ریاضیدان بزرگ اسحاق نیوتن: زندگینامه مخترع اصول فلسفه طبیعی. اسحاق نیوتن چه چیزی را کشف کرد؟

/دیدگاه مختصر تاریخی/

عظمت یک دانشمند واقعی نه در عناوین و جوایزی است که از سوی جامعه جهانی به او نشان داده شده یا به او اعطا می شود، و نه حتی در قدردانی از خدمات او به بشریت، بلکه در اکتشافات و نظریه هایی است که او به جهان واگذار کرده است. اکتشافات منحصر به فردی که در طول زندگی درخشان او توسط دانشمند مشهور اسحاق نیوتن انجام شد، دست کم گرفتن یا دست کم گرفتن دشوار است.

نظریه ها و اکتشافات

اسحاق نیوتن اساس را فرموله کرد قوانین مکانیک کلاسیک، باز بود قانون گرانش جهانی، نظریه توسعه یافته است حرکات اجرام آسمانی، ایجاد شده مبانی مکانیک سماوی

اسحاق نیوتن(مستقل از گوتفرید لایبنیتس) ایجاد کرد تئوری حساب دیفرانسیل و انتگرال، باز شد پراکندگی نور، انحراف رنگی، مورد مطالعه قرار گرفت تداخل و پراش، توسعه یافته نظریه جسمی نور، فرضیه ای ارائه کرد که ترکیب شد جسمیو نمایش های موج، ساخته شده تلسکوپ آینه ای.

فضا و زماننیوتن مطلق در نظر گرفت.

فرمول بندی های تاریخی قوانین مکانیک نیوتن

قانون اول نیوتن

هر جسمی همچنان در حالت سکون یا حرکت یکنواخت و مستطیل باقی می ماند تا زمانی که توسط نیروهای اعمال شده مجبور به تغییر این حالت شود.

قانون دوم نیوتن

در یک قاب مرجع اینرسی، شتابی که یک نقطه مادی دریافت می کند، با برآیند تمام نیروهای اعمال شده به آن نسبت مستقیم و با جرم آن نسبت معکوس دارد.

تغییر در تکانه متناسب با نیروی محرکه اعمال شده است و در جهت خط مستقیمی که این نیرو در امتداد آن عمل می کند رخ می دهد.

قانون سوم نیوتن

یک عمل همیشه عکس العملی برابر و متضاد دارد وگرنه فعل و انفعالات دو جسم بر روی یکدیگر مساوی و در جهت مخالف هستند.

برخی از معاصران نیوتن او را می دانستند کیمیاگر. او مدیر ضرابخانه بود، تجارت سکه را در انگلستان تأسیس کرد و ریاست جامعه را بر عهده داشت پیشین-صهیون، به بررسی گاهشماری پادشاهی های باستانی پرداخت. او چندین اثر الهیاتی (بیشتر منتشر نشده) را به تفسیر پیشگویی های کتاب مقدس اختصاص داد.

آثار نیوتن

- "تئوری جدید نور و رنگ ها"، 1672 (ارتباطات با انجمن سلطنتی)

- "حرکت اجسام در مدار" (لات. De Motu Corporum در Gyrum), 1684

- "اصول ریاضی فلسفه طبیعی" (لات. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), 1687

- "اپتیک یا رساله ای در مورد انعکاس ها، شکست ها، خمش ها و رنگ های نور" (eng. اپتیک ها یا آ رساله از را بازتاب ها, انکسارها, انحرافات و رنگ ها از سبک), 1704

- "در مورد ربع منحنی ها" (لات. Tractatus de quadratura curvarum) مکمل "اپتیک"

- "شمارش خطوط مرتبه سوم" (لات. Enumeratio linearum tertii ordinis) مکمل "اپتیک"

- "حساب جهانی" (lat. حسابی یونیورسالیس), 1707

- "تحلیل با استفاده از معادلات با تعداد نامتناهی جمله" (لات. تجزیه و تحلیل بر اساس equationes numero terminorum infinitas), 1711

- "روش تفاوت ها"، 1711

به گفته دانشمندان در سراسر جهان، کار نیوتن به طور قابل توجهی جلوتر از ژنرال بود سطح علمیمربوط به زمان خود بود و توسط معاصرانش درک چندانی نداشت. با این حال، خود نیوتن در مورد خود گفت: نمی‌دانم دنیا من را چگونه می‌بیند، اما برای خودم به نظر می‌رسد که فقط پسری هستم که بازی می‌کند ساحل دریاکه با یافتن گهگاه سنگریزه‌ای رنگارنگ‌تر از بقیه، یا صدفی زیبا، خود را سرگرم می‌کند، در حالی که اقیانوس بزرگ حقیقت پیش روی من ناشناخته است. »

اما طبق اعتقاد دانشمندی نه چندان بزرگ، آ.انیشتین. نیوتن اولین کسی بود که سعی کرد قوانین ابتدایی را تدوین کند که دوره زمانی طبقه وسیعی از فرآیندها را در طبیعت تعیین می کند. درجه بالاکامل بودن و دقت" و «... با آثار خود تأثیر عمیق و قوی بر کل جهان بینی در کل داشت. »

روی قبر نیوتن این کتیبه وجود دارد:

"در اینجا سر اسحاق نیوتن نهفته است، نجیب زاده ای که با ذهنی تقریباً الهی، اولین کسی بود که با مشعل ریاضیات حرکت سیارات، مسیرهای دنباله دارها و جزر و مد اقیانوس ها را ثابت کرد. او تفاوت های نور را بررسی کرد. پرتوها و خواص مختلف رنگ هایی که در آن ظاهر می شوند، که قبلاً هیچ کس به آنها مشکوک نبود. او که مفسر کوشا، حکیم و مؤمن طبیعت، قدمت و کتاب مقدس بود، با فلسفه خود عظمت خداوند متعال را تأیید کرد و با خلق و خوی خود سادگی انجیلی را بیان کرد. بگذار انسانها خوشحال شوند که چنین زینتی از نوع بشر وجود داشته است. »

آماده شده مدل لازاروس.

اسحاق نیوتن در 25 دسامبر 1642 (یا 4 ژانویه 1643 بر اساس تقویم میلادی) در روستای وولستورپ، لینکلن شایر به دنیا آمد.

اسحاق جوان، به گفته معاصران، با یک شخصیت غم انگیز و گوشه گیر متمایز بود. او خواندن کتاب و ساخت اسباب بازی های فنی بدوی را به شوخی ها و شوخی های پسرانه ترجیح می داد.

وقتی آیزاک 12 ساله بود، در مدرسه گرانتام ثبت نام کرد. توانایی های خارق العاده دانشمند آینده در آنجا کشف شد.

در سال 1659، به اصرار مادرش، نیوتن مجبور شد برای کشاورزی به خانه بازگردد. اما به لطف تلاش معلمان که توانستند نابغه آینده را تشخیص دهند، به مدرسه بازگشت. در سال 1661، نیوتن تحصیلات خود را در دانشگاه کمبریج ادامه داد.

تحصیلات دانشگاهی

در آوریل 1664، نیوتن امتحانات را با موفقیت پشت سر گذاشت و سطح دانش آموزی بالاتری به دست آورد. در طول تحصیل، او به طور فعال به آثار G. Galileo، N. Copernicus و همچنین نظریه اتمی Gassendi علاقه مند بود.

در بهار 1663، سخنرانی‌های I. Barrow در بخش جدید ریاضیات آغاز شد. ریاضیدان معروفو دانشمند بزرگ بعدها دوست نزدیک نیوتن شد. به لطف او بود که علاقه آیزاک به ریاضیات افزایش یافت.

در حین تحصیل در کالج، نیوتن به روش ریاضی اصلی خود رسید - بسط یک تابع به یک سری بی نهایت. در پایان همان سال، آی نیوتن مدرک لیسانس گرفت.

اکتشافات قابل توجه

با مطالعه زندگینامه کوتاه اسحاق نیوتن، باید بدانید که او بود که قانون گرانش جهانی را توضیح داد. یکی دیگر از کشفیات مهم این دانشمند، نظریه حرکت اجرام آسمانی است. 3 قانون مکانیک که نیوتن کشف کرد، اساس مکانیک کلاسیک را تشکیل داد.

نیوتن اکتشافات زیادی در زمینه اپتیک و نظریه رنگ انجام داد. او بسیاری از نظریه های فیزیکی و ریاضی را توسعه داد. کارهای علمی دانشمند برجسته تا حد زیادی تعیین کننده زمان بود و اغلب برای معاصران او غیرقابل درک بود.

فرضیه های او در مورد مایل بودن قطب های زمین، پدیده قطبش نور و انحراف نور در میدان گرانشی هنوز دانشمندان را شگفت زده می کند.

