Великият английски физик Исак Нютон е роден на 25 декември 1642 г., в деня на коледните празници, в село Уулсторп в графство Линкълншир. Баща му починал преди раждането на детето, майка му го родила преждевременно, а новороденият Исак бил удивително малък и крехък. Исак е отгледан в къщата на баба си. На 12-годишна възраст посещава държавно училище в Грантам, учи зле. Но от друга страна, той рано проявява склонност към механиката и изобретателството. И така, като момче на 14 години, той изобретил воден часовник и един вид скутер. В младостта си Нютон обича живописта, поезията и дори пише поезия. През 1656 г., когато Нютон е на 14 години, вторият му баща, свещеникът Смит, умира. Майка се върна в Улсторп и заведе Айзък при нея, за да помогне с бизнеса. В същото време той се оказа лош помощник и предпочиташе да прави повече математика от селско стопанство. Веднъж чичо му го намерил под плет, с книга в ръка, зает с решаването на математическа задача. Поразен от такава сериозна и активна посока, но така млад мъж, той убеди майката на Исак да го изпрати да учи допълнително.
На 5 юни 1660 г., когато Нютон още не е навършил 18 години, той е приет в колежа Тринити. Университетът в Кеймбридж по това време е един от най-добрите в Европа. Нютон обърна внимание на математиката не толкова заради самата наука, с която все още беше малко запознат, а защото беше слушал много за астрономията и искаше да провери дали си струва да изучава тази тайнствена мъдрост? Малко се знае за първите три години на Нютон в Кеймбридж. През 1661 г. той е "субсизар" (subsizzar), както се наричат ​​бедните студенти, чиито задължения включват обслужване на членовете на колежа. Едва през 1664 г. той става истински студент.
През 1665 г. той получава степента бакалавър по изящни изкуства. Доста трудно е да се реши проблемът, първият научни откритияНютон. Можем само да заявим това доста рано. През 1669 г. той получава катедрата Лукас по математика, която преди това е била заета от неговия учител Бароу. По това време Нютон вече е автор на бинома и метода на потоците, изследва дисперсията на светлината, проектира първия огледален телескоп и се доближава до откриването на закона за гравитацията. Учебното натоварване на Нютон се състоеше от един час лекции на седмица и четири часа репетиции. Като учител той не беше популярен и лекциите му по оптика бяха слабо посещавани.
Рефлекторният телескоп, конструиран през 1671 г. (вторият, подобрен), служи като претекст за избирането на Нютон за член на Кралското общество на Лондон на 11 януари 1672 г. В същото време той отказа членство, позовавайки се на липсата на Парида плащат членски внос. Съветът на дружеството счете за възможно да направи изключение и предвид научните му заслуги го освободи от заплащане на такси.
Славата му на учен постепенно нараства. Но Нютон не беше непознат социални дейности. В доста трудната политическа ситуация по онова време университетите в Оксфорд и Кеймбридж изиграха значителна роля. За отстояването на позицията за независимост на университета от кралската власт той е предложен за кандидат и избран в парламента. През 1687 г. са публикувани неговите известни "Математически принципи на естествената философия". По същото време, през 1692 г., се случи събитие, което толкова го шокира нервна системаче за 2 години с някои интервали ϶ᴛᴏᴛ велик човекпроявявал признаци на явно психическо разстройство и имало периоди, когато изпитвал пристъпи на истинска, т. нар. тиха лудост или меланхолия. Както свидетелства друг велик учен от онова време, Кристиан Хюйгенс (в писмо от 22 май 1694 г.): „Шотландецът д-р Колм ме информира, че известният геометър Исак Нютон е изпаднал в лудост преди година и половина, отчасти поради прекомерен труд, отчасти поради мъка, причинена му от пожар, който унищожи неговата химическа лаборатория и много важни ръкописи. Тогава неговите приятели го заведоха на лечение и като го затвориха в една стая, го принудиха да вземе лекарства, волю или не, от което здравето му се подобри толкова много, че сега той започва да разбира книгата си "Началата ...". За щастие болестта премина без следа.
Нютон вече беше на 50 години. Въпреки голямата си слава и блестящия успех на книгата му, той живееше в много тесни условия и понякога просто беше необходим. През 1695 г. обаче финансовото му положение се променя. Близкият приятел на Нютон Чарлз Монтагю постига една от най-високите позиции в щата: той е назначен за министър на финансите. Чрез него Нютон получава длъжността началник на монетния двор, която носи 400-500 паунда годишен доход. Под негово ръководство за 2 години е преизсечена цялата монета на Англия. През 1699 г. е назначен за директор на монетния двор (12-15 хиляди лири). Той напусна стола и се премести в Лондон за постоянно. През 1703 г. Нютон е избран за президент на Кралското общество. През 1704 г. е публикувана втората му най-важна книга. "Оптика". През 1705 г. кралица Ан го издига в рицарство, той заема богат апартамент, поддържа слуги и има карета за пътуване.На 20 март 1727 г., на 85-годишна възраст, Исак Нютон умира и е великолепно погребан в Уестминстърското абатство. В чест на Нютон е щампован медал с надпис: „Щастлив е този, който знае причините“.

