Isaac Newton hva han gjorde for fysikk. Isaac Newton - biografi og vitenskapelige oppdagelser som snudde verden på hodet

Kjent for hvert skolebarn, den store engelske vitenskapsmannen ble født 24. desember 1642 i henhold til den gamle stilen eller 4. januar 1643 i henhold til gjeldende stil, hvis biografi har sin opprinnelse i byen Woolsthorpe, Lincolnshire, ble født så svak at han i lang tid de våget ikke å døpe. Men gutten overlevde og, til tross for dårlig helse i barndommen, klarte han å leve til en høy alder.

Barndom

Isaks far døde før han ble født. Moren, Anna Ayscough, ble enke i en tidlig alder og giftet seg igjen, og fødte ytterligere tre barn fra sin nye ektemann. Hun tok lite hensyn til sin eldste sønn. Newton, hvis biografi i barndommen så ut til å være velstående utad, led sterkt av ensomhet og mangel på oppmerksomhet fra moren.

Onkelen hans, broren til Anna Ayscough, tok seg mer av gutten. Som barn var Isaac et innadvendt, stille barn, med en forkjærlighet for å lage ulike tekniske håndverk, for eksempel et solur.

Skoleår

I 1955, i en alder av 12 år, ble Isaac Newton sendt til skolen. Kort tid før dette

stefaren hans dør, og moren arver formuen hans, og overfører den umiddelbart til hennes eldste sønn. Skolen var i Grantham, og Newton bodde hos den lokale farmasøyten, Clarke. Under studiene ble hans ekstraordinære evner avslørt, men fire år senere returnerte moren den 16 år gamle gutten hjem med mål om å betro ham ansvaret for å administrere gården.

Men jordbruk var ikke hans sak. Lese bøker, skrive poesi, konstruere komplekse mekanismer- Dette var Newton. Det var i dette øyeblikket hans biografi bestemte retningen mot vitenskapen. Skole lærer Stokes, onkel William og Humphrey Babington, et medlem av Trinity College ved University of Cambridge, jobbet sammen for å sikre at Isaac Newton fortsatte studiene.

Universiteter

I Cambridge kort biografi Newton ser slik ut:

  • 1661 - opptak til Trinity College ved universitetet for gratis utdanning som "sizer"-student.
  • 1664 - vellykket bestått eksamen og overføring til neste utdanningsnivå som student, noe som ga ham rett til å motta et stipend og muligheten til å fortsette studiene.

Samtidig, Newton, hvis biografi registrerte hans kreative oppsving og begynnelsen av hans uavhengige bekjentskap med Isaac Barrow, en ny matematikklærer som hadde sterk innflytelse på hobbyen hans

Totalt fikk Trinity College en lang levetid (30 år) og matematikk, men det var her han gjorde sine første oppdagelser (binomial utvidelse for en vilkårlig rasjonell eksponent og utvidelse av en funksjon i en uendelig rekke) og skapte, basert på læren til Galileo, Descartes og Kepler, verdens universelle system.

År med store prestasjoner og ære

Med utbruddet av pestepidemien i 1665, opphørte undervisningen ved høyskolen, og Newton dro til eiendommen hans i Woolsthorpe, hvor de mest betydningsfulle oppdagelsene ble gjort - optiske eksperimenter med fargene i spekteret,

I 1667 vendte forskeren tilbake til Trinity College, hvor han fortsatte sin forskning innen fysikk, matematikk og optikk. Teleskopet han laget fikk strålende anmeldelser fra Royal Society.

I 1705 var Newton, hvis bilde finnes i hver lærebok i dag, den første som ble tildelt tittelen ridder nettopp for vitenskapelige prestasjoner. Antall åpninger i ulike områder vitenskap er veldig flott. Monumentale arbeider om matematikk, grunnleggende om mekanikk, astronomi, optikk og fysikk revolusjonerte forskernes ideer om verden.

/kort historisk perspektiv/

Storheten til en sann vitenskapsmann ligger ikke i titlene og prisene som han er merket eller tildelt av verdenssamfunnet, og ikke engang i anerkjennelsen av hans tjenester til menneskeheten, men i oppdagelsene og teoriene som han overlot til verden. Unike funn gjort i løpet av vår lyst liv, er den kjente vitenskapsmannen Isaac Newton vanskelig å overvurdere eller undervurdere.