در سال 1668، نیوتن مدرک کارشناسی ارشد خود را دریافت کرد. یک سال بعد او دکترای علوم ریاضی شد. پس از ایجاد بازتابنده، پیشرو تلسکوپ، مهمترین اکتشافات در نجوم انجام شد.

فعالیت اجتماعی

در سال 1689، در نتیجه یک کودتا، پادشاه جیمز دوم، که نیوتن با او درگیری داشت، سرنگون شد. پس از این، این دانشمند از دانشگاه کمبریج به پارلمان انتخاب شد و حدود 12 ماه در آنجا نشست.

در سال 1679، نیوتن با چارلز مونتاگو، ارل آینده هالیفاکس ملاقات کرد. تحت حمایت مونتاگو، نیوتن به عنوان متولی ضرابخانه منصوب شد.

سالهای آخر زندگی

در سال 1725، سلامتی دانشمند بزرگ به سرعت رو به وخامت گذاشت. او در 20 مارس (31) 1727 در کنزینگتون درگذشت. مرگ در خواب اتفاق افتاد. اسحاق نیوتن در کلیسای وست مینستر به خاک سپرده شد.

سایر گزینه های بیوگرافی

• در همان ابتدای کار تحصیل در مدرسهنیوتن بسیار متوسط ​​و شاید بدترین دانش آموز در نظر گرفته می شد. زمانی که توسط همکلاسی قدبلند و قوی ترش مورد ضرب و شتم قرار گرفت، او مجبور شد به بهترین شکل ممکن به دست آورد.
• که در سال های گذشتهدانشمند بزرگ در زمان حیات خود کتاب خاصی نوشت که به نظر او قرار بود به نوعی مکاشفه تبدیل شود. متأسفانه نسخه های خطی در حال سوختن هستند. به دلیل تقصیر سگ محبوب دانشمند که چراغ را کوبید، کتاب در آتش ناپدید شد.

نیوتن، ایزاک(نیوتن، آیزاک) (1643-1727) - ریاضیدان، فیزیکدان، کیمیاگر و مورخ انگلیسی، که پایه های تجزیه و تحلیل ریاضی، مکانیک منطقی و تمام علوم ریاضی را پایه گذاری کرد و همچنین سهمی اساسی در توسعه اپتیک فیزیکی داشت.

آیزاک (به انگلیسی نامش Isaac تلفظ می شود) پس از مرگ پدرش در روز کریسمس، 25 دسامبر 1642 (4 ژانویه 1643 به سبک جدید) در شهر Woolsthorpe در لینکلن شایر متولد شد. دوران کودکی نیوتن در شرایط رفاه مادی سپری شد، اما از گرمای خانواده محروم بود. مادر خیلی زود دوباره ازدواج کرد - با یک کشیش میانسال از یک شهر همسایه - و با او نقل مکان کرد و پسرش را نزد مادربزرگش در وولستورپ گذاشت. در طول سال‌های بعد، ناپدری تقریباً هیچ تماسی با پسرخوانده‌اش نداشت. قابل توجه است که تقریبا ده سال پس از مرگ ناپدری خود، نیوتن نوزده ساله در اعترافاتی که برای سنت روز آماده کرده بود، گنجانده شد. ترینیتی لیست بلندبالایی از گناهان و تهدیدهای دوران کودکی خود به ناپدری و مادر خود برای آتش زدن خانه خود دارد. برخی از محققان مدرن، غیر اجتماعی بودن و صفراوی دردناک نیوتن را که بعداً در روابط او با دیگران ظاهر شد، به عنوان یک فروپاشی ذهنی در دوران کودکی توضیح می دهند.

نیوتن تحصیلات ابتدایی خود را در مدارس روستاهای اطراف، و سپس در مدرسه گرامر، جایی که عمدتاً لاتین و کتاب مقدس را مطالعه کرد، گذراند. مادر به دلیل توانایی های آشکار پسرش از قصد کشاورز کردن پسرش صرف نظر کرد. در سال 1661 نیوتن وارد کالج سنت شد. ترینیتی (کالج ترینیتی) از دانشگاه کمبریج و سه سال بعد - به لطف لطف مرموز سرنوشتی که او را در طول زندگی اش همراهی می کرد - یکی از 62 بورسیه تحصیلی را دریافت کرد که به او حق پذیرش بعدی برای اعضای کالج را می داد.

دوره اولیه شگفت انگیز فعالیت خلاقنیوتن در زمان دانش آموز خود در طاعون وحشتناک 1665 و 1666 سقوط می کند، کلاس ها در کمبریج تا حدی به حالت تعلیق درآمد. نیوتن بخش قابل توجهی از این زمان را در دهکده گذراند. این سال‌ها شامل ظهور ایده‌های بنیادی از نیوتن بود، که عملاً هیچ آموزش ریاضی قبل از ورود به دانشگاه نداشت، که مبنای بسیاری از اکتشافات بزرگ بعدی او - از عناصر نظریه سری (از جمله دو جمله‌ای نیوتن) و تحلیل ریاضی تا رویکردهای جدید بود. در اپتیک فیزیکی و دینامیک، از جمله محاسبه نیروی گریز از مرکز و ظهور حداقل یک حدس در مورد قانون گرانش جهانی.

در سال 1667 نیوتن لیسانس و عضو ارشد کالج شد و سال بعد استاد و عضو ارشد کالج ترینیتی شد. سرانجام، در پاییز 1669، او یکی از هشت صندلی سلطنتی ممتاز کمبریج را دریافت کرد - کرسی ریاضیات لوکاسیایی، که به او از ایزاک (ایزاک) بارو به ارث رسیده بود، که آن را ترک کرد.

طبق اساسنامه کالج، اعضای آن موظف بودند که مقام کشیشی را بر عهده بگیرند. این نیز در انتظار نیوتن بود. اما در این زمان او به وحشتناک ترین بدعت برای یک مسیحی واقعی افتاده بود: یکی از اعضای کالج تثلیث مقدس و غیرقابل تقسیم به جزم اساسی آموزه تثلیث خدا تردید داشت. نیوتن با دورنمای تلخ ترک کمبریج روبرو شد. حتی پادشاه نیز نمی توانست یکی از اعضای کالج ترینیتی را از انتصاب معاف کند. اما این در اختیار او بود که برای استادی که کرسی سلطنتی را اشغال می کرد استثنا قائل شود و چنین استثنایی برای کرسی لوکاسیا (که به طور رسمی برای نیوتن نبود) در سال 1675 قانونی شد. بنابراین، آخرین مانع برای کار نیوتن در دانشگاه بود. به طور معجزه آسایی حذف شد او بدون اینکه تقریباً هیچ مسئولیتی بر دوش داشته باشد، موقعیتی استوار به دست آورد. سخنرانی‌های بیش از حد پیچیده نیوتن مورد علاقه دانشجویان نبود و در سال‌های بعد، استاد گاهی هیچ شنونده‌ای در بین مخاطبان پیدا نمی‌کرد.

اواخر دهه 1660 و اوایل دهه 1670 شاهد ساخت یک تلسکوپ بازتابی توسط نیوتن بود که برای آن به عضویت انجمن سلطنتی لندن انتخاب شد (1672). در همان سال، او تحقیقات خود را در مورد نظریه جدیدی از نور و رنگ ها به انجمن ارائه داد، که باعث بحث داغ با رابرت هوک شد (ترس آسیب شناختی نیوتن از بحث های عمومی، که با افزایش سن ایجاد شد، به ویژه به این واقعیت منجر شد. که منتشر کرد اپتیکتنها 30 سال بعد، پس از مرگ هوک). نیوتن صاحب ایده هایی در مورد پرتوهای نور تک رنگ و تناوب ویژگی های آنها است که با بهترین آزمایش ها اثبات شده است که زیربنای اپتیک فیزیکی است.

در همان سالها، نیوتن در حال توسعه مبانی تجزیه و تحلیل ریاضی بود، که به طور گسترده ای از مکاتبات دانشمندان اروپایی شناخته شد، اگرچه خود نیوتن حتی یک خط در این مورد منتشر نکرد: اولین انتشار نیوتن در مورد مبانی تجزیه و تحلیل تنها در 1704، و یک کتابچه راهنمای کامل تر - پس از مرگ (1736).

ده سال بعد از نیوتن، جی. وی. لازم به ذکر است که سیستم نمادگذاری لایبنیتس که متعاقباً پذیرفته شد، کاربردی تر از "روش شار" نیوتن بود، که در دهه 1690 در اروپای غربی قاره ای گسترده شد.

با این حال، همانطور که در نهایت تنها در قرن بیستم مشخص شد، مرکز ثقل علایق نیوتن در کیمیاگری در دهه‌های 1670-1680 بود. او از اوایل دهه 1670 به طور فعال به تبدیل فلز و طلا علاقه مند بود.

