Ісаак Ньютон 3

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

ІСААК НЬЮТОН

Введення
Ісаак Ньютон - англійський математик і природодослідник, механік, астроном і фізик, засновник класичної фізики. Роль відкриттів Ньютона для історії науки важко переоцінити. Не випадково дерево в саду родового маєтку сім'ї Ньютонів в Вульсторе, неподалік від Кембриджу, звідки зірвалося знамените яблуко, протягом багатьох років, поки його не зламала буря, було музейним експонатом. Але, можливо, ще яскравіше значення Ньютона передає епіграма XVIII ст.
Був цей світ глибокої темрявою оповитий.
Хай буде світло! І ось з'явився Ньютон.
Ось що говорив сам Ньютон про свою творчість: «Не знаю, як на мене подивиться світ, але самому собі я представляюся хлопчиком, який грає на морському березі і приходить у захоплення, коли йому вдається часом знайти більш гладкий, ніж звичайний, камінець або красиву раковину ; тим часом величезний океан потаємної істини простирається переді мною ».
Для Ньютона, за словами Ейнштейна, «природа була відкритою книгою, письмена якої він без зусиль читав. Концепції, які він залучав для впорядкування даних досвіду, здавалося, самі собою витікали з досвіду, з витончених експериментів, дбайливо описуваних ним з безліччю деталей і розставлених по порядку подібно іграшок. В одному обличчі він поєднував експериментатора, теоретика, майстра і - не меншою мірою - художника слова. Він постає перед нами сильним, впевненим і самотнім ».
Глава 1. Юність
Народився він 25 грудня 1642 в Вулсторпі (графство Лінкольншир). Батько Ньютона помер ще до його народження, і, коли хлопчику було два роки, його мати вдруге вийшла заміж. Вихованням Ісаака займалася бабуся з материнської сторони. У віці 10 років Ньютон був відданий в класичну школу в Грантемі. Ці роки він прожив у будинку аптекаря Кларка, звідки, мабуть, виніс зберігся на все життя інтерес до різних хімічних маніпуляцій. Ньютон ріс тихим, не дуже заглиблюватися в книги хлопчиком, дуже любив, проте, робити що-небудь своїми руками. Він змайстрував кілька сонячних годин, іграшкових водяних млинів, водяний годинник, механічний екіпаж і повітряних зміїв з прикріпленими до хвоста ліхтариками. Але в школі, за власним визнанням, Ньютон був дуже неуважний.
У 1656 матір Ньютона після смерті другого чоловіка повернулася в Вулсторп і забрала сина зі школи з наміром зробити з нього фермера. Проте він не виявив жодних схильностей до фермерського справі. Поступившись наполегливим умовлянням вчителя Грантемской школи, мати нарешті дозволила синові готуватися до вступу до Кембриджського університету. У червні 1661 Ньютон був прийнятий у Трініті-коледж на правах сабсайзера - студента, в обов'язки якого входило прислужувати викладачам коледжу. Із записників Ньютона того періоду випливає, що він вивчав арифметику, геометрію, тригонометрію, астрономію і оптику. Без сумніву, великим стимулом для нього стало спілкування з видатним математиком і теологом І. Барроу. У січні 1665 Ньютон одержав ступінь бакалавра. До того часу Ньютон грунтовно просунувся в розробці «методу флюксій» (аналізі нескінченно малих).
Глава 2. Досліди вченого
Коли в Кембриджі спалахнула епідемія чуми, Ньютон повернувся до Вулсторп, де пробув майже два роки. Саме в цей період він записав свої перші думки про всесвітнє тяжіння. За словами Ньютона, імпульсом до роздумів про тяжіння послужило яблуко, що впало на його очах в саду. Як виявляється з запису розмови з Ньютоном в похилому віці, в той час він намагався визначити, якого роду сили могли б утримувати Місяць на її орбіті. Падіння яблука навело його на думку, що, можливо, на яблуко діє та ж сама сила тяжіння. Свою здогад він перевірив, оцінивши, якою має бути сила тяжіння, якщо виходити з гіпотези про те, що вона обернено пропорційна квадрату відстані (саме така сила тяжіння між Сонцем і планетами).
У Вулсторпі Ньютон поставив перші досліди з дослідження світла. У той час білий світ вважався однорідним. Однак експерименти з призмою відразу показали, що пройшов через неї пучок сонячного світла розгортається в різнокольорову смужку (спектр). Висновки Ньютона, перевірені за допомогою дотепних експериментів, зводилися до наступного: сонячне світло являє собою комбінацію променів всіх кольорів, самі ж ці промені монохроматичного, або, як говорив учений, «гомогенеальни», і розділяються тому, що володіють різною преломляемости.
