Isaac Newton ce a făcut pentru fizică. Isaac Newton - biografie și descoperiri științifice care au dat lumea peste cap

Cunoscut de fiecare școlar, marele om de știință englez s-a născut la 24 decembrie 1642 după stilul vechi sau la 4 ianuarie 1643 după stilul actual, a cărui biografie își are originea în orașul Woolsthorpe, Lincolnshire, s-a născut atât de slab încât el pentru o lungă perioadă de timp nu au îndrăznit să boteze. Cu toate acestea, băiatul a supraviețuit și, în ciuda sănătății precare în copilărie, a reușit să trăiască până la bătrânețe.

Copilărie

Tatăl lui Isaac a murit înainte să se nască el. Mama, Anna Ayscough, a rămas văduvă la o vârstă fragedă și s-a căsătorit din nou, dând pe lume încă trei copii de la noul ei soț. A acordat puțină atenție fiului ei cel mare. Newton, a cărui biografie în copilărie părea să fie în exterior prosperă, a suferit foarte mult din cauza singurătății și a lipsei de atenție din partea mamei sale.

Unchiul său, fratele Annei Ayscough, a avut mai multă grijă de băiat. În copilărie, Isaac a fost un copil introvertit, tăcut, cu înclinație pentru realizarea diferitelor meșteșuguri tehnice, precum un cadran solar.

Anii de școală

În 1955, la vârsta de 12 ani, Isaac Newton a fost trimis la școală. Cu puțin timp înainte de asta

tatăl său vitreg moare, iar mama lui îi moștenește averea, transferându-o imediat fiului ei cel mare. Școala era în Grantham, iar Newton locuia cu farmacistul local, Clarke. În timpul studiilor i-au fost dezvăluite abilitățile extraordinare, dar patru ani mai târziu mama sa l-a întors acasă pe băiatul de 16 ani cu scopul de a-i încredința responsabilitățile de administrare a fermei.

Dar agricultura nu era treaba lui. Citind cărți, scriind poezie, construind mecanisme complexe- asta a fost tot Newton. În acest moment, biografia sa și-a determinat direcția către știință. Profesor de școală Stokes, unchiul William și Humphrey Babington, membru al Trinity College de la Universitatea din Cambridge, au lucrat împreună pentru a se asigura că Isaac Newton își continuă studiile.

universități

În Cambridge scurtă biografie Newton arată astfel:

  • 1661 - admiterea la Trinity College la universitate pentru educație gratuită ca student „sizer”.
  • 1664 - promovarea cu succes a examenelor și trecerea la nivelul următor de învățământ ca student, ceea ce i-a dat dreptul de a primi o bursă și posibilitatea de a-și continua studiile.

În același timp, Newton, a cărui biografie a consemnat ascensiunea sa creativă și începutul cunoștinței sale independente cu Isaac Barrow, un nou profesor de matematică care a avut o influență puternică asupra hobby-ului său.

În total, Trinity College a primit o perioadă mare de viață (30 de ani) și matematică, dar aici a făcut primele descoperiri (expansiunea binomială pentru un exponent rațional arbitrar și extinderea unei funcții într-o serie infinită) și a creat, bazat pe învățăturile lui Galileo, Descartes și Kepler, sistemul universal al lumii.

Ani de mari realizări și glorie

Odată cu izbucnirea epidemiei de ciumă în 1665, cursurile la colegiu au încetat, iar Newton s-a dus la moșia sa din Woolsthorpe, unde s-au făcut cele mai semnificative descoperiri - experimente optice cu culorile spectrului,

În 1667, omul de știință s-a întors la Trinity College, unde și-a continuat cercetările în domeniile fizicii, matematicii și opticii. Telescopul pe care l-a creat a primit recenzii elogioase de la Societatea Regală.