زندگی به ظاهر یکنواخت نیوتن در کمبریج در هاله ای از ابهام قرار داشت. شاید تنها اختلال جدی در ریتم آن دو سال و نیمی بود که در اواسط دهه 1680 به نوشتن اختصاص یافت. اصول ریاضی فلسفه طبیعی(1687)، که نه تنها برای مکانیک عقلانی، بلکه برای کل علم ریاضی پایه گذاری شد. در آن دوره کوتاهنیوتن با تمرکز بر خلقت، فعالیت های مافوق بشری را نشان داد آغاز شدتمام پتانسیل خلاقانه نابغه به او داده شده است. آغازهاشامل قوانین دینامیک، قانون گرانش جهانی با کاربردهای مؤثر در حرکت اجرام آسمانی، منشأ مطالعه حرکت و مقاومت مایعات و گازها، از جمله آکوستیک بود. این اثر بیش از سه قرن به عنوان برجسته ترین خلقت نبوغ بشری باقی مانده است.

تاریخچه خلقت آغاز شدقابل توجه. در دهه 1660، هوک به مسئله گرانش جهانی نیز فکر کرد. در سال 1674 او ایده های روشنگر خود را در مورد دستگاه منتشر کرد منظومه شمسی، حرکت سیاراتی که در آنها متشکل از حرکت و حرکت مستطیل یکنواخت تحت تأثیر جاذبه متقابل کلی بین اجسام است. هوک به زودی منشی انجمن سلطنتی شد و در اواخر پاییز 1679، با به فراموشی سپردن اختلافات قبلی خود، از نیوتن دعوت کرد تا در مورد قوانین حرکت اجسام و به ویژه در مورد این ایده صحبت کند که «حرکات آسمانی سیارات از حرکت مماس مستقیم و حرکت ناشی از جذب به جسم مرکزی تشکیل شده اند. سه روز بعد، نیوتن دریافت نامه خود را به هوک تأیید کرد، اما به بهانه های واهی از دادن پاسخ دقیق اجتناب کرد. با این حال، نیوتن اظهارات عجولانه ای کرد و اشاره کرد که اجسام هنگام سقوط روی زمین به سمت شرق منحرف می شوند و به صورت مارپیچی به سمت مرکز آن حرکت می کنند. هوک پیروز با احترام به نیوتن اشاره کرد که اجسام اصلاً به صورت مارپیچی نمی‌افتند، بلکه در امتداد نوعی منحنی بیضی شکل می‌افتند. هوک سپس اضافه کرد که اجسام روی زمین در حال چرخش نه به شدت به سمت شرق، بلکه به سمت جنوب شرقی سقوط می کنند. نیوتن با نامه ای که برای شخصیت آشتی ناپذیر او قابل توجه بود پاسخ داد: "من با شما موافقم،" او نوشت: "جسدی در عرض جغرافیایی ما بیشتر به سمت جنوب خواهد افتاد تا به سمت شرق... و همچنین با این واقعیت که اگر ما گرانش آن را یکنواخت فرض می کنیم، سپس به صورت مارپیچی به سمت مرکز پایین نمی آید، بلکه با بالا و پایین رفتن متناوب می چرخد... اما... بدن یک منحنی بیضی شکل را توصیف نمی کند. به گفته نیوتن، بدن سپس مسیری را مانند نوعی سه‌فویل توصیف می‌کند، مانند یک مدار بیضوی با خط چرخشی از اپدها. هوک در نامه بعدی خود به نیوتن اعتراض کرد و به این نکته اشاره کرد که مجراهای مدار یک جسم در حال سقوط تغییر نمی کنند. نیوتن به او پاسخی نداد، اما هوک به بهانه دیگری به او اضافه کرد آخرین نامهاز این چرخه: "اکنون باقی مانده است که خواص یک خط منحنی را ... ناشی از یک نیروی جاذبه مرکزی کشف کنیم، که تحت تأثیر آن، سرعت های فرار از یک حرکت مستطیل مماس یا یکنواخت در تمام فواصل معکوس با آن متناسب است. مربع های فاصله و من شک ندارم که با کمک روش شگفت انگیز شما به راحتی مشخص خواهید کرد که این منحنی باید چه نوع منحنی باشد و چه ویژگی هایی دارد...»

ما دقیقا نمی دانیم در چهار سال آینده چه اتفاقی افتاده و به چه ترتیبی رخ داده است. یادداشت های روزانه هوک در طول سال ها (و همچنین بسیاری از دست نوشته های دیگر او) متعاقباً به طرز عجیبی ناپدید شدند و نیوتن تقریباً هرگز آزمایشگاه خود را ترک نکرد. البته نیوتن که از نظارت خود ناامید شده بود، مجبور شد فوراً تجزیه و تحلیل مسئله را که به وضوح توسط هوک فرموله شده بود انجام دهد و احتمالاً به زودی نتایج اساسی اصلی خود را دریافت کرد، به ویژه وجود نیروهای مرکزی را که مشمول قانون بودند. مناطق و بیضی بودن مدارهای سیاره ای زمانی که مرکز ثقل در یکی از ترفندهای آنها پیدا می شود. در این مرحله، نیوتن ظاهراً توسعه اصولی را که بعدها در آن توسعه داد، در نظر گرفت آغازهانظام دنیا برای خودش کامل شد و بر این آرام گرفت.

در آغاز سال 1684 در لندن، ملاقات تاریخی بین رابرت هوک و ستاره شناس سلطنتی آینده ادموند هالی (که معمولاً در روسی هالی نامیده می شود) و معمار سلطنتی کریستوفر رن برگزار شد که در آن طرفین در مورد قانون جذب بحث کردند. / آر 2 و تعیین تکلیف بیضی بودن مدارها از قانون جذب. در آگوست همان سال، هالی به دیدار نیوتن رفت و از او پرسید که در مورد این مشکل چه فکر می کند. در پاسخ، نیوتن گفت که او قبلاً مدرکی دال بر بیضی بودن مدارها دارد و قول داد که محاسبات خود را پیدا کند.

رویدادهای بعدی از سینماتوگرافی تا قرن هفدهم شکل گرفت. سرعت. در پایان سال 1684، نیوتن اولین متن درخواستی مقاله ای در مورد قوانین حرکت را به انجمن سلطنتی لندن فرستاد. او تحت فشار هالی شروع به نوشتن یک رساله بزرگ کرد. او با تمام علاقه و فداکاری یک نابغه کار کرد و در نهایت آغازهادر مدت زمان شگفت انگیزی کوتاه - از یک و نیم تا دو و نیم سال نوشته شد. در بهار 1686 نیوتن متن اولین کتاب را به لندن ارائه کرد آغاز شدکه شامل فرمول بندی قوانین حرکت، دکترین نیروهای مرکزی در ارتباط با قانون نواحی و حل مسائل مختلف حرکت تحت تأثیر نیروهای مرکزی از جمله حرکت در امتداد مدارهای پیشین بود. او در ارائه خود حتی به تحلیل ریاضی که ایجاد کرده اشاره ای نمی کند و فقط از نظریه حدودی که خود ایجاد کرده و روش های هندسی کلاسیک پیشینیان استفاده می کند. بدون اشاره به منظومه شمسی، کتاب اول آغاز شدهمچنین شامل نمی شود. انجمن سلطنتی که با اشتیاق از کار نیوتن استقبال کرد، اما نتوانست هزینه انتشار آن را تامین کند: چاپ آغاز شدهالی خودش این کار را به دست گرفت. نیوتن از ترس جنجال، نظر خود را در مورد انتشار کتاب سوم تغییر داد. آغاز شداختصاص داده شده به توصیف ریاضی منظومه شمسی. با این حال، دیپلماسی هالی پیروز شد. در مارس 1687، نیوتن متن کتاب دوم را به لندن فرستاد که دکترین مقاومت هیدرو-آیرودینامیکی اجسام متحرک را توضیح می‌داد و در سکوت علیه نظریه گرداب‌های دکارت معطوف بود و در 4 آوریل، هالی کتاب سوم نهایی را دریافت کرد. آغاز شد- در مورد نظام جهان در 5 ژوئیه 1687، چاپ کل اثر به پایان رسید. سرعتی که هالی انتشار را با آن انجام داد آغاز شدسیصد سال پیش، به خوبی می تواند به عنوان نمونه ای برای انتشارات مدرن باشد. حروفچینی (از نسخه خطی!)، تصحیح و چاپ کتاب دوم و سوم آغاز شد، که کمی بیش از نیمی از کل ترکیب را تشکیل می داد ، دقیقاً چهار ماه طول کشید.

در آماده سازی آغاز شدبرای چاپ، هالی سعی کرد نیوتن را متقاعد کند که باید به نحوی به نقش هوک در ایجاد قانون گرانش جهانی توجه کند. با این حال، نیوتن خود را تنها به ذکر بسیار مبهم از هوک محدود کرد و با اظهارات خود سعی کرد بین هوک، هالی و رن نیز فاصله بیندازد.