Teorier og oppdagelser

Isaac Newton formulerte det grunnleggende lover i klassisk mekanikk, var åpnet lov universell gravitasjon , teori utviklet bevegelse himmellegemer , opprettet grunnleggende om himmelmekanikk.

Isaac Newton(uavhengig av Gottfried Leibniz) opprettet teori om differensial- og integralregning, åpnet lysspredning, kromatisk aberrasjon, studert interferens og diffraksjon, utviklet korpuskulær teori om lys, ga en hypotese som kombinerte korpuskulær Og bølgerepresentasjoner, bygget speil teleskop.

Rom og tid Newton betraktet som absolutt.

Historiske formuleringer av Newtons mekanikklover

Newtons første lov

Hver kropp fortsetter å holdes i en tilstand av hvile eller jevn og rettlinjet bevegelse til og med mindre den blir tvunget av påførte krefter til å endre denne tilstanden.

Newtons andre lov

I en treghetsreferanseramme er akselerasjonen som et materialpunkt mottar direkte proporsjonal med resultanten av alle krefter som påføres det og omvendt proporsjonal med massen.

Endringen i momentum er proporsjonal med den påførte drivkraften og skjer i retning av den rette linjen som denne kraften virker langs.

Newtons tredje lov

En handling har alltid en lik og motsatt reaksjon, ellers er samspillet mellom to kropper på hverandre like og rettet i motsatte retninger.

Noen av Newtons samtidige vurderte ham alkymist. Han var direktør for mynten, etablerte myntvirksomheten i England og ledet samfunnet Prior-Sion, studerte kronologien til gamle riker. Flere teologiske arbeider ( for det meste upublisert) viet til tolkningen av bibelske profetier.

Newtons verk

- "En ny teori om lys og farger", 1672 (kommunikasjon til Royal Society)

– «Bevegelse av kropper i bane» (lat. De Motu Corporum i Gyrum), 1684

- "Matematiske prinsipper for naturfilosofi" (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), 1687

- "Optikk eller en avhandling om lysets refleksjoner, brytninger, bøyninger og farger" (eng. Optikk eller en avhandling av de refleksjoner, brytninger, bøyninger og farger av lys), 1704

– "På kvadraturen av kurver" (lat. Tractatus de quadratura curvarum), supplement til "Optikk"

– "Opptelling av linjer av tredje orden" (lat. Enumeratio linearum tertii ordinis), supplement til "Optikk"

– "Universell aritmetikk" (lat. Arithmetica Universalis), 1707

– «Analyse ved hjelp av ligninger med et uendelig antall ledd» (lat. Analyser per aequationes numero terminorum infinitas), 1711

– “Forskjellenes metode”, 1711

Ifølge forskere over hele verden var Newtons arbeid betydelig foran generalen vitenskapelig nivå av sin tid og ble lite forstått av hans samtidige. Imidlertid sa Newton selv om seg selv: " Jeg vet ikke hvordan verden oppfatter meg, men for meg selv ser det ut til at jeg bare er en gutt som leker på strandkanten, som morer seg ved å av og til finne en rullestein som er mer fargerik enn de andre, eller et vakkert skjell, mens det store havet av sannheten sprer seg foran meg, uutforsket av meg. »

Men ifølge overbevisningen til ikke mindre en stor vitenskapsmann, A. Einstein " Newton var den første som prøvde å formulere elementære lover som bestemmer tidsforløpet til en bred klasse av prosesser i naturen med høy grad fullstendighet og nøyaktighet" og «... hadde med sine verk en dyp og sterk innflytelse på hele verdensbildet som helhet. »

Newtons grav har følgende inskripsjon:

"Her ligger Sir Isaac Newton, adelsmannen som med et nesten guddommelig sinn var den første til å bevise med matematikkens fakkel bevegelsen til planetene, banene til kometer og tidevannet i havene. Han undersøkte forskjellene i lys stråler og det som vises ulike egenskaper blomster, som ingen tidligere hadde mistenkt. En flittig, klok og trofast fortolker av naturen, antikken og den hellige skrift, stadfestet han med sin filosofi den allmektige Guds storhet, og med sitt sinn uttrykte han evangelisk enkelhet. La dødelige glede seg over at en slik utsmykning av menneskeslekten fantes. »

Forberedt Lazarus modell.