Основните открития на Нютон

Откриване на смятането (анализ) на безкрайно малки (диференциално и интегрално смятане).
Наследник на Бароу, неговия учител по математика, Нютон въвежда понятията флуент и флуксии. Fluent - текуща, променлива стойност. Всички говорещи имат един аргумент - времето. Флуксията е производната на флуентната функция по отношение на времето, т.е. флуксията е скоростта на флуентната промяна. Флуксиите са приблизително пропорционални на увеличенията на флуента, които се образуват на равни, много малки интервали от време.
Даден е метод за изчисляване на флуксии (намиране на производни), базиран на метода на разлагане в безкрайни серии. По пътя бяха решени много проблеми: намиране на минимума и максимума на функция, определяне на кривината и точките на инфлексия, изчисляване на зоните, затворени от криви. Нютон също така разработва техниката на интегриране (чрез разширяване на изрази в безкрайни серии).
Може да се види доколко Нютон е притежавал образите на непрекъснатото движение, когато е създавал математически анализ. Неговата равномерно текуща независима променлива по правило е времето. Флуентите са променливи, като път, които се променят с времето. Потоците са скоростите на промяна на тези величини. Флуентите се означават с буквите x, y..., а потоците със същите букви с точки над тях.
Независимо от Нютон, известният немски философ Готфрид Вилхелм Лайбниц (1646-1716) стига до откритието на диференциалното и интегралното смятане. Между тях и техните последователи дори имаше съдебен процес за приоритета на откриването на анализа. Както се оказа по-късно, Международната комисия за уреждане на спора беше ръководена от самия Нютон (тайно) и тя призна неговия приоритет. Впоследствие се оказва, че школата на Лайбниц е разработила по-красив вариант на анализа, но във версията на Нютон „физичността“ на метода е по-изразена и важна. Като цяло и Лайбниц, и Нютон са работили независимо, но Нютон завършва работата по-рано и Лайбниц я публикува по-рано. Сега в анализа се използва основно подходът на Лайбниц, включително неговите безкрайно малки числа, отделното съществуване на които Нютон не е обмислил.
Оптични изследвания.
В тази област на физиката на Нютон се приписват големи заслуги. „Оптика” е едно от основните му произведения.
Основната заслуга беше изследването на дисперсията (разлагането) на светлината в призма и установяването сложен съставсветлина: "Светлината се състои от лъчи с различно пречупване." Коефициентът на пречупване зависи от цвета на светлината. Нютон провежда известния експеримент с кръстосани призми, който показва, че разлагането на бялата светлина в цветовете на дъгата не е свойство на стъклена призма, а свойство на самата светлина. Беше изолирана монохроматична светлина. Основното е, че цветът на лъча е неговото оригинално и непроменливо свойство. „Всяка хомогенна светлина има свой цвят, съответстващ на степента на нейното пречупване, и такъв цвят не може да се промени с отражения и пречупвания“,
Създаденият от Нютон огледален телескоп-рефлектор е следствие от убедеността на Нютон в фундаменталната неотстранимост на хроматичната аберация на лещите, дължаща се на дисперсията на светлината в тях. Този Нютон, че дисперсията е еднаква за всички вещества.
Нютон изучава цветовете на тънки филми. Измисля забележително подреждане на лещи, което сега е известно под името на инсталацията за получаване на Нютонови пръстени, както в отразена, така и в пропусната светлина. Той установи, че квадратите на диаметрите на пръстените се увеличават в аритметична прогресия на нечетни или четни числа. По този начин той допринесе за изследването на явлението светлинна интерференция. В последната част на "Оптика" Нютон описва някои дифракционни явления.
В областта на установяването на природата на светлината Нютон е привърженик на корпускулярната теория. Всъщност той го обосновава, за разлика от вълновата теория на Хюйгенс.
земно притегляне
Нютон започва да се занимава с проблема за гравитацията през същите години 1665-66, както и с оптиката и математиката. Отначало той тълкува наличието на гравитация чрез теорията за етера в картезианския дух. Качествената картина подсказа закона за зависимостта на гравитационната сила от разстоянието, обратно пропорционално на квадрата на последното. Оттук не беше далеч заключението, че Луната се поддържа в своята орбита от действието на земната гравитация, отслабена пропорционално на квадрата на разстоянието. Беше възможно да се изчисли напрежението на гравитационното поле в лунната орбита и да се сравни със стойността на центростремителното ускорение. Първите изчисления показаха несъответствия. Но по-точните измервания на радиуса на Земята от Пикард доведоха до задоволително съвпадение. Луната, разбира се, непрекъснато пада към Земята, като едновременно с това се отдалечава от нея с равномерно тангенциално движение.
Освен това, от законите на Кеплер, Нютон математически заключава, че силата, която държи планетите в орбита около Слънцето, е силата на взаимната гравитация, която намалява пропорционално на квадрата на разстоянието.
Законът за гравитацията остава хипотеза (експериментално доказателство е получено едва през 18 век), но Нютон, след като го е тествал многократно в астрономията, вече не се съмнява. Сега законът на гравитацията е представен с компактна формула: F=G m_1 m_2 /(r^2) . Този закон даде динамичната основа на цялата небесна механика. В продължение на повече от 200 години теоретичната физика и астрономията се разглеждат в съответствие с този закон, докато не възникнат квантовата механика и теорията на относителността. Нютон го смяташе за получено по чисто индуктивен начин. Самият той смяташе, че действието на разстояние е безсмислено, но отказа да обсъжда публично природата на гравитацията. В заключение на "Начала ..." Нютон прави следното изявление: "движещите се тела не изпитват съпротива от вездесъщия Бог", т.е. Бог е посредник на действието от разстояние. „Причината... на тези свойства на силата на гравитацията все още не можах да изведа от явленията, но не измислям хипотези.“
"Математически принципи на естествената философия"
връх научно творчествоНютон беше именно ϶ᴛᴏᴛ работа, след публикуването на която той до голяма степен се отклони от научните трудове. Величието на замисъла на автора, подложил системата на света на математически анализ, дълбочината и строгостта на изложението поразиха съвременниците /2/.
В предговора на Нютон (има и предговор от Котс, негов ученик), програмата по механична физика е небрежно добавена: „Ние предлагаме тази работа като математически основи на физиката. Цялата трудност на физиката, както ще се види, се състои в разпознаването на природните сили от явленията на движение и след това използването на тези сили за обяснение на останалите явления (например в 1-ва и 2-ра книга законът за действие на централните сили се извлича от наблюдаваните явления, а в третата откритият закон се прилага към описанието на системата на света). Би било желателно да изведа от принципите на механиката и останалите природни явления, като разсъждавам по подобен начин, тъй като много ме кара да приемам, че всички явления се определят от определени сили, с които частиците на телата, поради все още неизвестни причини, или се стремят една към друга и се придържат към правилни фигури, или взаимно се отблъскват и отдалечават една от друга.
"Начала ..." започва с раздела "Дефиниции", където са дадени дефинициите на количеството материя, инерционната маса, центростремителната сила и някои други. Разделът ϶ᴛᴏᴛ завършва с „Инструкция“, където се дава определението за пространство, време, място, движение. Следва разделът с аксиомите на движението, където са дадени известните 3 закона на механиката на Нютон, законите на движението и непосредствените следствия от тях. Следователно наблюдаваме известна имитация на "Принципите ..." на Евклид.
Освен това "Начала ..." попадат в 3 книги. Първата книга е посветена на теорията на гравитацията и движението в полето на централните сили, втората - на учението за съпротивлението на средата. В третата книга Нютон очерта установените закони на движение на планетите, Луната, спътниците на Юпитер и Сатурн, даде динамична интерпретация на законите, очерта „метода на потоците“, показа, че силата, която привлича камък към Земята, не се различава по природа от силата, която държи Луната в орбита, а отслабването на привличането се свързва само с увеличаване на разстоянието.
Благодарение на Нютон Вселената започва да се възприема като добре смазан часовников механизъм. Редовността и простотата на основните принципи, които обясняват всички наблюдавани явления, се разглеждат от Нютон като доказателство за съществуването на Бог: „Такава елегантна комбинация от Слънце, планети и комети не би могла да се случи, освен по намерението и в силата на мъдро и могъщо същество. Този управлява всичко не като душата на света, а като владетел на вселената и според неговото господство трябва да се нарича Господ Бог Всемогъщият.
Литература
5. Жмуд Л.Я. Фифагор и неговата школа - Л .: "Наука", 1990 г.
1. Гайденко П.П. Еволюцията на понятието наука. - М.: "Наука", 1980 г.
1. Гайденко П.П. Еволюцията на концепцията за науката (XVII - XVIII век) - М .: Наука, 1987.
2. Кудрявцев П.С. История на физиката. Т,1. - М.: Издателство "Просвещение", 1956 г.
1. Рожански И.Д. Развитието на естествените науки в епохата на античността. - М.: "Наука", 1979 г.
3. Аристотел. Физика. събр. оп. Т.3. - М.: "Мисъл", 1981.
Фрейзър Дж. Дж. Златната клонка: Изследване на магията и религията. - М.: Политиздат, 1980.
4. Галилео Г. Избрани произведения: В 2 тома - М.: Наука, 1964.
5. Койре А. Есета по история на философската мисъл За влиянието на философските концепции в развитието на теориите. - М.: "Наука", 1985 г.

1. Галилео Галилей. Диалог за двете основни системи на света Птолемей и Коперник. - М.-Л.: "ОГИЗ", 1948 г.
2. Леонардо да Винчи. Избрани природонаучни трудове. - М, 1955.
3. Н. Кузански. Съчинения в 2 тома - М .: Мисъл, 1979.
4. Н. Коперник За въртенията на небесните сфери. - М.: Наука, 1964.
5. Dynnik M.A. Светогледът на Джордано Бруно. - М., 1949.
2. Спаски B.I. История на физиката в "т. - М .: Издателство на Московския държавен университет, 1963 г.
3. Дорфман Я.Г. Световната историяфизика от древни времена до Донец от петнадесети век. - М: "Наука", 1974 г.
6. Философски енциклопедичен речник. - М.: "Съветска енциклопедия", 1983 г.
7. Зубов В.П. Аристотел. - М., 1963.
1. Плутарх. Сравнителни биографии. Т.1. - М.: Издателство на Академията на науките на СССР, 1961. 2. Дилс Г. Антична технология. - М.-Л.: "ОПТИ", 1934 г.
3. Р. Нютон Престъплението на Клавдий Птолемей. - М.: Наука, 1985
4. Нойгебауер О. Точните науки в древността. - М.: "Наука", 1968 г.
2. Диоген Лаерт. За живота, поученията и поговорките известни философи. - М.: "Мисъл", 1986.
3. Платон. Диалози. - М.: "Мисъл", 1986.
4. Платон Събр. оп. v.3. - М.: "Мисъл", 1994 г
6. Хайзенберг В. Физика и философия. Част и цяло. - М.: Наука, 1989.
8. Спаски B.I. История на физиката. В 2 тома - М .: Издателство на Московския държавен университет, 1963 г.
4. Ван дер Ваерден Б. Пробуждане на науката: Раждането на астрономията. - М.: "Наука", 1991 г.
5. Ван дер Ваерден Б. Пробуждане на науката: математика на древен Египет, Вавилон и Гърция. - М.: 1957 г.
8. Зайцев А.Н. Културен катаклизъм в Древна Гърция V111 - V в. пр.н.е. - Л., 1985.
1. Нойгебауер О. Точните науки в древността. - М.: "Наука", 1968 г.

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http://www.allbest.ru/

публикувано на http://www.allbest.ru/

Въведение

Биография

Научни открития

Математика

Механика

Астрономия

Заключение

Библиография

Въведение

Актуалността на тази тема се състои в това, че с трудовете на Нютон, с неговата система за света, класическата физика придобива лице. Той започна нова ерав развитието на физиката и математиката.