دیدگاه نیوتن در مورد نقش اثبات های ریاضی در اکتشافات، به طور کلی، بسیار عجیب و غریب است - حداقل زمانی که ما در مورددر مورد اولویت خودش بنابراین، نیوتن نه تنها شایستگی های هوک را تشخیص نداد در فرمول بندی قانون گرانش جهانی و فرمول بندی مسئله حرکت سیاره ها، اما او معتقد بود که آن دو جمله ای که ما دو قانون اول کپلر می نامیم متعلق به او است - نیوتن، زیرا او بود که این قوانین را به عنوان پیامدهایی از نظریه ریاضی نیوتن تنها قانون سوم خود را به کپلر واگذار کرد که فقط به عنوان قانون کپلر در آن ذکر شد آغازها.

امروزه، ما هنوز باید نقش برجسته هوک را به عنوان سلف نیوتن در درک مکانیک منظومه شمسی بشناسیم. S.I. Vavilov این ایده را با کلمات زیر فرموله کرد: "بنویس آغازهادر قرن 17 هیچ کس به جز نیوتن نمی توانست، اما نمی توان مناقشه کرد که برنامه، طرح آغاز شداولین بار توسط هوک ترسیم شد."

پس از اتمام انتشار آغاز شد، ظاهراً نیوتن دوباره خود را در آزمایشگاه (ال)شیمیایی خود جدا کرد. سالهای پایانی او در کمبریج در دهه 1690 با افسردگی روانی شدیدی همراه بود. سپس شخصی با احتیاط اطراف نیوتن را احاطه کرد و از انتشار گسترده شایعات در مورد بیماری او جلوگیری کرد و در نتیجه اطلاعات کمی در مورد وضعیت واقعی امور وجود دارد.

در بهار سال 1696، نیوتن پست سرپرست (واردن) ضرابخانه را دریافت کرد و از کمبریج به لندن نقل مکان کرد. در اینجا نیوتن بلافاصله درگیر فعالیت های سازمانی و اداری شد؛ تحت رهبری او، در سال های 1696-1698، کار عظیمی برای ضرب مجدد تمام سکه های انگلیسی انجام شد. در سال 1700 به سمت مدیر (استاد) پردرآمد ضرابخانه منصوب شد که تا زمان مرگش در این سمت بود. در بهار 1703، رابرت هوک، مخالف آشتی ناپذیر و ضد نیوتن درگذشت. مرگ هوک به نیوتن آزادی کامل در انجمن سلطنتی لندن داد و در جلسه سالانه بعدی، نیوتن به عنوان رئیس آن انتخاب شد و این صندلی را برای ربع قرن اشغال کرد.

در لندن به دادگاه مراجعه کرد. در سال 1705 ملکه آن او را به مقام شوالیه رساند. به زودی سر اسحاق نیوتن به غرور ملی عمومی انگلستان تبدیل شد. بحث از مزیت‌های نظام فلسفی او نسبت به دکارتی و اولویت او در رابطه با لایب‌نیتس در کشف حساب بی‌نهایت کوچک، عنصری ضروری برای گفتگو در جامعه تحصیل‌کرده شد.

خود نیوتن در آخرین سالهای زندگی خود زمان زیادی را به الهیات و تاریخ باستانی و کتاب مقدس اختصاص داد.

او در 31 مارس 1727، در سن 85 سالگی، در خانه روستایی خود، در حالی که لیسانس بود، درگذشت، و مخفیانه از مراسم مقدس سرباز زد و ثروت بسیار قابل توجهی از خود به جای گذاشت. یک هفته بعد، خاکستر او به طور رسمی در مکان افتخاری در کلیسای وست مینستر قرار داده شد.

مجموعه نسبتاً کاملی از آثار نیوتن در پنج جلد (1779-1785) در لندن منتشر شد. با این حال، آثار و دست نوشته‌های او تنها در اواسط قرن بیستم، زمانی که 7 جلد از مکاتبات او منتشر شد، شروع به مطالعه عمیق‌تر کردند. مکاتبه، 1959-1977) و 8 جلد نسخه خطی ریاضی ( مقالات ریاضی، 1967-1981). به زبان روسی منتشر شده است اصول ریاضی فلسفه طبیعینیوتن (نسخه اول - 1915/1916، آخرین - 1989)، او اپتیک(1927) و سخنرانی در مورد اپتیک(1945)، انتخاب شد ریاضی کار کردن(1937) و نکاتی در مورد کتاب« حضرت دانیال و آخرالزمان سنت. جوانا"(1916).

گلب میخائیلوف

فیزیکدان، ریاضیدان و ستاره شناس بزرگ انگلیسی. نویسنده اثر بنیادی «اصول ریاضی فلسفه طبیعی» (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) که در آن قانون گرانش جهانی و به اصطلاح قوانین نیوتن را توصیف کرد که پایه‌های مکانیک کلاسیک را پایه‌گذاری کرد. او حساب دیفرانسیل و انتگرال، نظریه رنگ و بسیاری دیگر از نظریه های ریاضی و فیزیکی را توسعه داد.

اسحاق نیوتن، پسر یک کشاورز کوچک اما مرفه، در دهکده وولستورپ (لینکلنشایر)، در سال مرگ گالیله و در آستانه 2018 به دنیا آمد. جنگ داخلی. پدر نیوتن زنده نماند تا پسرش را ببیند. این پسر مریض و زودرس به دنیا آمد، اما همچنان زنده ماند و 84 سال زندگی کرد. نیوتن تولد در کریسمس را نشانه خاصی از سرنوشت می دانست.

حامی پسر، عموی مادرش، ویلیام آیسکوف بود. پس از فارغ التحصیلی از مدرسه (1661)، نیوتن وارد کالج ترینیتی (کالج تثلیث مقدس) در دانشگاه کمبریج شد. حتی پس از آن، شخصیت قدرتمند او شکل گرفت - دقت علمی، میل به رسیدن به ته چیزها، عدم تحمل فریب و ظلم، بی تفاوتی نسبت به شهرت عمومی. به گفته معاصران، نیوتن در کودکی منزوی و منزوی بود، عاشق خواندن و ساخت اسباب بازی های فنی بود: ساعت، آسیاب و غیره.

ظاهراً پشتوانه علمی و الهام بخش کار نیوتن عمدتاً فیزیکدانان بودند: گالیله، دکارت و کپلر. نیوتن کار خود را با ترکیب آنها در یک سیستم جهانی جهان تکمیل کرد. دیگر ریاضیدانان و فیزیکدانان تأثیر کمتر اما قابل توجهی داشتند: اقلیدس، فرما، هویگنس، مرکاتور، والیس. البته نمی توان تاثیر عظیم استاد بی واسطه اش بارو را دست کم گرفت.

به نظر می رسد که نیوتن بخش قابل توجهی از اکتشافات ریاضی خود را در دوران دانشجویی، در «سالهای طاعون» 1664-1666 انجام داد. در سن 23 سالگی، او قبلاً به روش‌های حساب دیفرانسیل و انتگرال، از جمله گسترش سری توابع و آنچه که بعدها فرمول نیوتن-لایب‌نیتس نامیده شد، مسلط بود. در همان زمان، به گفته او، او قانون گرانش جهانی را کشف کرد، یا بهتر است بگوییم، او متقاعد شد که این قانون از قانون سوم کپلر پیروی می کند. علاوه بر این، در طول این سال ها نیوتن ثابت کرد که رنگ سفید مخلوطی از رنگ ها است، فرمول "دوجمله ای نیوتن" را برای یک توان منطقی دلخواه (از جمله موارد منفی) به دست آورد.

1667: طاعون فروکش کرد و نیوتن به کمبریج بازگشت. یکی از اعضای کالج ترینیتی انتخاب شد و در سال 1668 استاد شد.

در سال 1669، نیوتن به عنوان استاد ریاضیات، جانشین بارو انتخاب شد. بارو به لندن نیوتن «تحلیل با معادلات تعداد نامتناهی عبارات» که حاوی خلاصه ای فشرده از برخی از مهم ترین اکتشافات او در تحلیل بود، فرستاد. در انگلستان و خارج از آن شهرت زیادی به دست آورد. نیوتن در حال آماده سازی نسخه کامل این اثر است، اما هنوز نتوانسته ناشر پیدا کند. تنها در سال 1711 منتشر شد.

آزمایشات در اپتیک و تئوری رنگ ادامه دارد. نیوتن انحراف کروی و رنگی را مطالعه می کند. برای کاهش آنها به حداقل، او یک تلسکوپ بازتابی مختلط (عدسی و آینه کروی مقعر که خودش آن را صیقل می دهد) می سازد. او به طور جدی به کیمیاگری علاقه دارد و آزمایش های شیمیایی زیادی انجام می دهد.

