semne ale Marii Epidemii de Ciume. Până în vară, epidemia mortală se extinsese semnificativ. La 8 august 1665, cursurile de la Trinity College au fost suspendate, iar personalul a fost desființat până la sfârșitul epidemiei. Newton a plecat acasă la Woolsthorpe, luând cu el principalele cărți, caiete și instrumente.

Aceștia au fost ani dezastroși pentru Anglia - o ciumă devastatoare (o cincime din populație a murit doar la Londra), un război devastator cu Olanda și Marele Incendiu al Londrei. Dar Newton a făcut o parte semnificativă din descoperirile sale științifice în singurătatea „anilor ciumei”. Din notele care au supraviețuit, este clar că Newton, în vârstă de 23 de ani, cunoștea deja metodele de bază ale calculului diferențial și integral, inclusiv extinderea în serie a funcțiilor și ceea ce a fost numit mai târziu formula Newton-Leibniz. După ce a efectuat o serie de experimente optice ingenioase, el a dovedit că culoarea albă este un amestec al culorilor spectrului. Newton și-a amintit mai târziu acești ani:

La începutul anului 1665, am găsit metoda seriei aproximative și regula de transformare a oricărei puteri a unui binom într-o asemenea serie... în noiembrie am primit metoda fluxiunilor directe [calcul diferențial]; în ianuarie a anului următor am primit teoria culorii, iar în mai am început metoda inversă fluxium [calcul integral]... În acest moment, trăiam cel mai bun moment al tinereții mele și eram mai interesat de matematică și filozofia [naturală] decât în ​​orice moment ulterior.

Dar cea mai semnificativă descoperire a sa din acești ani a fost legea gravitației universale. Mai târziu, în 1686, Newton i-a scris lui Halley:

În lucrări scrise cu mai bine de 15 ani în urmă (nu pot da data exactă, dar, în orice caz, a fost înainte de începerea corespondenței mele cu Oldenburg), am exprimat proporționalitatea pătratică inversă a atracției gravitaționale a planetelor către Soare. în funcție de distanță și a calculat raportul corect gravitația terestră și conatus recedendi [aspirarea] Lunii către centrul Pământului, deși nu cu exactitate.

Veneratul descendent al „Merului lui Newton”. Cambridge, Grădina Botanică.

Inexactitatea menționată de Newton a fost cauzată de faptul că Newton a luat dimensiunile Pământului și mărimea accelerării gravitației din Mecanica lui Galileo, unde au fost date cu o eroare semnificativă. Mai târziu, Newton a primit date mai precise de la Picard și a fost în sfârșit convins de adevărul teoriei sale.

Există o legendă binecunoscută că Newton a descoperit legea gravitației observând un măr căzând dintr-o ramură de copac. Pentru prima dată, „mărul lui Newton” a fost menționat pe scurt de către biograful lui Newton, William Stukeley (cartea „Memorii ale vieții lui Newton”, 1752):

După prânz s-a așezat vreme caldă, am iesit in gradina si am baut ceai la umbra merilor. El [Newton] mi-a spus că ideea gravitației i-a venit în timp ce stătea sub un copac în același mod. Era într-o dispoziție contemplativă când dintr-o dată a căzut un măr dintr-o ramură. „De ce merele cad întotdeauna perpendicular pe pământ?” - el a crezut.

Legenda a devenit populară datorită lui Voltaire. De fapt, după cum se poate vedea din cărțile de lucru ale lui Newton, teoria sa asupra gravitației universale s-a dezvoltat treptat. Un alt biograf, Henry Pemberton, dă mai detaliat raționamentul lui Newton (fără a menționa mărul): „comparând perioadele mai multor planete și distanțele acestora față de soare, a descoperit că... această forță trebuie să scadă în proporție pătratică pe măsură ce distanța crește.” Cu alte cuvinte, Newton a descoperit că din cea de-a treia lege a lui Kepler, care raportează perioadele orbitale ale planetelor de distanța până la Soare, urmează tocmai „formula pătratului invers” pentru legea gravitației (în aproximarea orbitelor circulare). Newton a scris formularea finală a legii gravitației, care a fost inclusă în manuale, mai târziu, după ce legile mecanicii i-au devenit clare.

Aceste descoperiri, precum și multe dintre cele de mai târziu, au fost publicate cu 20-40 de ani mai târziu decât au fost făcute. Newton nu a urmărit faima. În 1670 i-a scris lui John Collins: „Nu văd nimic de dorit în faimă, chiar dacă aș fi capabil să o câștig. Acest lucru ar crește probabil numărul cunoștințelor mele, dar asta este exact ceea ce încerc cel mai mult să evit.” El nu a publicat prima sa lucrare științifică (octombrie 1666), care contura fundamentele analizei; a fost găsit doar 300 de ani mai târziu.

Începutul faimei științifice (1667-1684)

Newton în tinerețe

În martie-iunie 1666, Newton a vizitat Cambridge. Cu toate acestea, vara, un nou val de ciumă l-a forțat să plece din nou acasă. În cele din urmă, la începutul anului 1667, epidemia s-a domolit, iar Newton s-a întors la Cambridge în aprilie. La 1 octombrie a fost ales membru al Trinity College, iar în 1668 a devenit maestru. I s-a alocat o cameră separată spațioasă în care să locuiască, a primit un salariu (2 lire pe an) și a primit un grup de studenți cu care a studiat cu conștiință munca standard timp de câteva ore pe săptămână. subiecte academice. Cu toate acestea, nici atunci și nici mai târziu Newton nu a devenit celebru ca profesor; prelegerile sale au fost slab frecventate.

După ce și-a întărit poziția, Newton a călătorit la Londra, unde cu puțin timp înainte, în 1660, a fost creată Societatea Regală din Londra - o organizație autorizată de personalități științifice proeminente, una dintre primele Academii de Științe. Publicarea Societății Regale a fost revista Philosophical Transactions. Tranzacții filosofice).

În 1669, în Europa au început să apară lucrări de matematică folosind expansiuni în serii infinite. Deși profunzimea acestor descoperiri nu a putut fi comparată cu cea a lui Newton, Barrow a insistat ca studentul său să-și stabilească prioritatea în această chestiune. Newton a scris un rezumat scurt, dar destul de complet al acestei părți a descoperirilor sale, pe care a numit-o „Analiză prin ecuații cu număr infinit membri.” Barrow a trimis acest tratat la Londra. Newton i-a cerut lui Barrow să nu dezvăluie numele autorului lucrării (dar totuși a lăsat-o să scape). „Analiza” s-a răspândit printre specialiști și a câștigat o oarecare faimă în Anglia și în străinătate.

În același an, Barrow a acceptat invitația regelui de a deveni capelan la curte și a părăsit predarea. La 29 octombrie 1669, Newton, în vârstă de 26 de ani, a fost ales drept succesor al său, profesor de matematică și optică la Trinity College, cu un salariu ridicat de 100 de lire sterline pe an. Barrow ia lăsat lui Newton un vast laborator alchimic; În această perioadă, Newton a devenit serios interesat de alchimie și a condus o mulțime de experimente chimice.

reflector Newton

În același timp, Newton a continuat experimentele în optică și teoria culorilor. Newton a studiat aberația sferică și cromatică. Pentru a le reduce la minimum, a construit un telescop reflectorizant mixt: o lentilă și o oglindă sferică concavă, pe care le-a făcut și le-a șlefuit singur. Proiectul unui astfel de telescop a fost propus pentru prima dată de James Gregory (1663), dar acest plan nu a fost niciodată realizat. Primul design al lui Newton (1668) nu a avut succes, dar următorul, cu o oglindă mai atent lustruită, în ciuda faptului că dimensiuni mici, a oferit o mărire de 40x de calitate excelentă.

Zvonurile despre noul instrument au ajuns rapid la Londra, iar Newton a fost invitat să-și arate invenția comunității științifice. La sfârșitul anului 1671 - începutul anului 1672 a avut loc o demonstrație a reflectorului în fața regelui, iar apoi la Societatea Regală. Dispozitivul a primit recenzii elogioase universale. Importanța practică a invenției a jucat probabil și un rol: observațiile astronomice au servit la definiție precisă timp, care la rândul său era necesar pentru navigația pe mare. Newton a devenit faimos și în ianuarie 1672 a fost ales membru al Societății Regale. Mai târziu, reflectoarele îmbunătățite au devenit principalele instrumente ale astronomilor, cu ajutorul lor au fost descoperite planeta Uranus, alte galaxii și deplasarea la roșu.

La început, Newton a apreciat comunicarea sa cu colegii de la Royal Society, care includea, pe lângă Barrow, James Gregory, John Wallis, Robert Hooke, Robert Boyle, Christopher Wren și alte figuri celebre ale științei engleze. Cu toate acestea, au început curând conflicte plictisitoare, ceea ce lui Newton nu i-a plăcut cu adevărat. În special, a izbucnit o controversă zgomotoasă asupra naturii luminii. A început cu faptul că în februarie 1672 Newton a publicat în Philosophical Transactions descriere detaliata experimentele sale clasice cu prisme și teoria sa a culorii. Hooke, care și-a publicat anterior propria teorie, a declarat că nu a fost convins de rezultatele lui Newton; el a fost susținut de Huygens pe motiv că teoria lui Newton „contrazice opiniile general acceptate”. Newton a răspuns criticilor lor doar șase luni mai târziu, dar până în acel moment numărul criticilor a crescut semnificativ.

O avalanșă de atacuri incompetente l-a lăsat pe Newton iritat și deprimat. Newton i-a cerut secretarului Societății Oldenburg să nu-i mai trimită scrisori critice și a făcut un jurământ pentru viitor: să nu se implice în dispute științifice. În scrisorile sale, el se plânge că se confruntă cu o alegere: fie să nu-și publice descoperirile, fie să-și petreacă tot timpul și energia respingând criticile neprietenoase de amatori. În cele din urmă, a ales prima opțiune și și-a anunțat demisia din Royal Society (8 martie 1673). Nu fără dificultate Oldenburg l-a convins să rămână, dar contactele științifice cu Societatea au fost reduse la minimum pentru o lungă perioadă de timp.

În 1673 erau două evenimente importante. În primul rând: prin decret regal, vechiul prieten și patron al lui Newton, Isaac Barrow, s-a întors la Trinity, acum ca șef („stăpân”) al colegiului. În al doilea rând: Leibniz, cunoscut la acea vreme ca filozof și inventator, a devenit interesat de descoperirile matematice ale lui Newton. După ce a primit lucrarea lui Newton din 1669 despre seria infinită și a studiat-o în profunzime, apoi a început în mod independent să dezvolte propria sa versiune de analiză. În 1676, Newton și Leibniz au făcut schimb de scrisori în care Newton a explicat o serie dintre metodele sale, a răspuns la întrebările lui Leibniz și a sugerat existența unor metode și mai generale, nepublicate încă (adică calcul diferențial general și integral). Secretarul Societății Regale, Henry Oldenburg, i-a cerut cu insistență lui Newton să publice descoperirile sale matematice despre analiza pentru gloria Angliei, dar Newton a răspuns că lucrează la un alt subiect de cinci ani și nu vrea să fie distras. Newton nu a răspuns la următoarea scrisoare a lui Leibniz. Prima publicație scurtă despre versiunea de analiză a lui Newton a apărut abia în 1693, când versiunea lui Leibniz se răspândise deja pe scară largă în toată Europa.

Sfârșitul anilor 1670 a fost trist pentru Newton. În mai 1677, Barrow, în vârstă de 47 de ani, a murit pe neașteptate. În iarna aceluiași an, un incendiu puternic a izbucnit în casa lui Newton și o parte din arhiva manuscriselor lui Newton a ars. În septembrie 1677, secretarul Societății Regale, Oldenburg, care l-a favorizat pe Newton, a murit, iar Hooke, care era ostil lui Newton, a devenit noul secretar. În 1679, mama Anna s-a îmbolnăvit grav; Newton, părăsind toate treburile, a venit la ea, a luat parte activ la îngrijirea pacientului, dar starea mamei s-a deteriorat rapid și a murit. Mama și Barrow au fost printre puținii oameni care au însuflețit singurătatea lui Newton.

„Principii matematice ale filosofiei naturale” (1684-1686)

Pagina de titlu a Principia lui Newton

Articolul principal: Principii matematice ale filosofiei naturale

Istoria creării acestei lucrări, una dintre cele mai cunoscute din istoria științei, a început în 1682, când trecerea cometei Halley a provocat o creștere a interesului pentru mecanica cerească. Edmond Halley a încercat să-l convingă pe Newton să-și publice „teoria generală a mișcării”, despre care se zvonise de mult timp în comunitatea științifică. Newton, nedorind să fie atras de noi dispute științifice și ceartă, a refuzat.

În august 1684, Halley a venit la Cambridge și i-a spus lui Newton că el, Wren și Hooke au discutat cum să obțină elipticitatea orbitelor planetare din formula legii gravitației, dar nu știau cum să abordeze soluția. Newton a raportat că avea deja o astfel de dovadă, iar în noiembrie i-a trimis lui Halley manuscrisul terminat. A apreciat imediat semnificația rezultatului și a metodei, l-a vizitat imediat din nou pe Newton și de data aceasta a reușit să-l convingă să-și publice descoperirile. La 10 decembrie 1684, în procesul-verbal al Societății Regale a apărut o înregistrare istorică:

Domnul Halley... l-a văzut recent pe domnul Newton la Cambridge și i-a arătat un tratat interesant „De motu” [On Motion]. Conform dorințelor domnului Halley, Newton a promis că va trimite respectivul tratat Societății.

Lucrarea la carte a avut loc în 1684-1686. Conform amintirilor lui Humphrey Newton, o rudă a omului de știință și a asistentului său în acești ani, la început Newton a scris „Principia” între experimente alchimice, cărora le-a acordat atenția principală, apoi s-a lăsat treptat purtat și s-a dedicat cu entuziasm. să lucreze la cartea principală a vieții sale.

Publicația trebuia să fie realizată cu fonduri de la Societatea Regală, dar la începutul anului 1686 Societatea a publicat un tratat despre istoria peștelui care nu era solicitat și, prin urmare, și-a epuizat bugetul. Apoi Halley a anunțat că va suporta el însuși costurile publicării. Societatea a acceptat cu recunoștință această ofertă generoasă și, ca compensație parțială, i-a oferit lui Halley 50 de exemplare gratuite ale unui tratat despre istoria peștilor.

Lucrarea lui Newton – poate prin analogie cu „Principiile filosofiei” (1644) a lui Descartes sau, după unii istorici ai științei, ca o provocare pentru cartezieni – a fost numită „Principii matematice ale filosofiei naturale” (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ), adică, în limbajul modern, „Bazele matematice ale fizicii”.

La 28 aprilie 1686, primul volum din „Principii matematice” a fost prezentat Societății Regale. Toate cele trei volume, după unele editări ale autorului, au fost publicate în 1687. Tirajul (aproximativ 300 de exemplare) s-a epuizat în 4 ani – foarte repede pentru vremea aceea.

O pagină din Principia lui Newton (ed. a treia, 1726)

Atât nivelul fizic, cât și cel matematic al lucrării lui Newton sunt complet incomparabile cu munca predecesorilor săi. Îi lipsește metafizica aristoteliană sau carteziană, cu raționamentul său vag și „primele cauze” vag formulate, adesea exagerate. fenomene naturale. Newton, de exemplu, nu proclamă că legea gravitației operează în natură, el dovedeste strict acest fapt, bazat pe imaginea observată a mișcării planetelor și a sateliților lor. Metoda lui Newton este de a crea un model al unui fenomen, „fără a inventa ipoteze” și apoi, dacă există suficiente date, de a căuta cauzele acestuia. Această abordare, care a început cu Galileo, a însemnat sfârșitul vechii fizicii. O descriere calitativă a naturii a făcut loc uneia cantitative - o parte semnificativă a cărții este ocupată de calcule, desene și tabele.