NEWTON, Isaac

Den engelske matematikeren, fysikeren, alkymisten og historikeren Isaac Newton ble født i byen Woolsthorpe i Lincolnshire i en bondefamilie. Newtons far døde kort tid før hans fødsel; moren giftet seg snart på nytt med en prest fra en naboby og flyttet inn hos ham, og etterlot sønnen sin hos sin bestemor i Woolsthorpe. Noen forskere forklarer Newtons smertefulle usosiabilitet og billighet, som senere manifesterte seg i hans forhold til andre, som et mentalt sammenbrudd i barndommen.

I en alder av 12 begynte Newton å studere ved Grantham School, og i 1661 gikk han inn i St. Trinity College (Trinity College) ved University of Cambridge som en subsidier (de såkalte fattige studentene som utførte pliktene til tjenere i høyskolen for å tjene penger), hvor læreren hans var den berømte matematikeren I. Barrow. Etter at han ble uteksaminert fra universitetet, mottok Newton en bachelorgrad i 1665. I 1665-1667, under pestepidemien, var han i hjembyen Woolsthorpe; Disse årene var de mest produktive i Newtons vitenskapelige arbeid. Her utviklet han hovedsakelig de ideene som førte ham til opprettelsen av differensial- og integralregning, til oppfinnelsen av et reflekterende teleskop (laget av ham med egne hender i 1668), oppdagelsen av loven om universell gravitasjon, og her utførte han eksperimenter på dekomponering av lys.

I 1668 ble Newton tildelt en mastergrad, og i 1669 overførte Barrow til ham stolen for fysikk og matematikk, som Newton okkuperte til 1701. I 1671 bygde Newton et andre reflekterende teleskop - store størrelser og bedre kvalitet. Demonstrasjonen av teleskopet gjorde sterkt inntrykk på hans samtidige, og like etter, i januar 1672, ble Newton valgt til medlem av Royal Society of London (han ble dets president i 1703). Samme år presenterte han for Society sin forskning på den nye teorien om lys og farger, som forårsaket en skarp kontrovers med Robert Hooke (Newtons iboende patologiske frykt for offentlige diskusjoner førte til at han publiserte "Optics", utarbeidet i disse årene, bare 30 år senere, etter Hookes død). Newton eier ideer om monokromatiske lysstråler og periodisiteten til deres egenskaper, underbygget av de fineste eksperimentene, som ligger til grunn for fysisk optikk.

I de samme årene utviklet Newton grunnlaget for matematisk analyse, som ble allment kjent fra korrespondansen fra europeiske forskere, selv om Newton selv ikke publiserte en eneste linje om dette emnet: Newtons første publikasjon om grunnlaget for analyse ble publisert bare i 1704, og en mer komplett ledelse – posthumt (1736).

I 1687 publiserte Newton sitt storslåtte verk "Mathematical Principles of Natural Philosophy" (kort - "Principles"), som la grunnlaget ikke bare for rasjonell mekanikk, men også for hele den matematiske vitenskapen. "Prinsippene" inneholdt dynamikkens lover, loven om universell gravitasjon med effektive anvendelser for bevegelse av himmellegemer, opprinnelsen til studiet av bevegelse og motstand til væsker og gasser, inkludert akustikk.

I 1695 mottok Newton stillingen som Superintendent of the Mint (dette ble tilsynelatende lettet av det faktum at Newton var aktivt interessert i alkymi og transmutering av metaller på 1670- og 1680-tallet). Newton ble betrodd ledelsen av nypregingen av alle engelske mynter. Han klarte å sette den uordnede mynten i England i stand, som han i 1699 fikk den høyt betalte livslange tittelen Mintdirektør for. Samme år ble Newton valgt til utenlandsk medlem av Paris Academy of Sciences. I 1705 for vitenskapelige arbeider Dronning Anne slo ham til ridder. I de siste årene av sitt liv viet Newton mye tid til teologi, både eldgamle og bibelhistorie. Newton ble gravlagt i det engelske nasjonalpantheonet - Westminster Abbey.

En engelskmann, som mange anser for å være tidenes største vitenskapsmann. Født inn i en familie med små landsatte adelsmenn i nærheten av Woolsthorpe (Lincolnshire, England). Jeg fant ikke faren min i live (han døde tre måneder før sønnens fødsel). Etter å ha giftet seg på nytt, overlot moren to år gamle Isaac til bestemorens omsorg. Mange forskere i biografien hans tilskriver den særegne eksentriske oppførselen til en allerede voksen vitenskapsmann til det faktum at gutten ble fullstendig fratatt foreldreomsorg frem til en alder av ni, da stefaren hans døde.