1672: نمایش بازتابنده در لندن - نظرات تحسین برانگیز جهانی. نیوتن مشهور می شود و به عضویت انجمن سلطنتی (آکادمی علوم بریتانیا) انتخاب می شود. بعدها بازتاب دهنده های بهبود یافته این طرح به ابزار اصلی ستاره شناسان تبدیل شدند و با کمک آنها کهکشان های دیگر، جابجایی های قرمز و غیره کشف شدند.

مناقشه ای بر سر ماهیت نور با هوک، هویگنز و دیگران آغاز می شود. نیوتن برای آینده عهد می بندد: درگیر اختلافات علمی نشود.

1680: نیوتن نامه ای از هوک دریافت کرد که در آن قانون گرانش جهانی تدوین شده بود، که به گفته اولی، دلیل کار او در تعیین حرکات سیاره ای بود (البته مدتی به تعویق افتاد)، که موضوع آن را تشکیل داد. پرینسیپیا متعاقباً، به دلایلی، نیوتن، شاید به دلیل مشکوک بودن هوک به قرض گرفتن غیرقانونی برخی از نتایج قبلی خود از نیوتن، نمی‌خواهد هیچ یک از شایستگی‌های هوک را در اینجا تشخیص دهد، اما سپس با این کار موافقت می‌کند، هرچند با اکراه و نه کاملاً.

1684-1686: کار بر روی "اصول ریاضی فلسفه طبیعی" (کل کار سه جلدی در سال 1687 منتشر شد). دکارتی ها شهرت جهانی یافتند و انتقادات شدیدی به دست آوردند: قانون گرانش جهانی اقدامات دوربردی را معرفی می کند که با اصول دکارت ناسازگار است.

1696: با فرمان سلطنتی، نیوتن به عنوان سرپرست ضرابخانه (از 1699 - مدیر) منصوب شد. او به شدت اصلاحات پولی را دنبال می کند و اعتماد به سیستم پولی بریتانیا را که توسط پیشینیانش کاملاً نادیده گرفته شده بود، باز می گرداند.

1699: آغاز یک مناقشه با اولویت آشکار با لایب نیتس، که در آن حتی افراد حاکم درگیر بودند. این نزاع پوچ بین دو نابغه برای علم گران تمام شد - مکتب ریاضی انگلیسی به زودی برای یک قرن تمام پژمرده شد و مکتب اروپایی بسیاری از ایده های برجسته نیوتن را نادیده گرفت و بعداً آنها را دوباره کشف کرد. در این قاره، نیوتن به سرقت نتایج هوک، لایب نیتس و ستاره شناس فلمستید و همچنین بدعت متهم شد. حتی مرگ لایب نیتس (1716) نیز درگیری را خاموش نکرد.

1703: نیوتن به عنوان رئیس انجمن سلطنتی انتخاب شد که بیست سال بر آن حکومت کرد.

1705: ملکه آن شوالیه نیوتن. از این به بعد او سر اسحاق نیوتن است. برای اولین بار در تاریخ انگلستان، عنوان شوالیه به دلیل شایستگی علمی اعطا شد.

نیوتن سال های آخر عمر خود را وقف نوشتن گاهشماری پادشاهی های باستانی کرد که حدود 40 سال روی آن کار کرد و ویرایش سوم عناصر را آماده کرد.

در سال 1725، سلامت نیوتن به طور قابل توجهی رو به وخامت گذاشت (بیماری سنگ)، و او به کنزینگتون در نزدیکی لندن نقل مکان کرد، جایی که در 20 مارس 1727 (31) شب در خواب درگذشت.

روی قبر او نوشته شده است:

در اینجا سر اسحاق نیوتن نهفته است، نجیب زاده ای که با ذهنی تقریباً الهی، اولین کسی بود که با مشعل ریاضیات حرکت سیارات، مسیرهای دنباله دارها و جزر و مد اقیانوس ها را ثابت کرد.

او تفاوت در پرتوهای نور و خواص مختلف رنگ‌هایی را که در یک زمان ظاهر می‌شوند، که هیچ‌کس قبلاً به آن مشکوک نبود، بررسی کرد. او که مفسر کوشا، حکیم و مؤمن طبیعت، قدمت و کتاب مقدس بود، با فلسفه خود عظمت خداوند متعال را تأیید کرد و با خلق و خوی خود سادگی انجیلی را بیان کرد.

بگذار انسانها خوشحال شوند که چنین زینتی از نوع بشر وجود داشته است.

به نام نیوتن:

دهانه های روی ماه و مریخ؛

واحد نیرو SI

مجسمه ای که در سال 1755 در کالج ترینیتی برای نیوتن ساخته شد، آیات زیر را از لوکرتیوس دارد:

Qui genus humanum ingenio superavit (او از نظر هوش برتر از نسل بشر بود)

فعالیت علمی

مرتبط با کار نیوتن عصر جدیددر فیزیک و ریاضی روش های تحلیلی قدرتمندی در ریاضیات ظاهر می شود و پیشرفتی در توسعه تجزیه و تحلیل و فیزیک ریاضی وجود دارد. در فیزیک، روش اصلی مطالعه طبیعت، ساخت مدل‌های ریاضی کافی از فرآیندهای طبیعی و تحقیق فشرده این مدل‌ها با استفاده سیستماتیک از تمام قدرت دستگاه جدید ریاضی است. قرون بعدی ثمربخشی استثنایی این رویکرد را ثابت کرده است.

به گفته A. Einstein "نیوتن اولین کسی بود که سعی کرد قوانین ابتدایی را تدوین کند که روند زمانی طبقه وسیعی از فرآیندها را در طبیعت با درجه بالایی از کامل بودن و دقت تعیین می کند" و "... با آثار خود دارای یک عمق عمیق بود. و تأثیر قوی بر کل جهان بینی به عنوان یک کل.»

تجزیه و تحلیل ریاضی

نیوتن حساب دیفرانسیل و انتگرال را همزمان با جی. لایب نیتس (کمی زودتر) و مستقل از او توسعه داد.

قبل از نیوتن، عملیات با بینهایت‌کوچک‌ها به یک نظریه واحد مرتبط نبودند و ویژگی تکنیک‌های مبتکرانه مجزا را داشتند (به روش تقسیم ناپذیرها مراجعه کنید)، حداقل هیچ فرمول‌بندی سیستماتیک منتشر شده و قدرت تکنیک‌های تحلیلی برای حل مسائل پیچیده مانند مسائل وجود نداشت. مکانیک آسمانی به طور کامل ایجاد تجزیه و تحلیل ریاضی حل مسائل مربوطه را تا حد زیادی تا حد زیادی در سطح فنی کاهش می دهد. مجموعه ای از مفاهیم، ​​عملیات و نمادها ظاهر شد که نقطه شروع شد پیشرفتهای بعدیریاضیات قرن بعدی، قرن هجدهم، قرن توسعه سریع و بسیار موفق روش های تحلیلی بود.

ظاهراً نیوتن از طریق روش‌های تفاوت به ایده تحلیل رسید که به طور گسترده و عمیق آن را مطالعه کرد. درست است ، نیوتن در "اصول" خود تقریباً از بی نهایت کوچک استفاده نکرد و به روش های اثبات باستانی (هندسی) پایبند بود ، اما در آثار دیگر او آزادانه از آنها استفاده کرد.

نقطه شروع حساب دیفرانسیل و انتگرال، کارهای کاوالیری و به ویژه فرما بود که قبلاً می دانستند (برای منحنی های جبری) چگونه مماس ها را ترسیم کنند، منحنی ها، نقاط عطف و انحنای یک منحنی را بیابند و مساحت قطعه آن را محاسبه کنند. . در میان دیگر پیشینیان، خود نیوتن از والیس، بارو و ستاره شناس اسکاتلندی جیمز گرگوری نام برد. هنوز مفهومی از یک تابع وجود نداشت؛ او همه منحنی ها را به صورت سینماتیکی به عنوان مسیرهای یک نقطه متحرک تفسیر کرد.

از قبل به عنوان یک دانش آموز، نیوتن متوجه شد که تمایز و ادغام عملیات معکوس متقابل هستند (ظاهراً اولین اثر منتشر شده حاوی این نتیجه در قالب تجزیه و تحلیل دقیق دوگانگی مسئله مساحت و مسئله مماس متعلق به معلم نیوتن بارو است).

برای تقریباً 30 سال نیوتن به خود زحمت نداد که نسخه تحلیلی خود را منتشر کند، اگرچه در نامه هایی (به ویژه به لایب نیتس) بسیاری از آنچه را که به دست آورده بود، با کمال میل به اشتراک می گذاشت. در همین حال، نسخه لایب نیتس از سال 1676 به طور گسترده و آشکار در سراسر اروپا گسترش یافته بود. تنها در سال 1693 اولین ارائه نسخه نیوتن - در قالب پیوستی به رساله جبر والیس - ظاهر شد. باید بپذیریم که اصطلاحات و نمادگرایی نیوتن در مقایسه با لایبنیتس نسبتاً ناشیانه است: شار (مشتق)، فلوئنتا (ضد مشتق)، لحظه قدر (دیفرانسیل)، و غیره. ریاضیات (اما این حرف قبلاً توسط گریگوری به همین معنی استفاده می شد) و حتی یک نقطه بالای حرف به عنوان نماد مشتق نسبت به زمان.