În cartea sa, Newton a definit clar conceptele de bază ale mecanicii și a introdus câteva noi, inclusiv cantități fizice atât de importante precum masa, forta externași cantitatea de mișcare. Sunt formulate trei legi ale mecanicii. Este dată o derivație riguroasă din legea gravitației a tuturor celor trei legi Kepler. Rețineți că au fost descrise și orbite hiperbolice și parabolice ale corpurilor cerești necunoscute lui Kepler. Adevărul sistemului heliocentric al lui Copernic nu este discutat direct de Newton, ci subînțeles; chiar estimează abaterea Soarelui de la centrul de masă al sistemului solar. Cu alte cuvinte, Soarele din sistemul lui Newton, spre deosebire de cel al lui Keplerian, nu este în repaus, ci se supune legilor generale ale mișcării. Sistemul general includea și comete, al căror tip de orbită a provocat mari controverse la acea vreme.

Punctul slab al teoriei gravitaționale a lui Newton, conform multor oameni de știință din acea vreme, a fost lipsa de explicație a naturii acestei forțe. Newton a schițat doar aparatul matematic, lăsând întrebări deschise despre cauza gravitației și purtătorul său material. Pentru comunitatea științifică, crescută cu filozofia lui Descartes, aceasta a fost o abordare neobișnuită și provocatoare, și doar succesul triumfal al mecanicii cerești din secolul al XVIII-lea i-a forțat pe fizicieni să se împace temporar cu teoria newtoniană. Baza fizică a gravitației a devenit clară abia mai mult de două secole mai târziu, odată cu apariția Teoriei Generale a Relativității.

Newton a construit aparatul matematic și structura generală a cărții cât mai aproape de standardul de rigoare științifică de atunci - Elementele lui Euclid. El nu a folosit în mod deliberat analiza matematică aproape nicăieri - folosirea unor metode noi, neobișnuite ar fi pus în pericol credibilitatea rezultatelor prezentate. Această precauție a devalorizat însă metoda de prezentare a lui Newton pentru generațiile ulterioare de cititori. Cartea lui Newton a fost prima lucrare despre noua fizică și, în același timp, una dintre ultimele lucrări serioase folosind metode vechi de cercetare matematică. Toți adepții lui Newton au folosit deja metodele puternice de analiză matematică pe care le-a creat. Cei mai mari succesori direcți ai operei lui Newton au fost D'Alembert, Euler, Laplace, Clairaut și Lagrange.

Activitati administrative (1687-1703)

Anul 1687 a fost marcat nu numai de publicarea marii cărți, ci și de conflictul lui Newton cu regele James al II-lea. În februarie, regele, urmărindu-și constant linia pentru restaurarea catolicismului în Anglia, a ordonat Universității din Cambridge să dea o diplomă de master călugărului catolic Alban Francis. Conducerea universității a ezitat, nedorind nici să încalce legea, nici să-l irită pe rege; Curând, o delegație de oameni de știință, inclusiv Newton, a fost chemată pentru represalii la Lordul Chief Justice, George Jeffreys, cunoscut pentru grosolănia și cruzimea sa. George Jeffreys). Newton s-a opus oricărui compromis care ar afecta autonomia universității și a convins delegația să adopte o poziție de principiu. Drept urmare, vice-rectorul universității a fost demis din funcție, dar dorința regelui nu a fost niciodată îndeplinită. Într-una dintre scrisorile sale din acești ani, Newton și-a subliniat principiile politice:

Fiecare om cinstit, conform legilor lui Dumnezeu și ale omului, este obligat să se supună ordinelor legitime ale regelui. Dar dacă Majestatea Sa este sfătuită să ceară ceva ce nu poate fi făcut prin lege, atunci nimeni nu ar trebui să sufere dacă o astfel de cerere este neglijată.

În 1689, după răsturnarea regelui James al II-lea, Newton a fost ales pentru prima dată în Parlament de la Universitatea Cambridge și a stat acolo puțin mai mult de un an. A doua alegere a avut loc în 1701-1702. Există o anecdotă populară că a luat cuvântul pentru a vorbi în Camera Comunelor o singură dată, cerând ca fereastra să fie închisă pentru a evita un proiect. De fapt, Newton și-a îndeplinit atribuțiile parlamentare cu aceeași conștiinciozitate cu care și-a tratat toate treburile.

În jurul anului 1691, Newton s-a îmbolnăvit grav (cel mai probabil, a fost otrăvit în timpul experimentelor chimice, deși există și alte versiuni - surmenaj, șoc după un incendiu, care a dus la pierderea rezultatelor importante și afecțiuni legate de vârstă). Cei apropiați se temeau pentru sănătatea lui; cele câteva scrisori supraviețuitoare ale sale din această perioadă indică într-adevăr o tulburare mintală. Numai la sfârșitul anului 1693, sănătatea lui Newton și-a revenit pe deplin.

În 1679, Newton l-a întâlnit la Trinity pe un aristocrat de 18 ani, iubitor de știință și alchimie, Charles Montagu (1661-1715). Newton a făcut, probabil, o impresie puternică asupra lui Montagu, deoarece în 1696, devenind Lord Halifax, Președinte al Societății Regale și Cancelar al Fiscului (adică Ministrul Fiscului Angliei), Montagu a propus regelui ca Newton să fie numit. Directorul Monetăriei. Regele și-a dat acordul, iar în 1696 Newton a luat această funcție, a părăsit Cambridge și s-a mutat la Londra. Din 1699 a devenit directorul („maestru”) al Monetăriei.

Pentru început, Newton a studiat temeinic tehnologia producției de monede, a pus în ordine documentele și a refăcut contabilitatea în ultimii 30 de ani. În același timp, Newton a contribuit cu energie și pricepere la reforma monetară a lui Montagu, restabilind încrederea în sistemul monetar englez, care fusese complet neglijat de predecesorii săi. În Anglia în acești ani erau în circulație aproape exclusiv monede inferioare, iar în cantități considerabile erau în circulație monede contrafăcute. Tunderea marginilor monedelor de argint a devenit larg răspândită. Acum monedele au început să fie produse pe mașini speciale și de-a lungul marginii era o inscripție, astfel încât șlefuirea criminală a metalului a devenit aproape imposibilă. Pe parcursul a 2 ani, vechea monedă de argint inferioară a fost complet retrasă din circulație și re-batată, producția de monede noi a crescut pentru a ține pasul cu nevoia, iar calitatea lor s-a îmbunătățit. Anterior, în timpul unor astfel de reforme, populația trebuia să schimbe banii vechi în greutate, după care volumul numerarului a scăzut atât în ​​rândul persoanelor fizice (private și juridice), cât și în toată țara, dar dobânzile și obligațiile de credit au rămas aceleași, motiv pentru care economia. a început stagnarea. Newton a propus schimbul de bani la egalitate, ceea ce a prevenit aceste probleme, iar lipsa inevitabil de fonduri după ce aceasta a fost compensată prin luarea de împrumuturi din alte țări (mai ales din Țările de Jos), inflația a scăzut brusc, dar datoria publică externă a crescut cu mijlocul secolului la cote fără precedent în istoria Angliei dimensiuni. Dar în această perioadă s-a înregistrat o creștere economică remarcabilă, din cauza căreia contribuțiile fiscale la trezorerie au crescut (egale ca mărime cu cele ale Franței, în ciuda faptului că Franța avea de 2,5 ori populația mai multi oameni), din această cauză, datoria națională a fost achitată treptat.

Cu toate acestea, o persoană cinstită și competentă în fruntea Monetăriei nu i-a convenit tuturor. Încă din primele zile, asupra lui Newton au plouat plângeri și denunțuri, iar comisii de inspecție au apărut constant. După cum sa dovedit, multe denunțuri au venit de la falsificatori, iritați de reformele lui Newton. Newton, de regulă, a fost indiferent la calomnie, dar nu a iertat niciodată dacă i-a afectat onoarea și reputația. El a fost implicat personal în zeci de anchete, iar peste 100 de falsificatori au fost depistați și condamnați; în lipsa unor circumstanțe agravante, au fost trimiși cel mai adesea în coloniile nord-americane, dar mai mulți lideri au fost executați. Numărul de monede contrafăcute în Anglia a scăzut semnificativ. Montagu, în memoriile sale, a apreciat foarte mult abilitățile administrative extraordinare arătate de Newton și a asigurat succesul reformei. Astfel, reformele efectuate de om de știință nu numai că au prevenit o criză economică, ci și, după decenii, au dus la o creștere semnificativă a bunăstării țării.

În aprilie 1698, țarul rus Petru I a vizitat Monetăria de trei ori în timpul „Mării Ambasade”; Din păcate, detaliile vizitei și comunicării sale cu Newton nu au fost păstrate. Se știe însă că în 1700 s-a realizat în Rusia o reformă monetară asemănătoare celei engleze. Și în 1713, Newton a trimis primele șase exemplare tipărite ale celei de-a doua ediții a Principia țarului Petru din Rusia.

Triumful științific al lui Newton a fost simbolizat de două evenimente din 1699: predarea sistemului mondial al lui Newton a început la Cambridge (din 1704 la Oxford), iar Academia de Științe din Paris, bastionul oponenților săi cartezieni, l-a ales ca membru străin. În tot acest timp, Newton a fost încă listat ca membru și profesor al Trinity College, dar în decembrie 1701 a demisionat oficial din toate posturile sale la Cambridge.

În 1703, președintele Societății Regale, Lord John Somers, a murit, care a asistat la ședințele Societății doar de două ori în cei 5 ani de președinție. În noiembrie, Newton a fost ales succesorul său și a condus Societatea pentru tot restul vieții sale - mai mult de douăzeci de ani. Spre deosebire de predecesorii săi, el a fost personal prezent la toate întâlnirile și a făcut totul pentru ca Societatea Regală Britanică să ocupe un loc onorabil în lumea științifică. Numărul membrilor Societății a crescut (printre aceștia, pe lângă Halley, se pot evidenția Denis Papin, Abraham de Moivre, Roger Coates, Brooke Taylor), au fost efectuate și discutate experimente interesante, calitatea articolelor din jurnal s-a îmbunătățit semnificativ, problemele financiare au fost atenuate. Societatea și-a achiziționat secretari plătiți și propria reședință (pe Fleet Street); Newton și-a plătit cheltuielile de mutare din propriul buzunar. În acești ani, Newton a fost adesea invitat în calitate de consultant la diferite comisii guvernamentale, iar prințesa Caroline, viitoarea regină a Marii Britanii, a petrecut ore întregi discutând cu el la palat pe teme filozofice și religioase.

Anul trecut

Unul dintre ultimele portrete ale lui Newton (1712, Thornhill)

În 1704, a fost publicată monografia „Optics” (prima în limba engleză), care a determinat dezvoltarea acestei științe până la începutul secolului al XIX-lea. Conținea un apendice „Despre cuadratura curbelor” - prima și destul de completă prezentare a versiunii lui Newton a analizei matematice. De fapt, aceasta este ultima lucrare a lui Newton despre științele naturii, deși a trăit mai bine de 20 de ani. Catalogul bibliotecii pe care a lăsat-o în urmă conținea cărți în principal despre istorie și teologie, iar Newton și-a dedicat restul vieții acestor activități. Newton a rămas directorul Monetăriei, deoarece acest post, spre deosebire de funcția de superintendent, nu i-a cerut prea multă activitate. De două ori pe săptămână mergea la Monetărie, o dată pe săptămână la o întâlnire a Societății Regale. Newton nu a călătorit niciodată în afara Angliei.

În 1705, regina Ana l-a numit cavaler pe Newton. De acum înainte el Sir Isaac Newton. Pentru prima dată în istorie engleză titlul de cavaler a fost acordat pentru merite științifice; data viitoare când s-a întâmplat a fost mai mult de un secol mai târziu (1819, cu referire la Humphry Davy). Cu toate acestea, unii biografi cred că regina a fost ghidată nu de motive științifice, ci de motive politice. Newton și-a dobândit propria stemă și un pedigree nu foarte de încredere.

În 1707, a fost publicată o colecție de prelegeri ale lui Newton despre algebră, numită „Aritmetică universală”. Metodele numerice prezentate în acesta au marcat nașterea unei noi discipline promițătoare - analiza numerică.

Mormântul lui Newton din Westminster Abbey

În 1708, a început o dispută deschisă de prioritate cu Leibniz (vezi mai jos), în care au fost implicate chiar și persoanele domnitoare. Această ceartă între două genii a costat știința scump - școala engleză de matematică a redus curând activitatea timp de un secol întreg, iar școala europeană a ignorat multe dintre ideile remarcabile ale lui Newton, redescoperindu-le mult mai târziu. Nici chiar moartea lui Leibniz (1716) nu a stins conflictul.

Prima ediție a Principia lui Newton s-a epuizat de mult. Mulți ani de muncă a lui Newton pentru pregătirea ediției a II-a, revizuită și extinsă, a fost încununată cu succes în 1710, când a fost publicat primul volum al noii ediții (ultimul, a treia - în 1713). Tirajul inițial (700 de exemplare) s-a dovedit a fi clar insuficient; au existat tipăriri suplimentare în 1714 și 1723. La finalizarea celui de-al doilea volum, Newton, prin excepție, a trebuit să revină la fizică pentru a explica discrepanța dintre teorie și datele experimentale și a făcut imediat o descoperire majoră - compresia hidrodinamică a jetului. Teoria era acum de acord cu experimentul. Newton a adăugat o instrucțiune la sfârșitul cărții cu o critică usturătoare a „teoriei vortexului” cu care adversarii săi cartezieni au încercat să explice mișcarea planetelor. La întrebarea firească „cum este cu adevărat?” cartea urmează răspunsul celebru și onest: „Încă nu am reușit să deduc cauza... proprietăților forței gravitaționale din fenomene și nu inventez ipoteze.”

În aprilie 1714, Newton și-a rezumat experiența de reglementare financiară și a prezentat Trezoreriei articolul său „Observații privind valoarea aurului și argintului”. Articolul conținea propuneri specifice pentru ajustarea costului metalelor prețioase. Aceste propuneri au fost parțial acceptate, iar acest lucru a avut un efect benefic asupra economiei britanice.

Investitorii indignați ai Companiei Mării de Sud au fost capturați în mod satiric de Edward Matthew Ward

Cu puțin timp înainte de moartea sa, Newton a devenit una dintre victimele unei escrocherii financiare a unei mari companii comerciale, South Sea Company, care a fost susținută de guvern. El a cumpărat titlurile companiei pentru o sumă mare și a insistat, de asemenea, asupra achiziționării lor de către Societatea Regală. La 24 septembrie 1720, banca companiei s-a declarat falimentar. Nepoata Catherine și-a amintit în însemnările sale că Newton a slăbit peste 20.000 de lire sterline, după care a declarat că poate calcula mișcarea corpurilor cerești, dar nu și gradul de nebunie al mulțimii. Cu toate acestea, mulți biografi cred că Catherine nu a însemnat o pierdere reală, ci un eșec de a primi profitul așteptat. După falimentul companiei, Newton s-a oferit să compenseze Societatea Regală pentru pierderile din propriul buzunar, dar oferta sa a fost respinsă.

Newton și-a dedicat ultimii ani ai vieții scrierii Cronologiei regatelor antice, la care a lucrat timp de aproximativ 40 de ani, precum și pregătirii celei de-a treia ediții a Principia, care a fost publicată în 1726. Spre deosebire de a doua, modificările din a treia ediție au fost minore - în principal rezultatele noilor observații astronomice, inclusiv un ghid destul de cuprinzător al cometelor observate încă din secolul al XIV-lea. Printre altele, a fost prezentată orbita calculată a cometei Halley, a cărei reapariție la momentul indicat (1758) a confirmat clar calculele teoretice ale (pe atunci decedați) Newton și Halley. Tirajul cărții pentru o publicație științifică a acelor ani ar putea fi considerat uriaș: 1250 de exemplare.