În 1705, Newton, a cărui fotografie poate fi găsită în fiecare manual de astăzi, a fost primul căruia i s-a acordat titlul de cavaler tocmai pentru realizările științifice. Numărul de deschideri în zone diferite stiinta este foarte mare. Lucrări monumentale despre matematică, fundamente ale mecanicii, astronomie, optică și fizică au revoluționat ideile oamenilor de știință despre lume.

/scurtă perspectivă istorică/

Măreția unui adevărat om de știință nu constă în titlurile și premiile cu care este marcat sau premiat de comunitatea mondială și nici măcar în recunoașterea serviciilor sale aduse Umanității, ci în descoperirile și teoriile pe care le-a lăsat Lumii. Descoperiri unice făcute în timpul nostru viață strălucitoare, celebrul om de știință Isaac Newton este greu de supraestimat sau subestimat.

Teorii și descoperiri

Isaac Newton a formulat baza legile mecanicii clasice, a fost deschis lege gravitația universală , teoria dezvoltată circulaţie corpuri cerești , creată Fundamentele mecanicii cerești.

Isaac Newton(independent de Gottfried Leibniz) creat teoria calculului diferenţial şi integral, deschis dispersia luminii, aberatie cromatica, studiata interferența și difracția, dezvoltat teoria corpusculară a luminii, a dat o ipoteză care a combinat corpuscularȘi reprezentări ale valurilor, construit telescop oglindă.

Spațiu și timp Newton considerat absolut.

Formulări istorice ale legilor mecanicii lui Newton

Prima lege a lui Newton

Fiecare corp continuă să fie menținut într-o stare de repaus sau de mișcare uniformă și rectilinie până când și dacă nu este forțat de forțele aplicate să schimbe această stare.

A doua lege a lui Newton

Într-un cadru de referință inerțial, accelerația pe care o primește un punct material este direct proporțională cu rezultanta tuturor forțelor aplicate acestuia și invers proporțională cu masa sa.

Modificarea impulsului este proporțională cu forța motrice aplicată și are loc în direcția dreptei de-a lungul căreia acționează această forță.

a treia lege a lui Newton

O acțiune are întotdeauna o reacție egală și opusă, altfel interacțiunile a două corpuri unul asupra celuilalt sunt egale și direcționate în direcții opuse.

Unii dintre contemporanii lui Newton îl considerau alchimist. A fost directorul Monetăriei, a înființat afacerea cu monede în Anglia și a condus societatea Prior-Sionul, a studiat cronologia regatelor antice. Mai multe lucrări teologice ( în majoritatea cazurilor nepublicată) dedicată interpretării profeţiilor biblice.

lucrările lui Newton

– „O nouă teorie a luminii și a culorilor”, 1672 (comunicare către Royal Society)

– „Mișcarea corpurilor pe orbită” (lat. De Motu Corporum in Gyrum), 1684

– „Principii matematice ale filosofiei naturale” (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), 1687

- „Optica sau un tratat despre reflexiile, refracțiile, îndoiri și culori ale luminii” (ing. Opticks sau A tratat de cel reflexii, refractii, inflexiuni și culorile de ușoară), 1704

– „Despre cuadratura curbelor” (lat. Tractatus de quadratura curvarum), supliment la „Optică”

– „Enumerarea liniilor de ordinul al treilea” (lat. Enumeratio linearum tertii ordinis), supliment la „Optică”

– „Aritmetică universală” (lat. Arithmetica Universalis), 1707

– „Analiza folosind ecuații cu un număr infinit de termeni” (lat. De analysi per equationes numeroase terminorum infinitas), 1711

– „Metoda diferențelor”, 1711

Potrivit oamenilor de știință din întreaga lume, munca lui Newton a fost semnificativ înaintea generalului nivel științific a timpului său și au fost puțin înțeleși de contemporanii săi. Cu toate acestea, Newton însuși a spus despre sine: „ Nu știu cum mă percepe lumea, dar mie mi se pare că sunt doar un băiat care se joacă pe malul mării, care se distrează găsind din când în când o pietricică mai colorată decât celelalte, sau o scoică frumoasă, în timp ce marele ocean de adevărul se răspândește înaintea mea.neexplorat de mine. »