نیوتن بیانیه نسبتاً کاملی از اصول تجزیه و تحلیل را فقط در کار "درباره چهارچوب منحنی ها" (1704) منتشر کرد ، پیوستی به تک نگاری خود "اپتیک". تقریباً تمام مطالب ارائه شده در دهه 1670-1680 آماده بود، اما تنها اکنون گریگوری و هالی نیوتن را متقاعد کردند که این اثر را منتشر کند، که با 40 سال تأخیر، اولین کار چاپی نیوتن در زمینه تجزیه و تحلیل شد. در اینجا نیوتن مشتقاتی از مرتبه های بالاتر را معرفی کرد، مقادیر انتگرال توابع مختلف گویا و غیرمنطقی را پیدا کرد و مثال هایی از حل معادلات دیفرانسیل مرتبه 1 ارائه داد.

1711: سرانجام پس از 40 سال، "تحلیل توسط معادلات با تعداد نامتناهی عبارت" منتشر شد. نیوتن هم منحنی های جبری و هم منحنی های مکانیکی (سیکلوئید، کوادراتیکس) را به راحتی بررسی می کند. مشتقات جزئی ظاهر می شوند، اما به دلایلی هیچ قانونی برای افتراق کسرها و تابع پیچیدهاگرچه نیوتن آنها را می شناخت. با این حال، لایب نیتس قبلا آنها را در آن زمان منتشر کرده بود.

در همان سال، "روش تفاوت ها" منتشر شد، جایی که نیوتن یک فرمول درون یابی را برای ترسیم نقاط داده شده از (n + 1) با ابسیساهای مساوی یا نامساوی منحنی سهمی از مرتبه n ارائه کرد. این تفاوت آنالوگ فرمول تیلور است.

1736: اثر نهایی، "روش شارها و سری های بی نهایت" پس از مرگ منتشر شد، که در مقایسه با "تحلیل با معادلات" پیشرفت قابل توجهی داشت. مثال‌های متعددی از یافتن منحنی‌ها، مماس‌ها و نرمال‌ها، محاسبه شعاع‌ها و مراکز انحنا در مختصات دکارتی و قطبی، یافتن نقاط عطف و ... آورده شده است. در همین کار، ربع‌بندی و راست‌کردن منحنی‌های مختلف انجام شد.

لازم به ذکر است که نیوتن نه تنها تجزیه و تحلیل را به طور کامل توسعه داد، بلکه تلاش کرد تا اصول آن را کاملاً اثبات کند. اگر لایب‌نیتس به ایده بی‌نهایت‌های واقعی تمایل داشت، آنگاه نیوتن (در اصل) نظریه‌ای کلی در مورد عبور به حدود ارائه کرد که تا حدودی آن را «روش روابط اول و آخر» نامید. اصطلاح مدرن "آهک" استفاده می شود، اگرچه هیچ توصیف روشنی از ماهیت این اصطلاح وجود ندارد، که حاکی از درک شهودی است.

نظریه حدود در 11 لم در کتاب اول عناصر آمده است. یک لم نیز در کتاب دوم آمده است. نه حساب حدود وجود دارد، نه دلیلی بر منحصر به فرد بودن حد وجود دارد و نه ارتباط آن با بینهایت کوچک آشکار شده است. با این حال، نیوتن به درستی به سختگیری بیشتر این رویکرد در مقایسه با روش "خشن" تقسیم ناپذیرها اشاره می کند.

با وجود این، نیوتن در کتاب دوم، با معرفی لحظه‌ها (دیفرانسیل) دوباره موضوع را خلط می‌کند و در واقع آن‌ها را بی‌نهایت کوچک‌های واقعی می‌داند.

سایر دستاوردهای ریاضی

نیوتن اولین اکتشافات ریاضی خود را در سال‌های دانشجویی انجام داد: طبقه‌بندی منحنی‌های جبری مرتبه 3 (منحنی‌های مرتبه 2 توسط فرما مورد مطالعه قرار گرفت) و بسط دوجمله‌ای یک درجه دلخواه (نه لزوماً صحیح) که از آن نظریه نیوتن است. سری های بی نهایت آغاز شد - ابزار جدید و قدرتمند تجزیه و تحلیل. نیوتن بسط سری را روش اصلی و کلی تحلیل توابع می دانست و در این امر به اوج تسلط رسید. او از سری برای محاسبه جداول، حل معادلات (از جمله دیفرانسیل) و مطالعه رفتار توابع استفاده کرد. نیوتن توانست برای تمام توابعی که در آن زمان استاندارد بودند، بسط پیدا کند.

در سال 1707، کتاب "حساب جهانی" منتشر شد. انواع روش های عددی را ارائه می دهد.

نیوتن همیشه پول می داد توجه بزرگحل تقریبی معادلات روش معروف نیوتن امکان یافتن ریشه معادلات را با سرعت و دقت غیرقابل تصور قبلی فراهم کرد (منتشر شده در جبر والیس، 1685). ظاهر مدرنروش تکراری نیوتن توسط جوزف رافسون (1690) معرفی شد.

قابل ذکر است که نیوتن اصلاً علاقه ای به نظریه اعداد نداشت. ظاهراً فیزیک برای او بسیار به ریاضیات نزدیکتر بود.

نظریه گرانش

ایده نیروی جهانی گرانش بارها قبل از نیوتن بیان شد. پیش از این، اپیکور، کپلر، دکارت، هویگنس، هوک و دیگران در مورد آن فکر می کردند. کپلر معتقد بود که گرانش با فاصله تا خورشید نسبت معکوس دارد و فقط در صفحه دایره البروج گسترش می یابد. دکارت آن را نتیجه گرداب های موجود در اتر می دانست. با این حال، حدس و گمان هایی از طرف وجود داشت فرمول صحیح(بولیالد، رن، هوک)، و حتی کاملاً جدی (با استفاده از همبستگی فرمول هویگنز برای نیروی گریز از مرکز و قانون سوم کپلر برای مدارهای دایره‌ای) اثبات شده است. اما قبل از نیوتن، هیچ کس قادر نبود قانون گرانش (نیرویی که نسبت معکوس با مجذور فاصله دارد) و قوانین حرکت سیارات (قوانین کپلر) را به طور واضح و قطعی به هم متصل کند.

توجه به این نکته حائز اهمیت است که نیوتن به سادگی یک فرمول پیشنهادی برای قانون گرانش جهانی منتشر نکرد، بلکه در واقع یک مدل ریاضی کامل را در چارچوب یک رویکرد کاملاً توسعه‌یافته، کامل، صریح و سیستماتیک به مکانیک پیشنهاد کرد:

قانون جاذبه؛

قانون حرکت (قانون دوم نیوتن)؛

سیستم روشهای تحقیق ریاضی (تحلیل ریاضی).

در مجموع، این سه گانه برای مطالعه کامل پیچیده ترین حرکات اجرام آسمانی کافی است و در نتیجه پایه های مکانیک سماوی را ایجاد می کند. قبل از اینشتین، هیچ اصلاحیه اساسی در این مدل مورد نیاز نبود، اگرچه دستگاه ریاضی بسیار توسعه یافته بود.

نظریه گرانش نیوتن سال ها بحث و انتقاد از مفهوم کنش دوربرد را به همراه داشت.

اولین استدلال به نفع مدل نیوتنی، استخراج دقیق قوانین تجربی کپلر بر اساس آن بود. مرحله بعدی تئوری حرکت دنباله دارها و ماه بود که در «اصول» آمده است. بعدها، با کمک گرانش نیوتنی، تمام حرکات مشاهده شده اجرام سماوی با دقت بالا توضیح داده شد. این یک شایستگی بزرگ Clairaut و Laplace است.

اولین اصلاحات قابل مشاهده در نظریه نیوتن در نجوم (توضیحات نسبیت عام) تنها بیش از 200 سال بعد (تغییر حضیض عطارد) کشف شد. با این حال، آنها در منظومه شمسی نیز بسیار کوچک هستند.

نیوتن علت جزر و مد را نیز کشف کرد: گرانش ماه (حتی گالیله جزر و مد را یک اثر گریز از مرکز می دانست). علاوه بر این، او با پردازش داده های چندین ساله در مورد ارتفاع جزر و مد، جرم ماه را با دقت خوبی محاسبه کرد.