Нютон завърши създаването на теоретичната физика, започната от Галилей, основана, от една страна, на експериментални данни, а от друга страна, на количествено и математическо описание на природата. В математиката се появяват мощни аналитични методи. Във физиката основният метод за изучаване на природата е изграждането на адекватни математически модели естествени процесии интензивно изучаване на тези модели със системно включване на цялата мощ на новия математически апарат.

Най-значимите му постижения са законите на движението, които поставят основите на механиката като научна дисциплина. Той откри закона земно притеглянеи разработи смятането (диференциално и интегрално), които оттогава са важни инструменти за физици и математици. Нютон построи първия рефлекторен телескоп и беше първият, който разложи светлината на спектрални цветове с помощта на призма. Той също така изследва феномените на топлината, акустиката и поведението на течностите. Единицата за сила, нютон, е кръстена на него.

Нютон се занимава и с актуални богословски проблеми, развивайки точна методологическа теория. Без правилното разбиране на идеите на Нютон няма да можем да разберем напълно нито значителна част от английския емпиризъм, нито Просвещението, особено френското, нито самия Кант. Наистина, "умът" на английските емпирици, ограничен и контролиран от "опита", без който той вече не може свободно и по свое желание да се движи в света на същностите, е "умът" на Нютон.

Трябва да се признае, че всички тези открития се използват широко от хората в модерен святв различни научни области.

Целта на това есе е да анализира откритията на Исак Нютон и формулираната от него механистична картина на света.

За да постигна тази цел, последователно решавам следните задачи:

2. Разгледайте живота и работата на Нютон

само защото стоеше на раменете на великани.

I. Нютон

Исак Нютон - английски математик и естествоизпитател, механик, астроном и физик, основател на класическата физика - е роден в деня на коледните празници от 1642 г. (според новия стил - 4 януари 1643 г.) в село Woolsthorpe в Линкълншир.

Бащата на Исак Нютон, беден фермер, почина няколко месеца преди раждането на сина си, така че Исак беше на грижите на роднини като дете. Първоначалното образование и възпитание на Исак Нютон е дадено от неговата баба, след което той учи в градското училище в Гранхам.

Като момче обичал да прави механични играчки, модели на воденици, хвърчила. По-късно той е отличен шлифовчик на огледала, призми и лещи.

През 1661 г. Нютон заема едно от свободните места за студенти в неравностойно положение в колежа Тринити, Кеймбриджкия университет. През 1665 г. Нютон получава бакалавърска степен. Бягайки от ужасите на чумата, пометила Англия, Нютон заминава за родния Уулсторп за две години. Тук той работи активно и много ползотворно. Нютон смята двете чумни години - 1665 и 1666 - за разцвет на своите творчески сили. Тук, под прозорците на къщата му, расте известното ябълково дърво: широко известна е историята, че откриването на универсалната гравитация на Нютон е причинено от неочаквано падане на ябълка от дърво. Но в края на краищата падането на предмети беше видяно и други учени се опитаха да го обяснят. Никой обаче не успя да направи това преди Нютон. Защо ябълката винаги пада не настрани, помисли си той, а право на земята? За първи път той се замисля върху този проблем в младостта си, но публикува решението си едва двадесет години по-късно. Откритията на Нютон не са случайни. Той дълго обмисля заключенията си и ги публикува едва когато е напълно сигурен в тяхната непогрешимост и точност. Нютон установява, че движението на падаща ябълка, хвърлен камък, луната и планетите се подчинява на общия закон за привличане, действащ между всички тела. Този закон все още е в основата на всички астрономически изчисления. С негова помощ учените точно прогнозират слънчевото затъмнение и изчисляват траекториите на космическите кораби.

Също така в Woolsthorpe са започнати известните оптични експерименти на Нютон, роден е "методът на потоците" - началото на диференциалното и интегралното смятане.

През 1668 г. Нютон получава магистърска степен и започва да замества учителя си в университета - известния математик Бароу. По това време Нютон печели слава като физик.

Изкуството на полиране на огледала беше особено полезно за Нютон по време на производството на телескоп за наблюдение на звездното небе. През 1668 г. той построява първия си рефлекторен телескоп със собствените си ръце. Той стана гордостта на цяла Англия. Самият Нютон високо оцени това свое изобретение, което му позволи да стане член на Кралското общество в Лондон. Нютон изпраща подобрена версия на телескопа като подарък на крал Чарлз II.

Нютон събира голяма колекция от различни оптични инструменти и провежда експерименти с тях в своята лаборатория. Благодарение на тези експерименти Нютон е първият учен, който разбира произхода на различните цветове в спектъра и правилно обяснява цялото богатство на цветовете в природата. Това обяснение беше толкова ново и неочаквано, че дори най-големите учени от онова време не го разбраха веднага и дълги години водеха ожесточени спорове с Нютон.

През 1669 г. Бароу му дава катедрата на университета Лукас и от този момент нататък в продължение на много години Нютон изнася лекции по математика и оптика в университета в Кеймбридж.

Физиката и математиката винаги си помагат. Нютон е наясно, че физиката не може без математика, той създава нови математически методи, от които се ражда съвременната висша математика, позната на всеки физик и инженер.

През 1695 г. той е назначен за суперинтендант, а от 1699 г. - за главен директор на монетния двор в Лондон и създава там бизнес с монети, като провежда необходимата реформа. По време на работата си като пазач на монетния двор основната грижа на Нютон беше регулирането на английските монети и подготовката за публикуване на работата му от предишни години. Основното научно наследство на Нютон се съдържа в основните му трудове - "Математически принципи на естествената философия" и "Оптика".

Освен всичко друго, Нютон проявява интерес към алхимията, астрологията и теологията и дори се опитва да установи библейската хронология. Той също така изучава химия, изследване на свойствата на металите. Великият учен беше много скромен човек. Той беше постоянно зает с работа, толкова го обичаше, че забрави да обядва. Той спеше само четири-пет часа на нощ. Нютон прекарва последните години от живота си в Лондон. Тук той публикува и преиздава своите научни трудове, работи много като президент на Лондонското кралско общество, пише теологични трактати, работи по историография. Исак Нютон е бил дълбоко религиозен човек, християнин. За него не е имало конфликт между науката и религията. Авторът на великите "Начала" става автор на богословските произведения "Обяснения върху книгата на пророк Даниил", "Апокалипсис", "Хронология". Нютон смята както изучаването на природата, така и свещените писания за еднакво важни. Нютон, подобно на много велики учени, родени от човечеството, разбира, че науката и религията са различни форми на разбиране на битието, които обогатяват човешкото съзнание, и не търси противоречия тук.

Сър Исак Нютон умира на 31 март 1727 г. на 84-годишна възраст и е погребан в Уестминстърското абатство.

Нютоновата физика описва модел на Вселената, в който всичко изглежда предопределено от известни физични закони. И въпреки че през 20 век Алберт Айнщайн показа, че законите на Нютон не се прилагат при скорости, близки до скоростта на светлината, законите на Исак Нютон в съвременния свят се прилагат за много цели.

Научни открития

Научното наследство на Нютон се свежда до четири основни области: математика, механика, астрономия и оптика.

Нека разгледаме по-подробно неговия принос към тези науки.

Математика

Нютон прави първите си математически открития в студентските си години: класификацията на алгебричните криви от 3-ти ред (кривите от 2-ри ред са изследвани от Ферма) и биномното разширение на произволна (не непременно цяла) степен, от което започва Нютоновата теория за безкрайните серии - нов и най-мощен инструмент за анализ. Нютон смята разширяването в серия за основен и общ метод за анализ на функциите и по този въпрос той достига върховете на майсторството. Той използва серии за изчисляване на таблици, решаване на уравнения (включително диференциални), изучаване на поведението на функциите. Нютон успя да получи разлагане за всички функции, които бяха стандартни по това време.

Нютон разработи диференциално и интегрално смятане едновременно с Г. Лайбниц (малко по-рано) и независимо от него. Преди Нютон действията с безкрайно малки не са били свързани в една теория и са имали характер на различни остроумни трикове. Създаването на системен математически анализ свежда решаването на съответните проблеми до голяма степен до техническо ниво. Появи се комплекс от понятия, операции и символи, които станаха изходна база по-нататъчно развитиематематика. Следващият, 18 век, е векът на бързо и изключително успешно развитие на аналитичните методи.

Може би Нютон е стигнал до идеята за анализ чрез различни методи, които е изучавал широко и задълбочено. Вярно, в своите "Принципи" Нютон почти не използва безкрайно малки, придържайки се към древните (геометрични) методи на доказателство, но в други произведения той ги използва свободно.

