Исаак Ньютон: жизнь и деятельность

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исаак Ньютон

Руководитель:

Цуцура Валентина Викторовна

«Я только потому и стою высоко, что стал на плечи гигантов»

Исаак Ньютон родился в день Рождественского праздника 1642 года в деревушке Вульсторп в Линкольншире. Отец его умер ещё до рождения мальчика. Мать Ньютона, урожденная Айскоф, вскоре после смерти мужа преждевременно родила, и новорожденный Исаак был поразительно мал и хил. Думали, что младенец не выживет. Ньютон, однако, дожил до глубокой старости и всегда, за исключением кратковременный расстройств и одной серьёзной болезни, отличался хорошим здоровьем.

По имущественному положению семья Ньютонов принадлежала к числу фермеров средней руки. Первые три года жизни маленький Исаак провёл исключительно на попечении матери. Но, выйдя вторично замуж за священника Смита, мать поручила ребёнка бабушке, своей матери. Когда Исаак подрос, его устроили в начальную школу. В 12 лет он стал посещать общественную школу в Грантэме. Его поместили на квартиру к аптекарю Кларку, где он прожил с перерывами около шести лет. Жизнь у аптекаря впервые возбудила в нем охоту к занятиям химией; что касается школьной науки, она не давалась Ньютону. По всей вероятности из-за неспособности учителей. С детства будущий ученый любил сооружать разные механические приспособления - и навсегда остался, прежде всего, механиком.

Живя у Кларка, Исаак сумел подготовиться к университетским занятиям. 5 июня 1660 года, когда Ньютону еще не исполнилось 18, он был принят в коллегию Троицы. Кембриджский университет был в то время одним из лучших в Европе. Ньютон обратил главное внимание на математику.

В 1666 году в Кембридже началась эпидемия, которую по тогдашнему обычаю сочли чумой, и Ньютон удалился в свой Вульсторп. Здесь в деревенской тиши, не имея под рукой ни книг, ни приборов, живя почти отшельнической жизнью, двадцатичетырёхлетний Ньютон предался глубоким философский размышлениям. Плодом их было гениальнейшее из его открытий - закон о всемирном тяготении.

Был летний день. Ньютон любил размышлять, сидя в саду, на открытом воздухе. Предание сообщает, что размышления Ньютона были прерваны падением яблока. Знаменитая яблоня долго хранилась, но позднее засохла, была срублена и превращена в исторический памятник в виде скамьи.

Ньютон давно размышлял о законах падения тел, и весьма возможно, что падение яблока опять навело его на размышления. Сам Ньютон писал через много лет спустя, что математическую формулу, выражающую закон всемирного тяготения, он вывел из изучения знаменитых законов Кеплера. Ньютон никогда не мог бы развить и доказать своей гениальной идеи, если бы не обладал могущественным математическим методом, которого не знал ни Гук, ни кто-либо иной из предшественников Ньютона - это анализ бесконечно малых величин, известных теперь под именем дифференциального и интегрального исчислений. Задолго до Ньютона многие философы и математики занимались вопросом о бесконечно малых, но ограничились лишь самыми элементарными выводами.

В 1669 году Ньютон уже был профессором математики этого университета, унаследовав кафедру, которой руководил знаменитый математик того времени Исаак Барроу. Именно там Ньютон совершил своё первое крупное открытие. Почти одновременно с немецким математиком Лейбницем он создал важнейшие разделы математики - дифференциальное и интегральное исчисления. Но открытия Ньютона касались не только математики. ньютон механика химический интегральный

В 1678 году умер секретарь Лондонского королевского общества Ольденбург, относившийся к Ньютону чрезвычайно дружески и с величайшим уважением. Место его занял Гук, хотя и завидовавший Ньютону, но невольно признававший его гением. Надо заметить, что Гук сыграл свою роль в выдающихся открытиях Ньютона. Ньютон полагал, что падающее тело вследствие соединения его движения с движением Земли опишет винтообразную линию. Гук показал, что винтообразная линия получится лишь в том случае, если принять во внимание сопротивление воздуха и что в пустоте движение должно быть эллиптическим - речь идёт об истинном движении, то есть таком, которое мы могли бы наблюдать, если бы сами не участвовали в движении земного шара.