În 1725, sănătatea lui Newton a început să se deterioreze considerabil și s-a mutat la Kensington, lângă Londra, unde a murit noaptea, în somn, la 20 martie (31), 1727. El nu a lăsat un testament scris, dar cu puțin timp înainte de moarte a transferat o parte semnificativă din marea sa avere rudelor sale cele mai apropiate. Îngropat în Westminster Abbey.

Calitati personale

Trăsături de caracter

Este dificil să faci un portret psihologic al lui Newton, deoarece chiar și oamenii care îl simpatizează îi atribuie adesea diferite calități lui Newton. De asemenea, trebuie să ținem cont de cultul lui Newton din Anglia, care i-a obligat pe autorii de memorii să-l înzestreze pe marele savant cu toate virtuțile imaginabile, ignorând adevăratele contradicții din natura sa. În plus, până la sfârșitul vieții, caracterul lui Newton a dobândit trăsături precum natura bună, condescendența și sociabilitatea, care anterior nu erau caracteristice lui.

În aparență, Newton era scund, puternic, cu părul ondulat. Nu s-a îmbolnăvit aproape niciodată și l-a ținut până la bătrânețe. Păr gros(deja complet cenușiu de la vârsta de 40 de ani) și toți dinții cu excepția unuia. Nu am folosit niciodată (după alte surse, aproape niciodată) ochelari, deși eram ușor miopă. Aproape niciodată nu a râs sau s-a iritat; nu se menționează glumele sale sau alte manifestări ale simțului umorului. În tranzacțiile financiare era atent și gospodar, dar nu zgârcit. Niciodata casatorit. De obicei, se afla într-o stare de profundă concentrare internă, motiv pentru care manifesta deseori distragere: de exemplu, odată, după ce a invitat oaspeți, a mers la cămară să ia vin, dar apoi i-a apărut o idee științifică, s-a repezit. la birou și nu s-a întors niciodată la oaspeți. Era indiferent la sport, muzică, artă, teatru și călătorii, deși știa bine să deseneze. Asistentul său și-a amintit: „Nu și-a permis niciun fel de odihnă sau răgaz... a considerat că fiecare oră care nu este dedicată [științei] este pierdută... Cred că era destul de întristat de nevoia de a pierde timpul cu mâncarea și somnul. ” Cu tot ce s-a spus, Newton a reușit să îmbine practicile de zi cu zi și bunul simț, manifestat în mod clar în gestionarea cu succes a Monetăriei și a Societății Regale.

Crescut în tradițiile puritane, Newton și-a stabilit o serie de principii stricte și auto-restrângeri. Și nu era înclinat să ierte pe alții ceea ce nu și-ar ierta el însuși; aceasta este rădăcina multor dintre conflictele sale (vezi mai jos). Și-a tratat cu căldură rudele și mulți colegi, dar nu avea prieteni apropiați, nu căuta compania altor oameni și a rămas la distanță. În același timp, Newton nu a fost lipsit de inimă și indiferent față de soarta celorlalți. Când, după moartea surorii sale vitrege, Anna, copiii ei au rămas fără mijloace de întreținere, Newton a atribuit o alocație copiilor minori, iar mai târziu a luat-o pe fiica Annei, Katherine, în grija lui. A ajutat constant alte rude. „Fiind economic și prudent, era în același timp foarte liber cu banii și era mereu gata să ajute un prieten aflat în nevoie, fără a fi intruziv. Este deosebit de nobil față de tineri.” Mulți oameni de știință englezi celebri - Stirling, Maclaurin, astronomul James Pound și alții - și-au amintit cu profundă recunoștință ajutorul oferit de Newton la începutul carierei lor științifice.

Conflicte

Newton și Hooke

Robert Hooke. Reconstituirea aspectului pe baza descrierilor verbale ale contemporanilor.

În 1675, Newton a trimis Societății tratatul său cu noi cercetări și speculații asupra naturii luminii. Robert Hooke a declarat la întâlnire că tot ceea ce este valoros în tratat este deja disponibil în cartea lui Hooke, publicată anterior, „Micrografia”. În conversații private, el l-a acuzat pe Newton de plagiat: „Am arătat că domnul Newton a folosit ipotezele mele despre impulsuri și valuri” (din jurnalul lui Hooke). Hooke a contestat prioritatea tuturor descoperirilor lui Newton în domeniul opticii, cu excepția celor cu care nu era de acord. Oldenburg l-a informat imediat pe Newton despre aceste acuzații și el le-a considerat drept insinuări. De data aceasta, conflictul a fost rezolvat, iar oamenii de știință au făcut schimb de scrisori de conciliere (1676). Totuși, din acel moment și până la moartea lui Hooke (1703), Newton nu a publicat nicio lucrare despre optică, deși a acumulat o cantitate imensă de material, pe care l-a sistematizat în clasica monografie „Optics” (1704).

O altă dispută prioritară a fost legată de descoperirea legii gravitației. În 1666, Hooke a ajuns la concluzia că mișcarea planetelor este o suprapunere a căderii asupra Soarelui datorită forței de atracție față de Soare și mișcarea prin inerție tangențială la traiectoria planetei. În opinia sa, această suprapunere a mișcării determină forma eliptică a traiectoriei planetei în jurul Soarelui. Cu toate acestea, nu a putut dovedi acest lucru matematic și a trimis o scrisoare lui Newton în 1679, unde a oferit cooperare în rezolvarea acestei probleme. Această scrisoare a mai afirmat și presupunerea că forța de atracție către Soare scade invers proporțional cu pătratul distanței. Ca răspuns, Newton a remarcat că a lucrat anterior la problema mișcării planetare, dar a abandonat aceste studii. Într-adevăr, după cum arată documentele găsite ulterior, Newton s-a ocupat de problema mișcării planetare încă din 1665-1669, când, pe baza legii a III-a a lui Kepler, a stabilit că „tendința planetelor de a se îndepărta de Soare va fi inversă. proporțional cu pătratele distanțelor lor față de Soare.” Cu toate acestea, în acei ani, el nu dezvoltase încă pe deplin ideea orbitei planetei ca rezultat exclusiv al egalității forțelor de atracție față de Soare și forței centrifuge.

Ulterior, corespondența dintre Hooke și Newton a fost întreruptă. Hooke a revenit la încercările de a construi traiectoria planetei sub influența unei forțe care scade conform legii inversului pătratului. Totuși, aceste încercări au fost, de asemenea, fără succes. Între timp, Newton a revenit la studiul mișcării planetare și a rezolvat această problemă.

Când Newton își pregătea Principia pentru publicare, Hooke i-a cerut lui Newton să stipuleze în prefață prioritatea lui Hooke cu privire la legea gravitației. Newton a replicat că Bulliald, Christopher Wren și Newton însuși au ajuns la aceeași formulă independent și înaintea lui Hooke. A izbucnit un conflict, care a otrăvit foarte mult viețile ambilor oameni de știință.

Autorii moderni îi omagiază atât lui Newton, cât și lui Hooke. Prioritatea lui Hooke este formularea problemei construcției traiectoriei planetei datorită suprapunerii căderii sale asupra Soarelui conform legii inversului pătratului și mișcării prin inerție. De asemenea, este posibil ca scrisoarea lui Hooke să fi fost cea care l-a împins direct pe Newton să finalizeze soluția acestei probleme. Cu toate acestea, Hooke însuși nu a rezolvat problema și nici nu a ghicit despre universalitatea gravitației. Potrivit lui S.I. Vavilov,

Dacă vom combina într-una singură toate ipotezele și gândurile lui Hooke despre mișcarea planetelor și gravitația, exprimate de el timp de aproape 20 de ani, atunci vom întâlni aproape toate concluziile principale ale „Principiilor” lui Newton, exprimate doar într-o dovadă incertă și mică. -forma bazata. Fără a rezolva problema, Hooke a găsit răspunsul. În același timp, ceea ce avem în fața noastră nu este deloc un gând întâmplător, ci, fără îndoială, rodul munca pe termen lung. Hooke a avut o presupunere strălucitoare a unui fizician experimental care a discernut adevăratele relații și legile naturii în labirintul faptelor. Întâlnim o intuiție rară similară a unui experimentator în istoria științei în Faraday, dar Hooke și Faraday nu erau matematicieni. Munca lor a fost finalizată de Newton și Maxwell. Lupta fără scop cu Newton pentru prioritate aruncă o umbră asupra gloriosului nume de Hooke, dar este timpul ca istoria, după aproape trei secole, să dea fiecăruia cuvenitul. Hooke nu a putut să urmeze calea dreaptă și impecabilă a „Principiilor matematicii” lui Newton, dar cu cărările sale giratorii, ale căror urme nu le mai găsim, a ajuns acolo.

Ulterior, relația lui Newton cu Hooke a rămas tensionată. De exemplu, când Newton a prezentat Societății un nou design pentru un sextant, Hooke a declarat imediat că a inventat un astfel de dispozitiv cu mai bine de 30 de ani în urmă (deși nu a construit niciodată un sextant). Cu toate acestea, Newton era conștient de valoarea științifică a descoperirilor lui Hooke și în „Optics” el a menționat de mai multe ori adversarul său acum decedat.

Pe lângă Newton, Hooke a avut dispute prioritare cu mulți alți oameni de știință englezi și continentali, inclusiv cu Robert Boyle, pe care l-a acuzat că și-a însușit îmbunătățirea pompei de aer, precum și cu secretarul Societății Regale Oldenburg, susținând că cu ajutorul lui Oldenburg Huygens a furat ceasul lui Hooke cu un arc spiralat.

Mitul conform căruia Newton ar fi ordonat distrugerea singurului portret al lui Hooke este în curs de examinare.

Newton și Flamsteed

John Flamsteed.

John Flamsteed, un astronom englez remarcabil, l-a cunoscut pe Newton la Cambridge (1670), când Flamsteed era încă student, iar Newton maestru. Cu toate acestea, deja în 1673, aproape simultan cu Newton, Flamsteed a devenit celebru - a publicat tabele astronomice de o calitate excelentă, pentru care regele i-a acordat o audiență personală și titlul de „Astronom regal”. Mai mult, regele a ordonat construirea unui observator în Greenwich, lângă Londra, și transferul lui la Flamsteed. Cu toate acestea, regele a considerat banii pentru echiparea observatorului ca fiind o cheltuială inutilă, iar aproape toate veniturile lui Flamsteed au fost destinate construcției de instrumente și nevoilor economice ale observatorului.

Observatorul Greenwich, clădire veche

La început, relația dintre Newton și Flamsteed a fost cordială. Newton pregătea cea de-a doua ediție a Principia și avea mare nevoie de observații precise ale Lunii pentru a construi și (cum spera el) să confirme teoria sa despre mișcarea acesteia; În prima ediție, teoria mișcării Lunii și a cometelor a fost nesatisfăcătoare. Acest lucru a fost, de asemenea, important pentru stabilirea teoriei lui Newton asupra gravitației, care a fost aspru criticată de cartezienii de pe continent. Flamsteed i-a dat de bunăvoie datele solicitate, iar în 1694 Newton l-a informat cu mândrie pe Flamsteed că o comparație a datelor calculate și experimentale a arătat acordul lor practic. În unele scrisori, Flamsteed i-a cerut urgent lui Newton, în cazul utilizării observațiilor, să stipuleze prioritatea lui, a lui Flamsteed; acest lucru s-a aplicat în primul rând lui Halley, pe care Flamsteed nu-i plăcea și îl bănuia de necinste științifică, dar ar putea însemna și o lipsă de încredere în Newton însuși. Scrisorile lui Flamsteed încep să arate resentimente:

Sunt de acord: firul este mai scump decât aurul din care este făcut. Totuși, am strâns acest aur, l-am curățat și spălat și nu îndrăznesc să cred că prețuiești atât de puțin ajutorul meu doar pentru că l-ai primit atât de ușor.

Conflictul deschis a început cu o scrisoare de la Flamsteed, în care el a spus scuze că a descoperit o serie de erori sistematice în unele dintre datele furnizate lui Newton. Acest lucru a pus în pericol teoria Lunii a lui Newton și a forțat calculele să fie refăcute, iar încrederea în datele rămase a fost, de asemenea, zdruncinată. Newton, care ura necinstea, era extrem de iritat și chiar bănuia că erorile au fost introduse în mod deliberat de Flamsteed.

În 1704, Newton la vizitat pe Flamsteed, care până atunci primise date observaționale noi, extrem de precise, și i-a cerut să transmită aceste date; în schimb, Newton a promis că îl va ajuta pe Flamsteed să-și publice lucrarea principală, Great Star Catalog. Flamsteed, însă, a început să întârzie din două motive: catalogul nu era încă complet gata și nu mai avea încredere în Newton și se temea să nu fure observațiile sale neprețuite. Flamsteed a folosit calculatoarele cu experiență care i-au fost furnizate pentru a finaliza munca de calculare a pozițiilor stelelor, în timp ce Newton era interesat în primul rând de Lună, planete și comete. În cele din urmă, în 1706, a început tipărirea cărții, dar Flamsteed, suferind de gută agonizantă și devenind din ce în ce mai suspicios, i-a cerut lui Newton să nu deschidă exemplarul sigilat până la finalizarea tipăririi; Newton, care avea nevoie urgentă de date, a ignorat această interdicție și a notat valorile necesare. Tensiunea a crescut. Flamsteed l-a confruntat pe Newton pentru că a încercat să corecteze personal erori minore. Tipărirea cărții a fost extrem de lentă.

Din cauza dificultăților financiare, Flamsteed nu și-a plătit cotizația de membru și a fost exclus din Royal Society; o nouă lovitură a fost dată de regina, care, se pare, la cererea lui Newton, a transferat Societății funcțiile de control asupra observatorului. Newton i-a dat lui Flamsteed un ultimatum:

Ați prezentat un catalog imperfect, în care lipsesc multe, nu ați dat pozițiile vedetelor care s-au dorit și am auzit că acum tipărirea s-a oprit din cauza nerespectării acestora. Prin urmare, sunteți de așteptat fie să trimiteți sfârșitul catalogului dvs. Dr. Arbuthnot, fie cel puțin să îi trimiteți observațiile necesare pentru a-l finaliza, astfel încât tipărirea să poată continua.

Newton a amenințat, de asemenea, că alte întârzieri vor fi considerate nesupunere față de ordinele Majestății Sale. În martie 1710, Flamsteed, după plângeri aprinse despre nedreptate și mașinațiunile inamicilor, a predat totuși ultimele pagini ale catalogului său, iar la începutul anului 1712 a fost publicat primul volum, intitulat „Istoria cerească”. Conținea toate datele de care Newton avea nevoie și, un an mai târziu, a apărut rapid și o ediție revizuită a Principia, cu o teorie mult mai precisă a Lunii. Răzbunătorul Newton nu a inclus recunoștința față de Flamsteed în ediție și a eliminat toate referințele la el care au fost prezente în prima ediție. Ca răspuns, Flamsteed a ars toate cele 300 de exemplare nevândute ale catalogului în șemineul său și a început să pregătească a doua ediție, de data aceasta după propriul gust. A murit în 1719, dar prin eforturile soției și prietenilor săi această publicație minunată, mândria astronomiei engleze, a fost publicată în 1725.