Отправната точка за диференциалното и интегралното смятане беше работата на Кавалиери и особено на Ферма, които вече знаеха как (за алгебрични криви) да начертаят допирателни, да намерят екстремуми, точки на инфлексия и кривина на крива и да изчислят площта на нейния сегмент. От другите предшественици самият Нютон посочва Уолис, Бароу и шотландския учен Джеймс Грегъри. Все още нямаше концепция за функция; той тълкуваше всички криви кинематично като траектории на движеща се точка.

Още като студент, Нютон осъзнава, че диференцирането и интегрирането са взаимно обратни операции. Тази основна теорема на анализа вече беше повече или по-малко ясно очертана в трудовете на Торичели, Грегъри и Бароу, но едва Нютон осъзна, че на тази основа могат да се получат не само отделни открития, но и мощно системно смятане, подобно на алгебрата, с ясни правила и гигантски възможности.

В продължение на почти 30 години Нютон не се интересува от публикуването на своята версия на анализа, въпреки че в писма (по-специално до Лайбниц) той охотно споделя голяма част от постигнатото. Междувременно версията на Лайбниц е широко и открито разпространена в цяла Европа от 1676 г. Едва през 1693 г. се появява първото представяне на версията на Нютон - под формата на приложение към Трактата по алгебра на Уолис. Трябва да признаем, че терминологията и символиката на Нютон са доста тромави в сравнение с тези на Лайбниц: поток (производна), флуент (антипроизводна), момент на величина (диференциал) и т.н. Само обозначението на Нютон е оцеляло в математиката. о» за безкрайно малко дт(Въпреки това Григорий използва тази буква в същия смисъл по-рано) и дори точка над буквата като символ на времевата производна.

Нютон публикува сравнително пълно изложение на принципите на анализа едва в работата "За квадратурата на кривите" (1704), приложена към неговата монография "Оптика". Почти целият представен материал е готов още през 1670-1680-те години, но едва сега Грегъри и Халей убеждават Нютон да публикува работа, която с 40 години закъснение става първата печатна работа на Нютон по анализ. Тук Нютон има производни от по-високи порядъци, намират се стойностите на интегралите на различни рационални и ирационални функции, дават се примери за решения диференциални уравнения 1-ва поръчка.

През 1707 г. е публикувана книгата "Универсална аритметика". Той представя разнообразие от числени методи. Нютон винаги е обръщал голямо внимание на приблизителното решение на уравненията. Известният метод на Нютон направи възможно намирането на корените на уравненията с немислима преди това скорост и точност (публикуван в Алгебра от Уолис, 1685 г.). Модерна визияИтеративният метод на Нютон е даден от Джоузеф Рафсън (1690).

През 1711 г., след 40 години, най-накрая е публикуван „Анализ с помощта на уравнения с безкраен брой членове“. В тази работа Нютон изследва както алгебричните, така и "механичните" криви (циклоида, квадратрикса) с еднаква лекота. Има частични производни. През същата година е публикуван „Методът на разликите“, където Нютон предлага интерполационна формула за преминаване през (n + 1)дадени точки с еднакви или неравни абциси на полином н-та поръчка. Това е аналог на разликата на формулата на Тейлър.

През 1736 г. посмъртно е публикувана последната работа „Метод на флуксии и безкрайни серии“, значително напреднала в сравнение с „Анализ чрез уравнения“. Той дава множество примери за намиране на екстремуми, допирателни и нормали, изчисляване на радиуси и центрове на кривина в декартови и полярни координати, намиране на точки на инфлексия и т.н. В същата работа бяха направени квадратури и корекции на различни криви.

Трябва да се отбележи, че Нютон не само разви анализа доста пълно, но и направи опит да обоснове строго неговите принципи. Ако Лайбниц клонеше към идеята за действителни безкрайно малки, тогава Нютон предложи (в Елементите) обща теория за преминаването към границата, която той нарече малко богато „метод на първо и последно съотношение“. Това е съвременният термин "лимит" (лат. лаймове), въпреки че няма разбираемо описание на същността на този термин, което предполага интуитивно разбиране. Теорията за границите е изложена в 11 леми от книга I на "Началата"; една лема също е в книга II. Няма аритметика на границите, няма доказателство за уникалността на границата, не е разкрита връзката й с безкрайно малките. Но Нютон правилно отбелязва, че този подход е по-строг от „грубия“ метод на неделимите. Въпреки това, в книга II, като въвежда "моменти" (диференциали), Нютон отново обърква въпроса, като всъщност ги разглежда като действителни безкрайно малки.

Трябва да се отбележи, че Нютон изобщо не се интересува от теория на числата. Очевидно физиката му беше много по-близка от математиката.

Механика

В областта на механиката Нютон не само развива позициите на Галилей и други учени, но дава и нови принципи, да не говорим за много забележителни отделни теореми.

Заслугата на Нютон е решението на два основни проблема.

Създаване на аксиоматична основа за механиката, която всъщност прехвърли тази наука в категорията на строгите математически теории.

Създаване на динамика, свързваща поведението на тялото с характеристиките на външните въздействия върху него (сили).

Освен това Нютон окончателно погребва идеята, пуснала корени от древни времена, че законите за движението на земята и небесни теланапълно различни. В неговия модел на света цялата вселена е подчинена на единни закони, които позволяват математически формулировки.

Според самия Нютон още Галилей установява принципите, които Нютон нарича "първите два закона на движението", в допълнение към тези два закона Нютон формулира още един трети закон на движението.

Първият закон на Нютон

Всяко тяло е в състояние на покой или равномерно праволинейно движение, докато някаква сила не действа върху него и го принуждава да промени това състояние.

Този закон гласи, че ако някоя материална частица или тяло просто не бъде докоснато, то само по себе си ще продължи да се движи по права линия с постоянна скорост. Ако едно тяло се движи равномерно по права линия, то ще продължи да се движи по права линия с постоянна скорост. Ако тялото е в покой, то ще остане така до външни сили. За да се премести физическо тяло от мястото му, е необходимо да се приложи външна сила към него. Например самолет: той никога няма да помръдне, докато не се запалят двигателите. Изглежда, че наблюдението е очевидно, но си струва да се отклоним от праволинейното движение, тъй като то престава да изглежда така. Когато едно тяло се движи по инерция по затворена циклична траектория, анализът му от гледна точка на първия закон на Нютон позволява само точното определяне на неговите характеристики.

Друг пример: лекоатлетическият чук е топка в края на връв, която въртите около главата си. Ядрото в този случай не се движи по права линия, а по кръг - което означава, че според първия закон на Нютон нещо го държи; това „нещо“ е центростремителната сила, която се прилага към ядрото, завъртайки го. В действителност е доста осезаемо - дръжката на лекоатлетически чук забележимо притиска дланта на ръката ви. Ако обаче ръката се отвори и чукът се отпусне, той - при липса на външни сили - веднага ще тръгне по права пътека. Би било по-точно да се каже, че така ще се държи чукът идеални условия(например в отворено пространство), тъй като под въздействието на силата на гравитационното привличане на Земята, тя ще лети строго по права линия само в момента, когато я пуснете, а в бъдеще траекторията на полета ще се отклонява все повече и повече в посока земната повърхност. Ако се опитате наистина да освободите чука, се оказва, че чукът, освободен от кръговата орбита, ще тръгне строго по права линия, която е допирателна (перпендикулярна на радиуса на кръга, по който е завъртян) с линейна скорост, равна на скоростта на циркулацията му по „орбитата“.

Ако заменим сърцевината на лекоатлетическия чук с планета, чука със Слънцето и струната със силата на гравитационното привличане, получаваме Нютоновия модел слънчева система.

Подобен анализ на случващото се, когато едно тяло се върти около друго в кръгова орбита, на пръв поглед изглежда нещо подразбиращо се, но не забравяйте, че е погълнал редица изводи най-добрите представителинаучна мисъл на предишното поколение (достатъчно е да си припомним Галилео Галилей). Проблемът тук е, че когато се движи по стационарна кръгова орбита, небесното (и всяко друго) тяло изглежда много спокойно и изглежда в състояние на стабилно динамично и кинематично равновесие. Ако погледнете обаче, само модулът (абсолютната стойност) на линейната скорост на такова тяло се запазва, докато посоката му постоянно се променя под въздействието на силата на гравитационното привличане. Това означава, че небесното тяло се движи с равномерно ускорение. Самият Нютон нарича ускорението „промяна в движението“.

