Newton in njegova znanstvena odkritja. Newtonova zgodovina

Datum rojstva: 4. januar 1643
Datum smrti: 31. marec 1727
Kraj rojstva: Woolsthorpe, Lincolnshire, Združeno kraljestvo

Isaac Newton– znan kot fizik in matematik ter Isaac Newton genialni mehanik. V zgodovino je pustil pečat kot ustvarjalec temeljev fizike.

Slavni znanstvenik se je rodil leta 1643. Njegov oče je bil bogat kmet, vendar ni imel časa videti rojstva svojega sina. Ko je Isaacova mati umrla, se je drugič poročila in ni vzgajala sina.

Newton je bil zelo bolan deček in njegovi sorodniki so mislili, da bo umrl, a se je obrnilo drugače. Mamin brat je sodeloval pri njegovi vzgoji.

Že v šoli je Newton odkril veliko talentov, ki so jih opazili učitelji. Njegovi sorodniki so ga poskušali vzgojiti v skvoterja, a so bili neuspešni. Isaacova mati mu je pod pritiskom učiteljev dovolila, da je končal šolo in šolanje je nadaljeval na kolidžu v Cambridgeu.

Že kot študent je Newton skušal vse pojave v okolju razložiti z znanstvenega vidika. Navdušuje ga matematika in pri 21 letih Isaac že pride do odkritja - izpelje binom, poimenovan po njem.

Za to odkritje mladenič prejme diplomo. V Veliki Britaniji je leta 1665 divjala kuga. Karantena v državi je trajala dve leti in znanstvenik je bil prisiljen oditi domov.

Bodoči znanstvenik se je lahko vrnil v Cambridge šele, ko se je epidemija umirila. Po končani fakulteti se je Isaac popolnoma posvetil znanstveni dejavnosti. V tem obdobju je Newton odkril zakon univerzalne gravitacije.

Newton je raziskoval optiko in razvil teleskop, ki je mornarjem omogočal izračunavanje točnega časa glede na lokacijo zvezd. Ta razvoj je izumitelju omogočil, da je postal častni član Kraljeve družbe. Znanstvenik si dopisuje z Leibnizom.

Leta 1677 je v Isaacovem domu prišlo do požara, ki je uničil nekaj del tega znanstvenika. Newton je vse svoje raziskave povzel v knjigi, kjer je orisal koncepte mehanike. V isti knjigi je uvedel nove količine v fiziki, oblikoval pa je tudi zakone mehanike in še mnogo več. Znanstvenik je sodeloval tudi v javnem življenju kraljestva.

Izvoljen je bil v lordsko zbornico, imenovan za skrbnika kovnice in čez nekaj časa za njenega upravitelja. Leta 1703 je bil izvoljen za predsednika Kraljeve družbe. Newtonu podelijo naziv vitez.

Newton se je vse življenje aktivno boril proti finančnim prevaram in ponarejevalcem, ob koncu življenja se je zapletel v finančne goljufije in izgubil del svojega premoženja.

Isaac Newton ni imel potomcev. Ves čas sem delal. Toda poleg tega je imel Newton neprivlačen videz, ki je od njega odbijal ženske. Znanstveniki biografi ugotavljajo, da se je Isaac v mladosti začel zanimati za svojo vrstnico Miss Storey, s katero je bil prijatelj vse življenje. Veliki znanstvenik je umrl leta 1727. Pokopan v Westminstrski opatiji.

Dosežki Isaaca Newtona:

Velja za ustanovitelja mehanike (veja fizike)
Odkril prstane, poimenovane po njem
Utemeljil integralna števila v matematiki
Avtor Newtonovega binoma
Izdelal odsevni teleskop.

Pomembni datumi v biografiji Isaaca Newtona:

1664 – Odkrit je bil Newtonov binom
1665–1667 – Odkril zakon univerzalne gravitacije
1689 - bil izvoljen za poslanca
1705 – Prejel viteški naslov

Zanimiva dejstva iz življenja Isaaca Newtona:

Newtonu je uspelo mavrico razstaviti na sedembarvni spekter. Prvotno sta bili oranžna in modra izpuščeni iz tega spektra. Vendar je Newton nato primerjal število barv v mavrici s številom not v eni glasbeni lestvici.
Znanstvenik, ki je poskušal dokazati, da ljudje vidijo okoliške predmete v procesu rahlega pritiska na mrežnico, je tako pritisnil na dno lastnega zrkla, da ga je skoraj izgubil. Na ta način je lahko dokazal svojo teorijo. Oko je ostalo nedotaknjeno.
Newton nikoli ni zamudil seje parlamenta
Isaac je bil odsoten človek in nekega dne je, namesto da bi dal jajce v vrelo vodo, vanj vrgel uro in to opazil šele po dveh minutah.
Newton je napovedal Kristusov prihod leta 2060.

Popolna slika sveta, ki jo je ustvaril veliki angleški znanstvenik Isaac Newton, še vedno preseneča znanstvenike. Newtonova zasluga je, da zakone, ki jih je odkril, spoštujejo tako ogromna nebesna telesa kot najmanjša zrna peska, ki jih poganja veter.

Isaac Newton se je rodil v Angliji 4. januarja 1643. Pri 26 letih je postal profesor matematike in fizike in poučeval 27 let. V prvih letih svojega znanstvenega delovanja se je začel zanimati za optiko, kjer je prišel do številnih odkritij. Osebno je izdelal prvi reflektorski teleskop, ki se je povečal 40-krat (za tiste čase precej).

Od leta 1676 je Newton začel študirati mehaniko. Znanstvenik je orisal glavna odkritja na tem področju v monumentalnem delu "Matematični principi naravne filozofije". "Principi" opisujejo vse, kar je bilo znanega o najpreprostejših oblikah gibanja snovi. Newtonov nauk o prostoru, masi in sili je imel velik pomen za nadaljnji razvoj fizike. Šele odkritja 20. stoletja, predvsem Einstein, so pokazala omejenost zakonov, na katerih je bila zgrajena Newtonova teorija klasične mehanike. Toda kljub temu klasična mehanika ni izgubila svojega praktičnega pomena.

Isaac Newton je postavil zakon univerzalne gravitacije in tri zakone mehanike, ki so postali osnova klasične mehanike. Podal je teorijo gibanja nebesnih teles, s čimer je ustvaril temelje nebesne mehanike. Razvil je diferencialni in integralni račun, prišel do številnih odkritij v znanosti o optiki in teoriji barv ter razvil številne druge matematične in fizikalne teorije. Newtonova znanstvena dela so bila daleč pred splošno znanstveno ravnjo njegovega časa, zato so jih številni njegovi sodobniki slabo razumeli. Številne njegove hipoteze in napovedi so se izkazale za preroške, na primer odklon svetlobe v gravitacijskem polju, pojav polarizacije svetlobe, medsebojna pretvorba svetlobe in snovi, hipoteza o sploščenosti Zemlje na polih, itd.

Na grobu velikega znanstvenika so vklesane naslednje besede:

"Tu leži
Sir Isaac Newton
Ki s skoraj božansko močjo svojega uma
Najprej razloženo
Z uporabo lastne matematične metode
Gibanje in oblike planetov,
Poti kometov, oseke in oseke oceana.
Bil je prvi, ki je raziskoval raznolikost svetlobnih žarkov
In posledične značilnosti barv,
Česar do takrat nihče ni niti slutil.
Priden, pronicljiv in zvest tolmač
Narava, starine in sveto pismo,
V svojem učenju je slavil Vsemogočnega Stvarnika.
Preprostost, ki jo zahteva evangelij, je dokazal s svojim življenjem.
Naj se smrtniki veselijo tega v svoji sredini
Nekoč je živel takšen okras človeške rase.

Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec

Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Uvod

Biografija

Znanstvena odkritja

Matematika

Mehanika

Astronomija

Zaključek

Bibliografija

Uvod

Relevantnost te teme je v tem, da z deli Newtona, z njegovim sistemom sveta, dobi klasična fizika obraz. Označil je začetek nove dobe v razvoju fizike in matematike.

Newton je dokončal ustvarjanje teoretične fizike, ki jo je začel Galileo, ki je temeljila na eni strani na eksperimentalnih podatkih, na drugi pa na kvantitativnem in matematičnem opisu narave. V matematiki se pojavljajo močne analitične metode. V fiziki je glavna metoda proučevanja narave izgradnja ustreznih matematičnih modelov naravnih procesov in intenzivno raziskovanje teh modelov s sistematično uporabo celotne moči novega matematičnega aparata.

Njegovi najpomembnejši dosežki so zakoni gibanja, ki so postavili temelje mehanike kot znanstvene discipline. Odkril je zakon univerzalne gravitacije in razvil račun (diferencialni in integralni), ki je od takrat pomembno orodje za fizike in matematike. Newton je izdelal prvi refleksni teleskop in bil prvi, ki je s pomočjo prizme razdelil svetlobo v spektralne barve. Proučeval je tudi pojave toplote, akustiko in obnašanje tekočin. Enota za silo, newton, je poimenovana v njegovo čast.

Newton se je ukvarjal tudi z aktualnimi teološkimi problemi in razvil natančno metodološko teorijo. Brez pravilnega razumevanja Newtonovih idej ne bomo mogli popolnoma razumeti ne pomembnega dela angleškega empirizma, ne razsvetljenstva, zlasti francoskega, ne samega Kanta. Dejansko je »um« angleških empirikov, omejen in nadzorovan z »izkušnjo«, brez katere se ne more več svobodno in poljubno gibati v svetu entitet, Newtonov »um«.

Treba je priznati, da vsa ta odkritja ljudje v sodobnem svetu pogosto uporabljajo na različnih znanstvenih področjih.

Namen tega eseja je analizirati odkritja Isaaca Newtona in mehanistično sliko sveta, ki jo je oblikoval.

Za dosego tega cilja dosledno rešujem naslednje naloge:

2. Razmislite o življenju in delu Newtona

samo zato, ker sem stal na ramenih velikanov"

I. Newton

Isaac Newton - angleški matematik in naravoslovec, mehanik, astronom in fizik, utemeljitelj klasične fizike - se je rodil na božični dan 1642 (v novem slogu - 4. januarja 1643) v vasi Woolsthorpe v Lincolnshireu.

Oče Isaaca Newtona, revni kmet, je umrl nekaj mesecev pred sinovim rojstvom, zato je bil Isaac kot otrok v oskrbi sorodnikov. Isaac Newton je dobil prvo izobrazbo in vzgojo pri babici, nato pa je študiral na mestni šoli Grantham.

Kot deček je rad izdeloval mehanske igrače, makete vodnih mlinov in zmajev. Kasneje je bil odličen brus zrcal, prizm in leč.

Leta 1661 je Newton zasedel eno od prostih mest za revne študente na Trinity College Univerze v Cambridgeu. Leta 1665 je Newton diplomiral. V begu pred grozotami kuge, ki je zajela Anglijo, je Newton za dve leti odšel v rodni Woolsthorpe. Tu dela aktivno in zelo plodno. Newton je dve kužni leti - 1665 in 1666 - štel za razcvet svojih ustvarjalnih moči. Tu, pod okni njegove hiše, je rasla znamenita jablana: splošno znana je zgodba, da je Newtonovo odkritje univerzalne gravitacije spodbudil nepričakovan padec jabolka z drevesa. Toda tudi drugi znanstveniki so videli padanje predmetov in to poskušali razložiti. Vendar pred Newtonom to ni uspelo nikomur. Zakaj jabolko vedno ne pade na stran, je pomislil, ampak naravnost na tla? O tem problemu je prvič razmišljal že v mladosti, a je njegovo rešitev objavil šele dvajset let pozneje. Newtonova odkritja niso bila naključje. O svojih zaključkih je dolgo razmišljal in jih objavil šele, ko je bil popolnoma prepričan o njihovi točnosti in točnosti. Newton je ugotovil, da je gibanje padajočega jabolka, vrženega kamna, lune in planetov podrejeno splošnemu zakonu privlačnosti, ki deluje med vsemi telesi. Ta zakon še vedno ostaja osnova vseh astronomskih izračunov. Z njegovo pomočjo znanstveniki natančno napovejo sončne mrke in izračunajo trajektorije vesoljskih plovil.

Tudi v Woolsthorpu so se začeli slavni Newtonovi optični poskusi in rodila se je "metoda fluksij" - začetki diferencialnega in integralnega računa.

Leta 1668 je Newton prejel magisterij in začel na univerzi nadomeščati svojega učitelja, slavnega matematika Barrowa. V tem času je Newton pridobival slavo kot fizik.

Umetnost poliranja zrcal je Newtonu še posebej koristila pri izdelavi teleskopa za opazovanje zvezdnatega neba. Leta 1668 je osebno izdelal svoj prvi zrcalni teleskop. Postal je ponos celotne Anglije. Sam Newton je zelo cenil ta izum, kar mu je omogočilo, da je postal član Kraljeve družbe v Londonu. Newton je izboljšano različico teleskopa poslal kot darilo kralju Karlu II.

Newton je zbral veliko zbirko različnih optičnih instrumentov in z njimi izvajal poskuse v svojem laboratoriju. Zahvaljujoč tem poskusom je bil Newton prvi znanstvenik, ki je razumel izvor različnih barv v spektru in pravilno razložil bogastvo barv v naravi. Ta razlaga je bila tako nova in nepričakovana, da je tudi največji znanstveniki tistega časa niso takoj razumeli in so dolga leta imeli hude spore z Newtonom.

Leta 1669 mu je Barrow dal Lucasovo katedro na univerzi in od takrat naprej je Newton dolga leta predaval matematiko in optiko na Univerzi v Cambridgeu.

Fizika in matematika si vedno pomagata. Newton je odlično razumel, da fizika ne more brez matematike; ustvaril je nove matematične metode, iz katerih se je rodila sodobna višja matematika, ki jo zdaj pozna vsak fizik in inženir.

Leta 1695 je bil imenovan za oskrbnika, od leta 1699 pa za glavnega direktorja kovnice v Londonu in tam ustanovil podjetje s kovanci ter izvedel potrebno reformo. Medtem ko je Newton služil kot nadzornik kovnice, je večino časa posvetil organiziranju angleškega kovanja kovancev in pripravam za objavo svojega dela iz prejšnjih let. Glavna Newtonova znanstvena dediščina je vsebovana v njegovih glavnih delih - "Matematični principi naravne filozofije" in "Optika".

Newton se je med drugim zanimal za alkimijo, astrologijo in teologijo ter poskušal celo vzpostaviti svetopisemsko kronologijo. Študiral je tudi kemijo in preučevanje lastnosti kovin. Veliki znanstvenik je bil zelo skromen človek. Neprestano je bil zaposlen z delom, ki ga je tako zaneslo, da je pozabil na kosilo. Spal je le štiri ali pet ur na noč. Newton je zadnja leta svojega življenja preživel v Londonu. Tu objavlja in ponovno objavlja svoja znanstvena dela, veliko dela kot predsednik Kraljeve družbe v Londonu, piše teološke razprave in se ukvarja z zgodovinopisjem. Isaac Newton je bil globoko veren človek, kristjan. Zanj ni bilo konflikta med znanostjo in vero. Avtor velikih "Načel" je postal avtor teoloških del "Komentarji na knjigo preroka Daniela", "Apokalipsa", "Kronologija". Newton je menil, da sta preučevanje narave in Svetega pisma enako pomembna. Newton je tako kot mnogi veliki znanstveniki, rojeni iz človeštva, razumel, da sta znanost in religija različni obliki razumevanja bivanja, ki bogatita človeško zavest, in tu ni iskal protislovij.