Newton și Leibniz

Gottfried Leibniz

Din documentele care au supraviețuit, istoricii științei au aflat că Newton a descoperit calculul diferențial și integral în 1665-1666, dar nu l-a publicat până în 1704. Leibniz și-a dezvoltat versiunea de calcul în mod independent (din 1675), deși impulsul inițial pentru gândirea sa a venit probabil din zvonurile că Newton avea deja un astfel de calcul, precum și prin conversațiile științifice din Anglia și corespondența cu Newton. Spre deosebire de Newton, Leibniz și-a publicat imediat versiunea, iar mai târziu, împreună cu Jacob și Johann Bernoulli, a propagat pe scară largă această descoperire epocă în toată Europa. Majoritatea oamenilor de știință de pe continent nu aveau nicio îndoială că Leibniz descoperise analiza.

După ce a ținut seama de convingerile prietenilor care au făcut apel la patriotismul său, Newton, în cartea a doua a „Principiilor” sale (1687), a spus:

În scrisorile pe care le-am schimbat în urmă cu aproximativ zece ani cu foarte priceputul matematician domnul Leibniz, l-am informat că am o metodă de determinare a maximelor și minimelor, de a trasa tangente și de a rezolva întrebări similare, aplicabilă în egală măsură atât termenilor raționali, cât și celor raționali. cele și am ascuns metoda prin rearanjarea literelor următoarei propoziții: „atunci când este dată o ecuație care conține orice număr de cantități curente, găsiți fluxiunile și invers.” Soț celebru mi-a răspuns că a atacat și el o astfel de metodă și mi-a spus metoda lui, care s-a dovedit a fi abia diferită de a mea, și apoi doar în termeni și schiță de formule.

Wallis-ul nostru a adăugat la „Algebra”, care tocmai apăruse, câteva dintre scrisorile pe care ți le-am scris la un moment dat. În același timp, mi-a cerut să spun deschis metoda pe care v-am ascuns-o la vremea aceea prin rearanjarea literelor; Am făcut-o cât de scurt am putut. Sper că nu am scris nimic care ar fi neplăcut pentru tine, dar dacă s-a întâmplat asta, te rog să-mi spui, pentru că prietenii îmi sunt mai dragi decât descoperirile matematice.

După ce a apărut prima publicație detaliată a analizei lui Newton (anexa matematică la Optică, 1704) în jurnalul lui Leibniz Acta eruditorum, a apărut o recenzie anonimă cu aluzii insultătoare la Newton. Revizuirea a indicat în mod clar că autorul noului calcul a fost Leibniz. Leibniz însuși a negat cu fermitate că ar fi scris recenzia, dar istoricii au reușit să găsească o schiță scrisă cu scrisul lui de mână. Newton a ignorat lucrarea lui Leibniz, dar studenții săi au răspuns indignați, după care a izbucnit un război prioritar paneuropean, „cea mai rușinoasă ceartă din întreaga istorie a matematicii”.

La 31 ianuarie 1713, Royal Society a primit o scrisoare de la Leibniz care conținea o formulare conciliantă: el a fost de acord că Newton a ajuns la analiză în mod independent, „pe principii generale asemănătoare cu ale noastre”. Un Newton furios a cerut crearea unei comisii internaționale care să clarifice prioritățile. Comisia nu a avut nevoie de mult timp: după o lună și jumătate, după ce a studiat corespondența lui Newton cu Oldenburg și alte documente, a recunoscut în unanimitate prioritatea lui Newton și, în redactare, de data aceasta ofensatoare pentru Leibniz. Decizia comisiei a fost publicată în lucrările Societății cu toate documentele justificative atașate. Ca răspuns, din vara lui 1713, Europa a fost inundată de pamflete anonime care apărau prioritatea lui Leibniz și susțineau că „Newton își aroga onoarea care îi aparține altuia”. Pamfletele îl acuzau și pe Newton că a furat rezultatele lui Hooke și Flamsteed. Prietenii lui Newton, la rândul lor, l-au acuzat pe Leibniz însuși de plagiat; Conform versiunii lor, în timpul șederii sale la Londra (1676), Leibniz la Royal Society a făcut cunoștință cu lucrările și scrisorile inedite ale lui Newton, după care Leibniz a publicat ideile exprimate acolo și le-a dat drept ale sale.

Războiul a continuat fără încetare până în decembrie 1716, când abatele Conti l-a informat pe Newton: „Leibniz a murit – disputa sa încheiat”.

Activitate științifică

O nouă eră în fizică și matematică este asociată cu munca lui Newton. El a finalizat creația fizicii teoretice, începută de Galileo, bazată, pe de o parte, pe date experimentale, iar pe de altă parte, pe o descriere cantitativă și matematică a naturii. În matematică apar metode analitice puternice. În fizică, principala metodă de studiu a naturii este construirea unor modele matematice adecvate procese naturaleși cercetarea intensivă a acestor modele cu utilizarea sistematică a întregii puteri a noului aparat matematic. Secolele următoare au dovedit rodnicia excepțională a acestei abordări.

Filosofie și metodă științifică

Newton a respins hotărât abordarea lui Descartes și a adepților săi cartezieni, populară la sfârșitul secolului al XVII-lea, care prevedea că atunci când se construiește o teorie științifică, trebuie mai întâi să se folosească „discernământul minții” pentru a găsi „cauzele fundamentale” ale fenomen studiat. În practică, această abordare a condus adesea la formularea de ipoteze exagerate despre „substanțe” și „proprietăți ascunse” care nu erau susceptibile de verificare experimentală. Newton credea că în „filozofia naturală” (adică în fizică), sunt permise doar astfel de presupuneri („principii”, acum ei preferă numele „legi ale naturii”) care decurg direct din experimente de încredere și generalizează rezultatele lor; El a numit ipoteze ipoteze care nu au fost suficient fundamentate prin experimente. „Orice... ceea ce nu se deduce din fenomene ar trebui numit ipoteză; ipotezele proprietăților metafizice, fizice, mecanice, ascunse nu-și au locul în filosofia experimentală.” Exemple de principii sunt legea gravitației și cele 3 legi ale mecanicii din Principia; cuvântul „principii” ( Principia Mathematica, tradus în mod tradițional ca „principii matematice”) este cuprins și în titlul cărții sale principale.

Într-o scrisoare către Pardiz, Newton a formulat „regula de aur a științei”:

Cea mai bună și mai sigură metodă de filosofare, mi se pare, ar trebui să fie mai întâi să studiezi cu sârguință proprietățile lucrurilor și să stabilești aceste proprietăți prin experiment, apoi să avansezi treptat la ipotezele care explică aceste proprietăți. Ipotezele pot fi utile doar în explicarea proprietăților lucrurilor, dar nu este nevoie să le împovărăm cu responsabilitatea de a determina aceste proprietăți dincolo de limitele relevate de experiment... la urma urmei, multe ipoteze pot fi inventate pentru a explica orice noi dificultăți.

Această abordare nu numai că a plasat fanteziile speculative în afara științei (de exemplu, raționamentul cartezieni despre proprietățile „materiilor subtile” care ar fi explicat fenomenele electromagnetice), dar a fost mai flexibilă și mai fructuoasă deoarece permitea modelarea matematică a fenomenelor pentru care rădăcina cauzele nu fuseseră încă descoperite. Acesta este ceea ce s-a întâmplat cu gravitația și teoria luminii - natura lor a devenit clară mult mai târziu, ceea ce nu a interferat cu utilizarea cu succes de secole a modelelor newtoniene.

Celebra frază „Nu inventez ipoteze” (lat. Ipoteze non fingo), desigur, nu înseamnă că Newton a subestimat importanța găsirii „primelor cauze” dacă acestea sunt confirmate clar de experiență. Obținut din experiment principii generale iar consecințele din acestea trebuie să treacă și prin teste experimentale, care pot duce la o ajustare sau chiar la o schimbare a principiilor. „Toată dificultatea fizicii... constă în recunoașterea forțelor naturii din fenomenele de mișcare și apoi folosirea acestor forțe pentru a explica alte fenomene.”

Newton, la fel ca Galileo, credea că mișcarea mecanică stă la baza tuturor proceselor naturale:

Ar fi de dorit să derivăm alte fenomene naturale din principiile mecanicii... deoarece multe lucruri mă obligă să presupun că toate aceste fenomene sunt determinate de anumite forțe cu care particulele corpurilor, din motive încă necunoscute, fie tind să unul pe celălalt și se întrerupe cifre corecte sau se resping reciproc și se îndepărtează unul de celălalt. Întrucât aceste forțe sunt necunoscute, până acum încercările filozofilor de a explica fenomenele naturale au rămas fără rezultat.

Newton și-a formulat metoda științifică în cartea sa „Optică”:

Ca și în matematică, așa și în testarea naturii, în investigarea întrebărilor dificile, metoda analitică trebuie să o precedă pe cea sintetică. Această analiză constă în a trage concluzii generale din experimente și observații prin inducție și în a nu permite nici o obiecție împotriva acestora care nu decurg din experimente sau alte adevăruri de încredere. Căci ipotezele nu sunt luate în considerare în filosofia experimentală. Deși rezultatele obținute prin inducerea din experimente și observații nu pot servi încă ca dovadă a concluziilor universale, aceasta este totuși cea mai bună modalitate de a trage concluzii, pe care natura lucrurilor o permite.

În cartea a III-a a Elementelor (începând cu ediția a II-a), Newton a plasat o serie de reguli metodologice îndreptate împotriva cartezienilor; Prima dintre ele este o variantă a aparatului de ras Occam:

Regula I. Nu trebuie să acceptăm alte cauze din natură decât cele care sunt adevărate și suficiente pentru a explica fenomenele... natura nu face nimic în zadar și ar fi în zadar pentru mulți să facă ceea ce poate fi făcut de mai puțini. Natura este simplă și nu se luxează cu cauze de prisos ale lucrurilor...

Regula IV. În fizica experimentală, propozițiile derivate din fenomene care apar prin inducție, în ciuda posibilității de presupuneri contrare acestora, ar trebui considerate adevărate fie exact, fie aproximativ, până când se descoperă astfel de fenomene că sunt mai mult rafinate sau sunt supuse excepțiilor.

Concepțiile mecaniciste ale lui Newton s-au dovedit a fi incorecte - nu toate fenomenele naturale apar din mișcarea mecanică. Cu toate acestea, metoda sa științifică a devenit consacrată în știință. Fizica modernă explorează și aplică cu succes fenomene a căror natură nu a fost încă clarificată (de exemplu, particulele elementare). De la Newton, știința naturii s-a dezvoltat cu credința fermă că lumea este cunoscută deoarece natura este organizată după principii matematice simple. Această încredere a devenit baza filozofică a progresului extraordinar al științei și tehnologiei.

Matematică

Newton și-a făcut primele descoperiri matematice înapoi ani de student: clasificarea curbelor algebrice de ordinul 3 (curbele de ordinul 2 au fost studiate de Fermat) și extinderea binomială a unui grad arbitrar (nu neapărat întreg), de la care începe teoria lui Newton a serii infinite - un instrument nou și puternic de analiză. Newton a considerat expansiunea în serie ca fiind elementul de bază și metoda generala analiza funcțiilor, iar în această chestiune a atins culmile măiestriei. El a folosit seriile pentru a calcula tabele, a rezolva ecuații (inclusiv cele diferențiale) și a studia comportamentul funcțiilor. Newton a reușit să obțină expansiuni pentru toate funcțiile care erau standard la acea vreme.

Newton a dezvoltat calculul diferențial și integral simultan cu G. Leibniz (puțin mai devreme) și independent de el. Înainte de Newton, acțiunile cu infinitezimale nu erau legate într-o singură teorie și erau în natura unor tehnici ingenioase disparate (vezi Metoda indivizibililor). Crearea unei analize matematice sistemice reduce rezolvarea problemelor relevante, în mare măsură, la nivel tehnic. A apărut un complex de concepte, operații și simboluri, care a devenit punctul de plecare pentru dezvoltarea ulterioară a matematicii. Secolul următor, secolul al XVIII-lea, a fost un secol de dezvoltare rapidă și extrem de reușită a metodelor analitice.

Poate că Newton a venit la ideea analizei prin metode diferențiale, pe care le-a studiat mult și profund. Adevărat, în „Principiile” sale, Newton aproape că nu a folosit infinitezimale, aderând la metodele antice (geometrice) de demonstrare, dar în alte lucrări le-a folosit liber.

Punctul de plecare pentru calculul diferențial și integral au fost lucrările lui Cavalieri și în special a lui Fermat, care știau deja cum (pentru curbele algebrice) să deseneze tangente, să găsească extreme, puncte de inflexiune și curbura unei curbe și să calculeze aria segmentului acesteia. . Printre alți predecesori, Newton însuși i-a numit pe Wallis, Barrow și pe omul de știință scoțian James Gregory. Nu exista încă un concept de funcție; el a interpretat toate curbele cinematic ca traiectorii unui punct în mișcare.

Deja ca student, Newton a realizat că diferențierea și integrarea sunt operații reciproc inverse. Această teoremă fundamentală de analiză a apărut deja mai mult sau mai puțin clar în lucrările lui Torricelli, Gregory și Barrow, dar numai Newton și-a dat seama că pe această bază era posibil să se obțină nu numai descoperiri individuale, ci și un calcul sistemic puternic, asemănător algebrei, cu reguli clare și posibilități gigantice.

Timp de aproape 30 de ani, Newton nu s-a obosit să publice versiunea sa a analizei, deși în scrisori (în special către Leibniz) a împărtășit de bunăvoie o mare parte din ceea ce a realizat. Între timp, versiunea lui Leibniz s-a răspândit pe scară largă și deschis în toată Europa din 1676. Abia în 1693 a apărut prima prezentare a versiunii lui Newton - sub forma unui apendice la Tratatul de algebră al lui Wallis. Trebuie să admitem că terminologia și simbolismul lui Newton sunt destul de stângace în comparație cu ale lui Leibniz: fluxion (derivat), fluente (antiderivat), moment de mărime (diferențial), etc. Doar notația lui Newton „se păstrează în matematică”. o» pentru infinitezimal dt(cu toate acestea, această literă a fost folosită anterior de Grigore în același sens), precum și punctul de deasupra literei ca simbol al derivatului în raport cu timpul.

Newton a publicat o declarație destul de completă a principiilor analizei doar în lucrarea „On the Quadrature of Curves” (1704), atașată monografiei sale „Optics”. Aproape tot materialul prezentat era gata în anii 1670-1680, dar abia acum Gregory și Halley l-au convins pe Newton să publice lucrarea, care, cu 40 de ani mai târziu, a devenit prima lucrare tipărită a lui Newton despre analiză. Aici, Newton a introdus derivate de ordin superior, a găsit valorile integralelor diferitelor funcții raționale și iraționale și a dat exemple de soluții ecuatii diferentiale 1-a comanda.

Aritmetica universală a lui Newton, ediția latină (1707)

În 1707, a fost publicată cartea „Aritmetica universală”. Prezintă o varietate de metode numerice. Newton a acordat întotdeauna o mare atenție soluției aproximative a ecuațiilor. Faimoasa metodă a lui Newton a făcut posibilă găsirea rădăcinilor ecuațiilor cu o viteză și o precizie de neimaginat anterior (publicată în Wallis' Algebra, 1685). Aspect modern Metoda iterativă a lui Newton a fost introdusă de Joseph Raphson (1690).

În 1711, după 40 de ani, a fost publicată în sfârșit Analiza prin ecuații cu un număr infinit de termeni. În această lucrare, Newton explorează atât curbele algebrice, cât și „mecanice” (cicloidă, cuadratrice) cu aceeași ușurință. Apar derivate parțiale. În același an, a fost publicată „Metoda diferențelor”, unde Newton a propus o formulă de interpolare pentru efectuarea (n+1) puncte de date cu abscise egal sau inegal distanțate ale polinomului n-a comanda. Acesta este o diferență analogă a formulei lui Taylor.

În 1736, lucrarea finală, „The Method of Fluxions and Infinite Series”, a fost publicată postum, semnificativ avansată în comparație cu „Analysis by Equations”. Oferă numeroase exemple de găsire a extremelor, tangentelor și normalelor, calcularea razelor și centrelor de curbură în coordonate carteziene și polare, găsirea punctelor de inflexiune etc. În aceeași lucrare au fost efectuate cuadraturi și redresări ale diferitelor curbe.

Trebuie remarcat faptul că Newton nu numai că a dezvoltat analiza destul de pe deplin, dar a și încercat să-și fundamenteze cu strictețe principiile. Dacă Leibniz era înclinat către ideea infinitezimale reale, atunci Newton a propus (în Principia) o teorie generală a trecerii la limite, pe care a numit-o oarecum plin de „metoda primelor și ultimelor relații”. Termenul modern „limită” (lat. tei), deși nu există o descriere clară a esenței acestui termen, implicând o înțelegere intuitivă. Teoria limitelor este expusă în 11 leme din Cartea I a Elementelor; o lemă se află și în cartea a II-a. Nu există o aritmetică a limitelor, nu există nicio dovadă a unicității limitei, iar legătura ei cu infinitezimale nu a fost dezvăluită. Cu toate acestea, Newton subliniază pe bună dreptate rigoarea mai mare a acestei abordări în comparație cu metoda „aspră” a indivizibililor. Cu toate acestea, în Cartea a II-a, introducând „momente” (diferențiale), Newton confundă din nou problema, considerându-le de fapt drept infinitezimale reale.

Este de remarcat faptul că Newton nu era deloc interesat de teoria numerelor. Aparent, fizica era mult mai aproape de matematică pentru el.

Mecanica

Pagina din Principia lui Newton cu axiomele mecanicii

Meritul lui Newton constă în rezolvarea a două probleme fundamentale.

• Crearea unei baze axiomatice pentru mecanică, care de fapt a transferat această știință în categoria teoriilor matematice stricte.
• Crearea unei dinamici care conectează comportamentul corpului cu caracteristicile influențelor (forțelor) externe asupra acestuia.

În plus, Newton a îngropat în cele din urmă ideea, înrădăcinată încă din cele mai vechi timpuri, că legile mișcării corpurilor pământești și cele cerești sunt complet diferite. În modelul său al lumii, întregul Univers este supus unor legi uniforme care pot fi formulate matematic.

Axiomatica lui Newton a constat din trei legi, pe care el însuși le-a formulat după cum urmează.

1. Fiecare corp continuă să fie menținut într-o stare de repaus sau de mișcare uniformă și rectilinie până când și dacă nu este forțat de forțele aplicate să schimbe această stare. 2. Modificarea impulsului este proporţională cu forţa aplicată şi are loc în direcţia dreptei de-a lungul căreia acţionează această forţă. 3. O acțiune are întotdeauna o reacție egală și opusă, în caz contrar, interacțiunile a două corpuri unul asupra celuilalt sunt egale și direcționate în direcții opuse. Text original(lat.) LEX I Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quantenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare. LEX II Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur. LEX III Actioni contrariam sempre et aequalem esse reactionem: sive corporum duorum actiones in se mutuo sempre esse aequales et in partes contrarias dirigi. - Spassky B.I. Istoria fizicii. - T. 1. - P. 139.

Prima lege (legea inerției), într-o formă mai puțin clară, a fost publicată de Galileo. Trebuie remarcat faptul că Galileo permitea mișcarea liberă nu numai în linie dreaptă, ci și în cerc (aparent din motive astronomice). Galileo a formulat și cel mai important principiu al relativității, pe care Newton nu l-a inclus în axiomatica sa, deoarece pentru procesele mecanice acest principiu este o consecință directă a ecuațiilor dinamicii (Corolarul V în Principia). În plus, Newton a considerat spațiul și timpul ca fiind concepte absolute, comune întregului Univers și a indicat clar acest lucru în Principia sa.

Newton a dat, de asemenea, definiții stricte ale unor concepte fizice precum impuls(nu destul de clar folosit de Descartes) și forta. El a introdus în fizică conceptul de masă ca măsură a inerției și, în același timp, proprietăți gravitaționale. Anterior, fizicienii au folosit conceptul greutate, totuși, greutatea unui corp depinde nu numai de corpul în sine, ci și de mediul său (de exemplu, de distanța până la centrul Pământului), așa că era nevoie de o caracteristică nouă, invariabilă.

Euler și Lagrange au finalizat matematizarea mecanicii.

Gravitația universală

(Vezi și Gravitația, Teoria clasică a gravitației a lui Newton).

Aristotel și susținătorii săi considerau gravitația ca fiind dorința corpurilor „lumii sublunare” către locurile lor naturale. Unii alți filozofi antici (printre ei Empedocles, Platon) credeau că gravitația este dorința corpurilor înrudite de a se uni. În secolul al XVI-lea, acest punct de vedere a fost susținut de Nicolaus Copernic, în al cărui sistem heliocentric Pământul era considerat doar una dintre planete. Giordano Bruno și Galileo Galilei au avut opinii similare. Johannes Kepler credea că motivul căderii corpurilor nu sunt aspirațiile lor interne, ci forța de atracție de pe Pământ și nu numai Pământul atrage o piatră, ci piatra atrage și Pământul. În opinia sa, gravitația se extinde cel puțin până la Lună. În lucrările sale ulterioare, el și-a exprimat opinia că forța gravitației scade odată cu distanța și toate corpurile sistemului solar sunt supuse atracției reciproce. Rene Descartes, Gilles Roberval, Christian Huygens și alți oameni de știință ai secolului al XVII-lea au încercat să dezlege natura fizică a gravitației.

Același Kepler a fost primul care a sugerat că mișcarea planetelor este controlată de forțele emanate de la Soare. În teoria sa existau trei astfel de forțe: una, circulară, împinge planeta pe orbită, acționând tangențial la traiectorie (datorită acestei forțe planeta se mișcă), cealaltă fie atrage, fie respinge planeta de la Soare (datorită acesteia). orbita planetei este o elipsă), iar a treia acționează în planul eclipticii (datorită căreia orbita planetei se află în același plan). El a considerat că forța circulară scade invers proporțional cu distanța de la Soare. Niciuna dintre aceste trei forțe nu a fost identificată cu gravitația. Teoria Kepleriană a fost respinsă de principalul astronom teoretic de la mijlocul secolului al XVII-lea, Ismael Bulliald, potrivit căruia, în primul rând, planetele se mișcă în jurul Soarelui nu sub influența forțelor emanate din acesta, ci datorită dorinței interne și, în al doilea rând, , dacă ar exista o forță circulară, aceasta ar scădea înapoi la al doilea grad de distanță, și nu la primul, așa cum credea Kepler. Descartes credea că planetele sunt purtate în jurul Soarelui de vârtejuri gigantice.

Presupunerea despre existența unei forțe emanate de Soare care controlează mișcarea planetelor a fost exprimată de Jeremy Horrocks. Potrivit lui Giovanni Alfonso Borelli, trei forțe emană de la Soare: una propulsează planeta pe orbita sa, cealaltă atrage planeta spre Soare, iar a treia (centrifugă), dimpotrivă, împinge planeta. Orbita eliptică a planetei este rezultatul confruntării dintre ultimele două. În 1666, Robert Hooke a sugerat că numai forța gravitației către Soare este destul de suficientă pentru a explica mișcarea planetelor, este pur și simplu necesar să presupunem că orbita planetară este rezultatul unei combinații (suprapunere) de cădere asupra Soarelui. (datorită forţei gravitaţionale) şi mişcarea datorată inerţiei (datorită gravitaţiei).tangentă la traiectoria planetei). În opinia sa, această suprapunere a mișcărilor determină forma eliptică a traiectoriei planetei în jurul Soarelui. Christopher Wren și-a exprimat opinii similare, dar într-o formă destul de vagă. Hooke și Wren au ghicit că forța gravitației scade invers proporțional cu pătratul distanței până la Soare.

Cu toate acestea, nimeni înainte de Newton nu a fost capabil să conecteze clar și matematic în mod concludent legea gravitației (o forță invers proporțională cu pătratul distanței) și legile mișcării planetare (legile lui Kepler). Mai mult, Newton a fost primul care a ghicit că gravitația acționează între oricare două corpuri din Univers; Mișcarea unui măr care căde și rotația Lunii în jurul Pământului sunt controlate de aceeași forță. În cele din urmă, Newton nu numai că a publicat presupusa formulă a legii gravitației universale, dar a propus de fapt un model matematic holistic:

• legea gravitației;
• legea mișcării (a doua lege a lui Newton);
• sistem de metode de cercetare matematică (analiza matematică).

Luată împreună, această triadă este suficientă pentru cercetare completă cele mai complexe mișcări ale corpurilor cerești, creând astfel bazele mecanicii cerești. Astfel, abia cu lucrările lui Newton începe știința dinamicii, inclusiv aplicată mișcării corpurilor cerești. Înainte de crearea teoriei relativității și a mecanicii cuantice, nu au fost necesare modificări fundamentale la acest model, deși aparatul matematic s-a dovedit a fi necesar pentru a se dezvolta semnificativ.

Primul argument în favoarea modelului newtonian a fost derivarea riguroasă a legilor empirice ale lui Kepler pe baza acestuia. Următorul pas a fost teoria mișcării cometelor și a Lunii, prezentată în „Principii”. Mai târziu, cu ajutorul gravitației newtoniene, toate mișcările observate ale corpurilor cerești au fost explicate cu mare precizie; Acesta este un mare merit al lui Euler, Clairaut și Laplace, care au dezvoltat teoria perturbației pentru aceasta. Bazele acestei teorii a fost pusă de Newton, care a analizat mișcarea Lunii folosind metoda sa obișnuită de expansiune în serie; pe acest drum a descoperit cauzele neregulilor cunoscute atunci ( inegalităților) în mișcarea Lunii.

Legea gravitației a făcut posibilă rezolvarea nu numai a problemelor de mecanică cerească, ci și a unui număr de probleme fizice și astrofizice. Newton a indicat o metodă pentru determinarea masei Soarelui și a planetelor. El a descoperit cauza mareelor: gravitația Lunii (chiar Galileo considera mareele ca fiind un efect centrifugal). Mai mult, după ce a procesat mulți ani de date privind înălțimea mareelor, el a calculat masa Lunii cu o bună acuratețe. O altă consecință a gravitației a fost precesiunea axei pământului. Newton a aflat că din cauza aplatizării Pământului la poli, axa pământului suferă o deplasare lentă constantă cu o perioadă de 26.000 de ani sub influența atracției Lunii și Soarelui. Astfel, problema antică a „anticipării echinocțiilor” (remarcată pentru prima dată de Hiparh) a găsit o explicație științifică.

Teoria gravitației a lui Newton a provocat mulți ani de dezbateri și critici asupra conceptului de acțiune pe distanță lungă adoptat în ea. Cu toate acestea, succesele remarcabile ale mecanicii cerești în secolul al XVIII-lea au confirmat opinia despre adecvarea modelului newtonian. Primele abateri observate de la teoria lui Newton în astronomie (o schimbare a periheliului lui Mercur) au fost descoperite abia 200 de ani mai târziu. Curând aceste abateri au fost explicate teorie generală relativitatea (GTR); Teoria lui Newton s-a dovedit a fi o versiune aproximativă a acesteia. Relativitatea generală a umplut, de asemenea, teoria gravitației cu conținut fizic, indicând purtătorul material al forței de atracție - metrica spațiu-timp și a făcut posibilă scăparea de acțiunea pe distanță lungă.

Optica și teoria luminii

Newton a făcut descoperiri fundamentale în optică. El a construit primul telescop cu oglindă (reflector), în care, spre deosebire de telescoapele pur cu lentilă, nu exista aberație cromatică. De asemenea, a studiat dispersia luminii în detaliu, arătând că atunci când lumina albă trece printr-o prismă transparentă, se descompune într-o serie continuă de raze de culori diferite datorită refracției diferite a razelor. Culori diferite, astfel Newton a pus bazele teoriei corecte a culorilor. Newton a creat teoria matematică a inelelor de interferență descoperită de Hooke, care de atunci au fost numite „inele lui Newton”. Într-o scrisoare către Flamsteed, el a conturat o teorie detaliată a refracției astronomice. Dar principala sa realizare a fost crearea fundamentelor opticii fizice (nu numai geometrice) ca știință și dezvoltarea bazei sale matematice, transformarea teoriei luminii dintr-un set nesistematic de fapte într-o știință cu bogate calitative și cantitative. continut, bine fundamentat experimental. Experimentele optice ale lui Newton au devenit un model de cercetare fizică profundă timp de decenii.

În această perioadă au existat multe teorii speculative despre lumină și culoare; a luptat în principal cu punctul de vedere al lui Aristotel („diferitele culori sunt un amestec de lumină și întuneric în proporții diferite”) și Descartes („diferitele culori sunt create atunci când particulele de lumină se rotesc cu la viteze diferite"). Hooke, în Micrographia (1665), a propus o variantă a vederilor aristotelice. Mulți credeau că culoarea nu este un atribut al luminii, ci al unui obiect iluminat. Discordia generală a fost agravată de o cascadă de descoperiri în secolul al XVII-lea: difracția (1665, Grimaldi), interferența (1665, Hooke), dubla refracție (1670, Erasmus Bartholin, studiat de Huygens), estimarea vitezei luminii (1675). , Roemer). Nu exista nicio teorie a luminii compatibilă cu toate aceste fapte.

Dispersia luminii
(experimentul lui Newton)

În discursul său la Societatea Regală, Newton a respins atât Aristotel, cât și Descartes și a dovedit în mod convingător că lumina albă nu este primară, ci constă din componente colorate cu diferite „grade de refracție”. Aceste componente sunt primare - Newton nu și-a putut schimba culoarea cu niciun truc. Astfel, senzația subiectivă de culoare a primit o bază obiectivă solidă - în terminologia modernă, lungimea de undă a luminii, care putea fi judecată după gradul de refracție.

Pagina de titlu a lui Newton's Optics

În 1689, Newton a încetat să mai publice în domeniul opticii (deși a continuat cercetările) - conform unei legende larg răspândite, a jurat că nu va publica nimic în acest domeniu în timpul vieții lui Hooke. În orice caz, în 1704, un an după moartea lui Hooke, a fost publicată monografia „Optics” (în engleză). Prefața acesteia conține un indiciu clar al unui conflict cu Hooke: „Nevrând să fiu atras de dispute cu privire la diverse probleme, am amânat această publicație și aș fi amânat-o și mai mult dacă nu ar fi persistența prietenilor mei”. În timpul vieții autorului, Optica, ca și Principia, a trecut prin trei ediții (1704, 1717, 1721) și multe traduceri, inclusiv trei în latină.

• Cartea întâi: principiile opticii geometrice, doctrina dispersiei și compoziției luminii alb cu diverse aplicații, inclusiv teoria curcubeului.
• Cartea a doua: interferența luminii în plăci subțiri.
• Cartea a treia: difracția și polarizarea luminii.

Istoricii disting două grupuri de ipoteze actuale despre natura luminii.

• Emisivă (corpusculară): lumina este formată din particule mici (corpuscule) emise de un corp luminos. Această opinie a fost susținută de rectitudinea propagării luminii, pe care se bazează optica geometrică, dar difracția și interferența nu se potriveau bine în această teorie.
• Val: lumina este un val în eterul lumii invizibile. Oponenții lui Newton (Hooke, Huygens) sunt adesea numiți susținători ai teoriei ondulatorii, dar trebuie avut în vedere că prin val nu se înțelegeau o oscilație periodică, ca în teoria modernă, ci un singur impuls; din acest motiv, explicațiile lor cu privire la fenomenele luminoase erau cu greu plauzibile și nu puteau concura cu ale lui Newton (Huygens chiar a încercat să infirme difracția). Optica undă dezvoltată a apărut numai în începutul XIX secol.

Newton este adesea considerat un susținător al teoriei corpusculare a luminii; de fapt, ca de obicei, el „nu a inventat ipoteze” și a recunoscut cu ușurință că lumina ar putea fi asociată și cu undele din eter. Într-un tratat prezentat Societății Regale în 1675, el scrie că lumina nu poate fi doar vibrații ale eterului, deoarece atunci ar putea, de exemplu, să călătorească printr-o țeavă curbă, așa cum face sunetul. Dar, pe de altă parte, el sugerează că propagarea luminii excită vibrații în eter, ceea ce dă naștere la difracție și alte efecte de undă. În esență, Newton, conștient în mod clar de avantajele și dezavantajele ambelor abordări, propune o teorie a luminii de compromis, a undelor de particule. În lucrările sale, Newton a descris în detaliu modelul matematic al fenomenelor luminoase, lăsând deoparte întrebarea purtătorului fizic al luminii: „Învățătura mea despre refracția luminii și a culorilor constă numai în stabilirea anumitor proprietăți ale luminii fără nicio ipoteză despre originea ei. .” Optica ondulatorie, când a apărut, nu a respins modelele lui Newton, ci le-a absorbit și le-a extins pe o bază nouă.

În ciuda antipatiei sale față de ipoteze, Newton a inclus la sfârșitul lui Optics o listă de probleme nerezolvate și posibile răspunsuri la acestea. Cu toate acestea, în acești ani își putea permite deja acest lucru - autoritatea lui Newton după „Principia” a devenit incontestabilă și puțini oameni au îndrăznit să-l deranjeze cu obiecții. O serie de ipoteze s-au dovedit a fi profetice. Mai exact, Newton a prezis:

• deviația luminii într-un câmp gravitațional;
• fenomenul de polarizare a luminii;
• interconversia luminii si materiei.

Alte lucrări în fizică

Newton a fost primul care a calculat viteza sunetului într-un gaz, pe baza legii Boyle-Mariotte. El a sugerat existența legii frecării vâscoase și a descris compresia hidrodinamică a jetului. El a propus o formulă pentru legea rezistenței unui corp într-un mediu rarefiat (formula lui Newton) și, pe baza acesteia, a considerat una dintre primele probleme cu privire la forma cea mai favorabilă a unui corp aerodinamic (problema aerodinamică a lui Newton). În „Principii”, el a exprimat și a argumentat ipoteza corectă că o cometă are un miez solid, a cărui evaporare sub influența căldurii solare formează o coadă extinsă, întotdeauna îndreptată în direcția opusă Soarelui. Newton a lucrat și pe probleme de transfer de căldură, unul dintre rezultate se numește legea Newton-Richmann.

Newton a prezis gradul de aplatizare a Pământului la poli, estimând-o la aproximativ 1:230. În același timp, Newton a folosit un model de fluid omogen pentru a descrie Pământul, a aplicat legea gravitației universale și a ținut cont de forța centrifugă. În același timp, calcule similare au fost efectuate de Huygens, care nu credea în forța gravitațională cu rază lungă de acțiune și a abordat problema pur cinematic. În consecință, Huygens a prezis o compresie mai mică de jumătate din cea a lui Newton, 1:576. Mai mult, Cassini și alți cartezieni au susținut că Pământul nu este comprimat, ci alungit la poli ca o lămâie. Ulterior, deși nu imediat (primele măsurători au fost inexacte), măsurătorile directe (Clerot, 1743) au confirmat corectitudinea lui Newton; compresia reală este 1:298. Motivul pentru care această valoare diferă de cea propusă de Newton în favoarea lui Huygens este că modelul unui lichid omogen nu este încă complet exact (densitatea crește considerabil odată cu adâncimea). O teorie mai precisă, ținând cont în mod explicit de dependența densității de adâncime, a fost dezvoltată abia în secolul al XIX-lea.

Elevi

Strict vorbind, Newton nu a avut studenți direcți. Cu toate acestea, o întreagă generație de oameni de știință englezi a crescut citindu-i cărțile și comunicând cu el, așa că ei înșiși se considerau studenții lui Newton. Dintre acestea, cele mai cunoscute sunt:

• Edmund Halley
• Roger Cotes
• Colin Maclaurin
• Abraham de Moivre
• James Stirling
• Brooke Taylor
• William Whiston

Alte domenii de activitate

Chimie și alchimie

În paralel cu cercetările care au pus bazele tradiției științifice (fizice și matematice) actuale, Newton (ca mulți dintre colegii săi) a dedicat mult timp alchimiei, precum și teologiei. Cărțile despre alchimie reprezentau o zecime din biblioteca lui. El nu a publicat nicio lucrare despre chimie sau alchimie, iar singurul rezultat cunoscut al acestui hobby pe termen lung a fost otrăvirea gravă a lui Newton în 1691. Când corpul lui Newton a fost exhumat, în corpul lui au fost găsite niveluri periculoase de mercur.

Stukeley își amintește că Newton a scris un tratat de chimie, „explicând principiile acestei arte misterioase din dovezi experimentale și matematice”, dar manuscrisul, din păcate, a fost distrus de foc, iar Newton nu a încercat să-l restaureze. Scrisorile și notițele care au supraviețuit sugerează că Newton se gândea la posibilitatea unui fel de unificare a legilor fizicii și chimiei într-un singur sistem al lumii; El a pus mai multe ipoteze pe această temă la sfârșitul Opticii.

B. G. Kuznetsov crede că studiile alchimice ale lui Newton au fost încercări de a dezvălui structura atomică a materiei și a altor tipuri de materie (de exemplu, lumină, căldură, magnetism):

Newton a fost alchimist? A crezut în posibilitatea transformării unui metal în altul și timp de trei decenii s-a angajat în cercetări alchimice și a studiat lucrările alchimice din Evul Mediu și antichitate... Faptul însuși al predominării interesului teoretic și absență completă interesul pentru obținerea aurului îl duce pe Newton dincolo de alchimie ca element al tradiției culturale medievale... La baza atomismului său este ideea unei ierarhii a corpusculilor formați din forțe din ce în ce mai puțin intense de atracție reciprocă a părților. Această idee a unei ierarhii infinite de particule discrete de materie este legată de ideea unității materiei. Newton nu credea în existența unor elemente care nu erau capabile să se transforme unele în altele. Dimpotrivă, el a presupus că ideea de indecomposabilitate a particulelor și, în consecință, diferențele calitative dintre elemente este asociată cu istoricul. dizabilități tehnologie experimentală.

Această presupunere este confirmată de afirmația lui Newton: „Alchimia nu se ocupă de metale, așa cum cred ignoranții. Această filozofie nu este una dintre cele care servesc deșertăciunii și înșelăciunii; ea servește mai degrabă beneficiului și edificarii, iar principalul lucru aici este cunoașterea lui Dumnezeu.”

Teologie

„Cronologie rafinată a regatelor antice”

Fiind un om profund religios, Newton a privit Biblia (ca tot ce este în lume) dintr-o poziție raționalistă. Respingerea de către Newton a Treimii lui Dumnezeu este aparent legată de această abordare. Majoritatea istoricilor cred că Newton, care a lucrat mulți ani la Trinity College, nu credea în Trinity însuși. Cercetătorii lucrărilor sale teologice au descoperit că opiniile religioase ale lui Newton erau apropiate de arianismul eretic (vezi articolul lui Newton „ Urmărirea istorică a două corupții notabile ale Scripturii»).

Gradul de apropiere a punctelor de vedere ale lui Newton față de diferite erezii condamnate de biserică este evaluat diferit. Istoricul german Fisenmayer a sugerat că Newton a acceptat Trinitatea, dar mai aproape de înțelegerea orientală, ortodoxă a acesteia. Istoricul american Stephen Snobelen, citând o serie de dovezi documentare, a respins decisiv acest punct de vedere și l-a clasificat pe Newton drept Socinian.

În exterior, însă, Newton a rămas loial Bisericii Anglicane de stat. A existat un motiv întemeiat pentru aceasta: legislația din 1698 pentru suprimarea blasfemiei și a impietății. Legea pentru suprimarea blasfemiei și profanării ) pentru negarea oricăreia dintre persoanele Treimii prevedea pierderea drepturilor civile, iar dacă această infracțiune s-a repetat - închisoarea. De exemplu, prietenul lui Newton, William Whiston, a fost deposedat de funcția de profesor și expulzat de la Universitatea Cambridge în 1710 pentru afirmațiile sale că crezul Bisericii primare era arian. Cu toate acestea, în scrisorile adresate unor persoane care au aceleași idei (Locke, Halley etc.), Newton a fost destul de sincer.

Pe lângă antitrinitarism, elemente de deism sunt văzute în viziunea religioasă a lui Newton asupra lumii. Newton credea în prezența materială a lui Dumnezeu în fiecare punct al Universului și numea spațiul „sensul lui Dumnezeu” (lat. sensorium Dei). Această idee panteistă unește opiniile științifice, filozofice și teologice ale lui Newton într-un singur întreg; „toate domeniile de interese ale lui Newton, de la filosofia naturală la alchimie, reprezintă proiecții diferite și, în același timp, contexte diferite ale acestei idei centrale care a domnit suprem asupra lui”.

Newton a publicat (parțial) rezultatele cercetării sale teologice la sfârșitul vieții sale, dar acestea au început mult mai devreme, nu mai târziu de 1673. Newton și-a propus propria sa versiune a cronologiei biblice, a lăsat lucrările despre hermeneutica biblică și a scris un comentariu asupra Apocalipsei. A studiat limba ebraică, a studiat Biblia conform metodologia stiintifica, folosind calcule astronomice legate de eclipsele de soare, analize lingvistice etc., pentru a-și fundamenta punctul de vedere.Din calculele sale, sfârșitul lumii va veni nu mai devreme de 2060.

Manuscrisele teologice ale lui Newton se păstrează acum la Ierusalim, la Biblioteca Națională.

Evaluări

Statuia lui Newton la Trinity College

Inscripția de pe mormântul lui Newton spune:

Aici zace Sir Isaac Newton, care, cu o putere aproape divină a rațiunii, a fost primul care a explicat cu a lui metoda matematica mișcările și formele planetelor, căile cometelor și mareele oceanelor.

El a fost cel care a explorat diferențele razelor de lumină și proprietățile diferite ale culorilor rezultate din acestea, pe care nimeni nu le bănuise anterior. Tâlcuitor harnic, viclean și credincios al naturii, al antichității și al Sfintei Scripturi, a afirmat cu filozofia sa măreția creatorului atotputernic, iar în firea sa a insuflat simplitatea cerută de Evanghelie.

Să se bucure muritorii că o asemenea podoabă a neamului omenesc a trăit printre ei.

Text original(lat.)

H. S. E. ISAACUS NEWTON Eques Auratus,
Qui, animi vi prope divinâ,
Planetarum Motus, Figuras,
Cometarum semitas, Oceanique Aestus. Suâ Mathesi facem praeferente
Primus demonstravit:
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 Philosophiâ asseruit,
Evangelij Simplicitatem Moribus expressit.
Sibi gratulentur Mortales,
Povestea tantumque exstitisse
HUMANI GENERIS DECUS.
NAT XXV DEC. ANUNȚ. MDCXLII. OBIIT. XX. MAR. MDCCXXVI.

Probabil că nu există o singură persoană în lume care să nu știe cine este Isaac Newton. Unul dintre cei mai remarcabili oameni de știință ai lumii, care a făcut descoperiri în mai multe domenii ale științei simultan, dând naștere unor direcții științifice în matematică, optică, astronomie, unul dintre părinţii fondatori fizica clasica. Deci, cine este Isaac Newton? Astăzi scurta sa biografie și descoperirile sale sunt cunoscute pe scară largă.

In contact cu

Povestea unui om de știință și explorator

S-ar putea spune despre el în cuvintele poetului Nikolai Tikhonov: „Ar trebui să fac cuie din acești oameni. Nu ar putea exista unghii mai puternice pe lume.” Născut înainte de data scadenței, foarte mic și slab, a trăit 84 de ani în perfectă sănătate, până la o bătrânețe coaptă, dăruind din toată inima la dezvoltarea științeiși angajarea în afaceri guvernamentale. De-a lungul vieții sale, omul de știință a aderat la principii morale puternice, a fost un model de onestitate și nu s-a străduit pentru publicitate și faimă. Nici măcar voința regelui Iacob al II-lea nu l-a încălcat.

Copilărie

Omul de știință a considerat nașterea sa în ajunul Crăciunului catolic ca fiind un semn special al providenței. La urma urmei, a reușit să facă cele mai mari descoperiri ale sale. Ca nou Steaua din Betleem, el a evidențiat multe direcții în care știința s-a dezvoltat ulterior. S-au făcut multe descoperiri datorită celor planificate sunt pe drum.

Tatăl lui Newton, care părea un om excentric și ciudat pentru contemporanii săi, nu a aflat niciodată despre nașterea fiului său. Un fermier de succes și bun proprietar, care a trăit cu doar câteva luni înainte de nașterea fiului său, a lăsat familiei o fermă semnificativă și bani.

Din tinerețe, după ce a avut o afecțiune tandră pentru mama sa toată viața, Isaac nu și-a putut ierta decizia ei de a-l lăsa în grija bunicilor după ce aceasta s-a căsătorit pentru a doua oară. Autobiografia, compilată de el în adolescență, povestește despre izbucniri de disperare și despre planurile copiilor de răzbunare împotriva mamei și a tatălui său vitreg. El putea avea încredere doar pe hârtie cu povestea experiențelor sale emoționale; în viață, celebrul om de știință a fost închis, nu avea prieteni apropiațiși nu a fost niciodată căsătorit.

La vârsta de 12 ani a fost trimis la Grantham School. Dispoziția sa închisă și nesociabilă, precum și concentrarea sa internă, i-au întors pe colegii săi împotriva lui. Din copilărie, viitorul om de știință a preferat să studieze științele naturii decât farsele băiețești. Citea mult, era interesat de proiectarea jucăriilor mecanice și de rezolvarea problemelor matematice. O situație conflictuală cu colegii de clasă l-a determinat pe mândru Newton să devină cel mai bun elev de la școală.

Studiază la Cambridge

Fiind văduvă, mama lui Newton spera cu adevărat că fiul ei de 16 ani va începe să o ajute cu agricultură. Dar prin eforturile comune ale profesorului școlii, al unchiului băiatului și mai ales al lui Humphrey Babington, membru al Trinity College, a reușit să o convingă de necesitatea unor studii ulterioare. În 1661, Newton a susținut un examen de latină și intră în Trinity College la Universitatea din Cambridge. În această instituție a studiat timp de 30 de ani știința, a efectuat experimente și a făcut descoperiri mondiale.

În loc să-și plătească studiile la facultate, unde tânărul a trăit pentru prima dată ca student, a trebuit să facă niște comisioane pentru studenții mai bogați și alte activități economice în jurul universității. Doar 3 ani mai târziu, în 1664, Newton a promovat examenele cu onoare și a primit o categorie de studenți avansati, precum și dreptul nu numai de a educatie gratuita, dar și pentru o bursă.

Studiile l-au fascinat și inspirat atât de mult încât, după amintirile colegilor săi, putea uita de somn și de mâncare. Încă angajat în mecanică și proiectat diverse lucruri și instrumente, era interesat de calculele matematice, observații astronomice, cercetări în optică, filozofie, chiar și teoria muzicii și istorie.

Decizând să-și dedice anii de viață științei, renunță la dragoste și plănuiește să-și întemeieze o familie. Tânărul elev al farmacistului Clark, cu care a trăit în anii de școală, nici nu s-a căsătorit și a păstrat o amintire blândă despre Newton de-a lungul vieții.

Primii pași în activitatea științifică

Anul 1664 a fost un an inspirator pentru tânărul om de știință. El alcătuiește un „Chestionar” cu 45 de probleme științifice și își stabilește scopul de a le rezolva pe toate.

Datorită prelegerilor celebrului matematician I. Barrow, Newton a făcut prima sa descoperire a expansiunii binomiale, ceea ce i-a permis să dezvolte ulterior metoda calculului diferențial, care este folosită astăzi în matematica superioară. A trecut examenul cu succes și primește o diplomă de licență.

Nici măcar epidemia de ciumă din 1665 - 1667 nu a putut opri această minte iscoditoare și să-l forțeze să stea inactiv. În timpul bolii răspândite, Newton a plecat acasă, unde a continuat să se angajeze în activități științifice. Aici, în intimitatea casei, o face majoritatea marilor sale descoperiri:

• stabilește metode de bază ale tipurilor de calcul - integral și diferențial;
• deduce teoria culorii și dă naștere dezvoltării științei optice;
• găsește o metodă pentru găsirea rădăcinilor ecuațiilor pătratice;
• derivă o formulă pentru extinderea unei puteri naturale arbitrare a unui binom.

Important! Celebrul măr, ale cărui observații au ajutat la descoperire, a fost păstrat ca bancă memorială pentru om de știință.

Descoperiri majore

Isaac Newton o scurtă descriere a activităților sale. Nu a fost doar un geniu, un om de știință celebru, ci o persoană cu interese diverse în multe domenii ale științei și tehnologiei. Pentru ce este faimos și ce a descoperit? Matematician și fizician pasionat, era la fel de bine versat atât în ​​științe exacte, cât și în științe umaniste. Economie, alchimie, filozofie, muzică și istorie - în toate aceste domenii geniul talentului său a lucrat. Doar asta scurta descriere marile descoperiri ale lui Isaac Newton:

• a dezvoltat o teorie a mișcării corpurilor cerești - a determinat că planetele se învârt în jurul;
• a formulat trei legi importante ale mecanicii;
• a dezvoltat teoria luminii și a nuanțelor de culoare;
• a construit prima oglindă din lume;
• a descoperit Legea gravitației, datorită căruia a devenit celebru.

Conform legendei existente, Newton a descoperit celebra lege în timp ce observa merele căzând dintr-un măr din grădina lui. Biograful celebrului om de știință William Stukeley descrie acest moment într-o carte dedicată amintirilor lui Newton, care a fost publicată în 1752. Potrivit lui Stukeley, un măr căzut dintr-un copac i-a dat ideea atracția corpurilor cosmice și a gravitației.

„De ce cad merele perpendicular pe pământ?” – gândi Newton și, reflectând, a dedus o nouă lege. În grădina Universității din Cambridge, studenții respectă și îngrijesc cu atenție un copac considerat a fi un descendent al aceluiași „arbore al lui Newton”.

Căderea mărului a servit doar ca imbold pentru celebra descoperire. Newton a mers la el mulți ani, studiind lucrările Galileo, Bullialda, Hooke, alți astronomi și fizicieni. Omul de știință a considerat a treia lege a lui Keller ca fiind un alt impuls. Adevărat, el a compus interpretarea modernă a Legii gravitației universale ceva mai târziu, când a studiat legile mecanicii.

Alte evoluții științifice

La baza mecanicii clasice se află legile lui Newton, cele mai importante din domeniul mecanicii, care au fost formulate într-o lucrare științifică despre matematică și principiile filozofiei, publicat în 1687:

• prima lege a mișcării uniforme în linie dreaptă dacă nu acționează alte forțe asupra corpului;
• a doua lege este , care descrie sub formă diferențială influența forțelor care acționează asupra accelerației;
• a treia lege se referă la forța de interacțiune dintre două corpuri aflate la o anumită distanță.

În prezent, aceste legi ale lui Newton sunt o axiomă.

Astronomie

La sfârșitul anului 1669, omul de știință a primit una dintre cele mai prestigioase posturi din lume la Trinity College, numit profesor Lucasian de matematică și optică. Pe lângă un salariu de 100 GBP, bonusuri și burse, există posibilitatea de a dedica mai mult timp cercetarea stiintifica proprie Activități. Făcând experimente în optică și teoria luminii, Newton creează primul său telescop reflector.

Important! Telescopul îmbunătățit a devenit principalul instrument pentru astronomii și navigatorii vremii. Cu ajutorul ei, a fost descoperită planeta Uranus și au fost descoperite alte galaxii.

Studiind corpurile cerești prin reflectorul său, omul de știință a dezvoltat o teorie a corpurilor cerești și a determinat mișcarea planetelor în jurul Soarelui. Folosind calculele reflectorului meu și aplicând o abordare științifică pentru studiul Bibliei, mi-am făcut propriul meu mesaj despre sfârșitul lumii. Conform calculelor sale, acest eveniment va avea loc în 2060.

Activități guvernamentale

1696 Marele om de știință deține funcția de păstrător al Monetăriei și s-a mutat la Londra, unde a locuit până în 1726. După ce a efectuat contabilitatea financiară și a stabilit ordinea în documentație, devine coautor al lui Montagu în realizarea reformei monetare.

În perioada activității sale a fost creată o rețea de filiale a Monetăriei, iar producția de monede de argint a crescut de mai multe ori. Newton introduce tehnologia, permițându-vă să scăpați de falsificatori.

1699 Devine manager al Monetăriei. În această postare el continuă să lupte cu falsificatorii. Acțiunile sale ca manager au fost la fel de strălucitoare ca și în timpul carierei sale științifice. Datorită reformelor efectuate în Anglia criza economică a fost evitată.

1698 A fost prezentat un raport despre reforma economică a lui Newton. În timp ce se afla în Anglia, țarul Peter s-a întâlnit de trei ori cu celebrul profesor. În 1700, în Rusia a fost realizată o reformă monetară similară celei engleze.

1689 -1690. A fost reprezentant al Universității Cambridge în parlamentul țării. Din 1703 până în 1725 a fost președinte al Societății Regale.

Atenţie!În 1705, regina Ana a Marii Britanii l-a numit cavaler pe Isaac Newton. Aceasta a fost singura dată în istoria Angliei când a fost acordat titlul de cavaler pentru realizările științifice.

Biografia lui Newton, descoperirile sale

Viața marelui om de știință Isaac Newton

Finalizarea călătoriei vieții

Ultimele luni ale vieții sale, profesorul le-a trăit în Kensington. Marele om de știință a murit la 20 martie 1727. A murit în somn și a fost înmormântat pe terenul Westminster Abbey în mormântul regilor și al celor mai importanți oameni ai Angliei. Toți orășenii au venit să-și ia rămas bun de la faimosul lor contemporan. Cortegiul funerar a fost condus de însuşi Lordul Cancelar, urmată în cortegiul funerar de miniștri britanici.

El este considerat unul dintre cei mai mari luminari pe care i-a cunoscut știința. Matematicianul și fizicianul Isaac Newton a format teorii despre mișcare, gravitație și calcul, printre o serie de alte subiecte pe care le-a studiat. Fiul unui țăran analfabet, Isaac era și un singuratic, foarte secretos în tot ceea ce era legat de munca sa. Vrei să afli mai multe despre asta cea mai inteligentă persoană din timpul tău? Citiți următoarele fapte despre el.

1. Natura lui secretă a fost influențată de o copilărie nefericită.

Isaac Newton s-a născut prematur în ziua de Crăciun din 1642. Acest lucru s-a întâmplat în casa în care locuia familia unui fermier analfabet. Tatăl a murit cu câteva luni înainte de nașterea fiului său. Când Isaac avea trei ani, mama lui s-a căsătorit cu un preot bogat - Barnabas Smith - care nu-și iubea fiul vitreg. Mama băiatului a plecat să locuiască într-un alt sat cu noul ei soț, lăsându-și fiul în grija bunicilor. Acest lucru l-a traumatizat foarte mult pe băiat, care s-a simțit abandonat și a jucat un rol în formarea caracterului său. Isaac ar putea fi numit un singuratic secret. În adolescență, el a făcut o listă cu păcatele sale, printre care se număra și intrarea: „I-a amenințat pe părintele Smith și pe mama să le ardă casa cu ei”. Ca adult, Newton s-a dedicat muncii. Nici măcar nu avea un hobby și nu s-a căsătorit niciodată. Mulți ani și-a ascuns unele dintre descoperirile sale științifice.

2. Mama lui Newton a vrut ca acesta să devină fermier.

La vârsta de 12 ani, Newton a fost înscris la o școală din Grantham. A început să locuiască în casa unui farmacist local, deoarece avea să fie foarte mult timp pentru a merge în satul său în fiecare zi. La început nu putea fi numit un student bun. Dar povestea spune că într-o zi a avut un conflict cu un bătăuș local, iar după aceea Isaac s-a transformat într-un student exemplar. Cu toate acestea, la vârsta de 15 sau 16 ani, a părăsit școala și s-a întors în satul natal cu mama sa, care până atunci era văduvă pentru a doua oară. Trebuia să devină fermier. Dar adolescentul nu era interesat de muncă și s-a descurcat foarte prost cu ea. În cele din urmă, mama lui Isaac l-a convins pe directorul școlii să-i permită băiatului să-și continue studiile. După finalizarea cursului necesar, Newton a intrat în Trinity College de la Universitatea din Cambridge (în 1661), părăsind agricultura pentru totdeauna.

3. Moartea Neagră a inspirat în mod neașteptat una dintre cele mai faimoase idei ale sale.

În 1665, în urma unui focar de ciuma bubonică, Universitatea Cambridge a fost închisă, iar Isaac a fost forțat să se întoarcă acasă. Stând în grădina lui, la o zi după ce s-a întors, a văzut un măr căzând dintr-un copac. Acest lucru l-a inspirat idee noua, care s-a dezvoltat ulterior în legea gravitației universale. Puțin mai târziu, Newton i-a spus povestea mărului lui William Stukeley, care l-a inclus în cartea Memoriile vieții lui Sir Isaac Newton, publicată în 1751.

4. Puțini oameni au venit la prelegerile sale de la Universitatea din Cambridge.

În 1669, Newton, în vârstă de 26 de ani, a fost numit profesor de matematică la Cambridge (una dintre cele mai vechi universități din lume, fondată în 1209). Deși Newton a rămas la universitate timp de 30 de ani, a avut puțin interes pentru predare sau studenții săi, așa că la prelegerile sale au participat foarte puțini studenți și de multe ori nimeni nu venea deloc la ei. Întreaga atenție a lui Newton s-a concentrat asupra propriilor sale cercetări.

5. Newton a lucrat pentru Royal Mint și a luptat cu falsificatorii

În 1696, Newton a fost numit maestru al Monetăriei Regale, care era responsabilă de producția de monedă în Anglia. A părăsit Cambridge, care pentru o lungă perioadă de timp a fost a doua lui casă și s-a mutat în capitală. Monetăria la acea vreme se afla în Turnul Londrei. Trei ani mai târziu, Newton a fost transferat într-o poziție mai profitabilă de maestru, pe care a deținut-o până la moartea sa în 1727. El a condus un proiect major de înlocuire a vechilor monede folosite atunci în Anglia cu o monedă mai fiabilă. A prins și falsificatori, în urma cărora a făcut cunoștință cu „clasele inferioare” ale societății londoneze. El a căutat personal infractorii, în ciuda riscului pentru viața sa.

6. Era serios interesat de alchimie

Pe lângă munca științifică pentru care a devenit celebru, Newton și-a petrecut o mare parte din viața de adult urmărind un alt interes: alchimia. După cum știți, scopul acestei pseudoștiințe este căutarea pietrei filozofale. Se credea că această substanță era capabilă să transforme orice metal de bază în aur. Cu toate acestea, Newton și-a ascuns cercetările alchimice și a codificat rezultatele acesteia.

Printre alte proiecte de cercetare, Newton a analizat Biblia în încercarea de a răspunde la întrebarea cum a funcționat universul.

7. Newton a fost deputat în Parlament

Din 1689 până în 1690 Newton a fost membru al Parlamentului, în cadrul căruia a reprezentat Universitatea din Cambridge. În acest timp, a fost adoptată Carta Drepturilor, care a limitat puterea monarhiei și a dat mai multe drepturi Parlamentului. Contribuția lui Newton la Parlament a fost limitată. Își amintesc că a vorbit o singură dată, când i-a cerut executorului judecătoresc să închidă fereastra pentru că era mișto. Cu toate acestea, atunci Newton a cunoscut mulți dintre oamenii influenți ai vremii, de la regele William al III-lea până la filozoful John Locke. Newton a servit al doilea mandat în Parlament între 1701 și 1702, dar din nou a contribuit puțin la activitatea sa.

8. Vrăjiturile acerbe nu erau străine pentru om de știință

Când era vorba de competiție intelectuală, Newton putea fi gelos și răzbunător. De exemplu, el era dușman cu matematicianul și filozoful german Gottfried Leibniz. Oamenii au purtat o bătălie amară pentru cine dintre ei a inventat calculul. Newton a dezvoltat sistemul în anii 1660, dar nu l-a publicat. Leibniz și-a formulat propriul sistem și l-a publicat zece ani mai târziu. Pentru a rezolva această dispută, a fost adunat un comitet sub Comunitatea Regală, la care s-a adresat Leibniz. Cu toate acestea, Newton a servit ca președinte al acestei organizații, așa că a putut să adune un comitet cu susținătorii săi. Drept urmare, el a fost recunoscut public ca autor al acestei invenții. Cu toate acestea, astăzi sistemul lui Leibniz este folosit.

9. Newton a fost numit cavaler

În 1705, regina Ana l-a numit cavaler pe om de știință. În acel moment, el era deja bogat, moștenind proprietatea mamei sale după moartea acesteia și a publicat, de asemenea, două lucrări majore: „Principii matematice ale filosofiei naturale” (1687) și „Optică” (în 1704).

Celebrul om de știință a murit în 1727, la vârsta de 84 de ani. A fost înmormântat în Westminster Abbey, care este locul de odihnă final al monarhilor englezi, precum și astfel de oameni faimosi(care nu sunt membri Familia regală), precum Charles Darwin, Charles Dickens, David Livingstone.

NEWTON, ISAAC(Newton, Isaac) (1643–1727) - matematician, fizician, alchimist și istoric englez, care a pus bazele analizei matematice, mecanicii raționale și a tuturor științelor matematice și, de asemenea, a adus o contribuție fundamentală la dezvoltarea opticii fizice.

Isaac (în engleză numele său se pronunță Isaac) s-a născut în orașul Woolsthorpe din Lincolnshire în ziua de Crăciun, 25 decembrie 1642 (4 ianuarie 1643 într-un stil nou) după moartea tatălui său. Copilăria lui Newton a fost petrecută în condiții de prosperitate materială, dar a fost lipsită de căldura familiei. Mama sa recăsătorit curând - cu un preot deja de vârstă mijlocie dintr-un oraș vecin - și s-a mutat cu el, lăsându-și fiul cu bunica în Woolsthorpe. În următorii ani, tatăl vitreg nu a avut practic niciun contact cu fiul său vitreg. Este de remarcat faptul că la aproape zece ani de la moartea tatălui său vitreg, Newton, în vârstă de nouăsprezece ani, a inclus în mărturisirea pe care a pregătit-o de Sf. Trinity are o listă lungă de păcate și amenințări din copilărie la adresa tatălui vitreg și a mamei lor de a le arde casa. Unii cercetători moderni explică dureroasa nesociabilitate și bilenie a lui Newton, care s-au manifestat ulterior în relațiile sale cu ceilalți, ca o cădere mentală în copilărie.