Dar conform convingerii nu mai puțin unui mare om de știință, A. Einstein „ Newton a fost primul care a încercat să formuleze legi elementare care determină cursul în timp al unei clase largi de procese din natură cu grad înalt completitudine și acuratețe” și „... cu lucrările sale a avut o influență profundă și puternică asupra întregii viziuni asupra lumii în ansamblu. »

Mormântul lui Newton poartă următoarea inscripție:

„Aici zace Sir Isaac Newton, nobilul care, cu o minte aproape divină, a fost primul care a dovedit cu torța matematicii mișcarea planetelor, căile cometelor și mareele oceanelor. A investigat diferențele de lumină. razele și apariția proprietăți diverse flori, pe care nimeni nu le bănuise înainte. Tâlcuitor harnic, înțelept și credincios al naturii, al antichității și al Sfintei Scripturi, a afirmat cu filozofia sa măreția lui Dumnezeu Atotputernic, iar cu firea sa a exprimat simplitatea evanghelică. Să se bucure muritorii că a existat o astfel de podoabă a rasei umane. »

Pregătit Modelul Lazăr.

NEWTON, Isaac

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

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

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

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

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

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

Un englez, pe care mulți îl consideră a fi cel mai mare om de știință al tuturor timpurilor. Născut într-o familie de mici nobili de pământ în vecinătatea Woolsthorpe (Lincolnshire, Anglia). Nu l-am găsit pe tatăl meu în viață (a murit cu trei luni înainte de nașterea fiului său). Recăsătorită, mama ei l-a lăsat pe Isaac, de doi ani, în grija bunicii sale. Mulți cercetători ai biografiei sale atribuie comportamentul excentric deosebit al unui om de știință deja adult faptului că până la vârsta de nouă ani, când a murit tatăl său vitreg, băiatul a fost complet lipsit de îngrijirea părintească.

De ceva vreme, tânărul Isaac a studiat înțelepciunea Agricultură la o școală profesională. Așa cum se întâmplă adesea cu oamenii grozavi de mai târziu, există încă o mulțime de legende despre excentricitățile sale în acea perioadă timpurie a vieții sale. Așa că, în special, se spune că într-o zi a fost trimis la pășune să păzească vitele, care se împrăștiaseră în siguranță într-o direcție necunoscută, în timp ce băiatul stătea sub un copac și citea cu entuziasm o carte care îl interesa. Indiferent dacă acest lucru este adevărat sau nu, setea de cunoaștere a adolescentului a fost observată curând - și a fost trimis înapoi la gimnaziul Grantham, după care tânărul a intrat cu succes la Trinity College, Universitatea Cambridge.

Newton a stăpânit rapid curriculumși a continuat să studieze lucrările oamenilor de știință de seamă ai vremii, în special ale adepților filozofului francez René Descartes (1596-1650), care au aderat la concepțiile mecaniciste ale Universului. În primăvara anului 1665 a primit grad academic licență - și apoi s-au petrecut cele mai incredibile evenimente din istoria științei. În același an a izbucnit ultima epidemie în Anglia ciumă bubonică, clopotele de înmormântare au început să sune din ce în ce mai des, iar Universitatea Cambridge a fost închisă. Newton sa întors la Woolsthorpe timp de aproape doi ani, luând cu el doar câteva cărți și intelectul său remarcabil.

Când Universitatea Cambridge sa redeschis doi ani mai târziu, Newton deja (1) dezvoltase calculul diferențial, o ramură separată a matematicii, (2) pusese bazele teoria modernă culorile, (3) a dedus legea gravitației universale și (4) a rezolvat mai multe probleme matematice pe care nimeni nu le-a putut rezolva înaintea lui. După cum spunea Newton însuși, „eram în floarea puterilor mele inventive în acele zile, iar matematica și filosofia nu m-au captivat niciodată la fel de mult ca atunci.” (Îmi întreb adesea studenții, spunându-le încă o dată despre realizările lui Newton: „Ce Tu ai reusit sa o faci in vacanta de vara?”)