I noen tid studerte den unge Isaac visdommen Jordbruk på en fagskole. Som ofte skjer med senere store mennesker, er det fortsatt mange legender om hans eksentrisiteter i den tidlige perioden av livet hans. Så spesielt sier de at han en dag ble sendt på beite for å vokte storfeet, som trygt hadde spredt seg i ukjent retning, mens gutten satt under et tre og entusiastisk leste en bok som interesserte ham. Enten dette er sant eller ikke, ble tenåringens tørst etter kunnskap snart lagt merke til - og han ble sendt tilbake til Grantham gymnasium, hvoretter den unge mannen kom inn på Trinity College, Cambridge University.

Newton mestret raskt læreplan og gikk videre til å studere verkene til datidens ledende forskere, spesielt tilhengerne av den franske filosofen René Descartes (1596-1650), som holdt seg til mekanistiske syn på universet. Våren 1665 fikk han akademisk grad bachelor - og så skjedde de mest utrolige hendelsene i vitenskapens historie. Samme år brøt den siste epidemien ut i England byllepest, begynte begravelsesklokkene å ringe oftere og oftere, og Cambridge University ble stengt. Newton kom tilbake til Woolsthorpe i nesten to år, og tok med seg bare noen få bøker og hans bemerkelsesverdige intellekt.

Da Cambridge University gjenåpnet to år senere, hadde Newton allerede (1) utviklet differensialregning, en egen gren av matematikk, (2) lagt grunnlaget moderne teori farger, (3) utledet loven om universell gravitasjon og (4) løste flere matematiske problemer som ingen hadde klart å løse før ham. Som Newton selv sa, "Jeg var i toppen av mine oppfinnerkrefter i de dager, og matematikk og filosofi har aldri siden fengslet meg så mye som de gjorde da." (Jeg spør ofte elevene mine og forteller dem nok en gang om Newtons prestasjoner: «Hva Du klarte du det i sommerferien?)

Rett etter at han kom tilbake til Cambridge, ble Newton valgt inn i det akademiske rådet ved Trinity College, og statuen hans pryder fortsatt universitetskirken. Han holdt et forelesningskurs om fargeteori, der han viste at fargeforskjeller forklares av de grunnleggende egenskapene til lysbølgen (eller, som de nå sier, bølgelengden) og at lys har en korpuskulær natur. Han designet også et reflekterende teleskop, og denne oppfinnelsen brakte ham til Royal Societys oppmerksomhet. Langtidsstudier av lys og farger ble publisert i 1704 i hans grunnleggende verk "Optics" ( Optikk).

Newtons talsmann for den "feil" teorien om lys (bølgekonsepter dominerte på den tiden) førte til en konflikt med Robert Hooke ( cm. Hooke's Law), leder av Royal Society. Som svar foreslo Newton en hypotese som kombinerte korpuskulære og bølgebegreper om lys. Hooke anklaget Newton for plagiat og gjorde krav på prioritet i denne oppdagelsen. Konflikten fortsatte til Hookes død i 1702 og gjorde et så deprimerende inntrykk på Newton at han trakk seg tilbake fra det intellektuelle livet i seks år. Noen psykologer fra den tiden forklarer imidlertid dette nervøs lidelse, forverret etter morens død.

I 1679 vendte Newton tilbake til jobb og fikk berømmelse ved å studere banene til planetene og deres satellitter. Som et resultat av disse studiene, også ledsaget av tvister med Hooke om prioritet, ble loven om universell gravitasjon og Newtons mekanikklover, som vi nå kaller dem, formulert. Newton oppsummerte sin forskning i boken "Mathematical Principles of Natural Philosophy" ( Philosophiae naturalis principia mathematica), presentert for Royal Society i 1686 og utgitt et år senere. Dette arbeidet, som markerte begynnelsen på den gang vitenskapelig revolusjon, brakte Newton verdensomspennende anerkjennelse.

Hans religiøse syn og hans sterke engasjement for protestantismen vakte også oppmerksomheten til Newton blant brede kretser av den engelske intellektuelle eliten, og spesielt filosofen John Locke (John Locke, 1632-1704). Ved å tilbringe mer og mer tid i London, ble Newton involvert i politiske liv hovedstad og ble i 1696 utnevnt til myntforstander. Selv om denne posisjonen tradisjonelt hadde blitt betraktet som en sinekur, nærmet Newton arbeidet sitt med største alvor, og vurderte gjenmynting av engelske mynter som et effektivt tiltak i kampen mot falskmyntere. Det var på dette tidspunktet Newton var involvert i en annen prioritert tvist, denne gangen med Gottfried Leibniz (1646-1716), om oppdagelsen av differensialregning. På slutten av livet publiserte Newton nye utgaver av sine hovedverk, og fungerte også som president for Royal Society, mens han hadde den livslange stillingen som direktør for mynten.

En av de første forskerne, med rette anerkjent som et geni, gjorde Isaac Newton grunnleggende oppdagelser innen matematikk og etablerte grunnleggende lover innen astronomi og fysikk. Newton, kraftenheten i International System of Units, er oppkalt etter den store vitenskapsmannen.

Isaac Newton (1642-1727) ble født i East Anglia i familien til en liten bonde som døde kort tid før sønnen ble født. Bestemoren var med på å oppdra den fremtidige vitenskapsmannen. Han gikk på en lokal skole og gikk deretter inn på Trinity College, Cambridge University. I 1665 fikk Newton sin bachelorgrad, men ble tvunget til å forbli i landsbyen på grunn av pesten som raste i London. Han fokuserte på matematikk og utviklet prinsippene for derivater, noe som førte til utviklingen av differensialregning. I 1667 ble Newton lærer ved Trinity College og fikk i 1669 stillingen som professor i matematikk. Han ble deretter interessert i kroppens bevegelser, og lurte på hva som får dem til å begynne og slutte å bevege seg. Som et resultat oppsto Newtons tre lover for bevegelse av legemer. Effekten av disse lovene kan observeres mens du spiller biljard.

Den neste vitenskapen som Newton ga et stort bidrag til var astronomi. Ifølge en vanlig legende satt en vitenskapsmann i hagen og så et eple falle. Hvorfor falt den? Newton konkluderte med at eplet ble trukket mot jorden av en kraft vi nå kaller gravitasjon. I tillegg innså han at hver kropp oppfører seg som om dens masse var konsentrert på ett sted (nå kalt tyngdepunktet). Ved å bruke bevegelseslovene han oppdaget, konkluderte Newton med at tyngdekraften virker på alle legemer i universet; Det er hun som får månen til å dreie rundt jorden, og jorden rundt solen. Han utledet formelen for den universelle loven om universell gravitasjon, ifølge hvilken tiltrekningskraften mellom to kropper - to biljardkuler og til og med to stjerner - er lik produktet av massene deres og er omvendt proporsjonal med avstanden mellom dem.

Den engelske vitenskapsmannen Robert Hooke utledet også tyngdeloven i 1678 og publiserte ideen sin noen år senere. Dette førte til en stor krangel mellom de store forskerne.

Isaac Newtons "Mathematical Principles of Natural Philosophy" er en av de viktigste vitenskapelige bøkene gjennom tidene. Den forklarer grunnleggende teorier innen feltene astronomi, matematikk og fysikk.

I den grenen av fysikk som nå kalles optikk, var Newtons hovedverk viet lysets natur. Mangler en smal stråle sollys Gjennom et glassprisme delte Newton opp lyset i et flerfarget spektrum, hvis fargesekvens var den samme som i regnbuens spektrum. Det beviste han dagslys består av en rekke farger. (I dag vil vi si at dette lyset består av mange forskjellige bølgelengder.) Datidens teleskop produserte bilder omgitt av et fargespekter fordi linsene var av dårlig kvalitet i forskjellige steder fokusert forskjellige farger. Forskeren løste dette problemet ved å bruke speil i stedet for linser, og i 1668 bygde han et av de første reflekterende teleskopene, som han laget speilene for med egne hender.

Newton var overbevist om at lys var en "strøm" av bittesmå partikler ("korpuskler"). Denne teorien ble snart stilt spørsmål ved av Christiaan Huygens og andre forskere som trodde at lys beveger seg i form av bølger. Debatten fortsatte frem til 1900-tallet, da fysikere endelig kom til den konklusjonen at lys har egenskapene til både en partikkel og en bølge; men for dette var det nødvendig å lage kvanteteori.

I 1703 ble Newton valgt til president i Royal Society of London, og to år senere ble han adlet og overøst med æresbevisninger. I fjor I løpet av livet var han engasjert i utarbeidelsen av nyutgaver av "Principles" og "Optics". Isaac Newton ble gravlagt i Westminster Abbey.

Ifølge legenden formulerte Newton sin lov om universell gravitasjon mens han satt i en hage og så et eple falle.

Laster inn...Laster inn...