یکی دیگر از پیامدهای گرانش، پیشروی محور زمین بود. نیوتن دریافت که به دلیل مایل بودن زمین در قطب ها، محور زمین تحت تأثیر جاذبه ماه و خورشید یک جابجایی آرام ثابت با دوره ای 26000 ساله را تجربه می کند. در نتیجه مشکل باستانی"پیش بینی اعتدال" (اولین بار توسط هیپارخوس ذکر شد) یک توضیح علمی پیدا کرده است.

اپتیک و نظریه نور

نیوتن اکتشافات اساسی در اپتیک انجام داد. او اولین تلسکوپ آینه ای (بازتابنده) را ساخت که در آن، بر خلاف تلسکوپ های عدسی محض، انحراف رنگی وجود نداشت. او همچنین پراکندگی نور را کشف کرد و نشان داد که نور سفید به دلیل انکسار متفاوت پرتوهای رنگ های مختلف هنگام عبور از منشور به رنگ های رنگین کمان تجزیه می شود و پایه های نظریه صحیح رنگ ها را پایه گذاری کرد.

در این دوره تئوری های نظری زیادی در مورد نور و رنگ وجود داشت. اساساً، آنها بین دیدگاه ارسطو ("رنگ های مختلف مخلوطی از نور و تاریکی در نسبت های مختلف هستند") و دکارت ("رنگ های مختلف زمانی ایجاد می شوند که ذرات نور با سرعت های مختلف می چرخند" مبارزه کردند. هوک در Micrographia خود (1665)، گونه‌ای از دیدگاه‌های ارسطویی را پیشنهاد کرد. بسیاری معتقد بودند که رنگ ویژگی نور نیست، بلکه یک جسم روشن است. اختلاف عمومی با اکتشافات در قرن هفدهم تشدید شد: پراش (1665، گریمالدی)، تداخل (1665، هوک)، شکست مضاعف (1670، اراسموس بارتولین، مطالعه هویگنس)، تخمین سرعت نور (1675). ، رومر)، پیشرفت های قابل توجهی در تلسکوپ ها. هیچ نظریه ای از نور وجود نداشت که با همه این حقایق سازگار باشد.

نیوتن در سخنرانی خود برای انجمن سلطنتی، ارسطو و دکارت را رد کرد و به طور قانع کننده ای ثابت کرد که نور سفید اولیه نیست، بلکه از اجزای رنگی با زوایای شکست متفاوت تشکیل شده است. این اجزا اولیه هستند - نیوتن با هیچ ترفندی نمی توانست رنگ آنها را تغییر دهد. بنابراین، احساس ذهنی رنگ پایه عینی محکمی دریافت کرد - ضریب شکست.

نیوتن نظریه ریاضی حلقه های تداخل کشف شده توسط هوک را ایجاد کرد که از آن به بعد "حلقه های نیوتن" نامیده می شوند.

در سال 1689، نیوتن تحقیقات در زمینه اپتیک را متوقف کرد - طبق یک افسانه گسترده، او متعهد شد که در طول زندگی هوک، که دائماً نیوتن را با انتقادهایی که برای دومی دردناک بود، چیزی در این زمینه منتشر نکند. در هر صورت، در سال 1704، یک سال بعد از مرگ هوک، تک نگاری "اپتیک" منتشر شد. در طول زندگی نویسنده، «اپتیک» مانند «اصول» سه نسخه و ترجمه های زیادی را پشت سر گذاشت.

کتاب یک تک نگاری شامل اصول اپتیک هندسی، دکترین پراکندگی نور و ترکیب است. سفیدبا کاربردهای مختلف

کتاب دوم: تداخل نور در صفحات نازک.

کتاب سوم: پراش و قطبش نور. نیوتن قطبش را در طول انکسار دوگانه به حقیقت نزدیکتر از هویگنس (یکی از حامیان ماهیت موجی نور) توضیح داد، اگرچه توضیح خود این پدیده با روح نظریه انتشار نور ناموفق بود.

نیوتن را اغلب طرفدار نظریه جسمی نور می دانند. در واقع، طبق معمول، او "فرضیه هایی را اختراع نکرد" و به آسانی اعتراف کرد که نور نیز می تواند با امواج در اتر مرتبط باشد. نیوتن در مونوگراف خود مدل ریاضی پدیده های نور را به تفصیل توضیح داد و مسئله حامل فیزیکی نور را کنار گذاشت.

آثار دیگر در فیزیک

نیوتن اولین کسی بود که بر اساس قانون بویل-ماریوت سرعت صوت را در گاز بدست آورد.

او سفتی زمین در قطب ها را تقریباً 1:230 پیش بینی کرد. در همان زمان، نیوتن از یک مدل سیال همگن برای توصیف زمین استفاده کرد، قانون گرانش جهانی را اعمال کرد و نیروی گریز از مرکز را در نظر گرفت. در همان زمان، هویگنز محاسبات مشابهی را بر اساس دلایل مشابه انجام داد؛ او گرانش را طوری در نظر گرفت که گویی منبع آن در مرکز سیاره است، زیرا ظاهراً او به ماهیت جهانی نیروی گرانش، یعنی در نهایت، اعتقاد نداشت. او گرانش لایه سطحی تغییر شکل یافته سیاره را در نظر نگرفت. بر این اساس، هویگنز فشردگی کمتر از نصف نیوتن را پیش‌بینی کرد، 1:576. علاوه بر این، کاسینی و دیگر دکارتی ها استدلال کردند که زمین فشرده نیست، بلکه مانند یک لیمو در قطب ها برآمده است. متعاقباً، اگرچه بلافاصله (اولین اندازه‌گیری‌ها نادرست بودند)، اندازه‌گیری‌های مستقیم (Clerot، 1743) درستی نیوتن را تأیید کرد. فشرده سازی واقعی 1:298 است. دلیل تفاوت این مقدار با مقدار پیشنهادی نیوتن به نفع هویگنز این است که مدل یک مایع همگن هنوز کاملاً دقیق نیست (چگالی به میزان قابل توجهی با عمق افزایش می یابد). یک نظریه دقیق تر، به صراحت با در نظر گرفتن وابستگی چگالی به عمق، تنها در قرن 19 توسعه یافت.

کارهای دیگر

به موازات تحقیقاتی که پایه و اساس سنت علمی (فیزیکی و ریاضی) کنونی را بنا نهاد، نیوتن زمان زیادی را به کیمیاگری و همچنین الهیات اختصاص داد. او هیچ اثری در مورد کیمیاگری منتشر نکرد و تنها نتیجه شناخته شده این سرگرمی طولانی مدت مسمومیت جدی نیوتن در سال 1691 بود.

این متناقض است که نیوتن، که سالها در کالج تثلیث مقدس کار می کرد، ظاهراً خودش به تثلیث اعتقاد نداشت. پژوهشگران آثار کلامی او مانند ال مور معتقدند که دیدگاه های مذهبی نیوتن به آریانیسم نزدیک بوده است.

نیوتن نسخه مخصوص به خود را از گاهشماری کتاب مقدس ارائه کرد و آن را پشت سر گذاشت مقدار قابل توجهینسخه های خطی در مورد این مسائل. علاوه بر این، او تفسیری بر آخرالزمان نوشت. نسخه های خطی الهیات نیوتن اکنون در اورشلیم، در کتابخانه ملی نگهداری می شود.

آثار مخفی اسحاق نیوتن

همانطور که مشخص است، اندکی قبل از پایان عمر، اسحاق تمام نظریه های ارائه شده توسط خود را رد کرد و اسنادی را که حاوی راز رد آنها بود سوزاند: برخی شک نداشتند که همه چیز دقیقاً همینطور است، در حالی که برخی دیگر معتقدند که چنین اقداماتی به سادگی پوچ خواهد بود و ادعا می کند که بایگانی با اسناد کامل است، اما فقط به تعداد معدودی تعلق دارد...

اسحاق نیوتن دانشمند نظری بزرگ انگلیسی است. سال های زندگی نیوتن 1642-1727 است. زندگی به نابغه بزرگ رحم نکرد. دانشمند غم، درد و تنهایی زیادی را متحمل شد. مشکلات مالی، فشار اجتماعی، رد عقاید، مرگ مادر، اختلال روانی. نیوتن بزرگ از همه چیز جان سالم به در برد و خود را به جهان داد ایده های درخشاندستگاه های جهان و کیهان زندگینامه مختصر دانشمنددر این مقاله ارائه شده است.

دوران کودکی یک دانشمند جوان

نیوتن در خانواده ای کشاورز با درآمد کمی به دنیا آمد. چند ماه قبل از تولد پدرش فوت کرد. کودک بسیار ضعیف و نارس به دنیا آمد. همه اقوام معتقد بودند که او زنده نخواهد ماند. مرگ و میر نوزادان در آن سال ها به سادگی وحشتناک بود. بچه آنقدر کوچک بود که در یک دستکش پشمی جا می شد. پسر از این دستکش بدبخت دو بار روی زمین افتاد و با سرش برخورد کرد.