La scurt timp după întoarcerea la Cambridge, Newton a fost ales în consiliul academic al Trinity College, iar statuia sa încă împodobește biserica universității. A susținut un curs de prelegeri despre teoria culorilor, în care a arătat că diferențele de culoare sunt explicate prin caracteristicile de bază ale undei luminoase (sau, după cum se spune acum, lungimea de undă) și că lumina are o natură corpusculară. El a proiectat și un telescop reflectorizant, iar această invenție l-a adus în atenția Societății Regale. Studii pe termen lung despre lumină și culori au fost publicate în 1704 în lucrarea sa fundamentală „Optics” ( Optica).

Susținerea de către Newton a teoriei „greșite” a luminii (conceptele ondulatorii dominate la acea vreme) a dus la un conflict cu Robert Hooke ( cm. Hooke's Law), șeful Societății Regale. Ca răspuns, Newton a propus o ipoteză care combina conceptele corpusculare și ondulatorii ale luminii. Hooke l-a acuzat pe Newton de plagiat și a făcut pretenții de prioritate în această descoperire. Conflictul a continuat până la moartea lui Hooke în 1702 și a făcut o impresie atât de deprimantă asupra lui Newton încât s-a retras din viața intelectuală timp de șase ani. Cu toate acestea, unii psihologi din acea vreme explică acest lucru tulburare nervoasa, agravat după moartea mamei sale.

În 1679, Newton s-a întors la muncă și și-a câștigat faima studiind traiectoriile planetelor și ale sateliților acestora. În urma acestor studii, însoțite și de dispute cu Hooke despre prioritate, au fost formulate legea gravitației universale și legile mecanicii lui Newton, așa cum le numim acum. Newton și-a rezumat cercetările în cartea „Principii matematice ale filosofiei naturale” ( Philosophiae naturalis principia mathematica), prezentat Societății Regale în 1686 și publicat un an mai târziu. Această lucrare, care a marcat începutul de atunci revoluție științifică, a adus lui Newton recunoașterea mondială.

Părerile sale religioase și angajamentul său puternic față de protestantism i-au atras, de asemenea, atenția lui Newton asupra cercurilor largi ale elitei intelectuale engleze, și în special a filozofului John Locke (John Locke, 1632-1704). Petrecând din ce în ce mai mult timp la Londra, Newton s-a implicat viata politica capitală şi în 1696 a fost numit supraintendent al Monetăriei. Deși această poziție fusese în mod tradițional considerată o sinecură, Newton și-a abordat munca cu cea mai mare seriozitate, considerând recunoașterea monedelor engleze ca o măsură eficientă în lupta împotriva falsificatorilor. În acest moment Newton a fost implicat într-o altă dispută prioritară, de data aceasta cu Gottfried Leibniz (1646-1716), cu privire la descoperirea calculului diferenţial. La sfârșitul vieții sale, Newton a publicat noi ediții ale principalelor sale lucrări și a fost, de asemenea, președinte al Societății Regale, deținând în același timp funcția de director al Monetăriei.

Unul dintre primii oameni de știință, recunoscut pe drept ca un geniu, Isaac Newton a făcut descoperiri fundamentale în matematică și a stabilit legi fundamentale în domeniile astronomiei și fizicii. Newtonul, unitatea de forță din Sistemul Internațional de Unități, poartă numele marelui om de știință.