Първият закон на Нютон играе и друга важна роля от гледна точка на отношението на естествоизпитателя към природата на материалния свят. Това означава, че всяка промяна в характера на движението на тялото показва наличието на външни сили, действащи върху него. Например, ако железните стружки отскачат и се залепват за магнит или дрехите, изсушени в сушилня или пералня, се слепват и залепват една за друга, може да се твърди, че тези ефекти са резултат от действието на природни сили (в дадените примери това са съответно силите на магнитното и електростатичното привличане).

INВтори закон на Нютон

Изменението на движението е пропорционално на движещата сила и е насочено по правата, по която действа дадената сила.

Ако първият закон на Нютон помага да се определи дали тялото е под въздействието на външни сили, то вторият закон описва какво се случва с физическото тяло под тяхното въздействие. Колкото по-голяма е сумата от външни сили, приложени към тялото, гласи този закон, толкова по-голямо ускорение придобива тялото. Този път. В същото време, колкото по-масивно е тялото, към което се прилага равна сума от външни сили, толкова по-малко ускорение придобива. Това е две. Интуитивно тези два факта изглеждат очевидни и в математическа форма те са записани по следния начин:

където F е сила, m е маса и е ускорение. Това е може би най-полезното и най-широко използваното за приложни цели от всички физически уравнения. Достатъчно е да се знае големината и посоката на всички сили, действащи в една механична система, както и масата на материалните тела, от които тя се състои, и е възможно да се изчисли нейното поведение във времето с изчерпателна точност.

Именно вторият закон на Нютон придава особеното очарование на цялата класическа механика – започва да изглежда така, сякаш целият физически свят е подреден като най-точен хронометър и нищо в него не убягва от погледа на любознателния наблюдател. Кажете ми пространствените координати и скорости на всички материални точки във Вселената, сякаш Нютон ни казва, покажете ми посоката и интензитета на всички сили, действащи в нея, и аз ще ви предскажа всяко нейно бъдещо състояние. И такъв възглед за природата на нещата във Вселената съществува до появата на квантовата механика.

Третият закон на Нютон

Действието винаги е равно и право противоположно на реакцията, т.е. действията на две тела едно върху друго винаги са еднакви и насочени в противоположни посоки.

Този закон гласи, че ако тяло A действа с определена сила върху тяло B, то тялото B също действа върху тяло A с равна и противоположна сила. С други думи, стоейки на пода, вие действате на пода със сила, пропорционална на масата на тялото ви. Според третия закон на Нютон, подът в същото време действа върху вас с абсолютно същата сила, но насочена не надолу, а строго нагоре. Не е трудно да проверите този закон експериментално: постоянно усещате как земята притиска стъпалата ви.

Тук е важно да разберете и запомните, че Нютон говори за две сили от напълно различно естество и всяка сила действа върху „своя собствен“ обект. Когато ябълка падне от дърво, Земята е тази, която упражнява гравитационното си привличане върху ябълката (в резултат на което ябълката се втурва към повърхността на Земята с равномерно ускорение), но в същото време ябълката също привлича Земята към себе си с еднаква сила. А фактът, че ни се струва, че ябълката пада на Земята, а не обратното, вече е следствие от втория закон на Нютон. Масата на една ябълка в сравнение с масата на Земята е ниска до несравнима степен, така че точно нейното ускорение е забележимо за очите на наблюдателя. Масата на Земята, в сравнение с масата на ябълка, е огромна, така че нейното ускорение е почти незабележимо. (В случай на падане на ябълка, центърът на Земята се измества нагоре на разстояние, по-малко от радиуса на атомното ядро.)

След като установи общите закони на движението, Нютон изведе от тях много следствия и теореми, които му позволиха да изведе теоретична механикадо висока степен на съвършенство. С помощта на тези теоретични принципи той извежда своя закон за гравитацията в детайли от законите на Кеплер и след това решава обратната задача, тоест показва какво трябва да бъде движението на планетите, ако приемем закона за гравитацията за доказан.

Откритието на Нютон доведе до създаването на нова картина на света, според която всички планети, разположени на колосални разстояния една от друга, са свързани в една система. С този закон Нютон полага основите на нов клон на астрономията.

Астрономия

Самата идея за привличането на телата едно към друго се появява много преди Нютон и е най-очевидно изразена от Кеплер, който отбелязва, че теглото на телата е аналогично на магнитното привличане и изразява тенденцията на телата да се свързват. Кеплер пише, че Земята и Луната ще се движат една към друга, ако не бъдат задържани в орбитите си от еквивалентна сила. Хук се доближи до формулирането на закона за гравитацията. Нютон вярваше, че падащо тяло, поради комбинацията от неговото движение с движението на Земята, би описало спирална линия. Хук показа, че спираловидна линия се получава само ако се вземе предвид съпротивлението на въздуха и че във вакуум движението трябва да е елиптично - говорим за истинско движение, тоест такова, което бихме могли да наблюдаваме, ако ние самите не участваме в движението на земното кълбо.

След като провери изводите на Хук, Нютон се убеди, че хвърлено с достатъчна скорост тяло, намиращо се в същото време под въздействието на силата на земното притегляне, наистина може да опише елипсовидна траектория. Размишлявайки върху тази тема, Нютон открива известната теорема, според която тяло под въздействието на сила на привличане, подобна на силата на гравитацията, винаги описва конично сечение, т.е. една от кривите, получени при пресичане на конус от равнина (елипса, хипербола, парабола и в някои случаи кръг и права линия). Освен това Нютон установи, че центърът на привличане, т.е. точката, в която е съсредоточено действието на всички привличащи сили, действащи върху движеща се точка, е във фокуса на описаната крива. Така центърът на Слънцето е (приблизително) в общия фокус на елипсите, описани от планетите.

Постигайки такива резултати, Нютон веднага вижда, че е извел теоретично, т.е. въз основа на принципите на рационалната механика, един от законите на Кеплер, който гласи, че центровете на планетите описват елипси и че центърът на Слънцето е във фокуса на техните орбити. Но Нютон не беше доволен от това основно съгласие между теория и наблюдение. Той искаше да види дали е възможно с помощта на теорията действително да се изчислят елементите на планетарните орбити, тоест да се предвидят всички детайли на планетарните движения?

Искайки да се увери, че силата на гравитацията, която кара телата да падат на Земята, наистина е идентична със силата, която поддържа Луната в нейната орбита, Нютон започва да изчислява, но без да има под ръка книги, използва само най-грубите данни. Изчислението показа, че при такива числени данни силата на земното притегляне е с една шеста по-голяма от силата, която държи Луната в нейната орбита, и сякаш има някаква причина, която противодейства на движението на Луната.

Веднага след като Нютон научил за измерването на меридиана, направено от френския учен Пикар, той веднага направил нови изчисления и за своя най-голяма радост се убедил, че старите му възгледи са напълно потвърдени. Силата, която кара телата да падат на Земята, се оказа точно равна на тази, която управлява движението на Луната.

Това заключение беше най-големият триумф за Нютон. Сега думите му бяха напълно оправдани: „Геният е търпението на мисълта, концентрирана в определена посока“. Всичките му дълбоки хипотези, дългосрочни изчисления се оказаха верни. Сега той беше напълно и окончателно убеден във възможността да създаде цяла система от вселената, основана на един прост и велик принцип. Всички най-сложни движения на луната, планетите и дори кометите, блуждаещи по небето, му станаха съвсем ясни. Стана възможно научно да се предвидят движенията на всички тела на Слънчевата система и може би на самото слънце и дори на звездите и звездните системи.

Нютон всъщност предложи пълен математически модел:

закон на гравитацията;

законът за движението (втори закон на Нютон);

система от методи за математически изследвания (математически анализ).

Взети заедно, тази триада е достатъчна, за да изследва напълно най-сложните движения на небесните тела, създавайки по този начин основите на небесната механика. Така едва с трудовете на Нютон започва науката за динамиката, включително нейното приложение към движението на небесните тела. Преди създаването на теорията на относителността и квантовата механика не бяха необходими фундаментални промени в този модел, въпреки че се оказа, че математическият апарат трябва да бъде значително развит.

Законът за гравитацията направи възможно решаването не само на проблемите на небесната механика, но и на редица физически и астрофизични проблеми. Нютон предоставя метод за определяне на масите на слънцето и планетите. Той открива причината за приливите и отливите: привличането на луната (дори Галилей смята приливите за центробежен ефект). Освен това, след като обработи дългосрочни данни за височината на приливите, той изчисли масата на луната с добра точност. Друго следствие от гравитацията е прецесията на земната ос. Нютон установява, че поради сплескаността на Земята при полюсите, земната ос прави постоянно бавно изместване с период от 26 000 години под влиянието на привличането на Луната и Слънцето. Така древният проблем за "очакването на равноденствията" (забелязан за първи път от Хипарх) намира научно обяснение.