Sir Isaac Newton je umrl 31. marca 1727, star 84 let, in je bil pokopan v Westminstrski opatiji.

Newtonova fizika opisuje model vesolja, v katerem se zdi, da je vse vnaprej določeno z znanimi fizikalnimi zakoni. In čeprav je Albert Einstein v 20. stoletju pokazal, da Newtonovi zakoni ne veljajo pri hitrostih blizu svetlobne hitrosti, se zakoni Isaaca Newtona v sodobnem svetu uporabljajo za številne namene.

Znanstvena odkritja

Newtonova znanstvena zapuščina je omejena na štiri glavna področja: matematiko, mehaniko, astronomijo in optiko.

Oglejmo si podrobneje njegov prispevek k tem znanostim.

matematikaatika

Newton je prišel do svojih prvih matematičnih odkritij že v študentskih letih: klasifikacija algebrskih krivulj 3. reda (krivulje 2. reda je preučeval Fermat) in binomska ekspanzija poljubne (ne nujno cele) stopnje, iz katere izhaja Newtonova teorija. neskončnih serij se je začelo - novo in močno orodje za analizo. Newton je menil, da je razširitev serije glavna in splošna metoda analize funkcij in v tej zadevi je dosegel vrhove mojstrstva. Uporabljal je serije za računanje tabel, reševanje enačb (vključno z diferencialnimi) in proučevanje obnašanja funkcij. Newtonu je uspelo pridobiti razširitve za vse funkcije, ki so bile takrat standardne.

Newton je razvil diferencialni in integralni račun sočasno z G. Leibnizom (malo prej) in neodvisno od njega. Pred Newtonom operacije z neskončno malimi niso bile povezane v eno samo teorijo in so imele značaj izoliranih genialnih tehnik. Izdelava sistemske matematične analize reducira reševanje relevantnih problemov v veliki meri na tehnično raven. Pojavil se je kompleks pojmov, operacij in simbolov, ki so postali izhodišče za nadaljnji razvoj matematike. Naslednje stoletje, 18. stoletje, je bilo stoletje hitrega in izjemno uspešnega razvoja analitičnih metod.

Morda je Newton prišel na idejo o analizi z diferenčnimi metodami, ki jih je veliko in poglobljeno študiral. Res je, da Newton v svojih "Načelih" skoraj ni uporabljal neskončno malih, pri čemer se je držal starodavnih (geometričnih) dokaznih metod, v drugih delih pa jih je prosto uporabljal.

Izhodišče za diferencialni in integralni račun so bila dela Cavalierija in predvsem Fermata, ki je že znal (za algebraične krivulje) risati tangente, poiskati ekstreme, prevojne točke in ukrivljenost krivulje ter izračunati ploščino njenega segmenta. . Sam Newton je med drugimi predhodniki imenoval Wallisa, Barrowa in škotskega znanstvenika Jamesa Gregoryja. Koncepta funkcije še ni bilo; vse krivulje je kinematično interpretiral kot trajektorije gibljive točke.

Že kot študent je Newton spoznal, da sta diferenciacija in integracija medsebojno obratni operaciji. Ta temeljni teorem analize se je bolj ali manj jasno pojavil že v delih Torricellija, Gregoryja in Barrowa, toda šele Newton je spoznal, da je na tej podlagi mogoče pridobiti ne le posamezna odkritja, temveč močan sistemski račun, podoben algebri, z jasnimi pravili in velikanskimi možnostmi.

Newton se skoraj 30 let ni potrudil, da bi objavil svojo različico analize, čeprav je v pismih (zlasti Leibnizu) voljno delil veliko tega, kar je dosegel. Medtem se je Leibnizova različica od leta 1676 na široko in odkrito širila po Evropi. Šele leta 1693 se je pojavila prva predstavitev Newtonove različice - v obliki dodatka k Wallisovemu Traktatu o algebri. Moramo priznati, da sta Newtonova terminologija in simbolika precej okorna v primerjavi z Leibnizovo: fluxion (derivacija), fluente (antiderivacija), moment magnitude (diferencial) itd. Samo Newtonov zapis je »ohranjen v matematiki«. o»za infinitezimalno dt(vendar je to črko že prej uporabljal Gregor v enakem pomenu), in tudi piko nad črko kot simbol izpeljanke glede na čas.

Newton je objavil dokaj popolno izjavo o načelih analize šele v delu "O kvadraturi krivulj" (1704), priloženem njegovi monografiji "Optika". Skoraj vse predstavljeno gradivo je bilo pripravljeno že v 1670-ih in 1680-ih, a šele zdaj sta Gregory in Halley prepričala Newtona, da objavi delo, ki je s 40-letno zamudo postalo Newtonovo prvo tiskano delo o analizi. Tu je Newton predstavil odvode višjih redov, našel vrednosti integralov različnih racionalnih in iracionalnih funkcij ter podal primere reševanja diferencialnih enačb 1. reda.

Leta 1707 je izšla knjiga "Univerzalna aritmetika". Predstavlja različne numerične metode. Newton je vedno posvečal veliko pozornost približnemu reševanju enačb. Newtonova znana metoda je omogočila iskanje korenin enačb s prej nepredstavljivo hitrostjo in natančnostjo (objavljeno v Wallis' Algebra, 1685). Newtonovo iterativno metodo je sodobno obliko dobil Joseph Raphson (1690).

Leta 1711 je po 40 letih končno izšla Analiza z enačbami z neskončnim številom členov. V tem delu Newton z enako lahkoto raziskuje tako algebraične kot "mehanske" krivulje (cikloida, kvadrattriksa). Pojavijo se delni izpeljanki. Istega leta je bila objavljena "Metoda razlik", kjer je Newton predlagal interpolacijsko formulo za izvedbo (n+1) podatkovne točke z enako ali neenakomerno razmaknjenimi abscisami polinoma n-th red. To je diferencialni analog Taylorjeve formule.

Leta 1736 je bilo posthumno objavljeno končno delo, »Metoda fluksij in neskončnih nizov«, ki je v primerjavi z »Analizo z enačbami« znatno napredovalo. Ponuja številne primere iskanja ekstremov, tangent in normal, računanja polmerov in središč ukrivljenosti v kartezičnih in polarnih koordinatah, iskanja prevojnih točk itd. V istem delu so bile izvedene kvadrature in ravnanja različnih krivulj.

Opozoriti je treba, da Newton analize ni le razvil v celoti, ampak je tudi poskušal strogo utemeljiti njena načela. Če je bil Leibniz nagnjen k ideji o dejanskih neskončno malih, potem je Newton predlagal (v Principia) splošno teorijo prehoda na meje, ki jo je nekoliko cvetoče poimenoval "metoda prvih in zadnjih odnosov". Sodobni izraz "meja" (lat. limete), čeprav ni jasnega opisa bistva tega izraza, kar pomeni intuitivno razumevanje. Teorija limitov je podana v 11 lemah v I. knjigi Elementov; ena lema je tudi v knjigi II. Ni aritmetike limitov, ni dokaza o edinstvenosti limita in njena povezava z neskončno malimi ni razkrita. Vendar Newton upravičeno opozarja na večjo strogost tega pristopa v primerjavi z "grobo" metodo nedeljivih. Kljub temu pa Newton v II.

Omeniti velja, da Newtona sploh ni zanimala teorija števil. Očitno mu je bila fizika veliko bližje matematiki.