Isaac Newton (1642-1727) s-a născut în East Anglia în familia unui mic fermier care a murit cu puțin timp înainte de nașterea fiului său. Bunica a fost implicată în creșterea viitorului om de știință. A urmat o școală locală și apoi a intrat în Trinity College, Universitatea Cambridge. În 1665, Newton și-a primit diploma de licență, dar a fost forțat să rămână în sat din cauza ciumei care răzbătea atunci în Londra. S-a concentrat pe matematică și a dezvoltat principiile derivatelor, ceea ce a dus la dezvoltarea calculului diferențial. În 1667, Newton a devenit profesor la Trinity College și în 1669 a primit funcția de profesor de matematică. Apoi a devenit interesat de mișcarea corpurilor, întrebându-se ce le face să înceapă și să se oprească din mișcare. Ca urmare, au apărut cele trei legi ale mișcării corpurilor ale lui Newton. Efectul acestor legi poate fi observat în timpul jocului de biliard.

Următoarea știință la care Newton a adus o contribuție imensă a fost astronomia. Potrivit unei legende comune, un om de știință stătea în grădină și a văzut un măr căzând. De ce a căzut? Newton a concluzionat că mărul a fost tras spre Pământ de o forță pe care o numim acum gravitație. În plus, și-a dat seama că fiecare corp se comportă ca și cum masa sa ar fi concentrată într-un singur loc (numit acum centru de greutate). Folosind legile mișcării pe care le-a descoperit, Newton a concluzionat că forța gravitației acționează asupra tuturor corpurilor din Univers; Ea este cea care face ca Luna să se rotească în jurul Pământului, iar Pământul în jurul Soarelui. El a derivat formula legii universale a gravitației universale, conform căreia forța de atracție dintre două corpuri - două bile de biliard și chiar două stele - este egală cu produsul maselor lor și este invers proporțională cu distanța dintre ele.

Omul de știință englez Robert Hooke a derivat și legea gravitației în 1678 și și-a publicat ideea câțiva ani mai târziu. Acest lucru a dus la o mare ceartă între marii oameni de știință.

Principiile matematice ale filosofiei naturale ale lui Isaac Newton este una dintre cele mai importante cărți științifice din toate timpurile. Expune teorii fundamentale din domeniile astronomiei, matematicii și fizicii.

În ramura fizicii numită acum optică, principalele lucrări ale lui Newton au fost consacrate naturii luminii. Lipsește un fascicul îngust lumina soarelui Printr-o prismă de sticlă, Newton a împărțit lumina într-un spectru multicolor, a cărui secvență de culori era aceeași ca în spectrul curcubeului. El a dovedit că lumina zilei constă dintr-un număr de culori. (Astăzi am spune că această lumină este alcătuită din multe lungimi de undă diferite.) Telescoapele vremii produceau imagini înconjurate de un spectru de culori, deoarece lentilele erau de proastă calitate în locuri diferite concentrat Culori diferite. Omul de știință a rezolvat această problemă folosind oglinzi în loc de lentile, iar în 1668 a construit unul dintre primele telescoape reflectorizante, pentru care a făcut oglinzile cu propriile mâini.

Newton era convins că lumina era un „flux” de particule minuscule („corpuscule”). Această teorie a fost în curând pusă sub semnul întrebării de Christiaan Huygens și de alți oameni de știință care credeau că lumina călătorește sub formă de unde. Dezbaterea a continuat până în secolul al XX-lea, când fizicienii au ajuns în cele din urmă la concluzia că lumina are proprietățile atât ale unei particule, cât și ale unei unde; dar pentru aceasta a fost necesar să se creeze teoria cuantică.

În 1703, Newton a fost ales președinte al Societății Regale din Londra, iar doi ani mai târziu a fost înnobilat și împodobit cu onoruri. Anul trecutÎn timpul vieții sale, a fost angajat în pregătirea reedițiilor „Principiilor” și „Opticei”. Isaac Newton a fost înmormântat în Westminster Abbey.

Potrivit legendei, Newton și-a formulat legea gravitației universale în timp ce stătea într-o grădină și privea un măr căzând.

Se încarcă...Se încarcă...