Теорията на Нютон за гравитацията предизвика много години дебат и критика на възприетата в нея концепция за далечни разстояния. Въпреки това изключителните успехи на небесната механика през 18 век потвърждават мнението за адекватността на Нютоновия модел. Първите наблюдавани отклонения от теорията на Нютон в астрономията (изместване на перихелия на Меркурий) са открити едва 200 години по-късно. Скоро тези отклонения бяха обяснени от общата теория на относителността (ОТО); Теорията на Нютон се оказа негова приблизителна версия. Общата теория на относителността също изпълни теорията на гравитацията с физическо съдържание, посочвайки материалния носител на силата на привличане - метриката на пространство-времето, и направи възможно да се отървем от действието на далечни разстояния.

Оптика

Нютон прави фундаментални открития в оптиката. Той построи първия огледален телескоп (рефлектор), в който, за разлика от телескопите с чисто леща, нямаше хроматична аберация. Той също така подробно изследва дисперсията на светлината, показа, че бялата светлина се разлага на цветовете на дъгата поради различното пречупване на лъчи от различни цветове при преминаване през призма и постави основите на правилна теория за цветовете. Нютон създава математическа теория за интерферентните пръстени, открити от Хук, които оттогава са наречени "пръстени на Нютон". В писмо до Фламстид той излага подробна теория за астрономическата рефракция. Но основното му постижение е създаването на основите на физическата (не само геометричната) оптика като наука и развитието на нейната математическа основа, превръщането на теорията на светлината от несистематичен набор от факти в наука с богато качествено и количествено съдържание, експериментално добре обоснована. Оптичните експерименти на Нютон се превърнаха в модел на дълбоки физически изследвания за десетилетия.

През този период имаше много спекулативни теории за светлината и цвета; главно се бори с гледната точка на Аристотел (" различни цветовее смес от светло и тъмно в различни пропорции“) и Декарт („различни цветове се създават от въртенето на светлинни частици с различни скорости“). Хук в своята Микрография (1665) предлага вариант на аристотелевите възгледи. Мнозина вярваха, че цветът не е атрибут на светлината, а на осветен обект. Общото разногласие се влошава от каскада от открития на 17-ти век: дифракция (1665, Грималди), интерференция (1665, Хук), двойно пречупване (1670, Еразъм Бартолин, изследван от Хюйгенс), оценка на скоростта на светлината (1675, Рьомер). Нямаше теория за светлината, съвместима с всички тези факти. В речта си пред Кралското общество Нютон опровергава както Аристотел, така и Декарт и убедително доказва, че бялата светлина не е първична, а се състои от цветни компоненти с различни ъгли на пречупване. Тези компоненти са първични - Нютон не може да промени цвета им с никакви трикове. Така субективното усещане за цвят получава солидна обективна основа - коефициентът на пречупване

Историците разграничават две групи хипотези за природата на светлината, популярни по времето на Нютон:

Излъчване (корпускуларно): светлината се състои от малки частици (корпускули), излъчвани от светещо тяло. Това мнение беше подкрепено от праволинейността на разпространението на светлината, на която се основава геометричната оптика, но дифракцията и интерференцията не се вписват добре в тази теория.

Вълна: светлината е вълна в етера на невидимия свят. Противниците на Нютон (Хук, Хюйгенс) често се наричат ​​привърженици на вълновата теория, но трябва да се има предвид, че те разбират вълната не като периодично трептене, както в съвременната теория, а като единичен импулс; поради тази причина техните обяснения на светлинните явления не са много правдоподобни и не могат да се конкурират с тези на Нютон (Хюйгенс дори се опитва да опровергае дифракцията). Разработената вълнова оптика се появява едва през началото на XIXвек.

Нютон често се смята за поддръжник на корпускулярната теория за светлината; всъщност той, както обикновено, „не измисляше хипотези“ и охотно призна, че светлината може да бъде свързана и с вълните в етера. В трактат, представен на Кралското общество през 1675 г., той пише, че светлината не може да бъде просто вибрации на етера, тъй като тогава, например, тя може да се разпространява по извита тръба, както прави звукът. Но, от друга страна, той предполага, че разпространението на светлината възбужда вибрации в етера, което води до дифракция и други вълнови ефекти. По същество Нютон, ясно осъзнаващ предимствата и недостатъците на двата подхода, предлага компромисна, корпускулярно-вълнова теория за светлината. В своите трудове Нютон описва подробно математическия модел на светлинните явления, оставяйки настрана въпроса за физическия носител на светлината: „Моето учение за пречупването на светлината и цветовете се състои единствено в установяването на определени свойства на светлината, без никакви хипотези за нейния произход.“ Вълновата оптика, когато се появи, не отхвърли моделите на Нютон, а ги усвои и разшири на нова основа.

Въпреки неприязънта си към хипотезите, Нютон поставя в края на „Оптика“ списък с нерешени проблеми и възможните отговори на тях. През тези години обаче той вече можеше да си позволи това - авторитетът на Нютон след "Принципите" стана безспорен и малко хора се осмеляваха да го притесняват с възражения. Редица хипотези се оказаха пророчески. По-конкретно, Нютон прогнозира:

* отклонение на светлината в гравитационното поле;

* явлението поляризация на светлината;

* Взаимно преобразуване на светлина и материя.

Заключение

Нютон откритие механика математика

„Не знам на какво мога да се представя пред света, но на себе си изглеждам просто момче, което си играе на брега и се забавлява, търсейки от време на време някое камъче, по-цветещо от обикновено, или красива раковина, докато големият океан на истината се разстила пред мен неизследван.“

I. Нютон

Целта на това есе беше да анализира откритията на Исак Нютон и формулираната от него механистична картина на света.

Бяха изпълнени следните задачи:

1. Направете анализ на литературата по тази тема.

2. Помислете за живота и работата на Нютон

3. Анализирайте откритията на Нютон

Една от най-важните ценности на работата на Нютон е, че откритата от него концепция за действието на силите в природата, концепцията за обратимостта на физическите закони в количествени резултати и, обратно, получаването на физически закони въз основа на експериментални данни, развитието на принципите на диференциалното и интегралното смятане създаде много ефективна методология за научни изследвания.

Приносът на Нютон за развитието на световната наука е безценен. Неговите закони се използват за изчисляване на резултатите от голямо разнообразие от взаимодействия и явления на Земята и в космоса, използват се при разработването на нови двигатели за въздушен, автомобилен и воден транспорт, изчисляват дължината на пистата и пистата за излитане и кацане за различни видове самолети, параметри (наклон към хоризонта и кривина) на високоскоростни магистрали, за изчисляване при изграждането на сгради, мостове и други конструкции, при разработването на облекла, обувки, симулатори, в машиностроенето и др.

И в заключение, обобщавайки, трябва да се отбележи, че физиците имат твърдо и единодушно мнение за Нютон: той достигна границите на познанието за природата до степента, до която човек от неговото време можеше да достигне.

Списък на използваните източници

Самин Д.К. Сто велики учени. М., 2000.

Соломатин В.А. История на науката. М., 2003.

Любомиров Д.Е., Сапенок О.В., Петров С.О. История и философия на науката: Урокза организация самостоятелна работаспециализанти и кандидати. М., 2008.

Хоствано на Allbest.ru

Подобни документи

Откритията на руския естествоизпитател и педагог М.В. Ломоносов в областта на астрономията, термодинамиката, оптиката, механиката и електродинамиката. Произведенията на М.В. Ломоносов за електричеството. Приносът му за формирането на молекулярната (статистическа) физика.

презентация, добавена на 12/06/2011


Основните факти от биографията на Талес от Милет - древногръцки философ и математик, представител на йонийската натурфилософия и основател на йонийската школа, от която започва историята на европейската наука. Откритията на учения в астрономията, геометрията, физиката.

презентация, добавена на 24.02.2014 г


Проучване на биографията и жизнения път на учения Д. Менделеев. Описания на разработване на стандарт за руска водка, изработка на куфари, отваряне периодичен закон, създаване на система химически елементи. Анализ на изследванията му в областта на състоянието на газовете.

презентация, добавена на 16.09.2011 г


Ранните години от живота на Михаил Василиевич Ломоносов, формирането на неговия мироглед. Основните постижения на практическия учен в областта на природните науки (химия, астрономия, оптомеханика, приборостроене) и хуманитарни науки(реторика, граматика, история).