پسر در سه سالگی تحت مراقبت پدربزرگ و مادربزرگش باقی می ماند، زیرا مادرش برای دومین بار ازدواج می کند و می رود. او بعداً با مادرش ملاقات خواهد کرد.

اسحاق به عنوان یک کودک بسیار ضعیف و بیمار بزرگ شد. کاملاً بود شخصیت درونگرا- "چیزی به خودی خود." کودک بسیار کنجکاو بود و اشیاء مختلفی درست می کرد: بادبادک های کاغذی، گاری با پدال، آسیاب و غیره. علاقه او به مطالعه خیلی زود از خواب بیدار شد. او اغلب با یک کتاب به باغ بازنشسته می شد و می توانست ساعت ها مطالب را مطالعه کند.

در سال 1660، آیزاک وارد دانشگاه کمبریج شد. او یکی از آنها بود دانش آموزان محروماز این رو علاوه بر تحصیل، خدمت به کارکنان دانشگاه از جمله وظایف وی بود.

مطالعه پدیده های نوری

در سال 1665 به نیوتن مدرک کارشناسی ارشد هنر اعطا شد. در همان سال اپیدمی طاعون در انگلستان آغاز شد. اسحاق در وولستورپ ساکن می شود. در اینجا بود که او شروع به مطالعه اپتیک برای درک ماهیت نور کرد. او در حال درس خواندن است انحراف رنگی، صدها آزمایش را انجام می دهد که کلاسیک شده اند و در آنها استفاده می شود موسسات آموزشیهنوز.

این دانشمند در ابتدا در حین مطالعه اپتیک اظهار داشت ماهیت موجی نور. نور به شکل امواج در اتر حرکت می کند. سپس او این نظریه را رها کرد و متوجه شد که اتر باید دارای درجه خاصی از ویسکوزیته باشد که مانع حرکت اجسام کیهانی شود، که در واقعیت اتفاق نمی افتد.

با گذشت زمان، دانشمند به ایده ماهیت جسمی نور می رسد. او آزمایش هایی را در مورد شکست نور، فرآیندهای بازتاب و جذب طیف انجام می دهد.

قوانین مکانیک

به تدریج، از آزمایشات با نور، درک دانشمند از فیزیک جهان اطراف شروع به ظهور می کند. این زاییده فکر اصلی نیوتن خواهد بود. نیوتن ماده و قوانین حرکت آن در فضا را مطالعه می کند:

1. به لطف مطالعات حرکت، او به این ایده می رسد که اگر هیچ تأثیر قابل توجهی بر روی یک جسم وجود نداشته باشد، آنگاه به طور یکنواخت و مستقیم در فضا حرکت می کند. این نتیجه را قانون اول نیوتن می نامند.
2. دومی بیان می کند که اجسام متحرک می توانند تحت تأثیر نیروهای اعمال شده به این اجسام شتاب بگیرند. شتاب با نیروهای وارده به بدن نسبت مستقیم و با جرم نسبت معکوس دارد. از پیامدهای این قانون است که درک مشکلات نیروهای کاربردی به دست می آید: چه نوع نیروهایی هستند، چگونه عمل می کنند، چگونه به وجود می آیند.
3. و بالاخره قانون سوم قانون مقابله است. نیروی عمل برابر با نیروی واکنش است. با همان نیرویی که به دیوار فشار می دهم، با همان نیرویی که به من فشار می آورد.

قانون جاذبه

یکی از دستاوردهای اصلی نیوتن کشف قانون گرانش جهانی است. افسانه ای وجود دارد که دانشمندی زیر درخت سیبی در باغ نشسته بود و سیبی روی سرش افتاد. این برای دانشمند روشن شد: همه بدن ها به سمت یکدیگر کشیده می شوند. محاسبات اشتباه روی کاغذ شروع شد، فرمول های بی پایان و در نهایت نتیجه - نیروی جاذبه بین اجسام متناسب با جرم آنها و با مجذور فاصله بین آنها نسبت معکوس دارد. این فرمول حرکت سیارات و اجرام کیهانی را توضیح می دهد. بسیاری از فیزیکدانان با این نظریه مخالفت کردند، زیرا کاربرد آن بسیار مشکوک به نظر می رسید.

کار در کمبریج

پس از فروکش طاعون، نیوتن به کمبریج بازگشت و در سال 1668 به بخش ریاضیات پیوست. در این زمان او قبلاً در محافل باریک به عنوان نویسنده دو جمله ای، نظریه شار - حساب انتگرال شناخته می شد.

او در حین کار به عنوان معلم، تلسکوپ را بهبود می بخشد - یک تلسکوپ بازتابی ایجاد می کند. اختراع مورد ارزیابی قرار گرفت نمایندگان انجمن سلطنتی لندن. نیوتن دعوت نامه ای برای عضویت دریافت می کند. اما به بهانه اینکه چیزی برای پرداخت حق عضویت ندارد، امتناع می کند. او اجازه داشت به صورت رایگان عضو باشگاه شود.

در سال 1869، مادر نیوتن به شدت به بیماری تیفوس مبتلا شد و در بستر بیماری بود. نیوتن مادرش را بسیار دوست داشت و 24 ساعت شبانه روز را بر بالین بیمار او می گذراند. خودش داروی او را تهیه کرد و از او مراقبت کرد. با این حال، بیماری پیشرفت کرد و به زودی مادر درگذشت.

عضویت در جامعه برای نیوتن دردناک بود. ایده های او اغلب بسیار مخالف تلقی می شد که این دانشمند را به شدت ناراحت می کرد. این موضوع بر سلامتی او نیز تأثیر گذاشت. استرس و اضطراب مداوم منجر به اختلال روانی شد. در سال 1692 آتش سوزی شد و تمام دست نوشته ها و آثار او سوختند.

در همان سال نیوتن به شدت بیمار شد. او دو سال از بیماری روانی رنج می برد. او از درک آثار خود دست کشید.

نیاز مداوم به پول و تنهایی نیز باعث بیماری او شد.

در سال 1699، نیوتن به عنوان سرپرست و مدیر ضرابخانه منصوب شد. این وضعیت مالی دانشمند را بهبود بخشید. و در سال 1703 به عنوان رئیس انجمن سلطنتی لندن انتخاب شد و نشان شوالیه به او اعطا شد.

آثار منتشر شده

اجازه دهید کارهای اصلی این دانشمند را که منتشر شده است فهرست کنیم:

• "اصول ریاضی فلسفه طبیعی"؛
• "اپتیک".

زندگی شخصی نیوتن

نیوتن تمام زندگی خود را تنها گذراند. هیچ اشاره ای به شرکا و شرکای زندگی او وجود ندارد. اعتقاد بر این است که اسحاق در تمام زندگی خود تنها بوده است. این، البته، بر تبدیل انرژی جنسی او به پتانسیل خلاق تأثیر گذاشت. اما همین واقعیت مبنایی برای اختلالات عاطفی او بود.

این دانشمند در سال های بلوغ خود دارای ثروت مالی زیادی بود و بسیار سخاوتمندانه پول خود را بین نیازمندان تقسیم می کرد. گفت: اگر در طول عمرت به مردم کمک نکنی، به این معناست که هرگز به کسی کمک نکرده ای. از همه حمایت کرد بستگان دور، برای مدتی به محلی که در آن بزرگ شده بود کمک مالی کرد و برای دانش آموزان مستعد و توانا بورسیه های تحصیلی انفرادی تعیین کرد (مثلاً مکلارین ، ریاضیدان مشهور).

اسحاق نیوتن در طول زندگی خود بسیار متواضع و خجالتی بود. او برای مدت طولانیبه همین دلیل آثارش را منتشر نکرد. او با داشتن رتبه مدیر ضرابخانه، با کارمندان بسیار نرم بود. او هرگز نسبت به دانش آموزان بی ادب نبود و آنها را تحقیر نمی کرد. اگرچه دومی اغلب استاد را مسخره می کرد.

اسحاق نیوتن در طول زندگی خود عکس نگرفت ، زیرا در آن زمان عکاسی هنوز اختراع نشده بود ، اما تعداد زیادی پرتره از این دانشمند وجود دارد.

از سال 1725، نیوتن، در سنین بالا، کار را متوقف کرد. در سال 1727، موج جدیدی از اپیدمی طاعون در بریتانیای کبیر آغاز شد. نیوتن با این کار بیمار می شود بیماری وحشتناکو می میرد. در انگلستان به احترام این دانشمند بزرگ عزاداری برگزار می شود. او در کلیسای وست مینستر به خاک سپرده شده است. بر روی سنگ قبر او کتیبه ای وجود دارد: بگذار آنهایی که اکنون زنده‌اند خوشحال شوند که چنین زیبایی نسل بشر در دنیایشان بوده است.»