У жовтні 1667, після повернення до Кембриджа, Ньютона обрали молодшим членом Трініті-коледжу; шість місяців по тому він став одним із старших членів і незабаром отримав ступінь магістра. Перші ж експерименти з призмами переконали його в тому, що подальше вдосконалення телескопа обмежене не стільки труднощами виточування лінз, скільки різною преломляемости променів різних квітів, через що пучок білого світла неможливо сфокусувати в одній точці. Хроматична аберація обумовлена ​​розходженням у кутах, на які відхиляються при проходженні через лінзу промені світла різних кольорів і, отже, різних довжин хвиль. Сьогодні хроматичну аберацію коректують підбором лінз, виготовлених із стекол з різними показниками заломлення (такі комбінації лінз називаються ахромату), але за часів Ньютона цей спосіб ще не було винайдено. Ньютон звернувся до єдиного практично можливого вирішення - конструювання дзеркального телескопа (телескопа-рефлектора). Схему такого телескопа запропонував у 1663 шотландський математик Дж. Грегорі, але першим його побудував Ньютон в 1668.
У 1669 р. Ньютон передав Барроу рукопис, відому під скороченою латинською назвою Про аналіз. Завдяки Барроу цю працю став відомий кільком провідним математикам Великобританії і континентальної Європи, але був опублікований лише в 1711. До кінця 1669 Барроу залишив кафедру в Кембріджському університеті і використав увесь свій вплив, щоб його наступником став Ньютон.
У 1671 р. Королівське товариство засвідчило пріоритет Ньютона у створенні телескопа, опублікувавши опис інструменту. На початку наступного року він був обраний членом Королівського товариства і незабаром одержав пропозицію представити звіт про відкриття складної природи білого світла. Звіт вченого справив сильне враження, однак у ряді статей погляди Ньютона були піддані критиці. Більшість заперечень прийшло з континентальної Європи, частина належала Р. Гуку, куратору Королівського суспільства. Спори про пріоритет посилили нетерпимість до заперечень, настільки типову для Ньютона в кінці його життя.
Глава 3. Проблема планетарних орбіт
У наступні роки Ньютон займався різними математичними, оптичними та хімічними дослідженнями, а в 1679 повернувся до проблеми планетних орбіт. Ідея про те, що сила тяжіння обернено пропорційна квадрату відстані від Сонця до планет, яку він перевірив наближеними викладками в Вулсторпі, стала предметом широкого обговорення. Саме такий закон слідував (для простого випадку кругової орбіти) з третього закону Кеплера, що встановлює залежність між періодами обертання планет навколо Сонця і радіусами їх орбіт, і формули доцентровий прискорення тіла, що рухається по колу, яку у 1673 вивів Х. Гюйгенс. Зворотний завдання - визначення орбіти із закону зміни сили з відстанню, колишню предметом обговорення Гука, Рена і Галлея, - Ньютон вирішив близько 1680. Ньютон довів теорему про те, що сферично симетрично розподілена маса притягує зовнішні тіла так, як якщо б вся маса була зосереджена в центрі.
У серпні 1684 Галлей відвідав Кембридж. Під час бесіди про форму орбіти тіла, що рухається під дією сили тяжіння до нерухомого центру, обернено пропорційною квадрату відстані, Ньютон висловив припущення, що орбіта буде мати форму еліпса. Під час другого візиту Галлею був показаний трактат про рух, на прохання Галлея представлений Королівському товариству в лютому 1685. Цей трактат про закони руху ліг в основу першої книги Математичних почав натуральної філософії. Важливу роль у створенні Почав зіграв Галлей, який згладжував розбіжності між Ньютоном і Гуком, який стверджував, що про закон зворотної пропорційності сили квадрату відстані Ньютон дізнався з його, Гука, повідомлення. У пориві роздратування Ньютон навіть вирішив було відмовитися від видання третьої книги Почав, але Галлею вдалося вмовити його не робити цього. Саме Галлей взяв на себе всі турботи, пов'язані з виданням, і сплатив всі витрати. Влітку 1687 Почала вийшли з друку і відразу були визнані науковим шедевром.
Незважаючи на прихильний прийом праці, знадобилося ще п'ятдесят років для того, щоб концепція Ньютона змогла повалити теорію вихорів Р. Декарта. З самого початку в творі Ньютона бачили доказ існування у всесвіті єдиного плану, який вказує на наявність Творця. Пізніше ідею неухильно чинного універсального закону стали пов'язувати з матеріалістичної та агностичний філософією.