Mehanika

Na področju mehanike Newton ni le razvil načel Galileja in drugih znanstvenikov, temveč je dal tudi nova načela, da ne omenjamo številnih izjemnih posameznih izrekov.

Newtonova zasluga je v rešitvi dveh temeljnih problemov.

Ustvarjanje aksiomatske podlage za mehaniko, ki je to znanost dejansko prenesla v kategorijo strogih matematičnih teorij.

Ustvarjanje dinamike, ki povezuje obnašanje telesa z značilnostmi zunanjih vplivov (sil) nanj.

Poleg tega je Newton dokončno pokopal iz antičnih časov zakoreninjeno idejo, da so zakoni gibanja zemeljskih in nebesnih teles popolnoma različni. V njegovem modelu sveta je celotno vesolje podvrženo enotnim zakonom, ki jih je mogoče matematično oblikovati.

Po samem Newtonu je Galileo postavil načela, ki jih je Newton imenoval "prva dva zakona gibanja"; poleg teh dveh zakonov je Newton oblikoval še tretji zakon gibanja.

Newtonov prvi zakon

Vsako telo ostane v stanju mirovanja ali enakomernega pravokotnega gibanja, dokler nanj ne deluje neka sila in ga prisili, da to stanje spremeni.

Ta zakon pravi, da če katerega koli materialnega delca ali telesa preprosto ne motimo, se bo samo še naprej premikalo v ravni črti s konstantno hitrostjo. Če se telo giblje enakomerno premo, se bo še naprej gibalo premo s konstantno hitrostjo. Če telo miruje, bo mirovalo, dokler nanj ne delujejo zunanje sile. Da bi preprosto premaknili fizično telo z njegovega mesta, je treba nanj uporabiti zunanjo silo. Na primer letalo: nikoli se ne bo premaknilo, dokler se ne zaženejo motorji. Zdelo bi se, da je opazovanje samoumevno, a takoj ko človek odvrne pozornost od premočrtnega gibanja, se ne zdi več tako. Ko se telo giblje po inerciji vzdolž zaprte ciklične trajektorije, njegova analiza s položaja prvega Newtonovega zakona omogoča le natančno določitev njegovih značilnosti.

Še en primer: atletsko kladivo - žoga na koncu vrvice, ki jo vrtite okoli glave. V tem primeru se jedro ne giblje premočrtno, ampak krožno - kar pomeni, da ga po prvem zakonu Newtona nekaj zadržuje; to »nekaj« je centripetalna sila, ki deluje na jedro in ga vrti. V resnici je precej opazno - ročaj atletskega kladiva močno pritiska na vaše dlani. Če sprostite roko in sprostite kladivo, se bo - brez zunanjih sil - takoj pognalo v ravni liniji. Natančneje bi bilo reči, da se bo kladivo tako obnašalo v idealnih razmerah (na primer v vesolju), saj bo pod vplivom gravitacijske privlačnosti Zemlje letelo strogo v ravni črti le v trenutku ko ga spustite, se bo v prihodnosti pot leta bolj odmikala proti zemeljski površini. Če poskušate kladivo dejansko izpustiti, se izkaže, da bo kladivo, izpuščeno iz krožne orbite, potovalo strogo vzdolž ravne črte, ki je tangentna (pravokotna na polmer kroga, vzdolž katerega je bilo zavrteno) z linearno hitrostjo, ki je enaka na hitrost njegove revolucije v "orbiti".

Če jedro atletskega kladiva zamenjamo s planetom, kladivo s Soncem in vrvico s silo gravitacijske privlačnosti, dobimo Newtonov model sončnega sistema.

Takšna analiza dogajanja, ko eno telo kroži okoli drugega po krožni tirnici, se na prvi pogled zdi nekaj samoumevnega, a ne smemo pozabiti, da je vključevala celo vrsto zaključkov najboljših predstavnikov znanstvene misli prejšnje generacije. (samo spomnite se Galilea Galileija). Težava je v tem, da je nebesno (in katero koli drugo) telo, ko se giblje po stacionarni krožni orbiti, videti zelo spokojno in se zdi, da je v stanju stabilnega dinamičnega in kinematskega ravnovesja. Če pa pogledate, se pri takem telesu ohrani le modul (absolutna vrednost) linearne hitrosti, medtem ko se njegova smer nenehno spreminja pod vplivom sile gravitacijske privlačnosti. To pomeni, da se nebesno telo giblje enakomerno pospešeno. Sam Newton je pospeševanje imenoval »sprememba gibanja«.

Prvi Newtonov zakon ima še eno pomembno vlogo z vidika odnosa naravoslovcev do narave materialnega sveta. Pomeni, da vsaka sprememba vzorca gibanja telesa kaže na prisotnost zunanjih sil, ki delujejo nanj. Na primer, če se železni opilki odbijejo in prilepijo na magnet ali pa se oblačila, posušena v pralnem stroju, zlepijo in posušijo drug ob drugem, lahko trdimo, da so ti učinki posledica naravnih sil (v navedenih primerih so to sile magnetne oziroma elektrostatične privlačnosti).

INNewtonov drugi zakon

Sprememba gibanja je sorazmerna z gonilno silo in je usmerjena vzdolž premice, po kateri ta sila deluje.

Če prvi Newtonov zakon pomaga ugotoviti, ali je telo pod vplivom zunanjih sil, potem drugi zakon opisuje, kaj se zgodi s fizičnim telesom pod njihovim vplivom. Večja kot je vsota zunanjih sil, ki delujejo na telo, pravi ta zakon, večji je pospešek telesa. Tokrat. Istočasno, bolj masivno kot je telo, na katerega deluje enaka količina zunanjih sil, manjši pospešek pridobi. To sta dve. Intuitivno se ti dve dejstvi zdita samoumevni, v matematični obliki pa ju zapišemo takole:

kjer je F sila, m masa in pospešek. To je verjetno najbolj uporabna in najpogosteje uporabljena izmed vseh fizikalnih enačb. Dovolj je poznati velikost in smer vseh sil, ki delujejo v mehanskem sistemu, in maso materialnih teles, iz katerih je sestavljen, in lahko s popolno natančnostjo izračunamo njegovo obnašanje v času.

Prav Newtonov drugi zakon daje vsej klasični mehaniki poseben čar - zdi se, kot da je ves fizični svet strukturiran kot najbolj natančen kronometer in nič v njem ne uide pogledu vedoželjnega opazovalca. Povejte mi prostorske koordinate in hitrosti vseh materialnih točk v vesolju, kot da nam to sporoča Newton, povejte mi smer in jakost vseh sil, ki delujejo v njem, in napovedal vam bom katero koli njegovo prihodnje stanje. In ta pogled na naravo stvari v vesolju je obstajal vse do pojava kvantne mehanike.

Newtonov tretji zakon

Delovanje je vedno enako in neposredno nasprotno reakciji, to pomeni, da sta dejanja dveh teles drug na drugega vedno enaka in usmerjena v nasprotni smeri.

Ta zakon pravi, da če telo A deluje z določeno silo na telo B, potem tudi telo B deluje na telo A s silo, ki je enaka po velikosti in nasprotno smer. Z drugimi besedami, ko stojite na tleh, na tla izvajate silo, ki je sorazmerna z maso vašega telesa. Po Newtonovem tretjem zakonu tla hkrati delujejo na vas z popolnoma enako silo, vendar usmerjena ne navzdol, ampak strogo navzgor. Tega zakona ni težko eksperimentalno preizkusiti: neprestano čutite, kako vam zemlja pritiska na podplate.

