Ο μεγάλος Άγγλος φυσικός Isaac Newton γεννήθηκε στις 25 Δεκεμβρίου 1642, ανήμερα των Χριστουγέννων στο χωριό Woolsthorpe του Lincolnshire. Ο πατέρας του πέθανε πριν γεννηθεί το παιδί, η μητέρα του το γέννησε πρόωρα και ο νεογέννητος Ισαάκ ήταν εκπληκτικά μικρός και αδύναμος. Ο Ισαάκ μεγάλωσε στο σπίτι της γιαγιάς του. Σε ηλικία 12 ετών φοίτησε στο δημόσιο σχολείο στο Grantham και ήταν αδύναμος μαθητής. Έδειξε όμως από νωρίς κλίση προς τη μηχανική και την εφεύρεση. Έτσι, ως αγόρι 14 ετών, εφηύρε ένα ρολόι νερού και ένα είδος σκούτερ. Στα νιάτα του, ο Νεύτων αγαπούσε τη ζωγραφική, την ποίηση και μάλιστα έγραφε ποίηση. Το 1656, όταν ο Νεύτων ήταν 14 ετών, πέθανε ο πατριός του, ο Σεβ. Σμιθ. Η μητέρα επέστρεψε στο Woolsthorpe και πήρε τον Isaac στη θέση της για να βοηθήσει με τις επιχειρήσεις. Ταυτόχρονα, αποδείχτηκε κακός βοηθός και προτιμούσε να κάνει περισσότερα μαθηματικά παρά γεωργία. Κάποτε ο θείος του τον βρήκε κάτω από έναν φράκτη με ένα βιβλίο στα χέρια, απασχολημένος με την επίλυση ενός μαθηματικού προβλήματος. Χτυπημένος από μια τόσο σοβαρή και ενεργή κατεύθυνση, αλλά έτσι νέος άνδρας, έπεισε τη μητέρα του Ισαάκ να τον στείλει να σπουδάσει περαιτέρω.
Στις 5 Ιουνίου 1660, όταν ο Newton δεν ήταν ακόμη 18 ετών, έγινε δεκτός στο Trinity College. Το Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ ήταν εκείνη την εποχή ένα από τα καλύτερα στην Ευρώπη. Ο Νεύτων έδωσε προσοχή στα μαθηματικά, όχι τόσο για χάρη της ίδιας της επιστήμης, με την οποία ήταν ακόμα ελάχιστα εξοικειωμένος, αλλά επειδή είχε ακούσει πολλά για την αστρονομία και ήθελε να ελέγξει αν άξιζε να μελετήσει αυτή τη μυστηριώδη σοφία; Λίγα είναι γνωστά για τα πρώτα τρία χρόνια του Νεύτωνα στο Κέιμπριτζ. Το 1661 ήταν «subsizzar», το όνομα που δόθηκε σε φτωχούς φοιτητές των οποίων τα καθήκοντα περιλάμβαναν την εξυπηρέτηση των μελών του κολεγίου. Μόνο το 1664 έγινε πραγματικός μαθητής.
Το 1665 έλαβε το πτυχίο του Bachelor of Fine Arts. Είναι αρκετά δύσκολο να αποφασίσει κανείς για το πότε θα γίνει το πρώτο επιστημονικές ανακαλύψειςΝεύτο. Μπορούμε μόνο να πούμε ότι είναι αρκετά νωρίς. Το 1669 έλαβε τη λουκασιανή έδρα των μαθηματικών, την οποία είχε στο παρελθόν ο δάσκαλός του Μπάροου. Εκείνη την εποχή, ο Νεύτωνας ήταν ήδη ο συγγραφέας του διωνυμικού και της μεθόδου ροής, μελέτησε τη διασπορά του φωτός, σχεδίασε το πρώτο ανακλαστικό τηλεσκόπιο και πλησίασε την ανακάλυψη του νόμου της βαρύτητας. Το διδακτικό φόρτο του Νεύτωνα αποτελούνταν από μία ώρα διαλέξεων την εβδομάδα και τέσσερις ώρες πρόβες. Ως δάσκαλος δεν ήταν δημοφιλής και οι διαλέξεις του για την οπτική είχαν ελάχιστη παρακολούθηση.
Το ανακλαστικό τηλεσκόπιο (δεύτερο, βελτιωμένο) που σχεδιάστηκε το 1671 ήταν ο λόγος για τον Νεύτωνα να εκλεγεί μέλος της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου στις 11 Ιανουαρίου 1672. Ταυτόχρονα, αρνήθηκε την ένταξη, επικαλούμενος έλλειψη Χρήματανα πληρώσει συνδρομές μέλους. Το Συμβούλιο της Εταιρείας έκρινε δυνατό να κάνει μια εξαίρεση και, λόγω της επιστημονικής του αξίας, τον απάλλαξε από την καταβολή αμοιβών.
Η φήμη του ως επιστήμονα σταδιακά μεγάλωσε. Αλλά ο Νεύτων δεν ήταν ξένος κοινωνικές δραστηριότητες. Στη μάλλον δύσκολη πολιτική κατάσταση εκείνης της εποχής, τα πανεπιστήμια της Οξφόρδης και του Κέιμπριτζ έπαιξαν σημαντικό ρόλο. Για την υπεράσπιση της θέσης της ανεξαρτησίας του πανεπιστημίου από τη βασιλική εξουσία, προτάθηκε ως υποψήφιος και εξελέγη βουλευτής. Το 1687 δημοσιεύονται οι περίφημες «Μαθηματικές Αρχές της Φυσικής Φιλοσοφίας». Την ίδια περίοδο, το 1692 συνέβη ένα γεγονός που τον συγκλόνισε τόσο πολύ νευρικό σύστημα, ότι για 2 χρόνια με κάποια διαστήματα ϶ᴛᴏᴛ φοβερό άτομοέδειξε σημάδια εμφανούς ψυχικής διαταραχής και υπήρξαν περίοδοι που βίωσε κρίσεις πραγματικής, λεγόμενης ήσυχης παραφροσύνης ή μελαγχολίας. Όπως μαρτυρεί ένας άλλος μεγάλος επιστήμονας εκείνης της εποχής, ο Κρίστιαν Χάιγκενς (σε επιστολή της 22ας Μαΐου 1694): «Ο Σκωτσέζος γιατρός Κολμ με πληροφόρησε ότι ο διάσημος γεωμέτρης Ισαάκ Νεύτων έπεσε στην παράνοια πριν από ενάμιση χρόνο, εν μέρει από υπερβολική εργασία. , εν μέρει ως αποτέλεσμα της θλίψης που προκλήθηκε υπέστη φωτιά που κατέστρεψε το χημικό του εργαστήριο και πολλά σημαντικά χειρόγραφα. Τότε οι φίλοι του τον πήγαν για θεραπεία και, κλείνοντάς τον σε ένα δωμάτιο, τον ανάγκασαν να πάρει φάρμακα, θέλοντας και μη, από τα οποία η υγεία του βελτιώθηκε τόσο πολύ που τώρα αρχίζει να καταλαβαίνει το βιβλίο του «Αρχές...». Ευτυχώς η ασθένεια πέρασε χωρίς ίχνος.
Ο Νεύτων ήταν ήδη 50 ετών. Παρά την τεράστια φήμη του και τη λαμπρή επιτυχία του βιβλίου του, έζησε σε πολύ στενές συνθήκες και, μερικές φορές, είχε απλώς ανάγκη. Το 1695, όμως, η οικονομική του κατάσταση άλλαξε. Ο στενός φίλος του Νεύτωνα Τσαρλς Μοντάγκου πέτυχε μια από τις υψηλότερες θέσεις στην πολιτεία: διορίστηκε Καγκελάριος του Οικονομικού. Μέσω αυτού, ο Νεύτων έλαβε τη θέση του επιθεωρητή του νομισματοκοπείου, που απέφερε ετήσιο εισόδημα 400-500 λιρών. Υπό την ηγεσία του, σε 2 χρόνια, κόπηκε ολόκληρη η νομισματοκοπία της Αγγλίας. Το 1699 διορίστηκε διευθυντής του νομισματοκοπείου (12-15 χιλιάδες λίρες). Άφησε το τμήμα και μετακόμισε μόνιμα στο Λονδίνο. Το 1703, ο Νεύτων εξελέγη πρόεδρος της Βασιλικής Εταιρείας. Το 1704 εκδόθηκε το δεύτερο πιο σημαντικό βιβλίο του. "Οπτική". Το 1705, η Βασίλισσα Άννα τον ανέδειξε σε ιππότη, καταλαμβάνει ένα πλούσιο διαμέρισμα, κρατά υπηρέτες και έχει μια άμαξα για ταξίδια Στις 20 Μαρτίου 1727, σε ηλικία 85 ετών, ο Ισαάκ Νεύτων πέθανε και θάφτηκε θαυμάσια στο Αβαείο του Γουέστμινστερ. Ένα μετάλλιο κόπηκε προς τιμήν του Νεύτωνα με την επιγραφή: «Ευτυχισμένος είναι αυτός που γνωρίζει τους λόγους».