За кілька місяців до публікації Почав Ньютон придбав популярність як захисник академічних свобод. Король Яків II у лютому 1687 видав наказ, яким велів Кембриджу присвоїти ступінь магістра якомусь ченцеві ордену бенедиктинців, не вимагаючи від нього звичайною присяги на вірність і послух. Університет відповів категоричною відмовою. Сенат призначив депутацію, до складу якої увійшов і Ньютон. Після повалення короля Ньютон був обраний представником від університету до парламенту, де засідав з січня 1689 до його розпуску рік по тому.
Працюючи над завданням про рух Місяця, вчений почав листуватися з Дж.Флемстідом, першим королівським астрономом. Проте відносини Ньютона і Флемстіда виявилися затьмареними нерозумінням і сварками. У 1698 Ньютон спробував продовжити роботу над теорією орбіти Місяця і відновив відносини з Флемстіда, проте виникли нові тертя, і Ньютон звинуватив Флемстіда в тому, що той приховує частина спостережень. Ворожнеча між Ньютоном і Флемстіда не припинялася аж до смерті останнього в 1719 р.
Глава 4. Визнання
У 1696 р. зусиллями друзів, які намагалися підшукати для Ньютона посаду на державній службі, він був призначений наглядачем Монетного двору. Це зажадало від нього постійного перебування в Лондоні. Ньютону було доручено керівництво перечеканкі англійської монети. Що мали тоді обіг монети знецінилися через шахрайської практики обрубування країв. Необхідно було налагодити карбування нових монет з насічкою по краю, що мають стандартні масу і склад. Це завдання, що вимагала великих технічних знань та адміністративного мистецтва, була успішно вирішена до 1699. Тоді ж Ньютон був призначений на посаду директора Монетного двору. Цей добре оплачувану посаду вчений займав до кінця життя.
У 1701 Ньютон відмовився від кафедри в Кембриджі і від посади члена ради Трініті-коледжу, а в 1703 був обраний президентом Королівського товариства. У 1704, після смерті свого головного опонента, Гука, Ньютон випустив свій другий фундаментальна праця - Оптику. У 1717 вийшло друге видання із спеціальним додатком, що містить загальні міркування у формі Запитань.
У 1705 Ньютон був зведений у лицарське звання. До того часу він став визнаним главою не тільки британських, але і європейських вчених. В останні два десятиліття життя Ньютон підготував друге і третє видання Почав (1713, 1726). Були опубліковані також друге і третє видання Оптики (1717, 1721). У ці ж роки Ньютон був втягнутий в довгу суперечку з Г. Лейбніцем про пріоритет у створенні математичного аналізу. Суперечка, продовжений після смерті Лейбніца його прихильниками, наповнив гіркотою останні роки життя Ньютона і послабив наукові зв'язки Великобританії з континентальною Європою, негативно позначившись на розвитку математичної науки.
Висновок
Слава Ньютона нерозривно пов'язана з його пріоритетом в систематичному застосуванні математичних методів до дослідження природи, а також у відкритті закону тяжіння. Ньютон зміцнив підстави динаміки як надійної опори механічної картини світу, приклавши її закони до небесних явищ. Досягнення Ньютона у застосуванні нескінченних рядів і в диференціальному й інтегральному обчисленнях набагато перевершують все, що було зроблено до нього, і тому Ньютона вважають основоположником цих методів аналізу.
Що стосується впливу на розвиток фізичної науки, то його важко применшити. Тільки до 20 ст. основні положення, на які спирався Ньютон, зажадали докорінного перегляду. Ревізія призвела до створення теорії відносності та квантової теорії. Ньютону належать також численні твори з теології, хронології, алхімії та хімії.
У 1725 Ньютон змушений був залишити Лондон і переїхати в Кенсінгтон. Помер Ньютон в Кенсінгтоні 20 березня 1727.

Список літератури
1. Кудрявцев П.С. Історія фізики. Т. 1. М., 1956.
2. Вавилов С.І. Ісаак Ньютон. М., 1961.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Історія та історичні особистості | Реферат
26.2кб. | скачати


Схожі роботи:
Ісаак Ньютон 2
Ісаак Ньютон
Роберт Гук та Ісаак Ньютон
Ісаак Ньютон і англійське економічне диво
Ісаак Ньютон на службі науці та Англії
Ньютон
Ньютон і Ціолковський
Ньютон і методологія природознавства
Ісаак Бабель
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru