V katerem mestu je bil rojen Newton? Isaac Newton: biografija, zanimiva dejstva, video

Odlična osebnost

Življenja epohalnih osebnosti in njihovo progresivno vlogo so skrbno preučevali skozi mnoga stoletja. V očeh potomcev se postopoma kopičijo od dogodka do dogodka, preraščajo se s podrobnostmi, poustvarjenimi iz dokumentov in najrazličnejših brezdelnih izumov. Prav tako Isaac Newton. kratka biografija Ta človek, ki je živel v daljnem 17. stoletju, je lahko vsebovan le v obsegu knjige velikosti opeke.

Torej, začnimo. Isaac Newton - angleški (zdaj 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 zakonitosti naše celotne solarni sistem. Bil je prvi, ki je 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 ga močno udaril. Otrok je odraščal bolehno in zato nedružabno, v hitrih igrah ni dohajal vrstnikov in postal 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 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 izmed 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 Masona. 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 katerih ramenih je stal, kar je verjetno pomenilo njegove predhodnike znanstvenike. Čeprav bi kdo lahko bil pred Newtonom, če je dobesedno rekel prvo in najtehtnejšo besedo o vsem na svetu.

Isaac Newton se je rodil 4. januarja 1643 v majhni britanski vasici Woolsthorpe, ki se nahaja v okrožju Lincolnshire. Krhki deček, ki je prezgodaj zapustil maternico svoje matere, je prišel na ta svet na predvečer angleške državljanske vojne, kmalu po očetovi smrti in malo pred praznovanjem božiča.

Otrok je bil tako slaboten, da dolgo časa ni bil niti krščen. A kljub temu je mali Isaac Newton, imenovan po očetu, preživel in živel zelo dolgo življenje za sedemnajsto stoletje - 84 let.

Oče bodočega briljantnega znanstvenika je bil majhen kmet, a precej uspešen in bogat. Po smrti Newtona starejšega je njegova družina prejela več sto hektarjev polj in gozdov z rodovitno zemljo ter impresivno vsoto 500 funtov sterlingov.

Isaacova mati, Anna Ayscough, se je kmalu ponovno poročila in novemu možu rodila tri otroke. Anna je več pozornosti namenila svojim mlajšim potomcem, Isaacova babica in nato njegov stric William Ayscough pa sta sprva sodelovala pri vzgoji njenega prvorojenca.

Newtona sta že kot otroka zanimala slikanje in poezija, nesebično je izumil vodno uro, mlin na veter in izdeloval papirnate zmaje. Hkrati je bil še vedno zelo bolehen in tudi izjemno nedružaben: Isaac je imel raje lastne hobije kot zabavne igre z vrstniki.

Fizik v mladosti

Ko so otroka poslali v šolo, so ga zaradi njegove telesne šibkosti in slabe komunikacijske sposobnosti enkrat celo pretepli, dokler se ni onesvestil. Newton ni mogel prenesti tega ponižanja. A atletske telesne forme seveda ni mogel pridobiti kar čez noč, zato se je fant odločil svojo samopodobo potešiti na drugačen način.

Če se je pred tem incidentom precej slabo učil in očitno ni bil najljubši učiteljem, potem je po tem začel resno izstopati po akademski uspešnosti med sošolci. Postopoma je postajal vse boljši učenec, še bolj resno kot prej pa se je začel zanimati za tehniko, matematiko in neverjetne, nerazložljive naravne pojave.

Ko je Isaac dopolnil 16 let, ga je mati odpeljala nazaj na posestvo in skušala zaupati nekaj odgovornosti za vodenje gospodinjstva starejšemu najstarejšemu sinu (takrat je umrl tudi drugi mož Anne Ayscough). Vendar pa fant ni naredil nič drugega kot konstruiral genialne mehanizme, "pogoltnil" številne knjige in pisal poezijo.

Mladeničin šolski učitelj, gospod Stokes, pa tudi njegov stric William Ayscough in njegov znanec Humphrey Babington (izredni član Trinity College Cambridge) iz Granthama, kjer se je šolal bodoči svetovno znani znanstvenik, so prepričali Anno Ayscough, da je dovolila njenega nadarjenega sina, da nadaljuje študij. Po kolektivnem prepričevanju je Isaac leta 1661 zaključil študij v šoli, nato pa je uspešno opravil sprejemne izpite na univerzo Cambridge.

Začetek znanstvene kariere

Kot študent je imel Newton status "sizarja". To je pomenilo, da si ni plačeval šolanja, temveč je moral opravljati različne naloge na univerzi ali opravljati storitve premožnejšim študentom. Isaac je pogumno zdržal to preizkušnjo, čeprav še vedno zelo ni maral biti zatiran, bil je nedružaben in ni znal sklepati prijateljstev.

Takrat so filozofijo in naravoslovje poučevali v svetovno znanem Cambridgeu, čeprav so takrat svetu že pokazali Galilejeva odkritja, Gassendijevo atomsko teorijo, drzna dela Kopernika, Keplerja in drugih izjemnih znanstvenikov. Isaac Newton je pohlepno vsrkaval vse možne informacije o matematiki, astronomiji, optiki, fonetiki in celo glasbeni teoriji, ki jih je lahko našel. Ob tem je pogosto pozabljal na hrano in spanje.

Isaac Newton proučuje lom svetlobe

Raziskovalec je začel svojo samostojno znanstveno dejavnost leta 1664 in sestavil seznam 45 problemov v človeškem življenju in naravi, ki še niso bili rešeni. Hkrati je usoda študenta združila z nadarjenim matematikom Isaacom Barrowom, ki je začel delati na oddelku za matematiko fakultete. Kasneje je Barrow postal njegov učitelj, pa tudi eden njegovih redkih prijateljev.

Ker se je Newton po zaslugi nadarjenega učitelja še bolj zanimal za matematiko, je izvedel binomsko razširitev za poljuben racionalni eksponent, kar je postalo njegovo prvo briljantno odkritje na matematičnem področju. Istega leta je Isaac diplomiral.

V letih 1665-1667, ko so kuga, veliki londonski požar in izjemno draga vojna z Nizozemsko zajeli Anglijo, se je Newton za kratek čas naselil v Woesthorpu. V teh letih je svojo glavno dejavnost usmeril v odkrivanje optičnih skrivnosti. Znanstvenik je poskušal ugotoviti, kako teleskope z lečami znebiti kromatske aberacije, in prišel do študije disperzije. Bistvo poskusov, ki jih je izvajal Isaac, je bilo v prizadevanju za razumevanje fizikalne narave svetlobe, veliko pa jih še vedno izvajajo v izobraževalnih ustanovah.

Posledično je Newton prišel do korpuskularnega modela svetlobe in se odločil, da jo lahko obravnavamo kot tok delcev, ki letijo iz nekega svetlobnega vira in izvajajo pravokotno gibanje do najbližje ovire. Čeprav tak model ne more zahtevati popolne objektivnosti, je vseeno postal eden od temeljev klasične fizike, brez katerega se ne bi pojavile sodobnejše predstave o fizikalnih pojavih.

Med tistimi, ki radi zbirajo zanimiva dejstva, je dolgo veljalo napačno prepričanje, da je Newton ta ključni zakon klasične mehanike odkril potem, ko mu je jabolko padlo na glavo. Pravzaprav je Isaac načrtno hodil svojemu odkritju naproti, kar je razvidno iz njegovih številnih zapiskov. Legendo o jabolku je populariziral takrat avtoritativni filozof Voltaire.

Znanstvena slava

Konec šestdesetih let 16. stoletja se je Isaac Newton vrnil v Cambridge, kjer je dobil status magistra, lastno sobo in celo skupino mladih študentov, ki jim je znanstvenik postal učitelj. Vendar pa poučevanje očitno ni bila prednost nadarjenega raziskovalca in obisk njegovih predavanj je bil opazno slab. Istočasno je znanstvenik izumil odsevni teleskop, ki ga je proslavil in omogočil Newtonu, da se pridruži londonski Kraljevi družbi. S to napravo je bilo narejenih veliko neverjetnih astronomskih odkritij.

Leta 1687 je Newton objavil morda svoje najpomembnejše delo, delo z naslovom "Matematični principi naravne filozofije". Raziskovalec je svoja dela objavljal že prej, a to je bilo izjemnega pomena: postalo je osnova racionalne mehanike in vseh matematičnih naravoslovnih ved. Vseboval je znani zakon univerzalne gravitacije, tri doslej znane zakone mehanike, brez katerih si klasične fizike ni mogoče zamisliti, predstavljeni so bili ključni fizikalni koncepti, Kopernikov heliocentrični sistem pa ni bil pod vprašajem.

Na matematični in fizikalni ravni so bili »Matematični principi naravne filozofije« za red velikosti višji od raziskav vseh znanstvenikov, ki so se ukvarjali s tem problemom pred Isaacom Newtonom. Ni bilo nedokazane metafizike z dolgotrajnim razmišljanjem, neutemeljenimi zakoni in nejasnimi formulacijami, ki je bila tako pogosta v delih Aristotela in Descartesa.

Leta 1699, ko je Newton delal na upravnih položajih, so njegov svetovni sistem začeli poučevati na Univerzi v Cambridgeu.

Osebno življenje

Ženske, niti takrat niti čez leta, niso pokazale veliko simpatije do Newtona in v svojem življenju se ni nikoli poročil.

Smrt velikega znanstvenika se je zgodila leta 1727 in skoraj ves London se je zbral na njegovem pogrebu.

Newtonovi zakoni

• Prvi zakon mehanike: vsako telo miruje ali pa ostane v stanju enakomernega translacijskega gibanja, dokler se to stanje ne popravi z delovanjem zunanjih sil.
• Drugi zakon mehanike: sprememba gibalne količine je sorazmerna z uporabljeno silo in poteka v smeri njenega vpliva.
• Tretji zakon mehanike: materialne točke medsebojno delujejo vzdolž ravne črte, ki jih povezuje, s silami, ki so enake po velikosti in nasprotne smeri.
• Gravitacijski zakon: Sila gravitacijske privlačnosti med dvema materialnima točkama je sorazmerna z zmnožkom njunih mas, pomnoženih z gravitacijsko konstanto, in obratno sorazmerna s kvadratom razdalje med tema točkama.

V mnogih visokošolskih ustanovah si lahko ogledate portret Isaaca Newtona, slavnega matematika in fizika (ta znanstvenik je študiral tudi alkimijo). Znanstvenikov oče je bil kmet. Isaac je bil pogosto bolan, vrstniki so se ga izogibali, vzgajala pa ga je babica. Bodoči znanstvenik je študiral na šoli Grantham, leta 1661 pa je vstopil na Holy Trinity College (zdaj Trinity College) znane univerze Cambridge. Leta 1665 je Newton postal diplomiran, tri leta pozneje pa magister. Med študijem je Isaac izvajal poskuse in oblikoval reflektorski teleskop.

Leta 1687 je Isaac objavil svoje delo, posvečeno matematičnim načelom naravne filozofije, v katerem so bili opisani zakoni dinamike in osnove preučevanja odpornosti plinov in tekočin. Isaac je bil več kot trideset let predstojnik oddelka za fiziko in matematiko v Cambridgeu, v začetku osemnajstega stoletja pa je kraljica Anne Newtonu podelila viteški naslov. Dolga desetletja je imel Isaac resne finančne težave in šele leta 1695 je finančni položaj izboljša, ko zasede izpraznjeno mesto nadzornika kovnice.

Isaac Newton že več kot dve stoletji velja za enega najslavnejših znanstvenikov. V svojem življenju mu je uspelo veliko prispevati k mnogim sodobne znanosti. Oblikoval je najpomembnejše zakone klasične mehanike in razložil mehanizem gibanja nebesnih teles. Leta 1692 je znanstvenik trpel za duševno motnjo, ki jo je povzročil požar, ki je uničil precejšnje število njegovih rokopisov. Ko se je bolezen umirila, je Newton nadaljeval s študijem znanosti, vendar z manjšo intenzivnostjo.

Newton je živel več kot osemdeset let. V zadnjih letih svojega življenja je Isaac veliko ur posvetil tudi teologiji svetopisemska zgodovina. Posmrtni ostanki velikega znanstvenika so bili pokopani v Westminstrski opatiji.

Dosežek in osebno življenje

Biografija Isaaca Newtona o glavnem

Ime Isaaca Newtona (1642-1727) je z zlatimi črkami zapisano v zgodovini svetovne znanosti; prav on je naredil največja odkritja v fiziki, astronomiji, mehaniki, matematiki - oblikovanje osnovnih postulatov mehanike, odkritje pojava univerzalne gravitacije je angleški znanstvenik postavil tudi temelje za poznejši znanstveni razvoj na področju optike in akustike. Newton je bil poleg fizikalnih poskusov tudi strokovnjak za alkimijo in zgodovino. Njegovi sodobniki so znanstvenikove dejavnosti pogosto slabo cenili, danes pa je s prostim očesom jasno, da so njegovi znanstveni pogledi bistveno presegali raven srednjeveške znanosti.

Isaac se je rodil leta 1642 v angleški vasi Woolsthorpe (Lincolnshire) v družini revnega kmeta. Deček je bil precej slaboten in bolehen, telesno šibak, vzgajala ga je babica, bil je zelo zaprt in nedružaben. Pri 12 letih je fant vstopil v šolo v Granthamu, šest let kasneje, po diplomi, je vstopil na Univerzo v Cambridgeu, kjer ga je učil sam I. Barrow, slavni znanstvenik in matematik.

Leta 1665 je Newton diplomiral in do leta 1667 je bil v rodnem Woolsthorpu: v tem obdobju se je znanstvenik aktivno ukvarjal z znanstvenim razvojem - poskusi razgradnje svetlobe, izum reflektorskega teleskopa, odkritje zakon univerzalne gravitacije itd. Leta 1668 se je znanstvenik vrnil na svojo rodno univerzo, tam magistriral in ob podpori I. Barrowa vodil oddelek za fiziko in matematiko svoje rodne univerze (do leta 1701).

Nekaj ​​kasneje, leta 1672, je mladi izumitelj postal član ene največjih svetovnih znanstvenih skupnosti v Londonu. Leta 1687 je bilo objavljeno njegovo najbolj ambiciozno delo z naslovom "Matematični principi naravne filozofije", kjer je znanstvenik posplošil znanstvene izkušnje prejšnjih znanstvenikov (Galileo Galilei, Rene Descartes, Christian Huygens itd.), Pa tudi neodvisne znanstvene zaključke in ustvarili enoten sistem mehanike, ki je še danes temelj fizike kot znanosti.

Prav tako je I. Newton oblikoval znamenite 3 postulate, aksiome, ki so danes znani kot "trije Newtonovi zakoni": zakon vztrajnosti, osnovni zakon dinamike, zakon enakosti v interakciji dveh materialnih teles. "Matematična načela naravne filozofije" so igrala veliko vlogo pri razvoju fizike, dala zagon nadaljnjemu študiju matematike, mehanike, optike. Leta 1689 je umrla mati Isaaca Newtona, leta 1692 je prišlo do požara, ki je uničil veliko število znanstvenikov znanstveni razvoj - ti dogodki so postali vzrok za veliko intelektualno motnjo izumitelja, v tem obdobju je njegova znanstvena dejavnost upadla.

Leta 1695 je bil Newton povabljen v javno službo, postal je nadzornik državne kovnice in nadzoroval kovanje kovancev v kraljestvu. Za svoje zasluge kroni je znanstvenik leta 1699 prejel častni naziv direktorja kovnice in postal tudi član Pariške akademije znanosti. Na začetku 18. stoletja je bil Isaac Newton na vrhuncu slave, vodil je Londonsko kraljevo družbo, leta 1705 pa je bil odlikovan z viteškim naslovom, torej je prejel plemiški naziv.

Ob koncu svojega življenja se je znanstvenik upokojil iz znanstvene dejavnosti in bil v javni službi do leta 1725. Znanstvenikovo zdravje se je vsako leto slabšalo: spomladi 1727 je v mestu Kensington blizu Londona umrl briljantni znanstvenik Isaac Newton. njegovo spanje. Po njegovi smrti je bil znanstvenik nagrajen z velikimi častmi in je bil pokopan v Westminstrski opatiji poleg angleških kraljev in vidnih političnih voditeljev države. Newtonov prispevek k razvoju znanosti je še danes neprecenljiv, njegova dela so temeljna podlaga za sodobne raziskovalce.

Njegovo veliko odkritje za otroke

Zanimiva dejstva in datumi iz življenja

Zgodnja leta

Isaac Newton, sin majhnega, a uspešnega kmeta, se je rodil v vasi Woolsthorpe v Lincolnshiru na predvečer državljanske vojne. Newtonov oče ni dočakal rojstva sina. Deček se je rodil prezgodaj in je bil bolehen, zato si ga dolgo niso upali krstiti. Kljub temu je preživel, bil krščen (1. januarja) in poimenovan Isaac v čast svojega pokojnega očeta. Newton je dejstvo, da je rojen na božič, štel za posebno znamenje usode. Kljub slabemu zdravju v otroštvu je dočakal 84 let.

Newton je iskreno verjel, da njegova družina izvira iz škotskih plemičev iz 15. stoletja, vendar so zgodovinarji odkrili, da so bili leta 1524 njegovi predniki revni kmetje. Do konca 16. stoletja je družina obogatela in postala yeomen (lastniki zemlje). Newtonov oče je zapustil dediščino velike vsote 500 takratnih funtov sterlingov in nekaj sto hektarjev rodovitne zemlje, ki jo zasedajo polja in gozdovi.

Januarja 1646 se je Newtonova mati Hannah Ayscough ponovno poročila. Z novim možem, 63-letnim vdovcem, je imela tri otroke in začela je posvečati malo pozornosti Isaacu. Dečkov pokrovitelj je bil njegov stric po materini strani William Ayscough. Kot otrok je bil Newton po pripovedovanju sodobnikov tih, zaprt in osamljen, rad je bral in izdeloval tehnične igrače: sončno in vodno uro, mlin itd. Vse življenje se je počutil osamljenega.

Njegov očim je umrl leta 1653, del njegove dediščine je pripadel Newtonovi materi in ga je takoj registrirala na Isaacovo ime. Mati se je vrnila domov, vendar je največ pozornosti posvetila trem najmlajšim otrokom in obsežnemu gospodinjstvu; Izak je bil še vedno prepuščen sam sebi.

Leta 1655 so 12-letnega Newtona poslali na študij v bližnjo šolo v Granthamu, kjer je živel v hiši farmacevta Clarka. Kmalu je deček pokazal izredne sposobnosti, a leta 1659 ga je mati Anna vrnila na posestvo in skušala zaupati del vodenja gospodinjstva svojemu 16-letnemu sinu. Poskus ni bil uspešen - Isaac je imel raje kot vse druge dejavnosti branje knjig, pisanje poezije in predvsem oblikovanje različnih mehanizmov. V tem času je Stokes, Newtonov šolski učitelj, pristopil k Anni in jo začel prepričevati, naj nadaljuje izobraževanje svojega nenavadno nadarjenega sina; Tej zahtevi se je pridružil stric William in Isaacov Granthamov znanec (sorodnik farmacevta Clarka) Humphrey Babington, član Trinity College Cambridge. S skupnimi močmi so na koncu dosegli cilj. Leta 1661 je Newton uspešno končal šolo in nadaljeval izobraževanje na Univerzi v Cambridgeu.

Trinity College (1661-1664)

Junija 1661 je 18-letni Newton prispel v Cambridge. V skladu z listino so mu opravili preizkus znanja latinskega jezika, nakar so ga obvestili, da je bil sprejet na Trinity College (koledž Svete Trojice) Univerze v Cambridgeu. Več kot 30 let Newtonovega življenja je povezanih s to izobraževalno ustanovo.

Fakulteta je, tako kot vsa univerza, preživljala težke čase. V Angliji je bila pravkar obnovljena monarhija (1660), kralj Charles II je zaradi univerze pogosto odlašal s plačili in odpustil pomemben del učiteljskega osebja, imenovanega med revolucijo. Skupaj je na Trinity Collegeu živelo 400 ljudi, vključno s študenti, služabniki in 20 berači, ki jim je bil po listini dolžan dati miloščino. Izobraževalni proces je bil v obžalovanja vrednem stanju.

Newton je bil vključen v kategorijo študentov »sizar«, ki jim šolnine niso zaračunavali (verjetno na Babingtonovo priporočilo). O tem obdobju njegovega življenja se je ohranilo zelo malo dokumentarnih dokazov in spominov. V teh letih se je dokončno oblikoval Newtonov značaj - želja po iskanju dna, nestrpnost do prevare, obrekovanje in zatiranje, brezbrižnost do javne slave. Še vedno ni imel prijateljev.

Aprila 1664 je Newton, ko je opravil izpite, prešel v višjo študentsko kategorijo "štipendistov", kar mu je dalo pravico do štipendije in nadaljnjega izobraževanja na fakulteti.

Kljub Galilejevim odkritjem so naravoslovje in filozofijo v Cambridgeu še vedno poučevali po Aristotelu. Vendar Newtonovi ohranjeni zvezki že omenjajo Galileja, Kopernika, kartezijanstvo, Keplerjevo in Gassendijevo atomsko teorijo. Sodeč po teh zvezkih je nadaljeval z izdelovanjem (predvsem znanstvenih inštrumentov), ​​navdušeno se je ukvarjal z optiko, astronomijo, matematiko, fonetiko in glasbeno teorijo. Po spominih njegovega sostanovalca se je Newton z vsem srcem posvetil študiju, pozabil pa je na hrano in spanje; verjetno je bil kljub vsem težavam prav to način življenja, ki si ga je sam želel.

Leto 1664 v Newtonovem življenju je bilo bogato z drugimi dogodki. Newton je doživel ustvarjalni vzpon, začel samostojno znanstveno dejavnost in sestavil obsežen seznam (45 točk) nerešenih problemov v naravi in ​​človekovem življenju (Vprašalnik, lat. Questiones quaedam philosophicae). V prihodnosti se podobni seznami pojavljajo večkrat v njegovih delovnih zvezkih. Marca istega leta je na novoustanovljenem (1663) fakultetnem oddelku za matematiko začel predavati novi učitelj, 34-letni Isaac Barrow, veliki matematik, bodoči Newtonov prijatelj in učitelj. Newtonovo zanimanje za matematiko se je močno povečalo. Naredil je prvo pomembno matematično odkritje: binomsko ekspanzijo za poljuben racionalni eksponent (tudi negativne) in s tem prišel do svoje glavne matematične metode - ekspanzije funkcije v neskončno vrsto. Končno, čisto ob koncu leta, je Newton postal samec.

Znanstvena opora in navdih za Newtonovo delo so bili fiziki: Galilei, Descartes in Kepler. Newton je njihovo delo zaključil tako, da jih je združil v univerzalni sistem sveta. Drugi matematiki in fiziki so imeli manjši, a pomemben vpliv: Evklid, Fermat, Huygens, Wallis in njegov neposredni učitelj Barrow. V Newtonovem študentskem zvezku je programski stavek:

"Leta kuge" (1665-1667)

Na božični večer leta 1664 so se na londonskih hišah začeli pojavljati rdeči križi - prvi znaki velike epidemije kuge. Do poletja se je smrtonosna epidemija močno razširila. 8. avgusta 1665 je bil pouk na kolidžu Trinity prekinjen, osebje pa razpuščeno do konca epidemije. Newton je odšel domov v Woolsthorpe in s seboj vzel glavne knjige, zvezke in instrumente.

To so bila katastrofalna leta za Anglijo – uničujoča kuga (samo v Londonu je umrla petina prebivalstva), uničujoča vojna z Nizozemsko in veliki londonski požar. Toda Newton je pomemben del svojih znanstvenih odkritij naredil v samoti »kužnih let«. Iz ohranjenih zapiskov je razvidno, da je 23-letni Newton že tekoče obvladal osnovne metode diferencialnega in integralnega računa, vključno s serijskim razširjanjem funkcij in tisto, kar so kasneje poimenovali Newton-Leibnizova formula. Po izvedbi serije genialnih optičnih poskusov je dokazal, da je bela barva mešanica barv spektra. Newton se je pozneje spominjal teh let:

Toda njegovo najpomembnejše odkritje v teh letih je bil zakon univerzalne gravitacije. Kasneje, leta 1686, je Newton pisal Halleyu:

Netočnost, ki jo omenja Newton, je posledica dejstva, da sta velikost Zemlje in velikost pospeška prosti pad Newton jih je vzel iz Galilejeve mehanike, kjer so podane s precejšnjo napako. Kasneje je Newton od Picarda dobil natančnejše podatke in se dokončno prepričal o resničnosti svoje teorije.

Znana je legenda, da je Newton odkril gravitacijski zakon tako, da je opazoval jabolko, ki je padlo z drevesne veje. Prvič je "Newtonovo jabolko" na kratko omenil Newtonov biograf William Stukeley (knjiga "Memoirs of the Newton of Life", 1752):

Legenda je postala priljubljena zahvaljujoč Voltairu. Pravzaprav se je, kot je razvidno iz Newtonovih delovnih zvezkov, njegova teorija univerzalne gravitacije razvijala postopoma. Drugi biograf, Henry Pemberton, podrobneje podaja Newtonovo razmišljanje (brez omembe jabolka): "s primerjavo obdobij več planetov in njihovih oddaljenosti od sonca je ugotovil, da ... mora ta sila padati v kvadratnem razmerju kot razdalja se poveča." Z drugimi besedami, Newton je odkril, da iz Keplerjevega tretjega zakona, ki povezuje obhodne dobe planetov z razdaljo do Sonca, natančno sledi "formuli inverznega kvadrata" za zakon gravitacije (v približku krožnih orbit). Končno formulacijo gravitacijskega zakona, ki je bila vključena v učbenike, je Newton zapisal pozneje, ko so mu postali jasni zakoni mehanike.

Ta odkritja, kot tudi mnoga kasnejša, so bila objavljena 20-40 let pozneje, kot so bila narejena. Newton si ni prizadeval za slavo. Leta 1670 je pisal Johnu Collinsu: »V slavi ne vidim nič zaželenega, tudi če bi si jo bil sposoben zaslužiti. To bi morda povečalo število mojih poznanstev, vendar se ravno temu najbolj izogibam.” Svojega prvega znanstvenega dela (oktober 1666), ki je začrtal osnove analize, ni objavil; našli so ga šele 300 let kasneje.

Začetek znanstvene slave (1667-1684)

Marca-junija 1666 je Newton obiskal Cambridge. Vendar ga je poleti nov val kuge spet prisilil domov. Končno se je v začetku leta 1667 epidemija umirila in Newton se je aprila vrnil v Cambridge. 1. oktobra je bil izvoljen za člana Trinity Collegea, leta 1668 pa je postal magister. Dodelili so mu prostorno ločeno sobo, v kateri je živel, mu dodelili plačo (2 funta na leto) in skupino študentov, s katerimi je več ur na teden vestno študiral standardne akademske predmete. Vendar pa Newton niti takrat niti kasneje ni zaslovel kot učitelj, njegova predavanja so bila slabo obiskana.

Ko je okrepil svoj položaj, je Newton odpotoval v London, kjer je bila tik pred tem, leta 1660, ustanovljena Londonska kraljeva družba - avtoritativna organizacija uglednih znanstvenih osebnosti, ena prvih akademij znanosti. Publikacija Kraljeve družbe je bila revija Philosophical Transactions.

Leta 1669 so se v Evropi začela pojavljati matematična dela z uporabo razširitev v neskončne vrste. Čeprav se globina teh odkritij ni mogla primerjati z Newtonovim, je Barrow vztrajal, da njegov učenec določi svojo prednost v tej zadevi. Newton je napisal kratek, a dokaj popoln povzetek tega dela svojih odkritij, ki ga je poimenoval »Analiza z enačbami z neskončnim številom členov«. Barrow je to razpravo poslal v London. Newton je prosil Barrowa, naj ne razkrije imena avtorja dela (vendar se je vseeno izognil). »Analiza« se je razširila med strokovnjaki in pridobila nekaj slave v Angliji in tujini.

Istega leta je Barrow sprejel kraljevo povabilo za dvornega kaplana in opustil poučevanje. 29. oktobra 1669 je bil 26-letni Newton izvoljen za njegovega naslednika, profesorja matematike in optike na kolidžu Trinity, z visoko plačo 100 funtov na leto. Barrow je Newtonu zapustil obsežen alkimistični laboratorij; V tem obdobju se je Newton resno zanimal za alkimijo in izvedel veliko kemijskih poskusov.

Hkrati je Newton nadaljeval eksperimente v optiki in barvni teoriji. Newton je proučeval sferično in kromatsko aberacijo. Da bi jih zmanjšal na najmanjšo možno mero, je zgradil mešani reflektorski teleskop: lečo in konkavno sferično zrcalo, ki ju je izdelal in brusil sam. Projekt takega teleskopa je prvi predlagal James Gregory (1663), vendar ta načrt ni bil nikoli uresničen. Prva Newtonova zasnova (1668) je bila neuspešna, naslednja pa je s skrbneje poliranim zrcalom kljub majhnosti zagotavljala 40-kratno povečavo odlične kakovosti.

Govorice o novem instrumentu so hitro dosegle London in Newton je bil povabljen, da svoj izum pokaže znanstveni skupnosti. Konec leta 1671 - v začetku leta 1672 je pred kraljem in nato v Kraljevi družbi potekala predstavitev reflektorja. Naprava je prejela vsesplošno navdušene ocene. Verjetno je igral vlogo tudi praktični pomen izuma: astronomska opazovanja so služila za natančno določanje časa, ki je bil potreben za plovbo po morju. Newton je zaslovel in januarja 1672 je bil izvoljen za člana Kraljeve družbe. Kasneje so izboljšani reflektorji postali glavno orodje astronomov, z njihovo pomočjo so odkrili planet Uran, druge galaksije in rdeči premik.

Sprva je Newton cenil svojo komunikacijo s kolegi iz Kraljeve družbe, ki je vključevala poleg Barrowa še Jamesa Gregoryja, Johna Wallisa, Roberta Hooka, Roberta Boyla, Christopherja Wrena in druge znane osebnosti angleške znanosti. Vendar so se kmalu začeli dolgočasni konflikti, ki Newtonu res niso bili všeč. Zlasti je izbruhnila hrupna polemika o naravi svetlobe. Začelo se je, ko je Newton februarja 1672 v Philosophical Transactions objavil podroben opis svojih klasičnih poskusov s prizmami in svojo teorijo barve. Hooke, ki je pred tem objavil svojo teorijo, je izjavil, da ga Newtonovi rezultati niso prepričali; podprl ga je Huygens z utemeljitvijo, da je Newtonova teorija "v nasprotju s splošno sprejetimi pogledi." Newton se je na njihove kritike odzval šele šest mesecev pozneje, vendar se je v tem času število kritikov znatno povečalo.

Plaz nesposobnih napadov je Newtona pustil razdraženega in depresivnega. Obžaloval mu je, da je svoja odkritja zaupljivo razkril kolegom znanstvenikom. Newton je prosil tajnika Oldenburške družbe, naj mu ne pošilja več kritičnih pisem, in se zaobljubil za prihodnost: da se ne bo zapletal v znanstvene spore. V svojih pismih se pritožuje, da je postavljen pred izbiro: ali ne objavi svojih odkritij ali pa ves svoj čas in energijo porabi za odganjanje neprijazne amaterske kritike. Na koncu je izbral prvo možnost in napovedal svoj izstop iz Kraljeve družbe (8. marca 1673). Oldenburg ga je brez težav prepričal, da ostane. Znanstveni stiki z društvom pa so sedaj zmanjšani na minimum.

Leta 1673 sta se zgodila dva pomembna dogodka. Prvi: vrnjen v Trinity s kraljevim odlokom stari prijatelj in Newtonov pokrovitelj, Isaac Barrow, zdaj kot nadzornik ("mojster"). Drugič: Leibniz, v tistem času znan kot filozof in izumitelj, se je začel zanimati za Newtonova matematična odkritja. Potem ko je prejel Newtonovo delo o neskončnih serijah iz leta 1669 in ga poglobljeno preučil, je nato neodvisno začel razvijati svojo različico analize. Leta 1676 sta si Newton in Leibniz izmenjala pisma, v katerih je Newton razlagal številne svoje metode, odgovarjal na Leibnizova vprašanja in namignil na obstoj še bolj splošnih metod, ki še niso bile objavljene (kar pomeni splošni diferencialni in integralni račun). Sekretar Kraljeve družbe, Henry Oldenburg, je Newtona vztrajno prosil, naj objavi svoja matematična odkritja o analizi za slavo Anglije, vendar je Newton odgovoril, da že pet let dela na drugi temi in da se ne želi motiti. Newton na naslednje Leibnizovo pismo ni odgovoril. Prva kratka objava o Newtonovi različici analize se je pojavila šele leta 1693, ko se je Leibnizova različica že močno razširila po Evropi.

Konec 1670-ih je bil za Newtona žalosten. Maja 1677 je 47-letni Barrow nepričakovano umrl. Pozimi istega leta je v Newtonovi hiši izbruhnil močan požar in zgorel je del Newtonovega rokopisnega arhiva. Septembra 1677 je umrl tajnik Kraljeve družbe Oldenburg, ki je bil naklonjen Newtonu, novi sekretar pa je postal Hooke, ki je bil sovražen do Newtona. Leta 1679 je mati Ana hudo zbolela; Newton, ki je pustil vse svoje zadeve, je prišel k njej, aktivno sodeloval pri skrbi za bolnika, vendar se je materino stanje hitro poslabšalo in umrla je. Mama in Barrow sta bila med redkimi ljudmi, ki so polepšali Newtonovo osamljenost.

"Matematična načela naravne filozofije" (1684-1686)

Zgodovina nastanka tega dela, poleg Evklidovih Elementov, enega najbolj znanih v zgodovini znanosti, se je začela leta 1682, ko je prehod Halleyjevega kometa povzročil porast zanimanja za nebesno mehaniko. Edmond Halley je skušal prepričati Newtona, naj objavi svojo »splošno teorijo gibanja«, o kateri so se v znanstveni skupnosti dolgo govorile. Newton je zavrnil. Na splošno se ni hotel odvrniti od njegovega raziskovanja za mukotrpno nalogo objavljanja znanstvenih del.

Avgusta 1684 je Halley prišel v Cambridge in povedal Newtonu, da so on, Wren in Hooke razpravljali o tem, kako iz formule gravitacijskega zakona izpeljati eliptičnost orbit planetov, vendar niso vedeli, kako pristopiti k rešitvi. Newton je poročal, da že ima takšen dokaz, in novembra je poslal Halleyu dokončan rokopis. Takoj je ocenil pomen rezultata in metode, takoj znova obiskal Newtona in ga tokrat uspel prepričati, da objavi svoja odkritja. 10. decembra 1684 se je v zapisniku Kraljeve družbe pojavil zgodovinski vnos:

Delo na knjigi je potekalo v letih 1684-1686. Po spominih Humphreyja Newtona, znanstvenikovega sorodnika in njegovega pomočnika v teh letih, je Newton sprva napisal "Principia" med alkimističnimi poskusi, ki jim je posvetil glavno pozornost, nato pa se je postopoma zanesel in se navdušeno posvetil delati na glavni knjigi svojega življenja.

Objava naj bi bila izvedena s sredstvi Kraljeve družbe, vendar je družba v začetku leta 1686 izdala razpravo o zgodovini rib, ki ni bila iskana, in s tem osiromašila svoj proračun. Nato je Halley napovedal, da bo sam kril stroške objave. Društvo je hvaležno sprejelo to velikodušno ponudbo in kot delno nadomestilo Halleyju podarilo 50 brezplačnih izvodov razprave o zgodovini rib.

Newtonovo delo - morda po analogiji z Descartesovimi "Principi filozofije" (1644) - se je imenovalo "Matematični principi naravne filozofije" (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), tj. sodobni jezik, “Matematične osnove fizike.”

28. aprila 1686 je bil prvi zvezek "Matematičnih načel" predstavljen Kraljevi družbi. Vsi trije zvezki so po nekaj avtorjevi ureditvi izšli leta 1687. Naklada (približno 300 izvodov) je bila razprodana v 4 letih - zelo hitro za tisti čas.

Tako fizična kot matematična raven Newtonovega dela sta popolnoma neprimerljiva z delom njegovih predhodnikov. Manjka ji aristotelovska ali kartezijanska metafizika z nejasnim razmišljanjem in nejasno formuliranimi, pogosto namišljenimi »prvimi vzroki« naravnih pojavov. Newton na primer ne razglaša, da v naravi deluje gravitacijski zakon, ampak to dejstvo strogo dokazuje na podlagi opazovane slike gibanja planetov in njihovih satelitov. Newtonova metoda je ustvariti model pojava, »brez izmišljevanja hipotez«, in nato, če je dovolj podatkov, iskati njegove vzroke. Ta pristop, ki se je začel z Galilejem, je pomenil konec stare fizike. Kvalitativni opis narave se je umaknil kvantitativnemu - pomemben del knjige zavzemajo izračuni, risbe in tabele.

V svoji knjigi je Newton jasno definiral osnovne pojme mehanike in uvedel več novih, vključno s tako pomembnimi fizikalnimi količinami, kot so masa, zunanja sila in gibalna količina. Formulirani so trije zakoni mehanike. Podana je stroga izpeljava vseh treh Keplerjevih zakonov iz gravitacijskega zakona. Upoštevajte, da so bile opisane tudi hiperbolične in parabolične orbite nebesnih teles, ki jih Kepler ne pozna. Resnice o Kopernikovem heliocentričnem sistemu Newton ne razpravlja neposredno, ampak nakazuje; oceni celo odstopanje Sonca od masnega središča sončnega sistema. Z drugimi besedami, Sonce v Newtonovem sistemu, za razliko od Keplerianovega, ne miruje, ampak se podreja splošnim zakonom gibanja. Splošni sistem je vključeval tudi komete, katerih tipi orbit so takrat povzročali velike polemike.

Šibka točka Newtonove teorije gravitacije je bila po mnenju mnogih znanstvenikov tistega časa pomanjkanje razlage narave te sile. Newton je orisal le matematični aparat, pri čemer je pustil odprta vprašanja o vzroku gravitacije in njenem materialnem nosilcu. Za znanstveno skupnost, vzgojeno na Descartesovi filozofiji, je bil to nenavaden in zahteven pristop in šele zmagoslavni uspeh nebesne mehanike v 18. stoletju je fizike prisilil, da so se začasno sprijaznili z Newtonovo teorijo. Fizikalna osnova gravitacije je postala jasna šele več kot dve stoletji pozneje, s pojavom splošne teorije relativnosti.

Newton je zgradil matematični aparat in splošno strukturo knjige čim bližje takratnemu standardu znanstvene strogosti – Evklidovim Elementom. Matematične analize namenoma ni uporabil skoraj nikjer - uporaba novih, nenavadnih metod bi ogrozila verodostojnost predstavljenih rezultatov. Ta previdnost pa je razvrednotila Newtonovo metodo predstavitve za naslednje generacije bralcev. Newtonova knjiga je bila prvo delo o novi fiziki in hkrati eno zadnjih resnih del, ki so uporabljala stare metode matematičnih raziskav. Vsi Newtonovi privrženci so že uporabljali močne metode matematične analize, ki jih je ustvaril. Največji neposredni nasledniki Newtonovega dela so bili D'Alembert, Euler, Laplace, Clairaut in Lagrange.

Upravne dejavnosti (1687-1703)

Leto 1687 ni zaznamoval le izid velike knjige, ampak tudi Newtonov spopad s kraljem Jakobom II. Februarja je kralj, ki je vztrajno zasledoval svojo linijo za obnovo katolicizma v Angliji, Univerzi v Cambridgeu ukazal, naj podeli magisterij katoliškemu menihu Albanu Francisu. Vodstvo univerze je omahovalo, saj ni hotelo dražiti kralja; Kmalu je bila delegacija znanstvenikov, vključno z Newtonom, poklicana zaradi maščevanja k glavnemu sodniku Georgeu Jeffreysu, znanem po svoji nesramnosti in krutosti. Newton je nasprotoval vsakemu kompromisu, ki bi škodoval avtonomiji univerze, in prepričal delegacijo, naj zavzame načelno stališče. Posledično je bil prorektor univerze odstavljen s položaja, a kraljeva želja ni bila nikoli izpolnjena. V enem od svojih pisem teh let je Newton orisal svoja politična načela:

Leta 1689, po strmoglavljenju kralja Jakoba II., je bil Newton prvič izvoljen v parlament z Univerze v Cambridgeu in tam sedel malo več kot eno leto. Druge volitve so bile v letih 1701-1702. Priljubljena je anekdota, da je samo enkrat vzel besedo v spodnjem domu in prosil, naj zaprejo okno, da ne prepiha. Pravzaprav je Newton svoje parlamentarne dolžnosti opravljal z enako vestnostjo, s katero je obravnaval vse svoje zadeve.

Okrog leta 1691 je Newton resno zbolel (najverjetneje je bil zastrupljen med kemičnimi poskusi, čeprav obstajajo tudi druge različice - prekomerno delo, šok po požaru, ki je privedel do izgube pomembnih rezultatov, in bolezni, povezane s starostjo). Bližnji so se bali za njegov razum; nekaj njegovih ohranjenih pisem iz tega obdobja kaže duševna motnja. Šele konec leta 1693 si je Newtonovo zdravje popolnoma opomoglo.

Leta 1679 je Newton v Trinity srečal 18-letnega aristokrata, ljubitelja znanosti in alkimije, Charlesa Montaguja (1661-1715). Newton je verjetno naredil močan vtis na Montaguja, saj je Montagu leta 1696, ko je postal lord Halifax, predsednik kraljeve družbe in minister za finance (to je minister za finance Anglije), predlagal kralju, da Newtona imenuje za Upravnik kovnice. Kralj je dal soglasje in leta 1696 je Newton prevzel to mesto, zapustil Cambridge in se preselil v London. Od leta 1699 je postal upravnik (»mojster«) kovnice.

Za začetek je Newton v zadnjih 30 letih temeljito preučil tehnologijo izdelave kovancev, uredil papirologijo in preoblikoval računovodstvo. Obenem je Newton energično in spretno prispeval k Montagujevi monetarni reformi, ki je povrnila zaupanje v angleški monetarni sistem, ki so ga njegovi predhodniki temeljito zanemarjali. V Angliji so bili v teh letih v obtoku skoraj izključno slabši kovanci, v znatnih količinah pa so bili v obtoku ponarejeni kovanci. Obrezovanje robov srebrnikov je postalo zelo razširjeno. Zdaj so kovance začeli izdelovati na posebnih strojih in ob robu je bil napis, tako da je kriminalno brušenje kovine postalo nemogoče. V dveh letih je bil stari, slabši srebrnik popolnoma umaknjen iz obtoka in ponovno kovan, proizvodnja novih kovancev se je povečala, da bi zadostila potrebam po njih, njihova kakovost pa se je izboljšala. Prej, med takšnimi reformami, je moralo prebivalstvo zamenjati stari denar po teži, po tem pa se je obseg gotovine zmanjšal tako med posamezniki (zasebnimi in pravnimi) kot po vsej državi, obresti in posojilne obveznosti pa so ostale enake, zaradi česar je gospodarstvo začela stagnacija. Newton je predlagal menjavo denarja po nominalni vrednosti, kar je te težave preprečilo, neizogiben primanjkljaj sredstev po tem pa so nadomestili z najemanjem posojil od drugih držav (predvsem od Nizozemske), inflacija se je močno znižala, vendar je zunanji javni dolg narasel za sredi stoletja do ravni brez primere v zgodovini Anglije. Toda v tem času je bila opazna gospodarska rast, zaradi katere so se povečala vplačila davkov v državno blagajno (po velikosti enaka francoskim, kljub temu, da je Francijo naseljevalo 2,5-krat več ljudi), zaradi tega pa je državni dolg se je postopoma izplačalo.

Vendar pa poštena in kompetentna oseba na čelu kovnice ni ustrezala vsem. Že od prvih dni so na Newtona deževale pritožbe in obtožbe, nenehno so se pojavljale inšpekcijske komisije. Kot se je izkazalo, je veliko obtožb prišlo od ponarejevalcev, ki so jih razdražile Newtonove reforme. Newton je bil praviloma brezbrižen do obrekovanja, vendar nikoli ni odpustil, če je prizadel njegovo čast in ugled. Osebno je sodeloval pri več deset preiskavah, izsledili in obsodili so več kot 100 ponarejevalcev; v odsotnosti oteževalnih okoliščin so jih najpogosteje poslali v severnoameriške kolonije, vendar je bilo več voditeljev usmrčenih. Število ponarejenih kovancev v Angliji se je močno zmanjšalo. Montagu je v svojih spominih zelo cenil izredne upravne sposobnosti, ki jih je pokazal Newton in zagotovil uspeh reforme. Tako reforme, ki jih je izvedel znanstvenik, niso le preprečile gospodarske krize, ampak so po desetletjih privedle tudi do znatnega povečanja blaginje države.

Aprila 1698 je ruski car Peter I. med »velikim poslanstvom« trikrat obiskal kovnico; Na žalost podrobnosti o njegovem obisku in komunikaciji z Newtonom niso ohranjene. Znano pa je, da je bila leta 1700 v Rusiji izvedena denarna reforma, podobna angleški. In leta 1713 je Newton carju Petru v Rusijo poslal prvih šest natisnjenih izvodov 2. izdaje Principija.

Newtonov znanstveni triumf sta simbolizirala dva dogodka leta 1699: poučevanje Newtonovega svetovnega sistema se je začelo v Cambridgeu (od leta 1704 v Oxfordu) in Pariška akademija znanosti, trdnjava njegovih kartezijanskih nasprotnikov, ga je izvolila za tujega člana. Ves ta čas je bil Newton še vedno naveden kot član in profesor Trinity Collegea, vendar je decembra 1701 uradno odstopil z vseh svojih delovnih mest v Cambridgeu.

Leta 1703 je umrl predsednik Kraljeve družbe lord John Somers, ki se je v 5 letih svojega predsedovanja le dvakrat udeležil sestankov družbe. Novembra je bil Newton izvoljen za njegovega naslednika in je družbi vladal do konca svojega življenja – več kot dvajset let. Za razliko od svojih predhodnikov je bil osebno prisoten na vseh srečanjih in je naredil vse, da je Britanska kraljeva družba zavzela častno mesto v znanstvenem svetu. Povečalo se je število članov društva (med njimi lahko poleg Halleya izpostavimo še Denisa Papina, Abrahama de Moivreja, Rogerja Coatesa, Brooke Taylor), izvajali so zanimive poskuse in razpravljali o njih, bistveno se je izboljšala kakovost časopisnih člankov, finančne težave so se ublažile. Društvo je dobilo plačane tajnike in lastno rezidenco (na Fleet Street), Newton je plačal selitvene stroške iz lastnega žepa. V teh letih je bil Newton pogosto povabljen kot svetovalec v različne vladne komisije in princesa Caroline, bodoča kraljica Velike Britanije, se je ure in ure pogovarjala z njim v palači o filozofskih in verskih temah.

Zadnja leta

Leta 1704 je izšla (prvič angleški jezik) monografija »Optika«, ki je določala razvoj te vede do začetka 19. stoletja. Vseboval je dodatek "O kvadraturi krivulj" - prva in dokaj popolna predstavitev Newtonove različice matematične analize. Pravzaprav je to Newtonovo zadnje delo o naravoslovju, čeprav je živel več kot 20 let. Katalog knjižnice, ki jo je zapustil, je vseboval knjige predvsem o zgodovini in teologiji, in tem prizadevanjem je Newton posvetil preostanek svojega življenja. Newton je ostal vodja kovnice, saj to mesto, za razliko od položaja nadzornika, od njega ni zahtevalo veliko aktivnosti. Dvakrat na teden je šel v kovnico, enkrat na teden na srečanje Kraljeve družbe. Newton ni nikoli potoval izven Anglije.

Leta 1705 je kraljica Anne Newtona povzdignila v viteza. Od zdaj naprej je Sir Isaac Newton. Prvič v angleški zgodovini je bil naziv vitez podeljen za znanstvene zasluge; naslednjič se je zgodilo več kot stoletje pozneje (1819, glede na Humphryja Davyja). Vendar pa nekateri biografi verjamejo, da kraljice niso vodili znanstveni, temveč politični motivi. Newton je pridobil lasten grb in ne zelo zanesljiv rodovnik.

Leta 1707 je izšla zbirka Newtonovih matematičnih del Univerzalna aritmetika. V njej predstavljene numerične metode so zaznamovale rojstvo nove obetavne discipline - numerične analize.

Leta 1708 se je začel odprti prednostni spor z Leibnizom (glej spodaj), v katerega so bile vpletene celo vladajoče osebe. Ta spor med dvema genijema je znanost drago stal - angleška matematična šola je kmalu usahnila za celo stoletje, evropska šola pa je prezrla številne Newtonove izjemne ideje in jih veliko pozneje znova odkrila. Tudi smrt Leibniza (1716) ni pogasila spora.

Prva izdaja Newtonovega Principia je že zdavnaj razprodana. Newtonovo dolgoletno delo za pripravo 2. izdaje, revidirano in razširjeno, je bilo kronano z uspehom leta 1710, ko je izšel prvi zvezek nove izdaje (zadnji, tretji - leta 1713). Začetna naklada (700 izvodov) se je izkazala za očitno nezadostno; v letih 1714 in 1723 je prišlo do dodatnih natisov. Pri dokončanju drugega zvezka se je moral Newton izjemoma vrniti k fiziki, da bi pojasnil neskladje med teorijo in eksperimentalnimi podatki, in takoj prišel do velikega odkritja - hidrodinamične kompresije curka. Teorija se je zdaj dobro ujemala z eksperimentom. Newton je na koncu knjige dodal Navodilo z ostro kritiko »teorije vrtincev«, s katero so njegovi kartezijanski nasprotniki poskušali pojasniti gibanje planetov. Na naravno vprašanje "kako je v resnici?" knjiga sledi slavnemu in poštenemu odgovoru: "Še vedno nisem mogel razbrati vzroka ... lastnosti gravitacijske sile iz pojavov in si ne izmišljam hipotez."

Aprila 1714 je Newton povzel svoje izkušnje s finančno regulacijo in ministrstvu za finance predložil svoj članek »Opažanja glede vrednosti zlata in srebra«. Članek je vseboval posebne predloge za prilagoditev stroškov plemenitih kovin. Ti predlogi so bili delno sprejeti, kar je ugodno vplivalo na britansko gospodarstvo.

Tik pred smrtjo je Newton postal ena od žrtev finančne prevare velikega trgovskega podjetja South Sea Company, ki ga je podpirala vlada. Kupil je vrednostne papirje družbe za veliko vsoto in vztrajal, da jih pridobi Royal Society. 24. septembra 1720 je družba banka razglasila stečaj. Nečakinja Catherine se je v svojih zapiskih spominjala, da je Newton izgubil več kot 20.000 funtov, nakar je izjavil, da lahko izračuna gibanje nebesnih teles, ne pa tudi stopnje norosti množice. Vendar pa mnogi biografi menijo, da Catherine ni mislila na resnično izgubo, ampak na neuspeh pri prejemanju pričakovanega dobička. Po bankrotu podjetja je Newton ponudil, da bo Royal Society nadomestil izgube iz lastnega žepa, vendar je bila njegova ponudba zavrnjena.

Newton je zadnja leta svojega življenja posvetil pisanju Kronologije starodavnih kraljestev, na kateri je delal približno 40 let, in pripravi tretje izdaje Elementov. Tretja izdaja je izšla leta 1726; za razliko od drugega so bile spremembe v njem majhne - predvsem rezultati novih astronomskih opazovanj, vključno s precej popoln vodnik iz kometov, opazovanih od 14. stoletja. Med drugim je bila predstavljena izračunana orbita Halleyjevega kometa, katerega ponovni pojav ob navedenem času (1758) je jasno potrdil teoretične izračune (takrat že pokojnih) Newtona in Halleyja. Naklado knjige za znanstveno publikacijo tistih let bi lahko šteli za ogromno: 1250 izvodov.

Leta 1725 se je Newtonovo zdravje začelo opazno slabšati in preselil se je v Kensington blizu Londona, kjer je 20. (31.) marca 1727 umrl ponoči v spanju. Pisne oporoke ni zapustil, je pa tik pred smrtjo pomemben del svojega velikega premoženja prenesel na najbližje sorodnike. Po kraljevem ukazu je bil pokopan v Westminstrski opatiji.

Osebne kvalitete

Značajske lastnosti

Sestavi psihološka slika Newton je težak, saj tudi ljudje, ki sočustvujejo z njim, Newtonu pogosto pripisujejo različne lastnosti. Upoštevati moramo kult Newtona v Angliji, ki je avtorje spominov prisilil, da so velikega znanstvenika obdarili z vsemi možnimi vrlinami, in resnična protislovja v njegovi naravi. Poleg tega je Newtonov značaj do konca svojega življenja pridobil lastnosti, kot so dobra narava, prizanesljivost in družabnost, ki prej niso bile značilne zanj.

Na videz je bil Newton nizek, močne postave in valovitih las. Skoraj nikoli ni bil bolan, do visoke starosti je ohranil goste lase (od 40. leta že popolnoma sive) in vse zobe razen enega. Nikoli (po drugih virih skoraj nikoli) nisem uporabljal očal, čeprav sem bil rahlo kratkoviden. Skoraj nikoli se ni smejal ali jezil, o njegovih šalah ali drugih manifestacijah smisla za humor ni govora. Pri finančnih transakcijah je bil previden in varčen, a ne skop. Nikoli poročen. Običajno je bil v stanju globoke notranje koncentracije, zato je pogosto kazal odsotnost: nekoč je na primer, ko je povabil goste, odšel v shrambo po vino, potem pa se mu je utrnila neka znanstvena ideja, pohitel je v pisarno in se ni nikoli vrnil k gostom. Bil je ravnodušen do športa, glasbe, umetnosti, gledališča in potovanj, čeprav je znal dobro risati. Njegov pomočnik se je spominjal: »Ni si dovolil nobenega počitka ali predaha ... vsako uro, ki ni bila posvečena [znanosti], je imel za izgubljeno ... Mislim, da je bil zelo žalosten zaradi potrebe, da izgublja čas za prehranjevanje in spanje. ” Glede na vse, kar je bilo povedano, je Newton uspel združiti vsakdanjo praktičnost in zdrav razum, kar se je jasno pokazalo v njegovem uspešnem vodenju kovnice in Kraljeve družbe.

Newton, vzgojen v puritanski tradiciji, si je postavil številna stroga načela in samoomejevanja. In ni bil nagnjen k temu, da bi drugim odpustil tisto, česar ne bi odpustil sebi; to je koren mnogih njegovih konfliktov (glej spodaj). S sorodniki in številnimi sodelavci se je obnašal toplo, vendar ni imel tesnih prijateljev, ni iskal družbe drugih ljudi in je ostal odmaknjen. Hkrati Newton ni bil brezsrčen in brezbrižen do usode drugih. Ko so po smrti njegove polsestre Anne njeni otroci ostali brez sredstev za preživljanje, je Newton mladoletnim otrokom dodelil dodatek, kasneje pa je v varstvo vzel Annino hčer Katherine. Nenehno je pomagal drugim sorodnikom. »Ker je bil varčen in preudaren, je bil hkrati zelo svoboden z denarjem in je bil vedno pripravljen pomagati prijatelju v stiski, ne da bi bil vsiljiv. Še posebej plemenit je do mladih.« Številni znani angleški znanstveniki - Stirling, Maclaurin, astronom James Pound in drugi - so se z globoko hvaležnostjo spominjali pomoči, ki jo je nudil Newton na začetku njihove znanstvene kariere.

Konflikti

Roberta Hooka v zgodovini znanosti ne zaznamujejo le izjemna odkritja in izumi, temveč tudi nenehni spori o prioritetah. Svojega prvega pokrovitelja Roberta Boyla je obtožil, da si je prilastil Hookove izboljšave zračne črpalke. Sprl se je s tajnikom društva Oldenburgom, češ da je Huygens s pomočjo Oldenburga Hooku ukradel idejo o uri s spiralno vzmetjo. Njegov prijatelj in biograf Richard Waller je v predgovoru k Hookovi posthumni zbirki del zapisal: "Njegov značaj je bil melanholičen, nezaupljiv in ljubosumen, kar je z leti postajalo vse bolj opazno." S. I. Vavilov piše:

Leta 1675 je Newton društvu poslal svojo razpravo z novimi raziskavami in špekulacijami o naravi svetlobe. Hooke je na srečanju izjavil, da je vse, kar je dragocenega v razpravi, že vsebovano v Hookovi predhodno objavljeni knjigi "Mikrografija". V zasebnih pogovorih je Newtona obtožil plagiatorstva: »Pokazal sem, da je gospod Newton uporabil moje hipoteze o impulzih in valovih« (iz Hookovega dnevnika). Hooke je oporekal prioriteti vseh Newtonovih odkritij na področju optike, razen tistih, s katerimi se ni strinjal. Oldenburg je Newtona nemudoma obvestil o teh obtožbah, ta pa jih je imel za namigovanja. Tokrat je bil spor rešen in znanstveniki so izmenjali spravna pisma (1676). Vendar od tega trenutka do Hookove smrti (1703) Newton ni objavil nobenega dela o optiki, čeprav je nabral ogromno gradiva, ki ga je sistematiziral v klasični monografiji "Optika" (1704).

Ko je Newton pripravljal svoja Načela za objavo, je Hooke zahteval, da Newton v predgovoru določi Hookovo prioriteto glede zakona gravitacije. Newton je nasprotoval, da so Bulliald, Christopher Wren in Newton sam prišli do iste formule neodvisno in pred Hookom. Izbruhnil je konflikt, ki je močno zastrupil življenje obeh znanstvenikov. S. I. Vavilov piše:

Kasneje je Newtonov odnos s Hookom ostal napet. Na primer, ko je Newton društvu predstavil novo zasnovo sekstanta, je Hooke takoj izjavil, da je takšno napravo izumil pred več kot 30 leti (čeprav še nikoli ni izdelal sekstanta). Kljub temu se je Newton zavedal znanstvene vrednosti Hookovih odkritij in je v svoji »Optiki« večkrat omenil svojega danes že pokojnega nasprotnika.

Newtona včasih obtožujejo, da je uničil edini Hookov portret, ki so ga nekoč hranili v Kraljevi družbi. V resnici ni niti enega dokaza, ki bi podprl takšno obtožbo.

John Flamsteed, izjemen angleški astronom, je spoznal Newtona v Cambridgeu (1670), ko je bil Flamsteed še študent, Newton pa mojster. Toda že leta 1673, skoraj istočasno z Newtonom, je zaslovel tudi Flamsteed - izdal je astronomske tabele odlične kakovosti, za kar mu je kralj podelil osebno avdienco in naziv "kraljevi astronom". Poleg tega je kralj ukazal zgraditi observatorij v Greenwichu blizu Londona in ga prenesti v Flamsteed. Vendar je kralj menil, da je denar za opremljanje observatorija nepotreben strošek in skoraj ves dohodek Flamsteeda je šel za gradnjo instrumentov in gospodarske potrebe observatorija.

Sprva je bil odnos med Newtonom in Flamsteedom prisrčen. Newton je pripravljal drugo izdajo Principia in je nujno potreboval natančna opazovanja Lune, da bi sestavil in (kot je upal) potrdil svojo teorijo o njenem gibanju; V prvi izdaji je bila teorija gibanja Lune in kometov nezadovoljiva. To je bilo pomembno tudi za uveljavitev Newtonove teorije gravitacije, ki so jo kartezijanci na celini ostro kritizirali. Flamsteed mu je rade volje dal zahtevane podatke in leta 1694 je Newton Flamsteeda ponosno obvestil, da je primerjava izračunanih in eksperimentalnih podatkov pokazala njihovo praktično ujemanje. V nekaterih pismih je Flamsteed Newtona nujno prosil, naj v primeru uporabe opazovanj določi svojo, Flamsteedovo, prednost; to je veljalo predvsem za Halleya, ki ga Flamsteed ni maral in ga je sumil znanstvene nepoštenosti, lahko pa je pomenilo tudi nezaupanje do samega Newtona. Flamsteedova pisma začnejo kazati zamero:

Odprti konflikt se je začel s pismom Flamsteeda, v katerem je opravičevalno poročal, da je odkril številne sistematične napake v nekaterih podatkih, posredovanih Newtonu. To je ogrozilo Newtonovo teorijo o Luni in prisililo k ponovni izračuni, omajano pa je bilo tudi zaupanje v preostale podatke. Newton, ki je sovražil nepoštenost, je bil zelo razdražen in je celo sumil, da je Flamsteed namerno vnesel napake.

Leta 1704 je Newton obiskal Flamsteeda, ki je do takrat prejel nove, izjemno natančne opazovalne podatke, in ga prosil, naj te podatke posreduje; v zameno je Newton obljubil Flamsteedu pomoč pri objavi njegovega glavnega dela, Velikega zvezdnega kataloga. Flamsteed pa je začel odlašati iz dveh razlogov: katalog še ni bil popolnoma pripravljen, Newtonu ni več zaupal in se bal kraje njegovih neprecenljivih opazovanj. Flamsteed je za dokončanje dela uporabil izkušene kalkulatorje, ki so mu bili na voljo, da bi izračunal položaje zvezd, medtem ko so Newtona zanimali predvsem Luna, planeti in kometi. Končno se je leta 1706 knjiga začela tiskati, vendar je Flamsteed, ki je trpel za mučnim protinom in je postajal vse bolj sumničav, zahteval, da Newton ne odpre zapečatenega izvoda, dokler tiskanje ni končano; Newton, ki je podatke nujno potreboval, te prepovedi ni upošteval in je zapisal potrebne vrednosti. Napetost je rasla. Flamsteed se je soočil z Newtonom, ker je poskušal osebno popraviti manjše napake. Tisk knjige je bil izjemno počasen.