Newton a primit educatie primara la scolile satelor din jur, iar apoi la Liceul, unde a studiat mai ales latina si Biblia. Datorită abilităților dezvăluite ale fiului ei, mama și-a abandonat intenția de a-și face fiul fermier. În 1661, Newton a intrat în St. College. Trinity (Trinity College) de la Universitatea din Cambridge și trei ani mai târziu a primit – datorită favorii misterioase a destinului care l-a însoțit de-a lungul vieții – una dintre cele 62 de burse care i-au dat dreptul la admiterea ulterioară la Fellows of College.

Perioada timpurie a uimitoarei activități creatoare a lui Newton a avut loc în timpul studenției sale, în anii groaznici de ciumă din 1665 și 1666, când cursurile la Cambridge au fost parțial suspendate. Newton a petrecut o parte semnificativă din acest timp în sat. Acești ani au inclus apariția unor idei fundamentale de la Newton, care nu avea practic nicio pregătire matematică înainte de a intra la universitate, care au stat la baza majorității marilor sale descoperiri ulterioare - de la elemente de teoria seriilor (inclusiv binomul lui Newton) și analiză matematică la noi abordări. în optică și dinamică fizică, inclusiv calculul forței centrifuge și apariția cel puțin a unei presupuneri despre legea gravitației universale.

În 1667, Newton a devenit licență și membru junior al colegiului, iar în anul următor - maestru și membru senior al Trinity College. În cele din urmă, în toamna anului 1669, a primit unul dintre cele opt scaune regale privilegiate ale Cambridge - Catedra Lucasian de Matematică, moștenită de el de la Isaac (Isaac) Barrow, care a părăsit-o.

Conform statutului colegiului, membrii săi erau obligați să preia preoția. Asta îl aștepta și pe Newton. Dar până atunci căzuse în cea mai teribilă erezie pentru un creștin adevărat: un membru al Colegiului Sfintei și Neîmpărțite Treimi se îndoia de dogma fundamentală a doctrinei Treimii lui Dumnezeu. Newton s-a confruntat cu perspectiva sumbră de a părăsi Cambridge. Nici măcar regele nu putea scuti un membru al Trinity College de la hirotonire. Dar era în puterea lui să permită o excepție pentru un profesor care ocupa catedra regală, iar o astfel de excepție pentru catedra lucasiană (formal nu pentru Newton) a fost legalizată în 1675. Astfel, ultimul obstacol în calea carierei lui Newton la universitate a fost îndepărtat miraculos. A dobândit o poziție fermă fără a fi împovărat cu aproape orice responsabilități. Prelegerile prea complexe ale lui Newton nu au fost populare în rândul studenților și, în anii următori, profesorul nu a găsit uneori ascultători în public.

La sfârșitul anilor 1660 și începutul anilor 1670, Newton a creat un telescop reflectorizant, pentru care a fost ales în Societatea Regală din Londra (1672). În același an, el a prezentat Societății cercetările sale asupra unei noi teorii a luminii și culorilor, care a provocat o dezbatere aprinsă cu Robert Hooke (teama patologică a lui Newton de discuțiile publice, care s-a dezvoltat odată cu vârsta, a condus, în special, la faptul că pe care a publicat-o Optica doar 30 de ani mai târziu, după moartea lui Hooke). Newton deține idei despre razele de lumină monocromatice și periodicitatea proprietăților lor, fundamentate de cele mai bune experimente, care stau la baza opticii fizice.

În aceiași ani, Newton dezvolta bazele analizei matematice, care au devenit larg cunoscute din corespondența oamenilor de știință europeni, deși Newton însuși nu a publicat nici măcar un rând pe acest subiect: prima publicație a lui Newton despre fundamentele analizei a fost publicată doar în 1704 și multe altele ghid complet– postum (1736).

Zece ani mai târziu decât Newton, G.V. Leibniz a ajuns și el la ideile generale ale analizei matematice și a început să-și publice lucrările în acest domeniu în 1684. Trebuie remarcat faptul că sistemul de notație Leibniz, general acceptat ulterior, a fost mai practic decât „metoda fluxiunilor” a lui Newton, devenind larg răspândită în continentul. Europa de Vest deja în anii 1690.

Cu toate acestea, așa cum a devenit în cele din urmă clar abia în secolul al XX-lea, centrul de greutate al intereselor lui Newton se afla în alchimie în anii 1670-1680. El a fost interesat activ de transmutarea metalelor și aur de la începutul anilor 1670.

Pe plan extern viata monotona Newton din Cambridge era învăluit în mister. Poate că singura perturbare serioasă a ritmului său au fost cei doi ani și jumătate dedicați la mijlocul anilor 1680 scrierii. Principii matematice ale filosofiei naturale(1687), care a pus bazele nu numai pentru mecanica rațională, ci și pentru întreaga știință matematică. În această scurtă perioadă, Newton a arătat o activitate supraomenească, concentrându-se pe creare A început tot potenţialul creator al geniului care i-a fost dăruit. Începuturile conținea legile dinamicii, legea gravitației universale cu aplicații eficiente la mișcarea corpurilor cerești, originile studiului mișcării și rezistenței lichidelor și gazelor, inclusiv acustica. Această lucrare a rămas timp de peste trei secole cea mai remarcabilă creație a geniului uman.

Istoria creației A început remarcabil. În anii 1660, Hooke s-a gândit și la problema gravitației universale. În 1674, el a publicat ideile sale perspicace despre structura sistemului solar, mișcarea planetelor în care constă din mișcare rectilinie uniformă și mișcare sub influența atracției reciproce universale între corpuri. Hooke a devenit curând secretar al Societății Regale și toamna tarzie 1679, după ce a lăsat în uitare disputele anterioare, l-a invitat pe Newton să vorbească despre legile mișcării corpurilor și, în special, despre ideea că „mișcările cerești ale planetelor constau în mișcare tangențială directă și mișcare datorată atracției către centrul central. corp." Trei zile mai târziu, Newton i-a confirmat lui Hooke primirea scrisorii sale, dar a evitat să dea un răspuns detaliat sub pretexte slabe. Cu toate acestea, Newton a făcut o declarație neplăcută, observând că corpurile se deviază spre est atunci când cad pe Pământ și se deplasează de-a lungul unei spirale care converge spre centrul său. Triumfătorul Hooke i-a arătat respectuos lui Newton că corpurile nu cad deloc într-o spirală, ci de-a lungul unui fel de curbă elipsoidă. Hooke a adăugat apoi că corpurile de pe Pământul în rotație nu cad strict la est, ci la sud-est. Newton a răspuns cu o scrisoare izbitoare pentru caracterul său ireconciliabil: „Sunt de acord cu tine”, scria el, „că un corp la latitudinea noastră va cădea mai mult spre sud decât spre est... Și, de asemenea, cu faptul că dacă presupunem că gravitația sa este uniformă, apoi nu va coborî într-o spirală până în centru, ci se va învârti cu creștere și coborâre alternative... Dar... corpul nu va descrie o curbă elipsoidală.” Potrivit lui Newton, corpul va descrie apoi o traiectorie ca un fel de trefoil, ca o orbită eliptică cu o linie rotativă de abside. Hooke, în următoarea sa scrisoare, s-a opus lui Newton, subliniind că absidele orbitei unui corp în cădere nu se vor deplasa. Newton nu i-a răspuns, dar Hooke, folosind un alt pretext, a adăugat în ultima sa scrisoare din acest ciclu: „Acum rămâne să aflăm proprietățile unei linii curbe... cauzate de o forță de atracție centrală, sub influența căreia. viteza de evadare dintr-o mișcare rectilinie tangentă sau uniformă pe toate distanțele sunt invers proporționale cu pătratele distanței. Și nu mă îndoiesc că, cu ajutorul minunatei tale metode, vei stabili cu ușurință ce fel de curbă ar trebui să fie aceasta și care sunt proprietățile ei...”

Nu știm exact ce s-a întâmplat și în ce ordine în următorii patru ani. Jurnalele lui Hooke de-a lungul anilor (precum și multe dintre celelalte manuscrise ale sale) au dispărut ulterior în mod ciudat, iar Newton aproape că nu și-a părăsit laboratorul. Frustrat de supravegherea sa, Newton, bineînțeles, a trebuit să preia imediat analiza problemei formulată clar de Hooke și, probabil, a primit în curând principalele sale rezultate fundamentale, dovedind, în special, existența unor forțe centrale supuse legii lui zonele și elipticitatea orbitelor planetare când centrul de greutate se găsește într-unul din trucurile lor. În acest moment, Newton se pare că a luat în considerare dezvoltarea principiilor pe care le-a dezvoltat mai târziu Începuturile sistemul lumii era complet pentru el însuși și s-a liniștit în această privință.

La începutul anului 1684, la Londra, a avut loc o întâlnire istorică între Robert Hooke și viitorul astronom regal Edmund Halley (care este de obicei numit Halley în rusă) și arhitectul regal Christopher Wren, la care interlocutorii au discutat despre legea atracției ~ 1 / R 2 și stabilește sarcina de a deduce elipticitatea orbitelor din legea atracției. În august a acelui an, Halley l-a vizitat pe Newton și l-a întrebat ce părere are despre această problemă. Ca răspuns, Newton a spus că avea deja dovezi ale elipticității orbitelor și a promis că își va găsi calculele.

Alte evenimente s-au dezvoltat de la cinematografie până în secolul al XVII-lea. viteză. La sfârșitul anului 1684, Newton a trimis Societății Regale din Londra primul text de aplicare al unui eseu despre legile mișcării. Sub presiunea lui Halley, a început să scrie un mare tratat. A lucrat cu toată pasiunea și dăruirea unui geniu, și până la urmă Începuturile au fost scrise într-un timp uimitor de scurt - de la un an și jumătate până la doi ani și jumătate. În primăvara anului 1686, Newton a prezentat textul primei cărți la Londra A început, care conținea formularea legilor mișcării, doctrina forțelor centrale în legătură cu legea zonelor și soluționarea diferitelor probleme despre mișcarea sub influența forțelor centrale, inclusiv mișcarea de-a lungul orbitelor precedente. În prezentarea sa, nici măcar nu menționează analiza matematică pe care a creat-o și folosește doar teoria limitelor pe care a dezvoltat-o ​​și metodele geometrice clasice ale anticilor. Nicio mențiune despre sistemul solar, cartea întâi A început nici nu contine. Societatea Regală, care a salutat cu entuziasm munca lui Newton, nu a putut, însă, să-și finanțeze publicarea: tipărirea A început Halley însuși a preluat conducerea. De teamă de controverse, Newton s-a răzgândit cu privire la publicarea celei de-a treia cărți. A început, dedicat descrierii matematice a Sistemului Solar. Totuși, diplomația lui Halley a câștigat. În martie 1687, Newton a trimis la Londra textul celei de-a doua cărți, care expunea doctrina rezistenței hidro-aerodinamice a corpurilor în mișcare și era îndreptată în tăcere împotriva teoriei vârtejurilor a lui Descartes, iar pe 4 aprilie Halley a primit ultima carte a treia. A început- despre sistemul mondial. La 5 iulie 1687 s-a terminat tipărirea întregii lucrări. Ritmul în care Halley a realizat publicația A început acum trei sute de ani, poate fi bine dat ca exemplu pentru editurile moderne. Tipărirea (din manuscris!), corectarea și tipărirea cărții a doua și a treia A început, constituind puțin mai mult de jumătate din întreaga compoziție, a durat exact patru luni.

In pregatire A început Pentru a tipări, Halley a încercat să-l convingă pe Newton de necesitatea de a observa cumva rolul lui Hooke în stabilirea legii gravitației universale. Cu toate acestea, Newton s-a limitat doar la o mențiune foarte ambiguă a lui Hooke, încercând cu observația sa să creeze, de asemenea, o pană între Hooke, Halley și Wren.

Punctul de vedere al lui Newton asupra rolului demonstrațiilor matematice în descoperiri este, în general, foarte ciudat - cel puțin atunci când despre care vorbim despre propria sa prioritate. Astfel, Newton nu numai că nu a recunoscut meritele lui Hooke în formularea legii gravitației universale și în formularea problemei mișcării planetare, dar credea că acele două propoziții pe care le numim primele două legi ale lui Kepler îi aparțin lui - Newton, deoarece el a primit aceste legi ca consecințe de la teorie matematică. Newton i-a lăsat lui Kepler doar a treia lege, care a fost menționată doar ca legea lui Kepler Începuturile.

În zilele noastre, încă mai trebuie să recunoaștem rolul proeminent al lui Hooke ca predecesor al lui Newton în înțelegerea mecanicii sistemului solar. S.I.Vavilov a formulat această idee în următoarele cuvinte: „Scrie Începuturileîn secolul al XVII-lea nimeni, cu excepția lui Newton, nu a putut, dar nu poate fi contestat că programul, planul A început a fost schițat pentru prima dată de Hooke.”

După finalizarea publicației A început, Newton, se pare, s-a izolat din nou în laboratorul său (al)chimic. Ultimii săi ani la Cambridge în anii 1690 au fost afectați de o depresie mentală deosebit de severă. Apoi cineva l-a înconjurat cu grijă pe Newton, prevenind răspândirea pe scară largă a zvonurilor despre boala lui și, ca urmare, se știe puțin despre starea reală a lucrurilor.

În primăvara anului 1696, Newton a primit postul de Warden (Warden) al Monetăriei și s-a mutat de la Cambridge la Londra. Aici Newton s-a implicat imediat în activități organizatorice și administrative; sub conducerea sa, în 1696–1698, s-a desfășurat o muncă enormă pentru a re-montă toate monedele engleze. În 1700 a fost numit în funcția bine plătită de Director (Maestru) al Monetăriei, pe care a deținut-o până la moartea sa. În primăvara anului 1703, Robert Hooke, un adversar ireconciliabil și antipod al lui Newton, a murit. Moartea lui Hooke i-a dat lui Newton libertate deplină în cadrul Societății Regale din Londra, iar la următoarea întâlnire anuală, Newton a fost ales președinte, ocupând acest scaun timp de un sfert de secol.

La Londra s-a apropiat de tribunal. În 1705, regina Ana l-a ridicat la rangul de cavaler. În curând, Sir Isaac Newton a devenit mândria națională general recunoscută a Angliei. Discuția asupra avantajelor sistemului său filozofic față de cartezian și prioritatea lui în raport cu Leibniz în descoperirea calculului infinitezimal a devenit un element indispensabil al conversației în societatea educată.

În ultimii ani ai vieții sale, Newton însuși a dedicat mult timp teologiei și istoriei antice și biblice.

A murit la 31 martie 1727, burlac la vârsta de 85 de ani, în casa sa de la țară, refuzând în secret taina și lăsând o avere foarte însemnată. O săptămână mai târziu, cenușa lui a fost pusă solemn la un loc de onoare în Westminster Abbey.

O colecție relativ completă de lucrări ale lui Newton a fost publicată la Londra în cinci volume (1779–1785). Cu toate acestea, lucrările și manuscrisele sale au început să fie studiate mai profund abia la mijlocul secolului al XX-lea, când au fost publicate 7 volume din corespondența sa ( Corespondenţă, 1959–1977) și 8 volume de manuscrise matematice ( Lucrări de matematică, 1967–1981). Publicat în rusă Principii matematice ale filosofiei naturale Newton (prima ediție - 1915/1916, ultima - 1989), a lui Optica(1927) și Prelegeri despre optică(1945), selectat Matematic muncă(1937) și Note despre carte« Profetul Daniel și Apocalipsa Sf. Ioana„(1916).

Gleb Mihailov