курсова работа, добавена на 06/10/2010


Процесът на познание през Средновековието в арабоговорящите страни. Големи учени от средновековния Изток, техните постижения в математиката, астрономията, химията, физиката, механиката и литературата. Значението на научните трудове в развитието на философията и естествените науки.

резюме, добавено на 01/10/2011


Английски математик и естествоизпитател, механик, астроном и физик, основател на класическата физика. Ролята на откритията на Нютон за историята на науката. Младост. Експерименти на учения. Проблемът с орбитите на планетите. Влияние върху развитието на физическата наука.

резюме, добавено на 02/12/2007


Детството на великия руски учен Михаил Василиевич Ломоносов. Пътят към Москва. Учи в Спаските училища, Славяно-гръко-латинската академия. Учи история, физика, механика в Германия. Основаване на Московския университет. Последните години от живота на учения.

презентация, добавена на 27.02.2012 г


Жизненият път на Андрей Дмитриевич Сахаров. Научна работаи открития на учените. Термоядрени оръжия. Застъпничество и последните годиниживотът на учения. Стойността на A.D. Сахаров - учен, учител, правозащитник за човечеството.

резюме, добавено на 12/08/2008


Живот и научна дейност на учения историк Владимир Иванович Пичета. Основните етапи от биографията. Обвинение във великодържавен шовинизъм, беларуски буржоазен национализъм и прозападна ориентация, арест и заточение на Пичета. Приносът на учения в историографията.

презентация, добавена на 24.03.2011 г


Изучаване на биографията на Карл Маркс, нейното съдържание и значение икономически доктрини. Преглед на причините за възникването на теорията за държавния капитализъм. Анализ политически концепции, диалектически материализъм, идеи за конфронтация, революция, въоръжена борба.

Кратка биография на английския физик, астроном и математик Исак Нютон. Прочетете за големите открития, донесли успех на известния физик в днешната статия.

Исак Нютон: кратка биографияи неговите открития

Е роден Исак Нютон 25 декември (4 януари по Григориански ден ) 1624в малкото селце Woolsthorpe, Lincolnshire, Кралска Англия преди Гражданската война. Бащата на момчето беше обикновен фермер, който се опита да изхрани семейството си. Исак се роди предсрочно, на Бъдни вечер. В бъдеще той дълго време смяташе чертите на раждането си за знак за успех. Въпреки болестта и лошото здраве, които не го напускат от детството, той доживява до 84 години.

На 3-годишна възраст Айзък е отгледан от баба си. Като дете, младият Нютон беше дистанциран, повече мечтател, отколкото активен и общителен. На 12-годишна възраст постъпва в училище в Грантам.Обучението беше дадено на Нютон по-лошо от другите ученици поради лошо здраве и черти на характера, така че той положи два пъти повече усилия. Учителите забелязаха сериозния интерес на младия мъж към математиката. На 17 постъпва в университета в Кеймбридж по социално осигуряване.Грубо казано, той не е плащал за обучението си, но трябва да „помага“ на висшите студенти по всякакъв начин. През 1665 г. той получава степента бакалавър по изящни изкуства- основно свидетелство за успешно преминаване за по-нататъшно образование в онези дни.

Имах шанса да напусна стените на родното си учебно заведение през 1664 г . Чумата избухна на Бъдни вечеркоято бележи периода на Голямата епидемия (от 1664 до 1667 г.) - умират 5 от населението на Англия. Към всичко останало се добави войната с Холандия. Исак Нютон прекара тези години в роден градизолиран от останалия свят. Трудният период се превърна в истински открития за младия учен.

• Формулата на Нютон-Лайбниц е първата схема на разширяване на функциите на диференциалното и интегралното смятане в серии (методът на флуксиите).
• Оптични опити - разлагане бял цвятза 7 спектрални цвята.
• Законът за всемирното притегляне.

От книгата "Мемоарите от живота на Нютон" от Уилям Стъкли, 1752 г: „След вечеря беше топло времеи излязохме в градината да пием чай в сянката на ябълковите дървета. Нютон ми показа, че идеята за гравитацията му е хрумнала под същото дърво. Докато си мислеше, една от ябълките изведнъж падна от клона. Нютон си помисли: "Защо ябълките винаги падат перпендикулярно на земята?".

През 1668 г. Нютон се завръща в Кеймбридж за магистърска степен.По-късно той заема катедрата по математика на Лукасов - професор И. Бароу дава мястото на младия гений, за да може Исак да има достатъчно пари за живот. Ръководителят на отдела продължава до 1701 г.През 1672 г. Исак Нютон е поканен да стане член на Лондонското кралско общество.

През 1686 г. са създадени и изпратени произведенията на "Математическия принцип на естествената философия"- революционно откритие, което постави основите на системата на класическата физика и предостави основата за изследвания в областта на математиката, астрономията и оптиката.

През 1695 г. получава длъжност в монетния двор, без да напуска поста на професор в Кеймбридж. Това събитие най-накрая коригира финансовото състояние на учения. През 1699 г. той става директор и се премества в Лондон, като продължава да заема поста до смъртта си. През 1703 г. той става президент на Кралското общество, а две години по-късно е удостоен с рицарско звание.. През 1725 г. напуска службата. Умира на 31 март 1727 г. в Лондон,когато Англия отново е поразена от чумата. Погребан в Уестминстърското абатство.

Откритията на Исак Нютон:

• Увеличителна леща на огледален телескоп (40 по-близо);
• Най-простите форми на движение на материята;
• Учения за маса, сила, привличане, пространство;
• Класическа механика;
• Физически теории за цвета;
• Хипотези за отклонението на светлината, поляризацията, взаимното преобразуване на светлината, материята;

(Все още няма оценки)

/кратка историческа перспектива/

Величието на един истински учен не е в титлите и наградите, които е отбелязан или награден от световната общност, и дори не в признанието за неговите услуги към човечеството, а в тези открития и теории, които той е оставил на света. Трудно е да се надценяват или подценяват уникалните открития, направени от известния учен Исак Нютон по време на яркия му живот.

Теории и открития

Исак Нютон формулира основното законите на класическата механика, беше отворено закон на гравитацията, разработи теория движението на небесните тела, създаден основите на небесната механика.

Исак Нютон(независимо от Готфрид Лайбниц) създаден теория на диференциалното и интегралното смятане, отворено светлинна дисперсия, хроматична аберация, изследвана интерференция и дифракция, разработен корпускулярна теория на светлината, даде хипотеза, която комбинира корпускуларенИ вълнови представяния, построена огледален телескоп.

Пространство и времеНютон счита за абсолютен.

Исторически формулировки на законите на механиката на Нютон

Първият закон на Нютон

Всяко тяло продължава да се поддържа в състояние на покой или равномерно и праволинейно движение, докато и доколкото бъде принудено от приложени сили да промени това състояние.

Втори закон на Нютон

IN инерционна системареферентното ускорение, което получава материална точка, е право пропорционално на резултата от всички сили, приложени към нея, и обратно пропорционално на нейната маса.

Промяната в импулса е пропорционална на приложената движеща сила и се случва в посоката на правата линия, по която действа тази сила.

Третият закон на Нютон

Едно действие винаги има еднаква и противоположна реакция, в противен случай взаимодействията на две тела едно върху друго са равни и насочени в противоположни посоки.

Някои от съвременниците на Нютон го смятаха за него алхимик. Той беше директор на монетния двор, създаде паричния бизнес в Англия, оглави обществото Приор Сион, изучавал хронологията на древните царства. Той посвети няколко теологични труда (предимно непубликувани) на тълкуването на библейските пророчества.

Трудовете на Нютон

- „Нова теория за светлината и цветовете“, 1672 (съобщение до Кралското общество)

- "Движението на телата в орбита" (лат. De Motu Corporum в Gyrum), 1684

- "Математически принципи на естествената философия" (лат. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), 1687

- "Оптика или трактат за отраженията, пречупванията, огъванията и цветовете на светлината" (англ. оптика или а лекувам на на отражения, пречупвания, инфлексии и цветове на светлина), 1704

- „За квадратурата на кривите“ (лат. Tractatus de quadratura curvarum), приложение към "Оптика"

- „Изброяване на линии от трети ред“ (лат. Enumeratio linearum tertii ordinis), приложение към "Оптика"

- "Универсална аритметика" (лат. Универсална аритметика), 1707

- "Анализ с помощта на уравнения с безкраен брой членове" (лат. De analysi per aequationes numero terminorum infinitas), 1711

- "Метод на различията", 1711 г

Според учени от цял ​​свят трудовете на Нютон са били много по-напред от общото научно ниво на неговото време и са били неразбираеми за съвременниците му. Самият Нютон обаче каза за себе си: Не знам как ме възприема светът, но на себе си изглеждам като момче, което си играе морски брягкойто се забавлява, като търси от време на време камъче, което е по-цветно от другите, или красива мида, докато големият океан от истина се разстила неизследван пред мен. »

Но според убеждението на не по-малко велик учен А. Айнщайн " Нютон е първият, който се опитва да формулира с висока степен на пълнота и точност елементарните закони, които определят протичането във времето на широк клас процеси в природата. и „… оказа дълбоко и силно влияние върху мирогледа като цяло чрез творбите си. »

На гроба на Нютон има надпис:

„Тук лежи сър Исак Нютон, благородник, който с почти божествен ум пръв доказва с факела на математиката движението на планетите, траекториите на кометите и приливите и отливите на океаните. Прилежен, мъдър и верен тълкувател на природата, древността и Светото писание, той утвърждаваше величието на Всемогъщия Бог със своята философия и изразяваше евангелската простота в своя нрав. Нека смъртните се радват, че съществува такова украшение на човешкия род. »

Подготвени Модел Лазар.