Zaradi finančnih težav Flamsteed ni plačal članarine in je bil izključen iz Kraljeve družbe; nov udarec je zadala kraljica, ki je očitno na Newtonovo željo nadzorne funkcije nad observatorijem prenesla na družbo. Newton je dal Flamsteedu ultimat:

Newton je tudi zagrozil, da bodo nadaljnje zamude obravnavane kot neposlušnost ukazom njenega veličanstva. Marca 1710 je Flamsteed po vročih pritožbah zaradi nepravičnosti in spletk sovražnikov vendarle predal zadnje strani svojega kataloga in v začetku leta 1712 je izšel prvi zvezek z naslovom »Nebeška zgodovina«. Vsebovala je vse podatke, ki jih je Newton potreboval, leto kasneje pa se je hitro pojavila tudi popravljena izdaja Principia z veliko natančnejšo teorijo o Luni. Maščevalni Newton v izdajo ni vključil nobene hvaležnosti Flamsteedu in je prečrtal vsa sklicevanja nanj, ki so bila prisotna v prvi izdaji. V odgovor je Flamsteed vseh neprodanih 300 izvodov kataloga zažgal v svojem kaminu in začel pripravljati drugo izdajo, tokrat po lastnem okusu. Umrl je leta 1719, vendar je s prizadevanji njegove žene in prijateljev ta čudovita publikacija, ponos angleške astronomije, izšla leta 1725.

Iz ohranjenih dokumentov so zgodovinarji znanosti ugotovili, da je Newton odkril diferencialni in integralni račun že v letih 1665-1666, vendar ga je objavil šele leta 1704. Leibniz je svojo verzijo računa razvijal neodvisno (od leta 1675), čeprav so prvotno spodbudo za njegovo razmišljanje verjetno dobile iz govoric, da je Newton že imel tak račun, pa tudi iz znanstvenih pogovorov v Angliji in korespondence z Newtonom. Za razliko od Newtona je Leibniz takoj objavil svojo verzijo, kasneje pa je skupaj z Jacobom in Johannom Bernoullijem to epohalno odkritje na široko razširil po Evropi. Večina znanstvenikov na celini ni dvomila, da je Leibniz odkril analizo.

Po upoštevanju prepričevanja prijateljev, ki so se sklicevali na njegovo domoljubje, je Newton v 2. knjigi svojih "Načel" (1687) rekel:

Potem ko se je v Leibnizovi reviji Acta eruditorum pojavila prva podrobna objava Newtonove analize (matematični dodatek k Optiki, 1704), se je pojavila anonimna recenzija z žaljivimi aluzijami na Newtona. Pregled je jasno pokazal, da je avtor novega računa Leibniz. Leibniz je sam odločno zanikal, da bi napisal recenzijo, vendar so zgodovinarji lahko našli osnutek, napisan z njegovim rokopisom. Newton ni upošteval Leibnizovega prispevka, toda njegovi učenci so se ogorčeno odzvali, nakar je izbruhnila vseevropska prednostna vojna, »najsramotnejši prepir v vsej zgodovini matematike«.

31. januarja 1713 je Kraljeva družba od Leibniza prejela pismo, ki je vsebovalo spravljivo formulacijo: strinjal se je, da je Newton prišel do analize neodvisno, "na splošnih načelih, podobnih našim." Jezni Newton je zahteval ustanovitev mednarodne komisije, ki bi razjasnila prednost. Komisija ni potrebovala veliko časa: po mesecu in pol, ko je preučila Newtonovo korespondenco z Oldenburgom in druge dokumente, je soglasno priznala prednost Newtona in v besedilu, tokrat žaljivem za Leibniza. Sklep komisije je bil objavljen v zborniku Društva s priloženimi dokazili. V odgovor so poleti 1713 Evropo preplavili anonimni pamfleti, ki so zagovarjali Leibnizovo prioriteto in trdili, da si "Newton prisvaja čast, ki pripada drugemu." Pamfleti so Newtona obtožili tudi kraje rezultatov Hooka in Flamsteeda. Newtonovi prijatelji so s svoje strani obtožili samega Leibniza plagiatorstva; Po njihovi različici se je Leibniz med bivanjem v Londonu (1676) v Kraljevi družbi seznanil z Newtonovimi neobjavljenimi deli in pismi, nato pa je Leibniz tam izražene ideje objavil in jih izdal za svoje.

Vojna se je neprekinjeno nadaljevala do decembra 1716, ko je abbé Conti obvestil Newtona: "Leibniz je mrtev - spor je končan."

Znanstvena dejavnost

Z Newtonovim delom je povezana nova doba v fiziki in matematiki. Dokončal je ustvarjanje teoretične fizike, ki jo je začel Galileo in 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 preučevanja narave izgradnja ustreznih matematičnih modelov naravnih procesov in intenzivno raziskovanje teh modelov s sistematično uporabo celotne moči novega matematičnega aparata. Naslednja stoletja so dokazala izjemno plodnost tega pristopa.

Filozofija in znanstvena metoda

Newton je odločno zavrnil pristop Descartesa in njegovih kartezijanskih privržencev, priljubljen ob koncu 17. stoletja, ki je predpisoval, da je treba pri gradnji znanstvene teorije najprej uporabiti »razsodnost uma«, da bi našli »osnovne vzroke« preučevani pojav. V praksi je ta pristop pogosto vodil do oblikovanja namišljenih hipotez o "snovih" in "skritih lastnostih", ki jih ni bilo mogoče eksperimentalno preveriti. Newton je verjel, da so v »naravni filozofiji« (torej fiziki) dopustne le takšne predpostavke (»principi«, zdaj imajo raje ime »naravni zakoni«), ki neposredno izhajajo iz zanesljivih poskusov in posplošujejo njihove rezultate; Hipoteze je imenoval predpostavke, ki niso bile dovolj utemeljene s poskusi. »Vse ... kar se ne izpelje iz pojavov, bi morali imenovati hipoteza; hipoteze o metafizičnih, fizičnih, mehanskih, skritih lastnostih nimajo mesta v eksperimentalni filozofiji.« Primeri načel so zakon gravitacije in 3 zakoni mehanike v Principia; beseda »principi« (Principia Mathematica, tradicionalno prevedena kot »matematična načela«) je tudi v naslovu njegove glavne knjige.

Newton je v pismu Pardizu formuliral "zlato pravilo znanosti":

Ta pristop ni le postavil špekulativnih fantazij zunaj znanosti (na primer razmišljanja kartezijancev o lastnostih »subtilnih snovi«, ki naj bi razlagale elektromagnetne pojave), ampak je bil bolj prožen in ploden, ker je omogočal matematično modeliranje pojavov, za katere je koren vzroki še niso bili odkriti. Tako se je zgodilo z gravitacijo in teorijo svetlobe – njuna narava je postala jasna mnogo kasneje, kar pa ni oviralo uspešne večstoletne uporabe Newtonovih modelov.

Slavni stavek»Ne izmišljujem si hipotez« (lat. Hypotheses non fingo) seveda ne pomeni, da je Newton podcenjeval pomen iskanja »prvih vzrokov«, če so ti jasno potrjeni z izkušnjami. Pridobljeno s poskusom splošna načela posledice le-teh pa morajo biti podvržene tudi eksperimentalnemu testiranju, kar lahko privede do prilagoditve ali celo spremembe principov. "Celotna težava fizike ... je v tem, da iz pojavov gibanja prepoznamo sile narave in nato uporabimo te sile za razlago drugih pojavov."

Newton je tako kot Galileo verjel, da je mehansko gibanje osnova vseh naravnih procesov:

moje znanstvena metoda Newton je v svoji knjigi "Optika" formuliral:

V 3. knjigi Elementov (začenši z 2. izdajo) je Newton postavil številna metodološka pravila, usmerjena proti kartezijancem; Prva od njih je različica Occamove britvice:

Newtonovi mehanični pogledi so se izkazali za napačne – vsi naravni pojavi ne izvirajo iz mehanskega gibanja. Vendar se je njegova znanstvena metoda uveljavila v znanosti. Sodobna fizika uspešno raziskuje in uporablja pojave, katerih narava še ni razjasnjena (npr. elementarni delci). Od Newtona se je naravoslovje razvijalo s trdnim prepričanjem, da je svet mogoče spoznati, ker je narava organizirana po preprostih matematičnih načelih. To zaupanje je postalo filozofska podlaga za ogromen napredek znanosti in tehnologije.

Matematika

Newton je svoja prva matematična odkritja naredil že v študentskih letih: klasifikacijo algebrskih krivulj 3. reda (krivulje 2. reda je preučeval Fermat) in binomsko razširitev poljubne (ne nujno cele) stopnje, iz katere izhaja Newtonova teorija. neskončnih nizov - 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 dejanja z neskončno malimi niso bila povezana v eno samo teorijo in so bila v naravi različnih genialnih tehnik (glej Metoda nedeljivih). 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 uporabljal prosto.

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 odseka. . 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. Priznati moramo, da sta Newtonova terminologija in simbolika precej okorna v primerjavi z Leibnizovo: fluksija (izpeljanka), fluenta (antiizpeljanka), moment velikosti (diferencial) itd. matematike (vendar je to črko že prej uporabil Gregor v istem pomenu) in celo 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 letih 1670-1680, toda 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 rešitev. diferencialne enačbe 1. naročilo.

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 risanje skozi (n + 1) danih točk z enako ali neenako razmaknjenimi abscisami polinoma n-tega reda. 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.

Treba je opozoriti, 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". Uporablja se sodoben izraz "meja" (latinsko limes), 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 bila 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

Newtonova zasluga je v rešitvi dveh temeljnih problemov.

• Ustvarjanje aksiomatske osnove 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.

Newtonovo aksiomatiko so sestavljali trije zakoni, ki jih je sam formuliral na naslednji način.

Prvi zakon (zakon vztrajnosti) je v manj jasni obliki objavil Galilei. Treba je opozoriti, da je Galileo dovoljeval prosto gibanje ne le v ravni liniji, ampak tudi v krogu (očitno iz astronomskih razlogov). Galilei je oblikoval tudi najpomembnejše načelo relativnosti, ki ga Newton ni vključil v svojo aksiomatiko, ker je za mehanske procese to načelo neposredna posledica enačb dinamike (posledica V v Principia). Poleg tega je Newton štel prostor in čas za absolutna pojma, ki sta skupna celotnemu vesolju, in je to jasno nakazal v svojem Principiju.

Newton je podal tudi stroge definicije fizikalnih konceptov, kot sta gibalna količina (ki je Descartes ni povsem jasno uporabil) in sila. V fiziko je uvedel pojem mase kot merila vztrajnosti in hkrati gravitacijskih lastnosti. Prej so fiziki uporabljali koncept teže, vendar teža telesa ni odvisna samo od telesa samega, ampak tudi od njegovega okolja (na primer od razdalje do središča Zemlje), zato je bila nova, nespremenljiva lastnost potrebno.

Euler in Lagrange sta dokončala matematizacijo mehanike.

Univerzalna gravitacija

Sama ideja o univerzalni sili gravitacije je bila večkrat izražena pred Newtonom. Prej so o tem razmišljali Epikur, Gassendi, Kepler, Borelli, Descartes, Roberval, Huygens in drugi. Kepler je verjel, da je gravitacija obratno sorazmerna z razdaljo do Sonca in se razteza le v ravnini ekliptike; Descartes je menil, da je posledica vrtincev v etru. Bilo pa je ugibanj s pravilno odvisnostjo od razdalje; Newton omenja Bullialda, Wrena in Hooka v svojih Principia. Toda pred Newtonom nihče ni mogel jasno in matematično dokončno povezati zakona gravitacije (sila, ki je obratno sorazmerna s kvadratom razdalje) in zakonov gibanja planetov (Keplerjevi zakoni). Šele z deli Newtona se začne znanost o dinamiki, vključno z uporabo pri gibanju nebesnih teles.

• zakon gravitacije;
• zakon gibanja (drugi Newtonov zakon);
• sistem metod za matematične raziskave (matematična analiza).

Ta triada skupaj zadostuje za popolno študijo najzapletenejših gibanj nebesnih teles in s tem ustvarja temelje nebesne mehanike. Pred Einsteinom tega modela niso bile potrebne temeljne spremembe, čeprav se je izkazalo, da je treba matematični aparat bistveno razviti.

Prvi argument v prid Newtonovemu modelu je bila stroga izpeljava Keplerjevih empiričnih zakonov na njegovi podlagi. Naslednji korak je bila teorija o gibanju kometov in Lune, predstavljena v »Načelih«. Kasneje so s pomočjo Newtonove gravitacije zelo natančno razložili vsa opažena gibanja nebesnih teles; To je velika zasluga Eulerja, Clairauta in Laplacea, ki so za to razvili teorijo motenj. Temelje te teorije je postavil Newton, ki je analiziral gibanje Lune s svojo običajno metodo širjenja serije; Na tej poti je odkrival vzroke takrat znanih nepravilnosti (neenakosti) v gibanju Lune.

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 »pred enakonočji« (ki ga je prvi omenil Hiparh) našel znanstvena razlaga.

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 in teorija svetlobe

Newton je naredil temeljna odkritja v starodavna znanost optika. Izdelal je prvi zrcalni teleskop (reflektor), pri katerem za razliko od teleskopov s čisto lečo ni bilo kromatske aberacije. Podrobno je preučil 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, eksperimentalno dobro 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.

Leta 1689 je Newton prenehal objavljati na področju optike (čeprav je nadaljeval raziskave) – po razširjeni legendi se je zaobljubil, da za časa Hookovega življenja ne bo objavil ničesar s tega področja. Vsekakor je leta 1704, leto po Hookovi smrti, izšla monografija Optika (v angleščini). Predgovor vsebuje jasen namig o sporu s Hookeom: "Ker nisem želel biti vpleten v spore o različnih vprašanjih, sem to objavo odložil in bi jo odlašal še naprej, če ne bi bili vztrajni moji prijatelji." V času avtorjevega življenja je "Optika", tako kot "Načela", doživela tri izdaje (1704, 1717, 1721) in številne prevode, vključno s tremi v latinsko.

• Prva knjiga: principi geometrijske optike, doktrina disperzije in kompozicije svetlobe bela z različnimi aplikacijami, vključno s teorijo mavrice.
• Druga knjiga: interferenca svetlobe v tankih ploščah.
• Tretja knjiga: uklon in polarizacija svetlobe.

Zgodovinarji ločijo dve skupini takrat aktualnih hipotez o naravi svetlobe.

• Emisivna (korpuskularna): svetloba je sestavljena iz drobni delci(korpuskule), 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 npr. sodobna teorija in en utrip; 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;
• medsebojno pretvorbo svetlobe in snovi.

Druga dela iz fizike

Newton je bil prvi, ki je na podlagi Boyle-Mariottovega zakona izpeljal hitrost zvoka v plinu. Odkril je zakon viskoznega trenja in hidrodinamične kompresije curka. V "Načelih" je izrazil in argumentiral pravilno predpostavko, da ima komet trdno jedro, katerega izhlapevanje pod vplivom sončne toplote tvori obsežen rep, vedno usmerjen v smeri, ki je nasprotna Soncu.

Newton je napovedal sploščenost Zemlje na polih in jo ocenil na približno 1:230. Hkrati je Newton za opis Zemlje uporabil model homogene tekočine, uporabil zakon univerzalne gravitacije in upošteval centrifugalno silo. Hkrati je podobne izračune opravil tudi Huygens, ki ni verjel v gravitacijsko silo velikega dosega in se je problema lotil zgolj kinematično. V skladu s tem je Huygens napovedal kompresijo, manjšo od polovice Newtonove, 1:576. Poleg tega so Cassini in drugi kartezijanci trdili, da Zemlja ni stisnjena, temveč izbočena na polih kot limona. Pozneje, čeprav ne takoj (prve meritve so bile netočne), so neposredne meritve (Clerot, 1743) potrdile Newtonovo pravilnost; dejanska kompresija je 1:298. Razlog, da se ta vrednost razlikuje od tiste, ki jo je predlagal Newton v korist Huygensove, je ta, da model homogene tekočine še vedno ni povsem natančen (gostota opazno narašča z globino). Natančnejša teorija, ki je izrecno upoštevala odvisnost gostote od globine, je bila razvita šele v 19. stoletju.

Študenti

Strogo gledano, Newton ni imel neposrednih učencev. Vendar pa je cela generacija angleških znanstvenikov zrasla ob branju njegovih knjig in komunikaciji z njim, zato so se sami imeli za Newtonove učence. Med njimi so najbolj znani:

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

Druga področja delovanja

Kemija in alkimija

Vzporedno z raziskavami, ki so postavile temelje današnje znanstvene (fizikalne in matematične) tradicije, je Newton (tako kot mnogi njegovi kolegi) veliko časa posvetil alkimiji, pa tudi teologiji. Knjige o alkimiji so predstavljale desetino njegove knjižnice. Ni objavil nobenega dela o kemiji ali alkimiji, edini znani rezultat tega dolgoletnega hobija pa je bila resna zastrupitev Newtona leta 1691. Ko so izkopali Newtonovo truplo, so v njegovem telesu našli nevarne količine živega srebra.

Stukeley se spominja, da je Newton napisal razpravo o kemiji, »ki je razlagal principe te skrivnostne umetnosti iz eksperimentalnih in matematičnih dokazov«, vendar je bil rokopis na žalost uničen v požaru in Newton ga ni poskušal obnoviti. Ohranjena pisma in opombe kažejo, da je Newton razmišljal o možnosti neke vrste poenotenja zakonov fizike in kemije v en sam sistem sveta; Na to temo je na koncu Optike postavil več hipotez.

B. G. Kuznetsov meni, da so bile Newtonove alkimistične študije poskusi razkriti atomsko strukturo snovi in ​​drugih vrst snovi (na primer svetlobe, toplote, magnetizma):

To domnevo potrjuje Newtonova izjava: »Alkimija se ne ukvarja s kovinami, kot verjamejo nevedni. Ta filozofija ni ena od tistih, ki služijo nečimrnosti in prevari, temveč služi koristi in graditvi, in glavna stvar tukaj je spoznanje Boga.

Teologija

Kot globoko veren človek je Newton gledal na Sveto pismo (kot na vse na svetu) z racionalističnega stališča. Newtonovo zavračanje Božje Trojice je očitno povezano s tem pristopom. Večina zgodovinarjev meni, da Newton, ki je dolga leta delal na Trinity Collegeu, sam ni verjel v Trojico. Preučevalci njegovih teoloških del so ugotovili, da so bili Newtonovi verski pogledi blizu heretičnemu arijanstvu (glej Newtonov članek »Zgodovinsko sledenje dveh pomembnih popačenj Svetega pisma«).

Stopnja bližine Newtonovih pogledov na različne herezije, ki jih je obsodila cerkev, se ocenjuje različno. Nemški zgodovinar Fisenmayer je predlagal, da je Newton sprejel Trojico, vendar bližje vzhodnemu, pravoslavnemu razumevanju tega. Ameriški zgodovinar Stephen Snobelen je s sklicevanjem na številne dokumentarne dokaze odločno zavrnil to stališče in Newtona uvrstil med socinijance.

Navzven pa je Newton ostal zvest državni anglikanski cerkvi. Za to je obstajal dober razlog: zakonodaja iz leta 1698 "Zakon o zatiranju bogokletja in skrušenosti" je predvidevala izgubo državljanskih pravic za zanikanje katere koli osebe Trojice, in če se je kaznivo dejanje ponovilo - zapor. Na primer, Newtonovemu prijatelju Williamu Whistonu so leta 1710 odvzeli mesto profesorja in ga izključili z Univerze v Cambridgeu zaradi njegovih trditev, da je bila vera zgodnje Cerkve arijanska. Vendar je bil Newton v pismih podobno mislečim (Locke, Halley itd.) precej odkrit. Poleg antitrinitarizma so v Newtonovem religioznem pogledu na svet vidni elementi deizma. Newton je verjel v materialno prisotnost boga na vsaki točki vesolja in prostor poimenoval »božji čut« (lat.sensorium Dei).

Newton je rezultate svojega teološkega raziskovanja (delno) objavil pozno v svojem življenju, vendar se je začelo veliko prej, najkasneje leta 1673. Newton je predlagal svojo različico svetopisemske kronologije, pustil delo na biblični hermenevtiki in napisal komentar na Apokalipso. Študiral je hebrejski jezik, preučeval sveto pismo z znanstvenimi metodami z uporabo astronomskih izračunov, povezanih z sončni mrki, jezikoslovne analize itd. Po njegovih izračunih bo konec sveta šele leta 2060.

Newtonovi teološki rokopisi so zdaj shranjeni v Jeruzalemu, v Narodni knjižnici.

Ocene

Napis na Newtonovem grobu se glasi:

Kip, postavljen Newtonu leta 1755 na kolidžu Trinity, nosi naslednje Lukrecijeve verze:

Sam Newton je svoje dosežke ocenil bolj skromno:

Lagrange je rekel: "Newton je bil najsrečnejši izmed smrtnikov, saj obstaja samo eno vesolje in Newton je odkril njegove zakone."

Stara ruska izgovorjava Newtonovega priimka je "Nevton". Njega, skupaj s Platonom, spoštljivo omenja M. V. Lomonosov v svojih pesmih:

Po A. Einsteinu je bil "Newton prvi, ki je poskušal oblikovati osnovne zakone, ki določajo časovni potek širokega razreda procesov v naravi z visoko stopnjo popolnosti in natančnosti" in "... je imel s svojimi deli globoko in močan vpliv na celoten pogled na svet kot celoto.«

Imenovan po Newtonu:

• SI enota za silo;
• številni znanstveni zakoni, izreki in koncepti, glej Seznam predmetov, poimenovanih po Isaacu Newtonu;
• kraterji na Luni in Marsu.

• Na prelomu 1942–1943, v najbolj dramatičnih dneh bitke za Stalingrad, so v ZSSR na široko praznovali Newtonovo 300. obletnico. Izšla je zbirka člankov in biografska knjiga S. I. Vavilova. V znak hvaležnosti sovjetskemu ljudstvu je Kraljeva družba Velike Britanije podarila Akademiji znanosti ZSSR redko kopijo prve izdaje Newtonovih "Načel matematike" (1687) in osnutek Newtonovega pisma Aleksandru Menšikova, ki je slednjega obvestil o njegovi izvolitvi za člana Kraljeve družbe v Londonu.
• Obstaja znana legenda, da je Newton naredil dve luknji v svojih vratih – eno večjo, drugo manjšo, da sta lahko njegovi dve mački, velika in majhna, sami vstopili v hišo. Pravzaprav Newton nikoli ni imel mačk ali drugih hišnih ljubljenčkov.
• Newtonu včasih pripisujejo zanimanje za astrologijo. Če je bil, se je hitro umaknil razočaranju.

Zbornik predavanj

• "Nova teorija svetlobe in barv", 1672 (sporočilo Kraljevi družbi)
• "Gibanje teles v orbiti" (lat. De Motu Corporum in Gyrum), 1684
• "Matematični principi naravne filozofije" (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), 1687
• »Optika ali razprava o odbojih, lomih, pregibih in barvah svetlobe«, 1704
  • "O kvadraturi krivulj" (lat. Tractatus de quadratura curvarum), dodatek k "Optiki"
  • "Štetje vrstic tretjega reda" (lat. Enumeratio linearum tertii ordinis), dodatek k "Optiki"
• "Univerzalna aritmetika" (lat. Arithmetica Universalis), 1707
• »Analiza s pomočjo enačb z neskončnim številom členov« (lat. De analysi per aequationes numero terminorum infinitas), 1711
• "Metoda razlik", 1711

Objavljeno posthumno

• "Predavanja o optiki" (angl. Optical Lectures), 1728
• "Sistem sveta" (latinsko: De mundi systemate), 1728
• Kronologija starodavnih kraljestev, 1728
• »Opombe k knjigi preroka Daniela in apokalipsi sv. John" (angl. Observations Upon the Prophecies of Daniel and the Apocalypse of St. John), 1733, napisano okrog 1690
• »Metoda fluksij« (latinsko Methodus fluxionum, angleško Method of Fluxions), 1736, napisano 1671
• Zgodovinski prikaz dveh pomembnih popačenj Svetega pisma, 1754, napisano 1690

Kanonične izdaje

Klasična popolna izdaja Newtonovih del v 5 zvezkih v izvirnem jeziku:

• Isaac Newtoni. Opera quae existant omnia. - Komentar ilustracije Samuela Horsleyja. - Londini, 1779-1785.

Izbrana korespondenca v 7 zvezkih:

• Turnbull, H. W. (ur.), The Correspondence of Sir Isaac Newton. - Cambridge: Cambr. Univ. Tisk, 1959-1977.

Prevodi v ruščino

• Newton I. Opombe o knjigi preroka Daniela in Apokalipsi sv. Janez. - Petrograd: Novi čas, 1915.
• Newton I. Popravljena kronologija starodavnih kraljestev. - M.: RIMIS, 2007. - 656 str. - ISBN 5-9650-0034-0

NEWTON(Newton) Isaac (1643-1727), angleški matematik, mehanik, astronom in fizik, tvorec klasične mehanike, član (1672) in predsednik (od 1703) Kraljeve družbe v Londonu. Temeljna dela "Matematična načela naravne filozofije" (1687) in "Optika" (1704). Razvil (neodvisno od G. Leibniza) diferencialni in integralni račun. Odkril je disperzijo svetlobe, kromatsko aberacijo, proučeval interferenco in difrakcijo, razvil korpuskularno teorijo svetlobe in postavil hipotezo, ki je združevala korpuskularni in valovni koncept. Izdelal odsevni teleskop. Oblikoval osnovne zakone klasične mehanike. Odkril je zakon univerzalne gravitacije, podal teorijo gibanja nebesnih teles in ustvaril temelje nebesne mehanike. Prostor in čas sta veljala za absolutna. Newtonovo delo je bilo daleč pred splošno znanstveno ravnjo njegovega časa in so ga njegovi sodobniki slabo razumeli. Bil je direktor kovnice in ustanovil posel s kovanci v Angliji. Slavni alkimist Newton je preučeval kronologijo starodavnih kraljestev. Svoja teološka dela je posvetil razlagi svetopisemskih prerokb (večinoma niso bila objavljena).

NEWTON (Newton) Isaac (4. januar 1643, Woolsthorpe, blizu Granthama, Lincolnshire, Anglija - 31. marec 1727, London; pokopan v Westminstrski opatiji), eden od utemeljiteljev moderne fizike, je oblikoval osnovne zakone mehanike in bil dejanski ustvarjalec enotnega programa fizikalnega opisa vseh fizikalnih pojavov, ki temelji na mehaniki; odkril zakon univerzalne gravitacije, razložil gibanje planetov okoli Sonca in Lune okoli Zemlje ter plimovanje v oceanih, postavil temelje mehaniki kontinuuma, akustiki in fizikalni optiki.

Otroštvo

Isaac Newton se je rodil v majhni vasici v družini malega kmeta, ki je umrl tri mesece pred rojstvom sina. Otrok je bil nedonošenček; Obstaja legenda, da je bil tako majhen, da so ga položili v rokavico iz ovčje kože, ki je ležala na klopi, s katere je nekega dne padel in z glavo močno udaril ob tla.

Ko je bil otrok star tri leta, se je njegova mati ponovno poročila in odšla ter ga pustila v varstvu babice. Newton je odraščal bolehen in nedružaben, nagnjen k sanjarjenju. Privlačila sta ga poezija in slikanje, daleč od svojih vrstnikov je izdeloval papirnate zmaje, izumil mlin na veter, vodno uro in voziček na pedala. Začetek šolskega življenja je bil za Newtona težak. Učil se je slabo, bil je šibek fant in nekega dne so ga sošolci tepli, dokler ni izgubil zavesti. Preživeti tako ponižujoč položaj je bilo za ponosnega Newtona nevzdržno in preostalo mu je le še eno: izpostaviti se s svojim akademskim uspehom. S trdim delom je dosegel prvo mesto v razredu.

Zanimanje za tehnologijo je Newtona spodbudilo k razmišljanju o naravnih pojavih; Poglobljeno je študiral tudi matematiko. Jean Baptiste Biot je kasneje o tem zapisal: "Eden od njegovih stricev ga je nekega dne našel pod živo mejo s knjigo v rokah, potopljenega v globoke misli, mu vzel knjigo in ugotovil, da je zaposlen z reševanjem matematične težave. Presenečen s tako resnim in dejavnim vodstvom tako mladeniča je prepričal svojo mamo, naj se ni več upirala sinovim željam in ga je poslala nadaljevati študij.« Po resnih pripravah je Newton leta 1660 vstopil v Cambridge kot subsizzfr"a (tako imenovani revni študentje, ki so bili dolžni služiti članom kolegija, kar ni moglo, da ne obremenjuje Newtona).

Začetek ustvarjalnosti. Optika

V šestih letih je Newton dokončal vse fakultete in pripravil vsa svoja nadaljnja velika odkritja. Leta 1665 je Newton postal magister umetnosti.

Istega leta, ko je v Angliji divjala epidemija kuge, se je odločil začasno naseliti v Woolsthorpu. Tam se je začel aktivno ukvarjati z optiko; Iskanje načinov za odpravo kromatične aberacije v teleskopih z lečami je pripeljalo Newtona do študij tega, kar danes imenujemo disperzija, tj. odvisnosti lomnega količnika od frekvence. Številni poskusi, ki jih je izvedel (in teh je več kot tisoč), so postali klasični in se danes ponavljajo v šolah in inštitutih.

Glavni motiv vseh raziskav je bila želja po razumevanju fizične narave svetlobe. Newton je bil sprva nagnjen k temu, da je svetloba valovanje v vseprežemajočem etru, kasneje pa je to idejo opustil in se odločil, da bi moral upor etra opazno upočasniti gibanje nebesnih teles. Ti argumenti so Newtona pripeljali do ideje, da je svetloba tok posebnih delcev, korpuskul, ki se oddajajo iz vira in se premikajo v ravni črti, dokler ne naletijo na ovire. Korpuskularni model ni razložil samo naravnosti širjenja svetlobe, temveč tudi zakon odboja (elastični odboj) in - vendar ne brez dodatne predpostavke - zakon loma. Ta predpostavka je bila, da naj bi lahke celice, ki se na primer približujejo vodni površini, pritegnile in zato doživele pospešek. Po tej teoriji naj bi bila hitrost svetlobe v vodi večja kot v zraku (kar je v nasprotju s poznejšimi eksperimentalnimi podatki).

Zakoni mehanike

Na oblikovanje korpuskularnih idej o svetlobi je očitno vplivalo dejstvo, da je bilo takrat delo, ki naj bi postalo glavni veliki rezultat Newtonovega dela, že v veliki meri zaključeno - ustvarjanje enotne fizične slike sveta, ki temelji na zakonih mehanike, ki jo je oblikoval ga.

Ta slika je temeljila na ideji o materialnih točkah - fizično neskončno majhnih delcih snovi in ​​zakonih, ki urejajo njihovo gibanje. Prav jasna formulacija teh zakonov je dala Newtonovi mehaniki popolnost in popolnost. Prvi od teh zakonov je bila pravzaprav definicija inercialnih referenčnih sistemov: v takih sistemih se materialne točke, ki ne doživljajo nobenih vplivov, gibljejo enakomerno in premočrtno. Drugi zakon mehanike igra osrednjo vlogo. Pravi, da je sprememba količine, gibanja (zmnožek mase in hitrosti) na časovno enoto enaka sili, ki deluje na materialno točko. Masa vsake od teh točk je konstanta; Na splošno se vse te točke "ne obrabijo", kot je rekel Newton, vsaka od njih je večna, to pomeni, da ne more niti nastati niti biti uničena. Materialne točke medsebojno delujejo, kvantitativno merilo vpliva na vsako od njih pa je sila. Problem ugotovitve, kaj so te sile, je glavni problem mehanike.

Nazadnje, tretji zakon - zakon "enakosti akcije in reakcije" je pojasnil, zakaj skupni impulz katerega koli telesa, ki ne doživlja zunanjih vplivov, ostane nespremenjen, ne glede na to, kako njegove komponente medsebojno delujejo.

Gravitacijski zakon

Ko je postavil problem preučevanja različnih sil, je sam Newton dal prvi briljanten primer njegove rešitve, ko je oblikoval zakon univerzalne gravitacije: sila gravitacijske privlačnosti med telesi, katerih dimenzije so bistveno manjše od razdalje med njimi, je neposredno sorazmerna z njihovimi masami. , obratno sorazmerna s kvadratom razdalje med njima in usmerjena vzdolž povezovalne črte. Zakon univerzalne gravitacije je Newtonu omogočil kvantitativno razlago gibanja planetov okoli Sonca in Lune okoli Zemlje ter razumel naravo plimovanja morja. To ni moglo narediti velikega vtisa na raziskovalce. Program za enoten mehanski opis vseh naravnih pojavov - tako "zemeljskih" kot "nebeških" - je bil v fiziki vzpostavljen že vrsto let. Poleg tega se je mnogim fizikom v dveh stoletjih že samo vprašanje meja uporabnosti Newtonovih zakonov zdelo neupravičeno.

Lucasian Chair v Cambridgeu

Leta 1668 se je Newton vrnil v Cambridge in kmalu je prejel Lucasovo katedro za matematiko. Ta stol je prej zasedel njegov učitelj I. Barrow, ki je stol odstopil svojemu najljubšemu učencu, da bi ga finančno preskrbel. Do takrat je bil Newton že avtor binoma in ustvarjalec (hkrati z Leibnizom, vendar neodvisno od njega) metode fluksij - tega, kar danes imenujemo diferencialni in integralni račun. Na splošno je bilo to najbolj plodno obdobje v Newtonovem delu: v sedmih letih, od 1660 do 1667, so se oblikovale njegove glavne ideje, vključno z idejo o zakonu univerzalne gravitacije. Ne da bi se omejil le na teoretične raziskave, je v istih letih zasnoval in začel ustvarjati odsevni teleskop (odsevni). To delo je vodilo do odkritja tega, kar so kasneje poimenovali interferenčne "črte enake debeline". (Newton, ko je ugotovil, da se tukaj manifestira "gašenje svetlobe s svetlobo", ki se ne ujema s korpuskularnim modelom, je poskušal težave, ki so se tukaj pojavile, premagati z uvedbo predpostavke, da se korpuskule v svetlobi gibljejo v valovih - "plime") . Drugi od izdelanih (izboljšanih) teleskopov je služil kot razlog za uvedbo Newtona kot člana Kraljeve družbe v Londonu. Ko je Newton zavrnil članstvo, navajajoč pomanjkanje sredstev za plačilo članarine, se je glede na njegove znanstvene zasluge štelo za možno, da bi zanj naredili izjemo in ga oprostili plačila članarine.

Ker je bil po naravi zelo previden (da ne rečemo plašen) človek, se je Newton proti svoji volji včasih znašel vpleten v boleče razprave in konflikte. Tako je njegova teorija svetlobe in barv, začrtana leta 1675, povzročila takšne napade, da se je Newton odločil, da ne bo objavil ničesar o optiki, dokler je bil Hooke, njegov najbolj zagrizen nasprotnik, živ. Newton je moral sodelovati tudi v političnih dogodkih. Od 1688 do 1694 je bil poslanec. Do takrat, leta 1687, je bilo objavljeno njegovo glavno delo "Matematična načela naravne filozofije" - osnova mehanike vseh fizičnih pojavov, od gibanja nebesnih teles do širjenja zvoka. Ta program je za nekaj stoletij naprej določal razvoj fizike in njegov pomen ni izčrpan do danes.

Newtonova bolezen

Stalni ogromen živčni in duševni stres je pripeljal do dejstva, da je leta 1692 Newton zbolel za duševno motnjo. Takojšnji povod za to je bil požar, v katerem so se izgubili vsi rokopisi, ki jih je pripravil. Šele do leta 1694 je po Huygensu »...začel razumeti svojo knjigo »Načela«.«

Nenehni stiskajoči občutek materialne negotovosti je bil nedvomno eden od razlogov za Newtonovo bolezen. Zato je bil zanj pomemben položaj upravnika kovnice, ob ohranitvi profesure v Cambridgeu. Ko se je vneto lotil dela in hitro dosegel opazen uspeh, je bil leta 1699 imenovan za direktorja. Tega ni bilo mogoče združiti s poučevanjem in Newton se je preselil v London. Konec leta 1703 je bil izvoljen za predsednika Kraljeve družbe. Do takrat je Newton dosegel vrhunec slave. Leta 1705 je bil povzdignjen v viteško dostojanstvo, a zaradi velikega stanovanja, šestih služabnikov in premožne družine ostaja osamljen. Čas aktivne ustvarjalnosti je mimo in Newton se omejuje na pripravo objave "Optike", ponovne izdaje "Načel" in razlage Svetega pisma (je lastnik razlage Apokalipse, eseja o preroku Daniel).

Newton je bil pokopan v Westminstrski opatiji. Napis na njegovem grobu se konča z besedami: "Naj se smrtniki veselijo, da je takšen okras človeške rase živel med njimi."