Tukaj je pomembno razumeti in se spomniti, da Newton govori o dveh silah popolnoma različnih narav in vsaka sila deluje na "svoj" predmet. Ko jabolko pade z drevesa, je Zemlja tista, ki deluje na jabolko s silo svojega gravitacijskega privlaka (zaradi česar jabolko enakomerno hiti proti površju Zemlje), hkrati pa jabolko tudi z enako močjo privlači k sebi Zemljo. In to, da se nam zdi, da jabolko pade na Zemljo in ne obratno, je že posledica drugega Newtonovega zakona. Masa jabolka je v primerjavi z maso Zemlje neprimerljivo majhna, zato je očesu opazovalca opazen njegov pospešek. Masa Zemlje je v primerjavi z maso jabolka ogromna, zato je njen pospešek skoraj neopazen. (Če jabolko pade, se središče Zemlje premakne navzgor za razdaljo, manjšo od polmera atomskega jedra.)

Po vzpostavitvi splošnih zakonov gibanja je Newton iz njih izpeljal številne posledice in izreke, ki so mu omogočili, da je teoretično mehaniko pripeljal do visoke stopnje popolnosti. S pomočjo teh teoretičnih načel iz Keplerjevih zakonov podrobno izpelje svoj gravitacijski zakon in nato reši inverzni problem, torej pokaže, kakšno bi moralo biti gibanje planetov, če gravitacijski zakon sprejmemo za dokazanega.

Newtonovo odkritje je pripeljalo do oblikovanja nove slike sveta, po kateri so vsi planeti, ki se nahajajo na ogromnih razdaljah drug od drugega, povezani v en sistem. S tem zakonom je Newton postavil temelje novi veji astronomije.

Astronomija

Sama ideja o gravitacijskih telesih drug proti drugemu se je pojavila veliko pred Newtonom in jo je najbolj očitno izrazil Kepler, ki je ugotovil, da je teža teles podobna magnetni privlačnosti in izraža težnjo teles po povezovanju. Kepler je zapisal, da bi se Zemlja in Luna gibali druga proti drugi, če ju v orbitah ne bi držala enakovredna sila. Hooke se je približal oblikovanju zakona gravitacije. Newton je verjel, da bi padajoče telo zaradi kombinacije svojega gibanja z gibanjem Zemlje opisalo vijačnico. Hooke je pokazal, da vijačnico dobimo le, če upoštevamo zračni upor in da mora biti v vakuumu gibanje eliptično - govorimo o pravem gibanju, torej takšnem, ki bi ga lahko opazovali, če sami ne bi bili vključeni v gibanje sveta.

Ko je preveril Hookove sklepe, je bil Newton prepričan, da telo, vrženo z zadostno hitrostjo, hkrati pa je pod vplivom gravitacije, res lahko opiše eliptično pot. Ko je razmišljal o tej temi, je Newton odkril znameniti izrek, po katerem telo pod vplivom privlačne sile, podobne sili gravitacije, vedno opisuje nek stožčasti prerez, to je eno od krivulj, ki nastane, ko stožec seka ravnino (elipso). , hiperbolo, parabolo in v posebnih primerih krog in premico). Poleg tega je Newton ugotovil, da je središče privlačnosti, to je točka, v kateri je koncentrirano delovanje vseh privlačnih sil, ki delujejo na premikajočo se točko, v središču opisane krivulje. Tako je središče Sonca (približno) v skupnem gorišču elips, ki jih opisujejo planeti.

Ko je dosegel takšne rezultate, je Newton takoj videl, da je teoretično, torej na podlagi načel racionalne mehanike, izpeljal enega od Keplerjevih zakonov, ki pravi, da središča planetov opisujejo elipse in da je središče Sonca na fokus njihovih orbit. Toda Newton ni bil zadovoljen s tem osnovnim soglasjem med teorijo in opazovanjem. Želel se je prepričati, ali je mogoče s pomočjo teorije res izračunati elemente planetarnih orbit, torej predvideti vse podrobnosti planetarnih gibanj?

Newton se je želel prepričati, ali je gravitacijska sila, zaradi katere telesa padajo na Zemljo, res enaka sili, ki drži Luno v njeni orbiti, vendar je začel računati, a ker ni imel pri roki knjig, je uporabil le najbolj grobi podatki. Izračun je pokazal, da je pri takšnih numeričnih podatkih sila gravitacije za šestino večja od sile, ki drži Luno v njeni orbiti, in kot bi obstajal razlog, ki nasprotuje gibanju Lune.

Takoj ko je Newton izvedel za meritev poldnevnika, ki jo je izvedel francoski znanstvenik Picard, je takoj naredil nove izračune in se na svoje veliko veselje prepričal, da so njegova dolgoletna stališča popolnoma potrjena. Izkazalo se je, da je sila, ki povzroči padanje teles na Zemljo, popolnoma enaka tisti, ki nadzoruje gibanje Lune.

Ta zaključek je bil za Newtona največje zmagoslavje. Zdaj so njegove besede popolnoma upravičene: "Genijalnost je potrpežljivost misli, skoncentrirane v določeno smer." Vse njegove globoke hipoteze in dolgoletni izračuni so se izkazali za pravilne. Zdaj je bil popolnoma in dokončno prepričan o možnosti ustvarjanja celotnega sistema vesolja, ki temelji na enem preprostem in velikem principu. Vsa zapletena gibanja Lune, planetov in celo kometov, ki tavajo po nebu, so mu postala povsem jasna. Postalo je mogoče znanstveno napovedati gibanje vseh teles v Osončju in morda samega Sonca ter celo zvezd in zvezdnih sistemov.

Newton je dejansko predlagal holistični matematični model:

zakon gravitacije;

zakon gibanja (drugi Newtonov zakon);

sistem metod za matematične raziskave (matematična analiza).

Ta triada skupaj zadošča za popolno študijo najzapletenejših gibanj nebesnih teles in s tem ustvarja temelje nebesne mehanike. Tako se šele z deli Newtona začne znanost o dinamiki, vključno z uporabo gibanja nebesnih teles. Pred nastankom teorije relativnosti in kvantne mehanike niso bile potrebne temeljne spremembe tega modela, čeprav se je izkazalo, da je treba matematični aparat bistveno razviti.

Gravitacijski zakon je omogočil reševanje ne le problemov nebesne mehanike, ampak tudi številnih fizičnih in astrofizičnih problemov. Newton je nakazal metodo za določanje mase Sonca in planetov. Odkril je vzrok za plimovanje: gravitacijo Lune (celo Galileo je plimovanje smatral za centrifugalni učinek). Poleg tega je po obdelavi dolgoletnih podatkov o višini plime in oseke z dobro natančnostjo izračunal maso Lune. Druga posledica gravitacije je bila precesija zemeljske osi. Newton je ugotovil, da se zaradi sploščenosti Zemlje na polih zemeljska os nenehno počasi premika s periodo 26.000 let pod vplivom privlačnosti Lune in Sonca. Tako je starodavni problem "pričakovanja enakonočij" (ki ga je prvi omenil Hiparh) našel znanstveno razlago.

Newtonova teorija gravitacije je povzročila dolgoletno razpravo in kritiko koncepta delovanja na velike razdalje, sprejetega v njej. Izjemni uspehi nebesne mehanike v 18. stoletju pa so potrdili mnenje o ustreznosti Newtonovega modela. Prva opažena odstopanja od Newtonove teorije v astronomiji (premik perihelija Merkurja) so odkrili šele 200 let kasneje. Ta odstopanja je kmalu pojasnila splošna teorija relativnosti (GR); Izkazalo se je, da je Newtonova teorija njena približna različica. Splošna relativnost je teorijo gravitacije napolnila tudi s fizično vsebino, ki je nakazala materialni nosilec sile privlačnosti - metriko prostora-časa, in omogočila, da se je znebila delovanja na velike razdalje.

Optika

Newton je naredil temeljna odkritja v optiki. Izdelal je prvi zrcalni teleskop (reflektor), pri katerem za razliko od teleskopov s čisto lečo ni bilo kromatske aberacije. Podrobno je proučil tudi disperzijo svetlobe, pokazal, da se bela svetloba zaradi različnega loma žarkov različnih barv pri prehodu skozi prizmo razgradi na barve mavrice, in postavil temelje pravilni teoriji barv. Newton je ustvaril matematično teorijo interferenčnih obročev, ki jih je odkril Hooke in ki se od takrat imenujejo "Newtonovi obroči". V pismu Flamsteedu je orisal podrobno teorijo astronomske refrakcije. Toda njegov glavni dosežek je bil ustvarjanje temeljev fizične (ne samo geometrijske) optike kot znanosti in razvoj njene matematične osnove, preoblikovanje teorije svetlobe iz nesistematičnega niza dejstev v znanost z bogato kvalitativno in kvantitativno vsebino, dobro eksperimentalno utemeljeno. Newtonovi optični poskusi so za desetletja postali model globokih fizikalnih raziskav.

V tem obdobju je bilo veliko špekulativnih teorij o svetlobi in barvah; V bistvu so se borili med stališči Aristotela (»različne barve so mešanica svetlobe in teme v različnih razmerjih«) in Descartesa (»različne barve nastanejo, ko se svetlobni delci vrtijo z različnimi hitrostmi«). Hooke je v svoji Mikrografiji (1665) predlagal različico aristotelovskih pogledov. Mnogi so verjeli, da barva ni atribut svetlobe, ampak osvetljenega predmeta. Splošno nesoglasje je še povečala vrsta odkritij v 17. stoletju: uklon (1665, Grimaldi), interferenca (1665, Hooke), dvojni lom (1670, Erasmus Bartholin, preučeval ga je Huygens), ocena hitrosti svetlobe (1675). , Roemer). Nobena teorija svetlobe ni bila združljiva z vsemi temi dejstvi. V svojem govoru v Kraljevi družbi je Newton ovrgel tako Aristotela kot Descartesa in prepričljivo dokazal, da bela svetloba ni primarna, ampak je sestavljena iz barvnih komponent z različnimi lomnimi koti. Te komponente so primarne - Newton ni mogel spremeniti njihove barve z nobenimi triki. Tako je subjektivni občutek barve dobil trdno objektivno osnovo - lomni količnik

Zgodovinarji razlikujejo dve skupini hipotez o naravi svetlobe, ki sta bili priljubljeni v Newtonovem času:

Emisivna (korpuskularna): svetloba je sestavljena iz majhnih delcev (korpuskul), ki jih oddaja svetleče telo. To mnenje je podpirala naravnost širjenja svetlobe, na kateri temelji geometrijska optika, vendar se uklon in interferenca nista dobro ujemala s to teorijo.

Valovanje: svetloba je valovanje v etru nevidnega sveta. Newtonove nasprotnike (Hooke, Huygens) pogosto imenujejo zagovorniki valovne teorije, vendar je treba upoštevati, da z valom niso mislili na periodično nihanje, kot v sodobni teoriji, ampak na en impulz; zato so bile njihove razlage svetlobnih pojavov komaj verjetne in se niso mogle kosati z Newtonovimi (Huygens je celo poskušal ovreči uklon). Razvita valovna optika se je pojavila šele v začetku 19. stoletja.

Newton pogosto velja za zagovornika korpuskularne teorije svetlobe; pravzaprav, kot običajno, »ni izmišljeval hipotez« in je zlahka priznal, da je svetloba lahko povezana tudi z valovanjem v etru. V razpravi, ki jo je leta 1675 predstavil Kraljevi družbi, piše, da svetloba ne more biti le nihanje etra, saj bi potem lahko na primer potovala skozi ukrivljeno cev, kot to počne zvok. Toda po drugi strani predlaga, da širjenje svetlobe vzbuja vibracije v etru, kar povzroča uklon in druge valovne učinke. V bistvu Newton, ki se jasno zaveda prednosti in slabosti obeh pristopov, predlaga kompromisno teorijo valovanja delcev o svetlobi. Newton je v svojih delih podrobno opisal matematični model svetlobnih pojavov, pri čemer je pustil ob strani vprašanje fizičnega nosilca svetlobe: »Moje učenje o lomu svetlobe in barv je sestavljeno izključno iz ugotavljanja določenih lastnosti svetlobe brez kakršnih koli hipotez o njenem izvoru. .” Valovna optika, ko se je pojavila, ni zavrnila Newtonovih modelov, ampak jih je absorbirala in razširila na novo osnovo.

Kljub temu, da ni maral hipotez, je Newton na koncu Optike vključil seznam nerešenih problemov in možnih odgovorov nanje. Toda v teh letih si je to že lahko privoščil - Newtonova avtoriteta po "Principiju" je postala nesporna in malokdo si ga je upal nadlegovati z ugovori. Številne hipoteze so se izkazale za preroške. Natančneje, Newton je napovedal:

* odklon svetlobe v gravitacijskem polju;

* pojav polarizacije svetlobe;

* medsebojna pretvorba svetlobe in snovi.

Zaključek

newtonovo odkritje mehanika matematika

»Ne vem, kakšen se lahko zdim svetu, toda sam sebi se zdim le kot deček, ki se igra na obali in se zabava tako, da občasno najde bolj barvit kamenček kot običajno ali čudovito školjko, medtem ko veliki ocean resnica se neraziskana širi pred menoj."

I. Newton

Namen tega eseja je bil analizirati odkritja Isaaca Newtona in mehanistično sliko sveta, ki jo je oblikoval.

Opravljene so bile naslednje naloge:

1. Izvedite analizo literature o tej temi.

2. Razmislite o življenju in delu Newtona

3. Analiziraj Newtonova odkritja

Eden najpomembnejših pomenov Newtonovega dela je, da koncept delovanja sil v naravi, ki ga je odkril, koncept reverzibilnosti fizikalnih zakonov v kvantitativne rezultate in, nasprotno, pridobivanje fizikalnih zakonov na eksperimentalni podlagi. podatkov je razvoj principov diferencialnega in integralnega računa ustvaril zelo učinkovito metodologijo za znanstveno raziskovanje.

Newtonov prispevek k razvoju svetovne znanosti je neprecenljiv. Njegovi zakoni se uporabljajo za izračun rezultatov najrazličnejših interakcij in pojavov na Zemlji in v vesolju, uporabljajo se pri razvoju novih motorjev za zračni, cestni in vodni promet, izračunajo dolžino vzletnih in pristajalnih stez za različne vrste letala, parametri (naklon na obzorje in ukrivljenost) hitrih avtocest, za izračune pri gradnji zgradb, mostov in drugih objektov, pri razvoju oblačil, obutve, vadbenih naprav, v strojništvu itd.

In na koncu, če povzamemo, je treba opozoriti, da imajo fiziki močno in enotno mnenje o Newtonu: dosegel je meje poznavanja narave do te mere, da jih je lahko dosegel le človek njegovega časa.

Seznam uporabljenih virov

Samin D.K. Sto velikih znanstvenikov. M., 2000.

Solomatin V.A. Zgodovina znanosti. M., 2003.

Lyubomirov D.E., Sapenok O.V., Petrov S.O. Zgodovina in filozofija znanosti: učbenik za organizacijo samostojnega dela za podiplomske študente in kandidate. M., 2008.

Objavljeno na Allbest.ru

Podobni dokumenti

Odkritja ruskega naravoslovca in pedagoga M.V. Lomonosov na področju astronomije, termodinamike, optike, mehanike in elektrodinamike. Dela M.V. Lomonosov o elektriki. Njegov prispevek k nastanku molekularne (statistične) fizike.

predstavitev, dodana 12.6.2011

Osnovna dejstva biografije Thalesa iz Mileta - starogrškega filozofa in matematika, predstavnika jonske naravne filozofije in ustanovitelja jonske šole, s katero se začne zgodovina evropske znanosti. Znanstvenikova odkritja v astronomiji, geometriji, fiziki.

predstavitev, dodana 24.02.2014

Preučevanje biografije in življenjske poti znanstvenika D. Mendelejeva. Opisi razvoja standarda za rusko vodko, izdelava kovčkov, odkritje periodičnega zakona, ustvarjanje sistema kemičnih elementov. Analiza njegovih raziskav na področju plinov.

predstavitev, dodana 16.09.2011

Zgodnja leta življenja Mihaila Vasiljeviča Lomonosova, oblikovanje njegovega pogleda na svet. Glavni dosežki praktičnega znanstvenika na področju naravoslovja (kemija, astronomija, optomehanika, instrumentalni inženiring) in humanistike (retorika, slovnica, zgodovina).

tečajna naloga, dodana 06/10/2010

Proces spoznavanja v srednjem veku v arabsko govorečih državah. Veliki znanstveniki srednjeveškega vzhoda, njihovi dosežki na področju matematike, astronomije, kemije, fizike, mehanike in literature. Pomen znanstvenih del v razvoju filozofije in naravoslovja.

povzetek, dodan 01.10.2011

Angleški matematik in naravoslovec, mehanik, astronom in fizik, utemeljitelj klasične fizike. Vloga Newtonovih odkritij za zgodovino znanosti. Mladost. Eksperimenti znanstvenika. Problem planetarnih orbit. Vpliv na razvoj fizikalne znanosti.

povzetek, dodan 12.2.2007

Otroštvo velikega ruskega znanstvenika Mihaila Vasiljeviča Lomonosova. Pot v Moskvo. Študij na šolah Spassky, slovansko-grško-latinski akademiji. Študij zgodovine, fizike, mehanike v Nemčiji. Ustanovitev Moskovske univerze. Zadnja leta znanstvenikovega življenja.

predstavitev, dodana 27.02.2012

Življenjska pot Andreja Dmitrijeviča Saharova. Znanstveno delo in odkritja znanstvenika. Termonuklearno orožje. Dejavnosti na področju človekovih pravic in zadnja leta znanstvenikovega življenja. Pomen dejavnosti A.D Saharov - znanstvenik, učitelj, borec za človekove pravice človeštva.

povzetek, dodan 12/08/2008

Življenje in znanstvena dejavnost znanstvenika-zgodovinarja Vladimirja Ivanoviča Pičete. Glavni mejniki biografije. Obtožbe o veledržavnem šovinizmu, beloruskem buržoaznem nacionalizmu in prozahodni usmerjenosti, aretacija in izgon Pičete. Znanstvenikov prispevek k zgodovinopisju.

predstavitev, dodana 24.03.2011

Preučevanje biografije Karla Marxa, vsebine in pomena njegovih ekonomskih naukov. Pregled vzrokov za nastanek teorije državnega kapitalizma. Analiza političnih konceptov, dialektični materializem, ideje konfrontacije, revolucije, oboroženega boja.

Odlična osebnost

Življenja epohalnih osebnosti in njihovo progresivno vlogo so skrbno preučevali skozi mnoga stoletja. V očeh zanamcev se postopoma gradijo od dogodka do dogodka, preraščajo se s podrobnostmi, poustvarjenimi iz dokumentov, in najrazličnejšimi brezdelnimi izumi. Prav tako Isaac Newton. Kratko biografijo tega človeka, ki je živel v daljnem 17. stoletju, je mogoče vsebovati le v obsegu knjige velikosti opeke.

Torej, začnimo. Isaac Newton - angleški (sedaj vsako besedo zamenjajte z "velikim") astronom, matematik, fizik, mehanik. Leta 1672 je postal znanstvenik Kraljeve družbe v Londonu, leta 1703 pa njen predsednik. Ustvarjalec teoretične mehanike, utemeljitelj vse moderne fizike. Opisal vse fizikalne pojave, ki temeljijo na mehaniki; odkril zakon univerzalne gravitacije, ki je pojasnil kozmične pojave in odvisnost zemeljske stvarnosti od njih; povezal vzroke plimovanja v oceanih z gibanjem Lune okoli Zemlje; opisal zakone našega celotnega sončnega sistema. On je prvi začel preučevati mehaniko zveznih medijev, fizikalno optiko in akustiko. Neodvisno od Leibniza je Isaac Newton razvil diferencialne in integralne enačbe, odkril disperzijo svetlobe, kromatsko aberacijo, povezal matematiko s filozofijo, pisal dela o interferenci in difrakciji, delal na korpuskularni teoriji svetlobe, teorijah prostora in časa. On je bil tisti, ki je zasnoval reflektorski teleskop in organiziral poslovanje s kovanci v Angliji. Isaac Newton je poleg matematike in fizike študiral alkimijo, kronologijo starodavnih kraljestev in pisal teološka dela. Genialnost slavnega znanstvenika je bila tako daleč pred celotno znanstveno ravnijo 17. stoletja, da so se ga sodobniki v večji meri spominjali kot izjemno dobrega človeka: nepohlepnega, velikodušnega, izjemno skromnega in prijaznega, vedno pripravljenega pomagati svojim sosed.

Otroštvo

Veliki Isaac Newton se je rodil v družini malega kmeta, ki je umrl pred tremi meseci v majhni vasici. Njegova biografija se je začela 4. januarja 1643 z dejstvom, da so zelo majhnega nedonošenčka položili v rokavnik iz ovčje kože na klop, s katere je padel in se močno udaril. Otrok je odraščal bolehen in zato nedružaben, v hitrih igrah ni mogel dohajati vrstnikov in postal je odvisen od knjig. Sorodniki so to opazili in malega Isaaca poslali v šolo, kjer je maturiral kot prvi učenec. Kasneje so mu, ko so videli njegovo učno vnemo, dovolili nadaljevati študij. Isaac je vstopil v Cambridge. Ker denarja za usposabljanje ni bilo dovolj, bi bila njegova študentska vloga zelo ponižujoča, če ne bi imel sreče z mentorjem.

Mladost

Takrat so se revni učenci lahko učili le kot služabniki svojih učiteljev. To je bila usoda, ki je doletela bodočega briljantnega znanstvenika. O tem obdobju Newtonove življenjske in ustvarjalne poti krožijo najrazličnejše legende, nekatere tudi grde. Mentor, ki mu je Isaac služil, je bil vpliven prostozidar, ki je potoval ne samo po Evropi, ampak tudi po vsej Aziji, vključno z Bližnjim vzhodom, Daljnim vzhodom in jugovzhodom. Na enem od njegovih potovanj so mu, kot pravi legenda, zaupali starodavne rokopise arabskih znanstvenikov, katerih matematične izračune uporabljamo še danes. Po legendi je imel Newton dostop do teh rokopisov in ti so bili navdih za mnoga njegova odkritja.

Znanost

V šestih letih študija in službovanja je Isaac Newton šel skozi vse stopnje fakultete in postal magister umetnosti.

Med epidemijo kuge je moral zapustiti svojo alma mater, vendar ni izgubljal časa: preučeval je fizično naravo svetlobe, zgradil zakone mehanike. Leta 1668 se je Isaac Newton vrnil v Cambridge in kmalu prejel Lucasovo katedro za matematiko. Dobil ga je od svojega učitelja I. Barrowa, istega prostozidarja. Newton je hitro postal njegov najljubši študent in da bi finančno poskrbel za svojega sijajnega varovanca, je Barrow opustil stol v njegovo korist. Do takrat je bil Newton že avtor binoma. In to je šele začetek biografije velikega znanstvenika. Sledilo je življenje, polno titanskega umskega dela. Newton je bil vedno skromen in celo sramežljiv. Na primer, dolgo časa ni objavil svojih odkritij in je nenehno načrtoval uničenje enega ali drugega poglavja svojih neverjetnih "Načel". Verjel je, da vse dolguje tistim velikanom, na ramenih katerih je stal, kar je verjetno pomenilo njegove predhodnike znanstvenike. Čeprav bi kdo lahko bil pred Newtonom, če bi dobesedno rekel prvo in najtehtnejšo besedo o vsem na svetu.

Sir Isaac Newton (25. december 1642 – 20. marec 1727) je bil najbolj znan angleški matematik, fizik in astronom po vsem svetu. Velja za utemeljitelja in prednika klasične fizike, saj je Newton v enem od svojih del - "Matematični principi naravne filozofije" - orisal tri zakone mehanike in dokazal zakon univerzalne gravitacije, ki je klasični mehaniki pomagal napredovati.

Otroštvo

Isaac Newton se je rodil 25. decembra v majhnem mestu Woolsthorpe, ki se nahaja v okrožju Lincolnshire. Njegov oče je bil povprečen, a zelo uspešen kmet, ki ni dočakal rojstva lastnega sina in je nekaj mesecev pred tem dogodkom umrl zaradi hude oblike uživanja.

V čast očetu so otroka poimenovali Isaac Newton. Tako se je odločila mati, ki je dolgo žalovala za pokojnim možem in upala, da sin ne bo ponovil njegove tragične usode.

Kljub temu, da se je Isaac rodil ob predvidenem roku, je bil deček zelo bolan in šibak. Po nekaterih zapisih naj si ga prav zaradi tega niso upali krstiti, a ko je otrok nekoliko zrasel in okrepčal, je do krsta vendarle prišlo.

O izvoru Newtona sta obstajali dve različici. Prej so bili bibliografi prepričani, da so bili njegovi predniki plemiči, ki so v tistih daljnih časih živeli v Angliji.

Teorija pa je bila kasneje ovržena, ko so v enem od tamkajšnjih naselij našli rokopise, iz česar je sledil naslednji zaključek: Newton ni imel nobenih plemiških korenin, nasprotno, prihajal je iz najrevnejšega dela kmetov.

Rokopisi pravijo, da so njegovi predniki delali za bogate lastnike zemljišč in kasneje, ko so zbrali dovolj denarja, kupili majhno zemljišče in postali yeomeni (polni lastniki zemlje). Zato je bil do rojstva Newtonovega očeta položaj njegovih prednikov nekoliko boljši kot prej.

Pozimi 1646 se Newtonova mati Anna Ayscough drugič poroči z vdovcem in rodijo se še trije otroci. Ker očim malo komunicira z Isaacom in ga praktično ne opazi, je po enem mesecu podoben odnos do otroka že mogoče opaziti pri njegovi materi.

Hladna postane tudi do lastnega sina, zato se že tako čemeren in zaprt fant še bolj odtuji, ne le v družini, ampak tudi med sošolci in prijatelji okoli sebe.

Leta 1653 umre Isaakov očim in zapusti celotno premoženje novoodkriti družini in otrokom. Zdi se, da bi morala zdaj mati začeti veliko več časa posvečati otroku, vendar se to ne zgodi. Nasprotno, zdaj je v njenih rokah celotno gospodinjstvo njenega moža, pa tudi otroci, ki potrebujejo nego. In kljub dejstvu, da del bogastva še vedno pripada Newtonu, on, kot prej, ni deležen pozornosti.

Mladost

Leta 1655 gre Isaac Newton na šolo Grantham, ki se nahaja blizu njegovega doma. Ker v tem obdobju z mamo nima skoraj nobenega odnosa, se zbliža z lokalnim farmacevtom Clarkom in se preseli k njemu. Toda v prostem času mu ni dovoljeno mirno študirati in se ukvarjati z različnimi mehanizmi (mimogrede, to je bila Isaacova edina strast). Šest mesecev kasneje ga mati na silo vzame iz šole, vrne na posestvo in skuša nanj prenesti del lastnih obveznosti pri vodenju gospodinjstva.

Verjela je, da sinu tako lahko zagotovi ne le dostojno prihodnost, ampak tudi sebi olajša življenje. Toda poskus je bil neuspešen - mladeniču upravljanje ni bilo zanimivo. Na posestvu je le bral, izumljal nove mehanizme in se trudil pisati pesmi ter z vsem svojim videzom kazal, da se ne bo vmešaval v kmetijo. Ker se mati zaveda, da ji ne bo treba čakati na pomoč sina, mu dovoli nadaljevanje študija.

Leta 1661 je Newton po diplomi na šoli Grantham School vstopil v Cambridge in uspešno opravil sprejemne izpite, nato pa je bil vpisan na Trinity College kot "sizer" (študent, ki ne plača svojega izobraževanja, ampak ga zasluži s storitvami institucija sama ali njeni premožnejši študenti).

O Isaacovi univerzitetni izobrazbi je znanega zelo malo, zato je bilo znanstvenikom izjemno težko rekonstruirati to obdobje njegovega življenja. Znano je, da so nestabilne politične razmere negativno vplivale na univerzo: odpuščali so učitelje, zamujali so s plačili študentov, delno je bil odsoten izobraževalni proces.

Začetek znanstvene dejavnosti

Do leta 1664 Newton, glede na lastne zapiske v svojih delovnih zvezkih in osebnem dnevniku, ni videl nobene koristi ali perspektive v svojem univerzitetnem izobraževanju. Vendar je bilo leto 1664 zanj prelomnica. Najprej Isaac sestavi seznam problemov okoliškega sveta, ki ga sestavlja 45 točk (mimogrede, podobni seznami se bodo v prihodnosti večkrat pojavili na straneh njegovih rokopisov).

Nato spozna novega učitelja matematike (in nato najboljšega prijatelja) Isaaca Barrowa, zaradi katerega razvije posebno ljubezen do matematične znanosti. Ob tem pride do svojega prvega odkritja - ustvari binomsko ekspanzijo za poljuben racionalni eksponent, s pomočjo katere dokaže obstoj ekspanzije funkcije v neskončnem nizu.

Leta 1686 je Newton ustvaril teorijo univerzalne gravitacije, ki je kasneje, zahvaljujoč Voltairu, dobila določen skrivnosten in rahlo humoren značaj. Isaac je bil z Voltairom v prijateljskih odnosih in je z njim delil skoraj vse svoje teorije. Nekega dne sta po kosilu sedela v parku pod drevesom in se pogovarjala o bistvu vesolja. In ravno v tem trenutku Newton prijatelju nenadoma prizna, da se mu je teorija univerzalne gravitacije porodila točno v istem trenutku – med počitkom.

»Popoldansko vreme je bilo tako toplo in ugodno, da sem si vsekakor zaželel ven, na svež zrak, pod jablane. In v tistem trenutku, ko sem sedel, popolnoma zatopljen v svoje misli, je z ene od vej padlo veliko jabolko. In spraševal sem se, zakaj vsi predmeti padajo navpično navzdol?.

Nadaljnje znanstveno delo Isaaca Newtona je bilo več kot le plodno. Nenehno si je dopisoval s številnimi znanimi znanstveniki, matematiki, astronomi, biologi in fiziki. Napisal je dela, kot so "Nova teorija svetlobe in barv" (1672), "Gibanje teles v orbiti" (1684), "Optika ali razprava o odbojih, lomih, upogibih in barvah svetlobe" (1704), " Naštevanje vrstic tretjega reda" (1707), "Analiza s pomočjo enačb z neskončnim številom členov" (1711), "Metoda razlik" (1711) in mnogi drugi.