Исак Нютон е роден на 4 януари 1643 г. в малкото британско селце Уулсторп, разположено в Линкълншир. Крехко момченце, преждевременно напуснало утробата на майка си, се появи на този свят в навечерието на англичаните гражданска война, малко след смъртта на баща си и малко преди празнуването на Коледа.

Детето беше толкова слабо, че дълго време дори не беше кръстено. Но въпреки това малкият Исак Нютон, кръстен на баща си, оцелява и живее много дълъг живот за седемнадесети век - 84 години.

Бащата на бъдещия брилянтен учен беше дребен фермер, но доста успешен и богат. След смъртта на Нютон-старши семейството му получава няколкостотин акра ниви и гори с плодородна почва и внушителната сума от £500.

Майката на Айзък, Анна Айсков, скоро се омъжва повторно и ражда на новия си съпруг три деца. Анна обърна повече внимание на по-младото си потомство, а възпитанието на първото си дете първо беше поето от бабата на Исаак, а след това от чичо му Уилям Айское.

Като дете Нютон обичаше рисуването, поезията, самоотвержено изобретява воден часовник, вятърна мелница, прави хвърчила. Въпреки това той все още беше много болезнен, а също и изключително необщителен: забавни игрис връстници Исак предпочиташе собствените си хобита.

Физик в младостта си

Когато детето било изпратено на училище, физическата му слабост и лошите му комуникативни умения веднъж дори били причина момчето да бъде бито до припадък. Това унижение Нютон не можеше да понесе. Но, разбира се, той не можеше да придобие атлетична физическа форма за една нощ, така че момчето реши да забавлява самочувствието си по друг начин.

Ако преди този инцидент той учи доста слабо и очевидно не беше любимец на учителите, то след това той започна сериозно да се откроява по отношение на академичните постижения сред съучениците си. Постепенно става най-добрият ученик и още по-сериозно от преди започва да се интересува от техника, математика и удивителни, необясними природни феномени.

Когато Исак беше на 16 години, майка му го върна в имението и се опита да повери част от домашните задължения на порасналия най-голям син (вторият съпруг на Анна Айское също беше починал по това време). Въпреки това, човекът се занимаваше само с проектиране на гениални механизми, „поглъщане“ на много книги и писане на поезия.

Учителят на младия мъж, г-н Стоукс, както и неговият чичо Уилям Айскоу и неговият познат Хъмфри Бабингтън (почасов член на колежа Тринити в Кеймбридж) от Грантъм, където бъдещият световноизвестен учен посещава училище, убеждават Анна Айскоу да позволи на талантливия син да продължи обучението си. В резултат на колективно договаряне през 1661 г. Исак завършва обучението си в училище, след което успешно издържа приемните изпити в Кеймбриджкия университет.

Началото на научна кариера

Като ученик Нютон има статут на "сизар". Това означаваше, че той не плаща за обучението си, но трябва да върши различни работи в университета или да предоставя услуги на по-заможни студенти. Исак смело издържа това изпитание, въпреки че все още не обичаше да се чувства потиснат, беше необщителен и не знаеше как да се сприятелява.

По това време философията и естествените науки се преподават в световноизвестния Кеймбридж, въпреки че по това време откритията на Галилей, атомистичната теория на Гасенди, смелите трудове на Коперник, Кеплер и други изключителни учени вече са били демонстрирани на света. Исак Нютон поглъща цялата информация, която може да намери по математика, астрономия, оптика, фонетика и дори музикална теория. В същото време често забравяше за храната и съня.

Исак Нютон изучава пречупването на светлината

Изследователят започва самостоятелната си научна дейност през 1664 г., като съставя списък от 45 проблема в човешки животи природата, които все още не са решени. В същото време съдбата доведе ученика до талантливия математик Исак Бароу, който започна работа в математическия отдел на колежа. Впоследствие Бароу става негов учител, както и един от малкото му приятели.

Допълнително заинтригуван от математиката благодарение на талантлив учител, Нютон извършва биномно разширение за произволен рационален показател, което е първото му блестящо откритие в областта на математиката. През същата година Исак получава бакалавърска степен.

През 1665-1667 г., когато чумата върлува в Англия, Големият пожар в Лондон и скъпата война с Холандия, Нютон се установява за кратко в Устхорп. През тези години той насочва основната си дейност към откриването на оптически тайни. Опитвайки се да разбере как да отърве телескопите с лещи от хроматична аберация, ученият стигна до изследването на дисперсията. Същността на експериментите, които Исак постави, беше в опит да се разбере физическата природа на светлината и много от тях все още се провеждат в учебни заведения.

В резултат на това Нютон стигна до корпускулярния модел на светлината, решавайки, че тя може да се разглежда като поток от частици, които излитат от някакъв източник на светлина и се движат по права линия към най-близкото препятствие. Въпреки че такъв модел не може да претендира за крайна обективност, той се превърна в една от основите на класическата физика, без която по-съвременните идеи за физични явления.

Сред тези, които обичат да колекционират Интересни фактиДълго време съществуваше погрешното схващане, че Нютон е открил този ключов закон на класическата механика, след като ябълка е паднала на главата му. Всъщност Исак систематично е вървял към своето откритие, което става ясно от многобройните му бележки. Легендата за ябълката е популяризирана от авторитетния философ Волтер в онези дни.

Научна слава

В края на 60-те години на 16 век Исак Нютон се завръща в Кеймбридж, където получава статут на магистър, собствена стая за живеене и дори група млади студенти, за които ученият става учител. Преподаването обаче очевидно не беше „конят“ на талантлив изследовател и посещаемостта на неговите лекции забележимо накуцваше. В същото време ученият изобретява рефлекторен телескоп, който го прославя и позволява на Нютон да се присъедини към Лондонското кралско общество. Чрез това устройство бяха направени много удивителни астрономически открития.

През 1687 г. Нютон публикува може би най-важната си работа, Principia Mathematica. Изследователят е публикувал трудовете си и преди, но тази е от първостепенно значение: тя се превръща в основата на рационалната механика и цялата математическа наука. Съдържаше известния закон за всемирното привличане, трите известни досега закона на механиката, без които класическата физика е немислима, бяха въведени ключови физични понятия, нямаше съмнение хелиоцентрична системаКоперник.

От гледна точка на математическо и физическо ниво, "Математическите принципи на естествената философия" бяха с порядък по-високи от изследванията на всички учени, работили по този проблем преди Исак Нютон. Не е имало недоказана метафизика с дълги разсъждения, безпочвени закони и неясни формулировки, в които произведенията на Аристотел и Декарт толкова грешат.

През 1699 г., докато Нютон заема административни длъжности, неговата система за света започва да се преподава в университета в Кеймбридж.

Личен живот

Жените, нито тогава, нито през годините, не показаха много съчувствие към Нютон и през целия си живот той никога не се жени.

Смъртта на великия учен дойде през 1727 г. и почти цял Лондон се събра на погребението му.

Законите на Нютон

• Първият закон на механиката: всяко тяло е в покой или остава в състояние на равномерно постъпателно движение, докато това състояние не бъде коригирано чрез прилагане на външни сили.
• Вторият закон на механиката: промяната на импулса е пропорционална на приложената сила и се извършва в посоката на нейното влияние.
• Третият закон на механиката: материалните точки взаимодействат една с друга по права линия, която ги свързва, със сили, равни по големина и противоположни по посока.
• Законът за всемирното привличане: силата на гравитационното привличане между две материални точки е пропорционална на произведението на техните маси, умножено по гравитационната константа, и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тези точки.