Проверив выводы Гука, Ньютон убедился, что тело, брошенное с достаточной скоростью, находясь в то же время под влиянием силы земного тяготения, действительно может описать эллиптический путь. Размышляя над этим предметом, Ньютон открыл знаменитую теорему, по которой тело, находящееся под влиянием притягивающей силы, подобной силе земного тяготения, всегда описывает какое-либо конической сечение, то есть одну из кривых, получаемых при пересечении конуса плоскостью (эллипс, гипербола, парабола, круг, прямая линия). Ньютон нашёл, что центр притяжения, то есть точка, в которой сосредоточено движение всех притягивающих сил, действующих на движущуюся точку, находится в фокусе описываемой кривой. Так, центр Солнца находится приблизительно в общем фокусе эллипсов, описываемых планетами. Достигнув таких результатов, Ньютон сразу увидел, что он вывел теоретически, то есть исходя из начал рациональной механики, один из законов Кеплера, гласящий, что центры планет описывают эллипсы и что он в фокусе их орбит находится центр Солнца. Но Ньютон не удовольствовался этим основным совпадением теории с наблюдением. Он хотел убедиться, возможно ли при помощи теории действительно вычислить элементы планетных орбит, то есть предсказать все подробности планетных движений.

По словам самого Ньютона, ещё Галилей установил начала, названные Ньютоном двумя первыми законами. Ньютон формулирует эти законы так:

Всякое тело прибывает в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не подействует какая-либо сила и не заставит изменить это состояние.

Изменение движения пропорционально движущей и направлению по прямой, по которой действует данная сила.

Сверх этих двух законов он сформулировал ещё и третий:

Действие всегда равно и прямо противоположно противодействию, то есть действия других тел друг на друга всегда равны и направлены в противоположные стороны.

Установив общие законы движения, Ньютон вывел множество следствий и теорем, позволивших ему довести теоретическую механику до высокой степени совершенства. С помощью этих теоретических начал он подробно выводит свой закон тяготения из законов Кеплера и затем решает обратную задачу, то есть показывает, каково должно быть движение планет, если признать закон тяготения за доказанный.

В 1688 году Ньютон был избран в Парламент, хоть и небольшим количеством голосов. В 1689 году Ньютона постигло семейное горе. От тифа умерла его мать. Когда Ньютон узнал о болезни, он, попросив парламенте отпуск, сам ухаживал за матерью, как самая лучшая сиделка. Но болезнь была роковой. Даже после смерти Ньютон продолжал научную работу, хотя и не с прежней интенсивностью. Ему было уже за пятьдесят. Несмотря на свою огромную славу и блестящий успех его книги (издание принадлежало не ему, а королевскому обществу), Ньютон жил в весьма стеснённых обстоятельствах, а иногда просто нуждался. Жалование его был незначительно, и Ньютон тратил все, что имел на химические опыты, на помощь своим родственника, даже на помощь своей старой любви - бывшей мисс Сторей.

Ньютон, взявшись за дело своего друга Монтегю и прекрасно с ним справившись, сразу восстановил торговый кредит. После этого Ньютон из управляющего монетным двором был сделан главным директором монетного дела и стал получать 15 тысяч рублей в год, эту должность занимал до самой смерти. При чрезвычайно умеренном образе жизни Ньютона и жалованья у него образовался целый капитал.

В 1701 году Ньютон был избран членом парламента, а в 1703 стал президентом английского Королевского общества. В 1705 году английский король возвёл Ньютона в рыцарское достоинство.

Ньютона отличали скромность и застенчивость. Он долго не решался опубликовать свои открытия, и даже собирался уничтожить некоторые из глав своих бессмертных «начал». «Я только потому и стою высоко, что стал на плечи гигантов» - говорил Ньютон.

С 1725 года Ньютон перестал ходить на службу. Умер Исаак Ньютон в ночь на 20 марта 1726 года во время эпидемии чумы. В день его похорон был объявлен национальный траур. Его прах покоится в Вестминисераком аббатстве, рядом с другими выдающимися людьми Англии.

Размещено на Allbest.ru