Οι κύριες ανακαλύψεις του Νεύτωνα

Ανακάλυψη λογισμού (ανάλυση) απειροελάχιστων (διαφορικός και ολοκληρωτικός λογισμός).
Διάδοχος του Barrow, δασκάλου του στα μαθηματικά, ο Newton εισάγει τις έννοιες του fluent και των fluxions. Το Fluent είναι μια τρέχουσα, μεταβλητή τιμή. Όλοι οι μιλούντες έχουν ένα επιχείρημα - τον χρόνο. Η ροή είναι η παράγωγος της συνάρτησης ροής σε σχέση με το χρόνο, δηλαδή η ροή είναι ο ρυθμός μεταβολής της ροής. Οι ροές είναι περίπου ανάλογες με τις ρέουσες αυξήσεις, που συμβαίνουν σε ίσες, πολύ μικρές χρονικές περιόδους.
Δόθηκε μια μέθοδος για τον υπολογισμό των ροών (εύρεση παραγώγων), με βάση τη μέθοδο της επέκτασης σε άπειρες σειρές. Στην πορεία λύθηκαν πολλά προβλήματα: εύρεση του ελάχιστου και του μέγιστου μιας συνάρτησης, προσδιορισμός των σημείων καμπυλότητας και καμπής, υπολογισμός των περιοχών που έκλεισαν οι καμπύλες. Ο Νεύτωνας ανέπτυξε επίσης την τεχνική της ολοκλήρωσης (επεκτείνοντας τις εκφράσεις σε άπειρες σειρές).
Είναι σαφές πόσο ο Νεύτωνας κατέκτησε τις εικόνες συνεχούς κίνησης όταν δημιουργούσε μαθηματική ανάλυση. Η ομοιόμορφα τρέχουσα ανεξάρτητη μεταβλητή του είναι, κατά κανόνα, ο χρόνος. Τα ρέοντα είναι μεταβλητές ποσότητες, για παράδειγμα, μια διαδρομή, που αλλάζουν ανάλογα με το χρόνο. Οι ροές είναι οι ρυθμοί μεταβολής αυτών των μεγεθών. Τα ρέοντα ορίζονται με τα γράμματα x, y... και τα ρέοντα με τα ίδια γράμματα με τελείες πάνω από αυτά.
Ανεξάρτητα από τον Νεύτωνα, ο διάσημος Γερμανός φιλόσοφος Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) έφτασε στην ανακάλυψη του διαφορικού και ολοκληρωτικού λογισμού. Υπήρξε μάλιστα και μήνυση μεταξύ αυτών και των οπαδών τους για την προτεραιότητα ανοίγματος της ανάλυσης. Όπως αποδείχθηκε αργότερα, η Διεθνής Επιτροπή για την Επίλυση της Διαφωνίας είχε επικεφαλής τον ίδιο τον Νεύτωνα (μυστικά) και αναγνώρισε την προτεραιότητά του. Στη συνέχεια, αποδείχθηκε ότι η σχολή του Leibniz ανέπτυξε μια πιο όμορφη εκδοχή της ανάλυσης, αλλά στην έκδοση του Newton η «φυσικότητα» της μεθόδου είναι πιο έντονη και σημαντική. Γενικά, τόσο ο Leibniz όσο και ο Newton εργάστηκαν ανεξάρτητα, αλλά ο Newton ολοκλήρωσε το έργο νωρίτερα και ο Leibniz δημοσίευσε νωρίτερα. Σήμερα, η ανάλυση χρησιμοποιεί κυρίως την προσέγγιση του Leibniz, συμπεριλαμβανομένων των απειροελάχιστων αριθμών του, την ξεχωριστή ύπαρξη των οποίων ο Newton δεν έλαβε υπόψη.
Οπτική έρευνα.
Ο Νεύτων έκανε μεγάλα επιτεύγματα σε αυτόν τον τομέα της φυσικής. Το «Optics» είναι ένα από τα κύρια έργα του.
Το κύριο πλεονέκτημα ήταν η μελέτη της διασποράς (αποσύνθεσης) του φωτός σε ένα πρίσμα και η εγκατάσταση σύνθετη σύνθεσηφως: "Το φως αποτελείται από ακτίνες διαφορετικής ευθραυστότητας." Ο δείκτης διάθλασης εξαρτάται από το χρώμα του φωτός. Ο Νεύτωνας διεξήγαγε το περίφημο πείραμα με σταυρωτά πρίσματα, το οποίο έδειξε ότι η αποσύνθεση του λευκού φωτός στα χρώματα του ουράνιου τόξου δεν είναι ιδιότητα του γυάλινου πρίσματος, αλλά ιδιότητα του ίδιου του φωτός. Το μονοχρωματικό φως τονίστηκε. Το κύριο πράγμα είναι ότι το χρώμα μιας δοκού είναι η αρχική και αμετάβλητη ιδιότητά της. «Κάθε ομοιογενές φως έχει το δικό του χρώμα, που αντιστοιχεί στον βαθμό διάθλασής του, και τέτοιο χρώμα δεν μπορεί να αλλάξει κατά τις ανακλάσεις και τις διαθλάσεις».
Το ανακλαστικό τηλεσκόπιο που δημιούργησε ο Νεύτωνας είναι συνέπεια της πεποίθησης του Νεύτωνα για τη θεμελιώδη αμετάκλητη δυνατότητα της χρωματικής εκτροπής των φακών λόγω της διασποράς του φωτός σε αυτούς. Επιπλέον, ο Newton είπε ότι η διασπορά είναι ίδια για όλες τις ουσίες.
Ο Νεύτωνας μελετά τα χρώματα των λεπτών υμενίων. Εφευρίσκει μια αξιοσημείωτη διάταξη φακών, η οποία είναι πλέον γνωστή ως η εγκατάσταση για τη λήψη Νευτώνειων δακτυλίων, τόσο στο ανακλώμενο όσο και στο μεταδιδόμενο φως. Βρήκε ότι τα τετράγωνα των διαμέτρων των δακτυλίων αυξάνονται στην αριθμητική πρόοδο περιττών ή ζυγών αριθμών. Έτσι, συνέβαλε στη μελέτη του φαινομένου της παρεμβολής του φωτός. Στο τελευταίο μέρος της Οπτικής, ο Νεύτωνας περιγράφει ορισμένα φαινόμενα περίθλασης.
Στον τομέα της καθιέρωσης της φύσης του φωτός, ο Νεύτων ήταν υποστηρικτής της σωματιδιακής θεωρίας. Στην πραγματικότητα, το τεκμηρίωσε, σε αντίθεση με την κυματική θεωρία του Huygens.
Βαρύτητα
Ο Νεύτωνας άρχισε να μελετά το πρόβλημα της βαρύτητας τα ίδια χρόνια 1665-66 που μελετούσε οπτικά και μαθηματικά. Αρχικά, ερμηνεύει την παρουσία της βαρύτητας με τη θεωρία του αιθέρα στο καρτεσιανό πνεύμα. Η ποιοτική εικόνα πρότεινε τον νόμο της εξάρτησης της δύναμης της βαρύτητας από την απόσταση σε αντίστροφη αναλογία με το τετράγωνο της τελευταίας. Από εδώ δεν ήταν πολύ μακριά το συμπέρασμα ότι η Σελήνη κρατιέται στην τροχιά της από τη δράση της βαρύτητας της γης, εξασθενημένη αναλογικά με το τετράγωνο της απόστασης. Ήταν δυνατό να υπολογιστεί η τάση του βαρυτικού πεδίου σε σεληνιακή τροχιά και να συγκριθεί με το μέγεθος της κεντρομόλου επιτάχυνσης. Οι πρώτοι υπολογισμοί έδειξαν αποκλίσεις. Αλλά πιο ακριβείς μετρήσεις της ακτίνας της Γης που πραγματοποιήθηκαν από τον Picard κατέστησαν δυνατή την επίτευξη μιας ικανοποιητικής συμφωνίας. Η Σελήνη, φυσικά, πέφτει συνεχώς προς τη Γη, ενώ ταυτόχρονα απομακρύνεται από αυτήν με ομοιόμορφη εφαπτομενική κίνηση.
Επιπλέον, από τους νόμους του Κέπλερ, ο Νεύτωνας, μέσω μαθηματικής ανάλυσης, καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η δύναμη που κρατά τους πλανήτες σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο είναι η δύναμη της αμοιβαίας βαρύτητας, η οποία μειώνεται αναλογικά με το τετράγωνο της απόστασης.
Ο νόμος της βαρύτητας παρέμεινε μια υπόθεση (η πειραματική απόδειξη αποκτήθηκε μόνο τον 18ο αιώνα), αλλά ο Νεύτωνας, έχοντας επανειλημμένα δοκιμάσει τον στην αστρονομία, δεν το αμφισβήτησε πλέον. Τώρα ο νόμος της βαρύτητας αντιπροσωπεύεται από έναν συμπαγή τύπο: F=G m_1 m_2 /(r^2) . Αυτός ο νόμος παρείχε τη δυναμική βάση για όλη την ουράνια μηχανική. Για περισσότερα από 200 χρόνια, η θεωρητική φυσική και η αστρονομία θεωρούνταν σύμφωνα με αυτόν τον νόμο, μέχρι να εμφανιστεί η κβαντομηχανική και η θεωρία της σχετικότητας. Ο Νεύτωνας πίστευε ότι προήλθε καθαρά επαγωγικά. Ο ίδιος βρήκε τη δράση από απόσταση χωρίς νόημα, αλλά αρνήθηκε να συζητήσει δημόσια τη φύση της βαρύτητας. Στο τέλος των «Αρχών…» ο Νεύτων κάνει την ακόλουθη δήλωση: «τα κινούμενα σώματα δεν αντιμετωπίζουν καμία αντίσταση από την πανταχού παρουσία του Θεού», δηλ. Ο Θεός είναι μεσολαβητής δράσης από απόσταση. «Ακόμα δεν μπόρεσα να συμπεράνω τον λόγο… για αυτές τις ιδιότητες της βαρυτικής δύναμης από τα φαινόμενα, αλλά δεν επινοώ υποθέσεις».
"Μαθηματικές αρχές της φυσικής φιλοσοφίας"
Η κορυφή επιστημονική δημιουργικότηταΟ Newton ήταν ακριβώς αυτό το έργο, μετά τη δημοσίευση του οποίου απομακρύνθηκε σε μεγάλο βαθμό από τις επιστημονικές εργασίες. Το μεγαλείο του σχεδίου του συγγραφέα, που υπέβαλε το σύστημα του κόσμου σε μαθηματική ανάλυση, και το βάθος και η αυστηρότητα της παρουσίασης κατέπληξαν τους συγχρόνους του /2/.
Στον πρόλογο του Νεύτωνα (υπάρχει και πρόλογος του Cotes, μαθητή του), το πρόγραμμα της μηχανικής φυσικής σκιαγραφείται επιπόλαια: «Προτείνουμε αυτό το έργο ως τα μαθηματικά θεμέλια της φυσικής. Η όλη δυσκολία της φυσικής, όπως θα φανεί, είναι να αναγνωρίσει τις δυνάμεις της φύσης από τα φαινόμενα κίνησης και στη συνέχεια να εξηγήσει άλλα φαινόμενα χρησιμοποιώντας αυτές τις δυνάμεις (επομένως, στα βιβλία 1 και 2, ο νόμος της δράσης των κεντρικών δυνάμεων είναι προέρχονται από παρατηρήσιμα φαινόμενα, και στο τρίτο, ο νόμος που βρέθηκε εφαρμόζεται στην περιγραφή του παγκόσμιου συστήματος). Θα ήταν επιθυμητό να συναγάγω από τις αρχές της μηχανικής τα υπόλοιπα φαινόμενα της φύσης, συλλογίζοντας με παρόμοιο τρόπο, για πολλά πράγματα με αναγκάζουν να υποθέσω ότι όλα τα φαινόμενα καθορίζονται από ορισμένες δυνάμεις με τις οποίες τα σωματίδια των σωμάτων, για λόγους άγνωστα ακόμη, είτε τείνουν το ένα προς το άλλο και συμπλέκονται σε κανονικές φιγούρες, είτε αλληλοαπωθούνται και απομακρύνονται το ένα από το άλλο».
Οι «Αρχές...» ξεκινούν με την ενότητα «Ορισμοί», όπου δίνονται ορισμοί της ποσότητας της ύλης, της αδρανειακής μάζας, της κεντρομόλου δύναμης και ορισμένων άλλων. Η ενότητα ολοκληρώνεται με τις «Οδηγίες», όπου δίνεται ο ορισμός του χώρου, του χρόνου, του τόπου και της κίνησης. Ακολουθεί η ενότητα για τα αξιώματα της κίνησης, όπου δίνονται οι περίφημοι 3 νόμοι της μηχανικής του Νεύτωνα, οι νόμοι της κίνησης και οι άμεσες συνέπειές τους. Κατά συνέπεια, παρατηρούμε μια ορισμένη μίμηση των «Αρχών…» του Ευκλείδη.
Στη συνέχεια, το «Αρχές...» χωρίζεται σε 3 βιβλία. Το πρώτο βιβλίο είναι αφιερωμένο στη θεωρία της βαρύτητας και της κίνησης στον τομέα των κεντρικών δυνάμεων, το δεύτερο - στο δόγμα της περιβαλλοντικής αντίστασης. Στο τρίτο βιβλίο, ο Νεύτων περιέγραψε τους καθιερωμένους νόμους κίνησης των πλανητών, της Σελήνης, των δορυφόρων του Δία και του Κρόνου, έδωσε μια δυναμική ερμηνεία των νόμων, περιέγραψε τη «μέθοδο των ροών» και έδειξε ότι η δύναμη που έλκει ένα Η πέτρα στη Γη δεν διαφέρει στη φύση της από τη δύναμη που κρατά τη Σελήνη σε τροχιά και η αποδυνάμωση της έλξης σχετίζεται μόνο με την αύξηση της απόστασης.
Χάρη στον Νεύτωνα, το Σύμπαν άρχισε να γίνεται αντιληπτό ως ένας καλά λαδωμένος ρολόι μηχανισμός. Η κανονικότητα και η απλότητα των βασικών αρχών που εξηγούσαν όλα τα παρατηρούμενα φαινόμενα θεωρήθηκαν από τον Νεύτωνα ως απόδειξη της ύπαρξης του Θεού: «Μια τόσο χαριτωμένη σύνοδος Ήλιου, πλανητών και κομητών δεν θα μπορούσε να συμβεί παρά μόνο με την πρόθεση και τη δύναμη ενός σοφού και ισχυρού όντος. Αυτός κυβερνά τα πάντα όχι ως ψυχή του κόσμου, αλλά ως κυβερνήτης του Σύμπαντος, και σύμφωνα με την κυριαρχία του θα έπρεπε να ονομάζεται Κύριος ο Θεός Παντοδύναμος».
Βιβλιογραφία
5. Zhmud L.Ya. Ο Πυθαγόρας και η σχολή του - Λ.: «Επιστήμη», 1990.
1. Gaidenko P.P. Εξέλιξη της έννοιας της επιστήμης. - Μ.: «Επιστήμη», 1980.
1. Gaidenko P.P. Εξέλιξη της έννοιας της επιστήμης (XVII - XVIII αιώνες) - M.: Nauka, 1987.
2. Kudryavtsev P.S. Ιστορία της φυσικής. Τ,1. - Μ.: Εκδοτικός οίκος «Διαφωτισμός», 1956.
1. Rozhansky I.D. Ανάπτυξη της φυσικής επιστήμης στην αρχαιότητα. - Μ.: «Επιστήμη», 1979.
3. Αριστοτέλης. Η φυσικη. Συλλογή Op. Τ.3. - Μ.: «Σκέψη», 1981.
Fraser J. J. The Golden Bough: A Study in Magic and Religion. - Μ.: Politizdat, 1980.
4. Galileo G. Επιλεγμένα έργα: Σε 2 τόμους - Μ.: Nauka, 1964.
5. Koyre A. Δοκίμια για την ιστορία της φιλοσοφικής σκέψης Για την επίδραση των φιλοσοφικών εννοιών στην ανάπτυξη των θεωριών. - Μ.: «Επιστήμη» 1985.

1. Galileo Galilei. Διάλογος για τα δύο σημαντικότερα συστήματα του κόσμου, το Πτολεμαϊκό και το Κοπέρνικο. - Μ.-Λ.: «ΟΓΙΖ», 1948.
2. Λεονάρντο ντα Βίντσι. Επιλεγμένα έργα φυσικής επιστήμης. - Μ, 1955.
3. Ν. Κουζάνσκι. Έργα σε 2 τόμους - Μ.: Μυσλ, 1979.
4. Ν. Κοπέρνικος Περί των περιστροφών των ουράνιων σφαιρών. - Μ.: Nauka, 1964.
5. Dynnik M.A. Κοσμοθεωρία του Τζορντάνο Μπρούνο. - Μ., 1949.
2. Spassky B.I. Ιστορία της φυσικής στο "t. - M.: Εκδοτικός Οίκος του Κρατικού Πανεπιστημίου της Μόσχας, 1963.
3. Dorfman Ya.G. Η Παγκόσμια Ιστορίαφυσική από την αρχαιότητα έως τους Donets του 1111ου αιώνα. - Μ: «Επιστήμη», 1974.
6. Φιλοσοφικό εγκυκλοπαιδικό λεξικό. - Μ.: «Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια», 1983.
7. Zubov V.P. Αριστοτέλης. - Μ., 1963.
1. Πλούταρχος. Συγκριτικά βιογραφικά. Τ.1. - M.: Publishing House of the USSR Academy of Sciences, 1961. 2. Diels G. Antique technology. - Μ.-Λ.: “OPTI”, 1934.
3. R. Newton The Crime of Claudius Ptolemy. - Μ.: Επιστήμη, 1985
4. Neugebauer O. Οι ακριβείς επιστήμες στην αρχαιότητα. - Μ.: «Επιστήμη», 1968.
2. Διογένης Λαέρτιος. Περί ζωής, διδασκαλίες και ρήσεις διάσημους φιλοσόφους. - Μ.: «Σκέψη», 1986.
3. Πλάτωνας. Διαλόγους. - Μ.: «Σκέψη», 1986.
4. Συλλογή Πλάτωνος. Op. v.3. - Μ.: «Σκέψη», 1994
6. Heisenberg V. Φυσική και Φιλοσοφία. Μέρος και ολόκληρο. - Μ.: Nauka, 1989.
8. Spassky B.I. Ιστορία της φυσικής. Σε 2 τόμους - Μ.: Εκδοτικός Οίκος του Κρατικού Πανεπιστημίου της Μόσχας, 1963.
4. Van der Waerden B. Awakening Science: The Birth of Astronomy. - Μ.: «Επιστήμη», 1991.
5. Van der Waerden B. Αναδυόμενη επιστήμη: μαθηματικά της αρχαίας Αιγύπτου, της Βαβυλώνας και της Ελλάδας. - Μ.: 1957.
8. Zaitsev A.N. Πολιτιστική επανάσταση σε Αρχαία Ελλάδα V111 - V αιώνες ΠΡΟ ΧΡΙΣΤΟΥ. - Λ., 1985.
1. Neugebauer O. Οι ακριβείς επιστήμες στην αρχαιότητα. - Μ.: «Επιστήμη», 1968.

Στείλτε την καλή δουλειά σας στη βάση γνώσεων είναι απλή. Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα

Φοιτητές, μεταπτυχιακοί φοιτητές, νέοι επιστήμονες που χρησιμοποιούν τη βάση γνώσεων στις σπουδές και την εργασία τους θα σας είναι πολύ ευγνώμονες.

Δημοσιεύτηκε στις http://www.allbest.ru/

Δημοσιεύτηκε στις http://www.allbest.ru/

Εισαγωγή

Βιογραφία

Επιστημονικές ανακαλύψεις

Μαθηματικά

Μηχανική

Αστρονομία

συμπέρασμα

Βιβλιογραφία

Εισαγωγή

Η συνάφεια αυτού του θέματος έγκειται στο γεγονός ότι με τα έργα του Νεύτωνα, με το σύστημα του κόσμου, η κλασική φυσική παίρνει πρόσωπο. Αυτός άρχισε νέα εποχήστην ανάπτυξη της φυσικής και των μαθηματικών.

Ο Νεύτωνας ολοκλήρωσε τη δημιουργία της θεωρητικής φυσικής, που ξεκίνησε ο Γαλιλαίος, με βάση, αφενός, σε πειραματικά δεδομένα και, αφετέρου, σε μια ποσοτική και μαθηματική περιγραφή της φύσης. Ισχυρές αναλυτικές μέθοδοι αναδύονται στα μαθηματικά. Στη φυσική, η κύρια μέθοδος μελέτης της φύσης είναι η κατασκευή επαρκών μαθηματικών μοντέλων φυσικές διαδικασίεςκαι εντατική έρευνα αυτών των μοντέλων με τη συστηματική χρήση της πλήρους ισχύος του νέου μαθηματικού μηχανισμού.

Τα σημαντικότερα επιτεύγματά του είναι οι νόμοι της κίνησης, που έθεσαν τα θεμέλια της μηχανικής ως επιστημονικού κλάδου. Ανακάλυψε το νόμο καθολική βαρύτητακαι ανέπτυξε λογισμό (διαφορικό και ολοκληρωτικό), που ήταν από τότε σημαντικά εργαλεία για τους φυσικούς και τους μαθηματικούς. Ο Νεύτων κατασκεύασε το πρώτο ανακλαστικό τηλεσκόπιο και ήταν ο πρώτος που χώρισε το φως σε φασματικά χρώματα χρησιμοποιώντας ένα πρίσμα. Μελέτησε επίσης τα φαινόμενα της θερμότητας, την ακουστική και τη συμπεριφορά των υγρών. Η μονάδα δύναμης, ο Νεύτωνας, ονομάζεται προς τιμήν του.

Ο Νεύτων ασχολήθηκε επίσης με τρέχοντα θεολογικά προβλήματα, αναπτύσσοντας μια ακριβή μεθοδολογική θεωρία. Χωρίς τη σωστή κατανόηση των ιδεών του Νεύτωνα, δεν θα μπορέσουμε να κατανοήσουμε πλήρως ούτε ένα σημαντικό μέρος του αγγλικού εμπειρισμού, ούτε τον Διαφωτισμό, ιδιαίτερα τον Γάλλο, ούτε τον ίδιο τον Καντ. Πράγματι, το «μυαλό» των Άγγλων εμπειριστών, περιορισμένο και ελεγχόμενο από την «εμπειρία», χωρίς την οποία δεν μπορεί πλέον να κινείται ελεύθερα και κατά βούληση στον κόσμο των οντοτήτων, είναι το «μυαλό» του Νεύτωνα.

Πρέπει να παραδεχτούμε ότι όλες αυτές οι ανακαλύψεις χρησιμοποιούνται ευρέως από τους ανθρώπους σύγχρονος κόσμοςσε ποικίλα επιστημονικά πεδία.

Σκοπός αυτού του δοκιμίου είναι να αναλύσει τις ανακαλύψεις του Ισαάκ Νεύτωνα και τη μηχανιστική εικόνα του κόσμου που διατύπωσε.

Για την επίτευξη αυτού του στόχου, λύνω με συνέπεια τις ακόλουθες εργασίες:

2. Εξετάστε τη ζωή και τα έργα του Νεύτωνα

μόνο γιατί στάθηκα στους ώμους γιγάντων»

Ι. Νεύτωνας

Ο Ισαάκ Νεύτων - Άγγλος μαθηματικός και φυσικός επιστήμονας, μηχανικός, αστρονόμος και φυσικός, ιδρυτής της κλασικής φυσικής - γεννήθηκε την ημέρα των Χριστουγέννων του 1642 (με το νέο στυλ - 4 Ιανουαρίου 1643) στο χωριό Woolsthorpe στο Lincolnshire.

Ο πατέρας του Ισαάκ Νεύτωνα, ένας φτωχός αγρότης, πέθανε λίγους μήνες πριν γεννηθεί ο γιος του, οπότε ως παιδί ο Ισαάκ βρισκόταν στη φροντίδα των συγγενών του. Ο Ισαάκ Νεύτων έλαβε την αρχική του εκπαίδευση και ανατροφή από τη γιαγιά του και στη συνέχεια σπούδασε στο σχολείο της πόλης του Γκράνθαμ.

Ως αγόρι, του άρεσε να φτιάχνει μηχανικά παιχνίδια, μοντέλα νερόμυλων και χαρταετούς. Αργότερα ήταν εξαιρετικός μύλος καθρεφτών, πρισμάτων και φακών.

Το 1661, ο Newton πήρε μια από τις κενές θέσεις για φτωχούς μαθητές στο Trinity College του Πανεπιστημίου του Κέμπριτζ. Το 1665 ο Νεύτων έλαβε το πτυχίο του. Φεύγοντας από τη φρίκη της πανώλης που σάρωσε την Αγγλία, ο Νεύτων έφυγε για την πατρίδα του Γούλστορπ για δύο χρόνια. Εδώ εργάζεται ενεργά και πολύ γόνιμα. Ο Νεύτων θεώρησε τα δύο χρόνια της πανούκλας - 1665 και 1666 - ως την περίοδο ακμής των δημιουργικών του δυνάμεων. Εδώ, κάτω από τα παράθυρα του σπιτιού του, φύτρωσε η διάσημη μηλιά: η ιστορία είναι ευρέως γνωστή ότι η ανακάλυψη της παγκόσμιας βαρύτητας από τον Νεύτωνα προκλήθηκε από την απροσδόκητη πτώση ενός μήλου από το δέντρο. Αλλά και άλλοι επιστήμονες είδαν την πτώση αντικειμένων και προσπάθησαν να το εξηγήσουν. Ωστόσο, κανείς δεν κατάφερε να το κάνει αυτό πριν από τον Νεύτωνα. Γιατί το μήλο δεν πέφτει πάντα στο πλάι, σκέφτηκε, αλλά κατευθείαν στο έδαφος; Σκέφτηκε για πρώτη φορά αυτό το πρόβλημα στα νιάτα του, αλλά δημοσίευσε τη λύση του μόλις είκοσι χρόνια αργότερα. Οι ανακαλύψεις του Νεύτωνα δεν ήταν τυχαία. Σκέφτηκε τα συμπεράσματά του για πολλή ώρα και τα δημοσίευσε μόνο όταν ήταν απολύτως σίγουρος για την ακρίβεια και την ακρίβειά τους. Ο Νεύτωνας διαπίστωσε ότι η κίνηση ενός μήλου που πέφτει, μιας πεταμένης πέτρας, της σελήνης και των πλανητών υπακούει στον γενικό νόμο της έλξης που λειτουργεί μεταξύ όλων των σωμάτων. Αυτός ο νόμος εξακολουθεί να παραμένει η βάση όλων των αστρονομικών υπολογισμών. Με τη βοήθειά του, οι επιστήμονες προβλέπουν με ακρίβεια τις ηλιακές εκλείψεις και υπολογίζουν τις τροχιές των διαστημικών σκαφών.

Επίσης στο Woolsthorpe, ξεκίνησαν τα περίφημα οπτικά πειράματα του Newton και γεννήθηκε η "μέθοδος των ροών" - οι απαρχές του διαφορικού και ολοκληρωτικού λογισμού.

Το 1668, ο Νεύτων πήρε το μεταπτυχιακό και άρχισε να αντικαθιστά τον δάσκαλό του, τον διάσημο μαθηματικό Μπάροου, στο πανεπιστήμιο. Μέχρι εκείνη τη στιγμή, ο Νεύτων κέρδιζε φήμη ως φυσικός.

Η τέχνη του γυαλίσματος καθρεφτών ήταν ιδιαίτερα χρήσιμη στον Νεύτωνα κατά την κατασκευή ενός τηλεσκοπίου για την παρατήρηση του έναστρου ουρανού. Το 1668, κατασκεύασε προσωπικά το πρώτο του ανακλαστικό τηλεσκόπιο. Έγινε το καμάρι όλης της Αγγλίας. Ο ίδιος ο Νεύτωνας εκτιμούσε ιδιαίτερα αυτή την εφεύρεση, η οποία του επέτρεψε να γίνει μέλος της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου. Ο Νεύτων έστειλε μια βελτιωμένη έκδοση του τηλεσκοπίου ως δώρο στον βασιλιά Κάρολο Β'.

Ο Νεύτων συγκέντρωσε μια μεγάλη συλλογή από διάφορα οπτικά όργανα και έκανε πειράματα με αυτά στο εργαστήριό του. Χάρη σε αυτά τα πειράματα, ο Newton ήταν ο πρώτος επιστήμονας που κατάλαβε την προέλευση των διαφόρων χρωμάτων στο φάσμα και εξήγησε σωστά τον πλούτο των χρωμάτων στη φύση. Αυτή η εξήγηση ήταν τόσο νέα και απροσδόκητη που ακόμη και οι μεγαλύτεροι επιστήμονες εκείνης της εποχής δεν την κατάλαβαν αμέσως και για πολλά χρόνια είχαν άγριες διαμάχες με τον Νεύτωνα.

Το 1669, ο Μπάροου του έδωσε τη Λουκάσια έδρα στο πανεπιστήμιο και από τότε, για πολλά χρόνια, ο Νεύτων έδινε διαλέξεις για τα μαθηματικά και την οπτική στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ.

Η φυσική και τα μαθηματικά πάντα βοηθούν το ένα το άλλο. Ο Νεύτων κατάλαβε πολύ καλά ότι η φυσική δεν μπορούσε να κάνει χωρίς μαθηματικά· δημιούργησε νέα μαθηματικές μεθόδους, από το οποίο γεννήθηκαν τα σύγχρονα ανώτερα μαθηματικά, γνωστά πλέον σε κάθε φυσικό και μηχανικό.

Το 1695 ονομάστηκε επιστάτης και από το 1699 - επικεφαλής διευθυντής του νομισματοκοπείου στο Λονδίνο και ίδρυσε εκεί την επιχείρηση νομισμάτων, πραγματοποιώντας την απαραίτητη μεταρρύθμιση. Ενώ υπηρετούσε ως επιθεωρητής του νομισματοκοπείου, ο Νεύτων πέρασε τον περισσότερο χρόνο του οργανώνοντας αγγλικά νομίσματα και προετοιμάζοντας τη δημοσίευση του έργου του από τα προηγούμενα χρόνια. Η κύρια επιστημονική κληρονομιά του Νεύτωνα περιέχεται στα κύρια έργα του - "Mathematical Principles of Natural Philosophy" και "Optics".

Μεταξύ άλλων, ο Νεύτων έδειξε ενδιαφέρον για την αλχημεία, την αστρολογία και τη θεολογία, και μάλιστα προσπάθησε να καθιερώσει μια βιβλική χρονολογία. Σπούδασε επίσης χημεία και μελέτη των ιδιοτήτων των μετάλλων. Ο μεγάλος επιστήμονας ήταν ένας πολύ σεμνός άνθρωπος. Ήταν συνεχώς απασχολημένος με τη δουλειά, τόσο παρασύρθηκε από αυτήν που ξέχασε να γευματίσει. Κοιμόταν μόνο τέσσερις ή πέντε ώρες τη νύχτα. Ο Νεύτων πέρασε τα τελευταία χρόνια της ζωής του στο Λονδίνο. Εδώ δημοσιεύει και αναδημοσιεύει τα επιστημονικά του έργα, εργάζεται πολύ ως πρόεδρος της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου, γράφει θεολογικές πραγματείες και έργα ιστοριογραφίας. Ο Ισαάκ Νεύτων ήταν ένας βαθιά θρησκευόμενος άνθρωπος, χριστιανός. Για αυτόν δεν υπήρχε σύγκρουση μεταξύ επιστήμης και θρησκείας. Ο συγγραφέας των μεγάλων «Αρχών» έγινε συγγραφέας των θεολογικών έργων «Σχόλια στο βιβλίο του Προφήτη Δανιήλ», «Αποκάλυψη», «Χρονολογία». Ο Νεύτων θεωρούσε εξίσου σημαντική τη μελέτη της φύσης και των Αγίων Γραφών. Ο Νεύτωνας, όπως πολλοί μεγάλοι επιστήμονες που γεννήθηκαν από την ανθρωπότητα, κατάλαβε ότι η επιστήμη και η θρησκεία είναι διαφορετικές μορφές κατανόησης της ύπαρξης που εμπλουτίζουν την ανθρώπινη συνείδηση ​​και δεν έψαξε εδώ για αντιφάσεις.

Ο Σερ Ισαάκ Νεύτων πέθανε στις 31 Μαρτίου 1727, σε ηλικία 84 ετών, και ετάφη στο Αβαείο του Γουέστμινστερ.

Η Νευτώνεια φυσική περιγράφει ένα μοντέλο του Σύμπαντος στο οποίο όλα φαίνεται να είναι προκαθορισμένα από γνωστούς φυσικούς νόμους. Και παρόλο που τον 20ο αιώνα ο Άλμπερτ Αϊνστάιν έδειξε ότι οι νόμοι του Νεύτωνα δεν ισχύουν σε ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός, οι νόμοι του Ισαάκ Νεύτωνα χρησιμοποιούνται για πολλούς σκοπούς στον σύγχρονο κόσμο.

Επιστημονικές ανακαλύψεις

Η επιστημονική κληρονομιά του Νεύτωνα συνοψίζεται σε τέσσερις βασικούς τομείς: μαθηματικά, μηχανική, αστρονομία και οπτική.

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στη συμβολή του σε αυτές τις επιστήμες.

Μαθηματικάατικά

Ο Νεύτων έκανε τις πρώτες του μαθηματικές ανακαλύψεις στα φοιτητικά του χρόνια: την ταξινόμηση των αλγεβρικών καμπυλών 3ης τάξης (οι καμπύλες 2ης τάξης μελετήθηκαν από τον Fermat) και η διωνυμική επέκταση ενός αυθαίρετου (όχι απαραίτητα ακέραιου) βαθμού, από την οποία η θεωρία του Νεύτωνα άπειρων σειρών ξεκίνησε - μια νέα και ισχυρή ανάλυση εργαλείου. Ο Νεύτων θεώρησε την επέκταση σειρών ως την κύρια και γενική μέθοδο ανάλυσης συναρτήσεων και σε αυτό το θέμα έφτασε στα ύψη της μαεστρίας. Χρησιμοποίησε σειρές για να υπολογίσει πίνακες, να λύσει εξισώσεις (συμπεριλαμβανομένων των διαφορικών) και να μελετήσει τη συμπεριφορά των συναρτήσεων. Ο Newton μπόρεσε να αποκτήσει επεκτάσεις για όλες τις λειτουργίες που ήταν τυπικές εκείνη την εποχή.

Ο Νεύτωνας ανέπτυξε διαφορικό και ολοκληρωτικό λογισμό ταυτόχρονα με τον G. Leibniz (λίγο νωρίτερα) και ανεξάρτητα από αυτόν. Πριν από τον Νεύτωνα, οι πράξεις με απειροελάχιστα δεν συνδέονταν σε μια ενιαία θεωρία και είχαν τον χαρακτήρα μεμονωμένων έξυπνων τεχνικών. Η δημιουργία μιας συστημικής μαθηματικής ανάλυσης ανάγει την επίλυση σχετικών προβλημάτων, σε μεγάλο βαθμό, στο τεχνικό επίπεδο. Εμφανίστηκε ένα σύμπλεγμα εννοιών, πράξεων και συμβόλων, που έγινε η αφετηρία περαιτέρω ανάπτυξημαθηματικά. Ο επόμενος αιώνας, ο 18ος αιώνας, ήταν ένας αιώνας ταχείας και εξαιρετικά επιτυχημένης ανάπτυξης των αναλυτικών μεθόδων.

Ίσως ο Newton ήρθε στην ιδέα της ανάλυσης μέσω μεθόδων διαφοράς, τις οποίες μελέτησε πολύ και βαθιά. Είναι αλήθεια ότι στις «Αρχές» του ο Νεύτων σχεδόν δεν χρησιμοποίησε απειροελάχιστα, ακολουθώντας αρχαίες (γεωμετρικές) μεθόδους απόδειξης, αλλά σε άλλα έργα τις χρησιμοποίησε ελεύθερα.

Το σημείο εκκίνησης για τον διαφορικό και ολοκληρωτικό λογισμό ήταν τα έργα του Cavalieri και ιδιαίτερα του Fermat, ο οποίος γνώριζε ήδη πώς (για αλγεβρικές καμπύλες) να σχεδιάζει εφαπτομένες, να βρίσκει άκρα, σημεία καμπής και καμπυλότητα καμπύλης και να υπολογίζει το εμβαδόν του τμήματός της. . Μεταξύ άλλων προκατόχων, ο ίδιος ο Νεύτων ονόμασε τους Wallis, Barrow και τον Σκωτσέζο επιστήμονα James Gregory. Δεν υπήρχε ακόμη έννοια συνάρτησης· ερμήνευσε όλες τις καμπύλες κινηματικά ως τροχιές ενός κινούμενου σημείου.

Ήδη ως μαθητής, ο Newton συνειδητοποίησε ότι η διαφοροποίηση και η ολοκλήρωση είναι αμοιβαία αντίστροφες πράξεις. Αυτό το θεμελιώδες θεώρημα της ανάλυσης είχε ήδη εμφανιστεί λίγο-πολύ καθαρά στα έργα των Torricelli, Gregory και Barrow, αλλά μόνο ο Newton συνειδητοποίησε ότι σε αυτή τη βάση ήταν δυνατό να ληφθούν όχι μόνο μεμονωμένες ανακαλύψεις, αλλά ένας ισχυρός συστημικός λογισμός, παρόμοιος με την άλγεβρα. με σαφείς κανόνες και γιγάντιες δυνατότητες.

Για σχεδόν 30 χρόνια ο Newton δεν έκανε τον κόπο να δημοσιεύσει την έκδοσή του για την ανάλυση, αν και με επιστολές (ιδίως προς τον Leibniz) μοιράστηκε πρόθυμα πολλά από αυτά που είχε επιτύχει. Εν τω μεταξύ, η εκδοχή του Leibniz είχε εξαπλωθεί ευρέως και ανοιχτά σε όλη την Ευρώπη από το 1676. Μόνο το 1693 εμφανίστηκε η πρώτη παρουσίαση της έκδοσης του Νεύτωνα - με τη μορφή παραρτήματος στην Πραγματεία του Wallis για την Άλγεβρα. Πρέπει να παραδεχτούμε ότι η ορολογία και ο συμβολισμός του Νεύτωνα είναι μάλλον αδέξια σε σύγκριση με του Leibniz: ροή (παράγωγο), fluente (αντιπαράγωγο), ροπή μεγέθους (διαφορικό) κ.λπ. Μόνο η σημείωση του Newton «διατηρείται στα μαθηματικά». ο» για απειροελάχιστο dt(ωστόσο, αυτό το γράμμα χρησιμοποιήθηκε νωρίτερα από τον Γρηγόριο με την ίδια έννοια), καθώς και η τελεία πάνω από το γράμμα ως σύμβολο του παραγώγου σε σχέση με το χρόνο.

Ο Newton δημοσίευσε μια αρκετά πλήρη δήλωση των αρχών της ανάλυσης μόνο στο έργο "On the Quadrature of Curves" (1704), που επισυνάπτεται στη μονογραφία του "Optics". Σχεδόν όλο το υλικό που παρουσιάστηκε ήταν έτοιμο στις δεκαετίες του 1670 και του 1680, αλλά μόνο τώρα ο Γρηγόρης και ο Χάλεϋ έπεισαν τον Νεύτωνα να δημοσιεύσει το έργο, το οποίο, 40 χρόνια αργότερα, έγινε το πρώτο έντυπο έργο του Νεύτωνα στην ανάλυση. Εδώ, ο Νεύτωνας εισήγαγε παράγωγα υψηλότερων τάξεων, βρήκε τις τιμές των ολοκληρωμάτων διαφόρων ορθολογικών και παράλογων συναρτήσεων και έδωσε παραδείγματα λύσεων διαφορικές εξισώσεις 1η παραγγελία.

Το 1707 εκδόθηκε το βιβλίο «Universal Arithmetic». Παρουσιάζει μια ποικιλία αριθμητικών μεθόδων. Ο Νεύτωνας έδινε πάντα μεγάλη προσοχή στην κατά προσέγγιση λύση των εξισώσεων. Η περίφημη μέθοδος του Νεύτωνα κατέστησε δυνατή την εύρεση των ριζών των εξισώσεων με ασύλληπτη ταχύτητα και ακρίβεια (δημοσιεύτηκε στην Άλγεβρα του Wallis, 1685). Μοντέρνα εμφάνισηΗ επαναληπτική μέθοδος του Νεύτωνα εισήχθη από τον Joseph Raphson (1690).

Το 1711, μετά από 40 χρόνια, δημοσιεύτηκε τελικά η Ανάλυση με εξισώσεις με άπειρο αριθμό όρων. Σε αυτό το έργο, ο Newton εξερευνά τόσο τις αλγεβρικές όσο και τις «μηχανικές» καμπύλες (κυκλοειδές, τετράγωνο) με την ίδια ευκολία. Εμφανίζονται μερικά παράγωγα. Την ίδια χρονιά δημοσιεύτηκε η «Μέθοδος των διαφορών», όπου ο Νεύτωνας πρότεινε έναν τύπο παρεμβολής για την πραγματοποίηση (n+1)σημεία δεδομένων με ίσα ή άνισα απέχοντα τετμημένα του πολυωνύμου n-η σειρά. Αυτό είναι ένα ανάλογο διαφοράς του τύπου του Taylor.

Το 1736, το τελευταίο έργο, «Η Μέθοδος των Ροών και των Άπειρων Σειρών», δημοσιεύτηκε μετά θάνατον, σημαντικά προηγμένο σε σύγκριση με το «Ανάλυση με Εξισώσεις». Παρέχει πολυάριθμα παραδείγματα εύρεσης άκρων, εφαπτομένων και κανονικών, υπολογισμού ακτίνων και κέντρων καμπυλότητας σε καρτεσιανές και πολικές συντεταγμένες, εύρεση σημείων καμπής κ.λπ. Στην ίδια εργασία πραγματοποιήθηκαν τετραγωνισμοί και ισιώσεις διαφόρων καμπυλών.

Πρέπει να σημειωθεί ότι ο Newton όχι μόνο ανέπτυξε την ανάλυση αρκετά πλήρως, αλλά έκανε επίσης μια προσπάθεια να τεκμηριώσει αυστηρά τις αρχές της. Εάν ο Λάιμπνιτς έτεινε στην ιδέα των πραγματικών απειροελάχιστων, τότε ο Νεύτων πρότεινε (στα Principia) μια γενική θεωρία μετάβασης στα όρια, την οποία κάπως εύθυμα ονόμασε «μέθοδος πρώτης και τελευταίας σχέσης». Ο σύγχρονος όρος «όριο» (lat. ασβέστης), αν και δεν υπάρχει σαφής περιγραφή της ουσίας αυτού του όρου, υπονοώντας μια διαισθητική κατανόηση. Η θεωρία των ορίων εκτίθεται σε 11 λήμματα στο Βιβλίο Ι των Στοιχείων. ένα λήμμα υπάρχει επίσης στο βιβλίο II. Δεν υπάρχει αριθμητική των ορίων, δεν υπάρχει καμία απόδειξη για τη μοναδικότητα του ορίου και η σύνδεσή του με τα απειροελάχιστα δεν έχει αποκαλυφθεί. Ωστόσο, ο Newton σωστά επισημαίνει τη μεγαλύτερη αυστηρότητα αυτής της προσέγγισης σε σύγκριση με την «τραχύ» μέθοδο των αδιαίρετων. Ωστόσο, στο Βιβλίο ΙΙ, εισάγοντας «στιγμές» (διαφορικά), ο Νεύτωνας συγχέει και πάλι το θέμα, θεωρώντας τες στην πραγματικότητα ως απειροελάχιστα.

Είναι αξιοσημείωτο ότι ο Νεύτων δεν ενδιαφερόταν καθόλου για τη θεωρία αριθμών. Προφανώς, η φυσική ήταν πολύ πιο κοντά στα μαθηματικά γι 'αυτόν.

Μηχανική

Στον τομέα της μηχανικής, ο Νεύτων όχι μόνο ανέπτυξε τις αρχές του Γαλιλαίου και άλλων επιστημόνων, αλλά έδωσε και νέες αρχές, για να μην αναφέρουμε πολλά αξιόλογα μεμονωμένα θεωρήματα.

Η αξία του Νεύτωνα βρίσκεται στη λύση δύο θεμελιωδών προβλημάτων.

Δημιουργία μιας αξιωματικής βάσης για τη μηχανική, που ουσιαστικά μετέφερε αυτή την επιστήμη στην κατηγορία των αυστηρών μαθηματικών θεωριών.

Δημιουργία δυναμικής που συνδέει τη συμπεριφορά του σώματος με τα χαρακτηριστικά των εξωτερικών επιρροών (δυνάμεων) σε αυτό.

Επιπλέον, ο Νεύτωνας έθαψε τελικά την ιδέα, ριζωμένη από την αρχαιότητα, ότι οι νόμοι της κίνησης της γης και της ουράνια σώματατελείως διαφορετικό. Στο μοντέλο του για τον κόσμο, ολόκληρο το Σύμπαν υπόκειται σε ομοιόμορφους νόμους που μπορούν να διατυπωθούν μαθηματικά.

Σύμφωνα με τον ίδιο τον Νεύτωνα, ο Γαλιλαίος καθιέρωσε τις αρχές που ο Νεύτων ονόμασε τους «πρώτους δύο νόμους της κίνησης»· εκτός από αυτούς τους δύο νόμους, ο Νεύτων διατύπωσε έναν τρίτο νόμο της κίνησης.

Ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα

Κάθε σώμα παραμένει σε κατάσταση ηρεμίας ή ομοιόμορφης ευθύγραμμης κίνησης μέχρις ότου κάποια δύναμη ασκήσει πάνω του και το αναγκάσει να αλλάξει αυτή την κατάσταση.

Αυτός ο νόμος ορίζει ότι εάν οποιοδήποτε υλικό σωματίδιο ή σώμα μείνει απλά αδιατάρακτο, θα συνεχίσει να κινείται σε ευθεία γραμμή από μόνο του με σταθερή ταχύτητα. Εάν ένα σώμα κινείται ομοιόμορφα σε ευθεία γραμμή, θα συνεχίσει να κινείται σε ευθεία γραμμή με σταθερή ταχύτητα. Εάν το σώμα είναι σε ηρεμία, θα παραμείνει σε ηρεμία έως ότου κάποιος ασκήσει πίεση σε αυτό. εξωτερικές δυνάμεις. Για να μετακινήσετε απλώς ένα φυσικό σώμα από τη θέση του, πρέπει να εφαρμοστεί μια εξωτερική δύναμη σε αυτό. Για παράδειγμα, ένα αεροπλάνο: δεν θα κινηθεί ποτέ μέχρι να εκκινήσουν οι κινητήρες. Φαίνεται ότι η παρατήρηση είναι αυτονόητη, ωστόσο, μόλις κάποιος αποσπάσει την προσοχή από την ευθύγραμμη κίνηση, παύει να φαίνεται έτσι. Όταν ένα σώμα κινείται αδρανειακά κατά μήκος μιας κλειστής κυκλικής τροχιάς, η ανάλυσή του από τη θέση του πρώτου νόμου του Νεύτωνα επιτρέπει μόνο τον ακριβή προσδιορισμό των χαρακτηριστικών του.

Ένα άλλο παράδειγμα: ένα σφυρί στίβου - μια μπάλα στην άκρη μιας χορδής που περιστρέφετε γύρω από το κεφάλι σας. Σε αυτή την περίπτωση, ο πυρήνας δεν κινείται σε ευθεία γραμμή, αλλά σε κύκλο - που σημαίνει, σύμφωνα με τον πρώτο νόμο του Νεύτωνα, κάτι τον εμποδίζει. αυτό το «κάτι» είναι η κεντρομόλος δύναμη που εφαρμόζεται στον πυρήνα, περιστρέφοντάς τον. Στην πραγματικότητα, είναι αρκετά αισθητό - η λαβή ενός σφυριού στίβου ασκεί σημαντική πίεση στις παλάμες σας. Εάν ξεσφίξετε το χέρι σας και αφήσετε το σφυρί, αυτό - ελλείψει εξωτερικών δυνάμεων - θα ξεκινήσει αμέσως σε ευθεία γραμμή. Θα ήταν πιο σωστό να πούμε ότι έτσι θα συμπεριφερθεί το σφυρί ιδανικές συνθήκες(για παράδειγμα, σε απώτερο διάστημα), αφού υπό την επίδραση της βαρυτικής έλξης της Γης θα πετάξει αυστηρά σε ευθεία γραμμή μόνο τη στιγμή που θα την αφήσετε να φύγει και στο μέλλον η διαδρομή πτήσης θα αποκλίνει όλο και περισσότερο προς την κατεύθυνση η επιφάνεια της γης. Εάν προσπαθήσετε πραγματικά να απελευθερώσετε το σφυρί, αποδεικνύεται ότι το σφυρί που απελευθερώνεται από μια κυκλική τροχιά θα ταξιδεύει αυστηρά κατά μήκος μιας ευθείας γραμμής, η οποία είναι εφαπτομένη (κάθετη στην ακτίνα του κύκλου κατά μήκος του οποίου περιστρέφεται) με γραμμική ταχύτητα ίση στην ταχύτητα της επανάστασής του στην «τροχία».

Αν αντικαταστήσουμε τον πυρήνα ενός σφυριού στίβου με έναν πλανήτη, το σφυρί με τον Ήλιο και τη χορδή με τη δύναμη της βαρυτικής έλξης, θα έχουμε ένα Νευτώνειο μοντέλο ηλιακό σύστημα.

Εκ πρώτης όψεως, μια τέτοια ανάλυση του τι συμβαίνει όταν ένα σώμα περιστρέφεται γύρω από ένα άλλο σε κυκλική τροχιά φαίνεται αυτονόητη, αλλά δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι ενσωματώνει μια ολόκληρη σειρά από συμπεράσματα καλύτερους εκπροσώπουςεπιστημονική σκέψη της προηγούμενης γενιάς (απλώς θυμηθείτε τον Galileo Galilei). Το πρόβλημα εδώ είναι ότι όταν κινείται σε μια ακίνητη κυκλική τροχιά, το ουράνιο (και οποιοδήποτε άλλο) σώμα φαίνεται πολύ γαλήνιο και φαίνεται να βρίσκεται σε μια κατάσταση σταθερής δυναμικής και κινηματικής ισορροπίας. Ωστόσο, αν το δεις, διατηρείται μόνο το μέτρο (απόλυτη τιμή) της γραμμικής ταχύτητας ενός τέτοιου σώματος, ενώ η κατεύθυνσή του αλλάζει συνεχώς υπό την επίδραση της δύναμης της βαρυτικής έλξης. Αυτό σημαίνει ότι το ουράνιο σώμα κινείται με ομοιόμορφη επιτάχυνση. Ο ίδιος ο Νεύτωνας αποκάλεσε την επιτάχυνση «αλλαγή κίνησης».

Ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα παίζει επίσης έναν άλλο σημαντικό ρόλο από την άποψη της στάσης των φυσικών επιστημόνων στη φύση του υλικού κόσμου. Υπονοεί ότι οποιαδήποτε αλλαγή στο σχέδιο κίνησης ενός σώματος υποδηλώνει την παρουσία εξωτερικών δυνάμεων που δρουν σε αυτό. Για παράδειγμα, εάν τα ρινίσματα σιδήρου αναπηδούν και κολλήσουν σε έναν μαγνήτη ή τα ρούχα που έχουν στεγνώσει σε στεγνωτήριο πλυντηρίου κολλάνε μεταξύ τους και στεγνώνουν μεταξύ τους, μπορούμε να υποστηρίξουμε ότι αυτά τα φαινόμενα είναι αποτέλεσμα φυσικών δυνάμεων (στα παραδείγματα που δίνονται, αυτά είναι τα δυνάμεις μαγνητικής και ηλεκτροστατικής έλξης, αντίστοιχα) .

ΣΕΔεύτερος νόμος του Νεύτωνα

Η μεταβολή της κίνησης είναι ανάλογη της κινητήριας δύναμης και κατευθύνεται κατά μήκος της ευθείας γραμμής κατά την οποία ενεργεί αυτή η δύναμη.

Εάν ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα βοηθά στον προσδιορισμό του εάν ένα σώμα βρίσκεται υπό την επίδραση εξωτερικών δυνάμεων, τότε ο δεύτερος νόμος περιγράφει τι συμβαίνει σε ένα φυσικό σώμα υπό την επιρροή τους. Όσο μεγαλύτερο είναι το άθροισμα των εξωτερικών δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα, λέει αυτός ο νόμος, τόσο μεγαλύτερη είναι η επιτάχυνση που αποκτά το σώμα. Αυτή τη φορά. Ταυτόχρονα, όσο πιο μαζικό είναι το σώμα στο οποίο ασκείται ίση ποσότητα εξωτερικών δυνάμεων, τόσο λιγότερη επιτάχυνση αποκτά. Αυτά είναι δύο. Διαισθητικά, αυτά τα δύο γεγονότα φαίνονται αυτονόητα και σε μαθηματική μορφή γράφονται ως εξής:

όπου F είναι δύναμη, m είναι μάζα και επιτάχυνση. Αυτή είναι ίσως η πιο χρήσιμη και πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη από όλες τις εξισώσεις της φυσικής. Αρκεί να γνωρίζουμε το μέγεθος και την κατεύθυνση όλων των δυνάμεων που δρουν σε ένα μηχανικό σύστημα, και τη μάζα των υλικών σωμάτων από τα οποία αποτελείται, και μπορεί κανείς να υπολογίσει τη συμπεριφορά του στο χρόνο με απόλυτη ακρίβεια.

Είναι ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα που δίνει σε όλη την κλασική μηχανική την ιδιαίτερη γοητεία της - αρχίζει να φαίνεται σαν ολόκληρος ο φυσικός κόσμος να είναι δομημένος σαν το πιο ακριβές χρονόμετρο, και τίποτα σε αυτόν δεν ξεφεύγει από το βλέμμα ενός περίεργου παρατηρητή. Πείτε μου τις χωρικές συντεταγμένες και τις ταχύτητες όλων των υλικών σημείων στο Σύμπαν, σαν να μας λέει ο Νεύτωνας, πείτε μου την κατεύθυνση και την ένταση όλων των δυνάμεων που δρουν σε αυτό και θα σας προβλέψω οποιαδήποτε από τις μελλοντικές του καταστάσεις. Και αυτή η άποψη για τη φύση των πραγμάτων στο Σύμπαν υπήρχε μέχρι την εμφάνιση της κβαντικής μηχανικής.

Τρίτος νόμος του Νεύτωνα

Η δράση είναι πάντα ίση και ακριβώς αντίθετη από την αντίδραση, δηλαδή οι ενέργειες δύο σωμάτων μεταξύ τους είναι πάντα ίσες και κατευθύνονται σε αντίθετες κατευθύνσεις.

Αυτός ο νόμος ορίζει ότι αν το σώμα Α ενεργεί με μια ορισμένη δύναμη στο σώμα Β, τότε το σώμα Β ενεργεί επίσης στο σώμα Α με δύναμη ίση σε μέγεθος και αντίθετη κατεύθυνση. Με άλλα λόγια, όταν στέκεστε στο πάτωμα, ασκείτε μια δύναμη στο πάτωμα που είναι ανάλογη με τη μάζα του σώματός σας. Σύμφωνα με τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα, το δάπεδο ταυτόχρονα ενεργεί πάνω σας με την ίδια απολύτως δύναμη, αλλά δεν κατευθύνεται προς τα κάτω, αλλά αυστηρά προς τα πάνω. Αυτός ο νόμος δεν είναι δύσκολο να δοκιμαστεί πειραματικά: νιώθεις συνεχώς τη γη να πιέζει τα πέλματά σου.

Εδώ είναι σημαντικό να κατανοήσουμε και να θυμηθούμε ότι ο Νεύτωνας μιλά για δύο δυνάμεις τελείως διαφορετικών φύσεων και κάθε δύναμη δρα στο «δικό της» αντικείμενο. Όταν ένα μήλο πέφτει από ένα δέντρο, είναι η Γη που ενεργεί στο μήλο με τη δύναμη της βαρυτικής του έλξης (με αποτέλεσμα το μήλο να ορμά ομοιόμορφα προς την επιφάνεια της Γης), αλλά ταυτόχρονα και το μήλο έλκει τη Γη προς τον εαυτό της με την ίδια δύναμη. Και το γεγονός ότι μας φαίνεται ότι είναι το μήλο που πέφτει στη Γη, και όχι το αντίστροφο, είναι ήδη συνέπεια του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα. Η μάζα ενός μήλου σε σύγκριση με τη μάζα της Γης είναι ασύγκριτα χαμηλή, επομένως είναι η επιτάχυνσή του που είναι αντιληπτή στο μάτι του παρατηρητή. Η μάζα της Γης, σε σύγκριση με τη μάζα ενός μήλου, είναι τεράστια, επομένως η επιτάχυνσή της είναι σχεδόν ανεπαίσθητη. (Αν πέσει ένα μήλο, το κέντρο της Γης κινείται προς τα πάνω κατά μια απόσταση μικρότερη από την ακτίνα του ατομικού πυρήνα.)

Έχοντας καθιερώσει τους γενικούς νόμους της κίνησης, ο Νεύτωνας συνήγαγε από αυτούς πολλά συμπεράσματα και θεωρήματα που του επέτρεψαν να αναπτύξει θεωρητική μηχανικήσε υψηλό βαθμό τελειότητας. Με τη βοήθεια αυτών των θεωρητικών αρχών, συνάγει λεπτομερώς τον νόμο της βαρύτητας του από τους νόμους του Κέπλερ και στη συνέχεια λύνει το αντίστροφο πρόβλημα, δηλαδή δείχνει ποια θα πρέπει να είναι η κίνηση των πλανητών αν δεχθούμε τον νόμο της βαρύτητας ως αποδεδειγμένο.

Η ανακάλυψη του Νεύτωνα οδήγησε στη δημιουργία μιας νέας εικόνας του κόσμου, σύμφωνα με την οποία όλοι οι πλανήτες που βρίσκονται σε κολοσσιαίες αποστάσεις μεταξύ τους συνδέονται σε ένα σύστημα. Με αυτόν τον νόμο, ο Νεύτων έθεσε τα θεμέλια για έναν νέο κλάδο της αστρονομίας.

Αστρονομία

Η ίδια η ιδέα των βαρυτικών σωμάτων το ένα προς το άλλο εμφανίστηκε πολύ πριν από τον Νεύτωνα και εκφράστηκε πιο προφανώς από τον Κέπλερ, ο οποίος σημείωσε ότι το βάρος των σωμάτων είναι παρόμοιο με τη μαγνητική έλξη και εκφράζει την τάση των σωμάτων να συνδέονται. Ο Κέπλερ έγραψε ότι η Γη και η Σελήνη θα κινούνταν η μία προς την άλλη εάν δεν κρατούνταν στις τροχιές τους από μια αντίστοιχη δύναμη. Ο Χουκ έφτασε κοντά στη διατύπωση του νόμου της βαρύτητας. Ο Νεύτωνας πίστευε ότι ένα σώμα που πέφτει, λόγω του συνδυασμού της κίνησής του με την κίνηση της Γης, θα περιέγραφε μια ελικοειδή γραμμή. Ο Hooke έδειξε ότι μια ελικοειδής γραμμή επιτυγχάνεται μόνο εάν ληφθεί υπόψη η αντίσταση του αέρα και ότι στο κενό η κίνηση πρέπει να είναι ελλειπτική - μιλάμε για αληθινή κίνηση, δηλαδή για μια κίνηση που θα μπορούσαμε να παρατηρήσουμε εάν εμείς οι ίδιοι δεν συμμετέχουμε στην κίνηση του πλανήτη.

Έχοντας ελέγξει τα συμπεράσματα του Χουκ, ο Νεύτωνας ήταν πεπεισμένος ότι ένα σώμα που εκτοξεύτηκε με επαρκή ταχύτητα, ενώ την ίδια στιγμή ήταν υπό την επίδραση της βαρύτητας, θα μπορούσε πράγματι να περιγράψει μια ελλειπτική διαδρομή. Αναλογιζόμενος αυτό το θέμα, ο Νεύτωνας ανακάλυψε το περίφημο θεώρημα σύμφωνα με το οποίο ένα σώμα υπό την επίδραση μιας ελκτικής δύναμης παρόμοιας με τη δύναμη της βαρύτητας περιγράφει πάντα κάποια κωνική τομή, δηλαδή μια από τις καμπύλες που λαμβάνονται όταν ένας κώνος τέμνει ένα επίπεδο (έλλειψη , υπερβολή, παραβολή και σε ειδικές περιπτώσεις κύκλος και ευθεία). Επιπλέον, ο Newton βρήκε ότι το κέντρο έλξης, δηλαδή το σημείο στο οποίο συγκεντρώνεται η δράση όλων των ελκτικών δυνάμεων που δρουν σε ένα κινούμενο σημείο, βρίσκεται στο επίκεντρο της καμπύλης που περιγράφεται. Έτσι, το κέντρο του Ήλιου βρίσκεται (περίπου) στο κοινό επίκεντρο των ελλείψεων που περιγράφονται από τους πλανήτες.

Έχοντας επιτύχει τέτοια αποτελέσματα, ο Νεύτων αμέσως είδε ότι είχε αντλήσει θεωρητικά, δηλαδή με βάση τις αρχές της ορθολογικής μηχανικής, έναν από τους νόμους του Κέπλερ, ο οποίος δηλώνει ότι τα κέντρα των πλανητών περιγράφουν ελλείψεις και ότι το κέντρο του Ήλιου βρίσκεται στο εστίαση των τροχιών τους. Όμως ο Νεύτωνας δεν αρκέστηκε σε αυτή τη βασική συμφωνία μεταξύ θεωρίας και παρατήρησης. Ήθελε να βεβαιωθεί εάν ήταν δυνατό, χρησιμοποιώντας τη θεωρία, να υπολογίσουμε πραγματικά τα στοιχεία των πλανητικών τροχιών, δηλαδή να προβλέψουμε όλες τις λεπτομέρειες των πλανητικών κινήσεων;

Θέλοντας να βεβαιωθεί εάν η δύναμη της βαρύτητας, που προκαλεί την πτώση των σωμάτων στη Γη, είναι όντως ταυτόσημη με τη δύναμη που κρατά τη Σελήνη στην τροχιά της, ο Νεύτων άρχισε να υπολογίζει, αλλά, μη έχοντας βιβλία στο χέρι, χρησιμοποίησε μόνο το πιο πρόχειρα δεδομένα. Ο υπολογισμός έδειξε ότι με τέτοια αριθμητικά δεδομένα, η δύναμη της βαρύτητας είναι μεγαλύτερη από τη δύναμη που κρατά τη Σελήνη στην τροχιά της κατά ένα έκτο, και σαν να υπήρχε κάποιος λόγος που αντιτίθεται στην κίνηση της Σελήνης.

Μόλις ο Newton έμαθε για τη μέτρηση του μεσημβρινού που έκανε ο Γάλλος επιστήμονας Picard, έκανε αμέσως νέους υπολογισμούς και, προς μεγάλη του χαρά, πείστηκε ότι οι μακροχρόνιες απόψεις του επιβεβαιώθηκαν πλήρως. Η δύναμη που προκαλεί την πτώση των σωμάτων στη Γη αποδείχθηκε ότι είναι ακριβώς ίση με αυτή που ελέγχει την κίνηση της Σελήνης.

Αυτό το συμπέρασμα ήταν ο υψηλότερος θρίαμβος για τον Νεύτωνα. Τώρα τα λόγια του είναι απολύτως δικαιολογημένα: «Η ιδιοφυΐα είναι η υπομονή μιας σκέψης συγκεντρωμένης προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση». Όλες οι βαθιές υποθέσεις του και οι πολυετείς υπολογισμοί του αποδείχθηκαν σωστές. Τώρα ήταν πλήρως και τελικά πεπεισμένος για τη δυνατότητα δημιουργίας ενός ολόκληρου συστήματος του σύμπαντος βασισμένου σε μια απλή και μεγάλη αρχή. Όλες οι πολύπλοκες κινήσεις της Σελήνης, των πλανητών ακόμα και των κομητών που περιπλανώνται στον ουρανό του έγιναν εντελώς ξεκάθαρες. Κατέστη δυνατή η επιστημονική πρόβλεψη των κινήσεων όλων των σωμάτων στο Ηλιακό Σύστημα, και ίσως του ίδιου του Ήλιου, ακόμη και των αστεριών και των αστρικών συστημάτων.

Ο Νεύτωνας πρότεινε στην πραγματικότητα μια ολιστική μαθηματικό μοντέλο:

νόμος της βαρύτητας?

νόμος της κίνησης (δεύτερος νόμος του Νεύτωνα).

σύστημα μεθόδων για μαθηματική έρευνα (μαθηματική ανάλυση).

Συνολικά, αυτή η τριάδα είναι επαρκής για μια πλήρη μελέτη των πιο περίπλοκων κινήσεων των ουράνιων σωμάτων, δημιουργώντας έτσι τα θεμέλια της ουράνιας μηχανικής. Έτσι, μόνο με τα έργα του Νεύτωνα ξεκινά η επιστήμη της δυναμικής, συμπεριλαμβανομένης της εφαρμογής στην κίνηση των ουράνιων σωμάτων. Πριν από τη δημιουργία της θεωρίας της σχετικότητας και της κβαντικής μηχανικής, δεν χρειάζονταν θεμελιώδεις τροποποιήσεις σε αυτό το μοντέλο, αν και η μαθηματική συσκευή αποδείχθηκε απαραίτητη για σημαντική ανάπτυξη.

Ο νόμος της βαρύτητας κατέστησε δυνατή την επίλυση όχι μόνο προβλημάτων της ουράνιας μηχανικής, αλλά και ορισμένων φυσικών και αστροφυσικών προβλημάτων. Ο Νεύτωνας υπέδειξε μια μέθοδο για τον προσδιορισμό της μάζας του Ήλιου και των πλανητών. Ανακάλυψε την αιτία της παλίρροιας: τη βαρύτητα της Σελήνης (ακόμη και ο Γαλιλαίος θεωρούσε τις παλίρροιες ως φυγόκεντρο φαινόμενο). Επιπλέον, έχοντας επεξεργαστεί δεδομένα πολλών ετών για το ύψος της παλίρροιας, υπολόγισε τη μάζα της Σελήνης με καλή ακρίβεια. Μια άλλη συνέπεια της βαρύτητας ήταν η μετάπτωση του άξονα της γης. Ο Νεύτων ανακάλυψε ότι λόγω της λοξότητας της Γης στους πόλους, ο άξονας της γης υφίσταται μια σταθερή αργή μετατόπιση με περίοδο 26.000 ετών υπό την επίδραση της έλξης της Σελήνης και του Ήλιου. Έτσι, το αρχαίο πρόβλημα της «προσμονής των ισημεριών» (πρώτο σημειώθηκε από τον Ίππαρχο) βρήκε μια επιστημονική εξήγηση.

Η θεωρία της βαρύτητας του Νεύτωνα προκάλεσε πολλά χρόνια συζητήσεων και κριτικής για την έννοια της δράσης μεγάλης εμβέλειας που υιοθετήθηκε σε αυτήν. Ωστόσο, οι εξαιρετικές επιτυχίες της ουράνιας μηχανικής τον 18ο αιώνα επιβεβαίωσαν την άποψη για την επάρκεια του Νευτώνειου μοντέλου. Οι πρώτες παρατηρούμενες αποκλίσεις από τη θεωρία του Νεύτωνα στην αστρονομία (μετατόπιση στο περιήλιο του Ερμή) ανακαλύφθηκαν μόλις 200 χρόνια αργότερα. Σύντομα αυτές οι αποκλίσεις εξηγήθηκαν γενική θεωρίασχετικότητα (GTR); Η θεωρία του Νεύτωνα αποδείχθηκε ότι ήταν μια κατά προσέγγιση εκδοχή της. Η γενική σχετικότητα γέμισε επίσης τη θεωρία της βαρύτητας με φυσικό περιεχόμενο, υποδεικνύοντας τον υλικό φορέα της δύναμης έλξης - τη μέτρηση του χωροχρόνου, και κατέστησε δυνατή την απαλλαγή από τη δράση μεγάλης εμβέλειας.

Οπτική

Ο Νεύτων έκανε θεμελιώδεις ανακαλύψεις στην οπτική. Κατασκεύασε το πρώτο τηλεσκόπιο καθρέφτη (ανακλαστήρας), στο οποίο, σε αντίθεση με τα τηλεσκόπια αμιγώς φακού, δεν υπήρχε χρωματική εκτροπή. Μελέτησε επίσης λεπτομερώς τη διασπορά του φωτός, έδειξε ότι το λευκό φως αποσυντίθεται στα χρώματα του ουράνιου τόξου λόγω της διαφορετικής διάθλασης των ακτίνων διαφορετικών χρωμάτων όταν διέρχεται από ένα πρίσμα και έθεσε τις βάσεις για μια σωστή θεωρία χρωμάτων. Ο Νεύτωνας δημιούργησε τη μαθηματική θεωρία των δακτυλίων παρεμβολής που ανακάλυψε ο Χουκ, οι οποίοι έκτοτε ονομάζονται «δακτύλιοι του Νεύτωνα». Σε μια επιστολή προς τον Flamsteed, περιέγραψε μια λεπτομερή θεωρία της αστρονομικής διάθλασης. Αλλά το κύριο επίτευγμά του ήταν η δημιουργία των θεμελίων της φυσικής (όχι μόνο γεωμετρικής) οπτικής ως επιστήμης και η ανάπτυξη της μαθηματικής της βάσης, η μετατροπή της θεωρίας του φωτός από ένα μη συστηματικό σύνολο γεγονότων σε μια επιστήμη με πλούσια ποιοτική και ποσοτική περιεχόμενο, καλά τεκμηριωμένο πειραματικά. Τα οπτικά πειράματα του Νεύτωνα έγιναν μοντέλο βαθιάς φυσικής έρευνας για δεκαετίες.

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου υπήρχαν πολλές θεωρίες για το φως και το χρώμα. πολέμησε κυρίως την άποψη του Αριστοτέλη (" διαφορετικά χρώματαυπάρχει ένα μείγμα φωτός και σκότους σε διαφορετικές αναλογίες») και Ντεκάρτ («δημιουργούνται διαφορετικά χρώματα όταν τα σωματίδια φωτός περιστρέφονται με διαφορετικές ταχύτητες»). Ο Χουκ, στη Μικρογραφία του (1665), πρότεινε μια παραλλαγή των αριστοτελικών απόψεων. Πολλοί πίστευαν ότι το χρώμα δεν είναι χαρακτηριστικό του φωτός, αλλά ενός φωτισμένου αντικειμένου. Η γενική διχόνοια επιδεινώθηκε από έναν καταρράκτη ανακαλύψεων τον 17ο αιώνα: περίθλαση (1665, Grimaldi), παρεμβολή (1665, Hooke), διπλή διάθλαση (1670, Erasmus Bartholin, μελέτη του Huygens), εκτίμηση της ταχύτητας του φωτός (1675). , Roemer). Δεν υπήρχε καμία θεωρία φωτός συμβατή με όλα αυτά τα γεγονότα. Στην ομιλία του στη Βασιλική Εταιρεία, ο Νεύτωνας διέψευσε τόσο τον Αριστοτέλη όσο και τον Καρτέσιο και απέδειξε πειστικά ότι το λευκό φως δεν είναι πρωταρχικό, αλλά αποτελείται από έγχρωμα συστατικά με διαφορετικές γωνίες διάθλασης. Αυτά τα εξαρτήματα είναι κύρια - ο Νεύτωνας δεν μπορούσε να αλλάξει το χρώμα τους με κανένα κόλπο. Έτσι, η υποκειμενική αίσθηση του χρώματος έλαβε μια σταθερή αντικειμενική βάση - τον δείκτη διάθλασης

Οι ιστορικοί διακρίνουν δύο ομάδες υποθέσεων σχετικά με τη φύση του φωτός που ήταν δημοφιλείς στην εποχή του Νεύτωνα:

Εκπεμπόμενο (σωμάτιο): το φως αποτελείται από μικρά σωματίδια (σωματίδια) που εκπέμπονται από ένα φωτεινό σώμα. Αυτή η άποψη υποστηρίχθηκε από την ευθύτητα της διάδοσης του φωτός, στην οποία βασίζεται η γεωμετρική οπτική, αλλά η περίθλαση και η παρεμβολή δεν ταίριαζαν καλά σε αυτή τη θεωρία.

Κύμα: το φως είναι ένα κύμα στον αόρατο κόσμο αιθέρα. Οι αντίπαλοι του Νεύτωνα (Hooke, Huygens) αποκαλούνται συχνά υποστηρικτές της κυματικής θεωρίας, αλλά πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι με τον όρο κύμα δεν εννοούσαν μια περιοδική ταλάντωση, όπως στη σύγχρονη θεωρία, αλλά μια ενιαία ώθηση. γι' αυτό το λόγο, οι εξηγήσεις τους για τα φαινόμενα του φωτός ήταν ελάχιστα εύλογες και δεν μπορούσαν να ανταγωνιστούν αυτές του Νεύτωνα (ο Huygens προσπάθησε ακόμη και να αντικρούσει τη διάθλαση). Η ανεπτυγμένη οπτική κυμάτων εμφανίστηκε μόνο σε αρχές XIXαιώνας.

Ο Νεύτωνας θεωρείται συχνά υποστηρικτής της σωματιδιακής θεωρίας του φωτός. Στην πραγματικότητα, ως συνήθως, «δεν επινόησε υποθέσεις» και παραδέχτηκε πρόθυμα ότι το φως θα μπορούσε επίσης να συσχετιστεί με κύματα στον αιθέρα. Σε μια πραγματεία που παρουσιάστηκε στη Βασιλική Εταιρεία το 1675, γράφει ότι το φως δεν μπορεί να είναι απλώς δονήσεις του αιθέρα, αφού τότε θα μπορούσε, για παράδειγμα, να ταξιδέψει μέσα από έναν καμπύλο σωλήνα, όπως κάνει ο ήχος. Αλλά, από την άλλη πλευρά, προτείνει ότι η διάδοση του φωτός διεγείρει τους κραδασμούς στον αιθέρα, που προκαλεί περίθλαση και άλλα κυματικά φαινόμενα. Ουσιαστικά, ο Newton, έχοντας σαφώς επίγνωση των πλεονεκτημάτων και των μειονεκτημάτων και των δύο προσεγγίσεων, προβάλλει μια συμβιβαστική, σωματιδιακή κυματική θεωρία του φωτός. Στα έργα του, ο Νεύτων περιέγραψε λεπτομερώς το μαθηματικό μοντέλο των φαινομένων φωτός, αφήνοντας κατά μέρος το ζήτημα του φυσικού φορέα του φωτός: «Η διδασκαλία μου για τη διάθλαση του φωτός και των χρωμάτων συνίσταται αποκλειστικά στην καθιέρωση ορισμένων ιδιοτήτων του φωτός χωρίς υποθέσεις για την προέλευσή του. .» Η κυματική οπτική, όταν εμφανίστηκε, δεν απέρριψε τα μοντέλα του Νεύτωνα, αλλά τα απορρόφησε και τα επέκτεινε σε νέα βάση.

Παρά την απέχθειά του για τις υποθέσεις, ο Newton συμπεριέλαβε στο τέλος του Optics μια λίστα με άλυτα προβλήματα και πιθανές απαντήσεις σε αυτά. Ωστόσο, σε αυτά τα χρόνια μπορούσε ήδη να το αντέξει οικονομικά - η εξουσία του Νεύτωνα μετά το "Principia" έγινε αδιαμφισβήτητη και λίγοι άνθρωποι τόλμησαν να τον ενοχλήσουν με αντιρρήσεις. Μια σειρά από υποθέσεις αποδείχθηκαν προφητικές. Συγκεκριμένα, ο Newton προέβλεψε:

* εκτροπή του φωτός στο βαρυτικό πεδίο.

* φαινόμενο πόλωσης φωτός.

* αλληλομετατροπή φωτός και ύλης.

συμπέρασμα

Μηχανική Ανακάλυψης του Νεύτωνα μαθηματικά

«Δεν ξέρω τι μπορεί να φαίνομαι στον κόσμο, αλλά στον εαυτό μου μοιάζω μόνο σαν αγόρι που παίζει στην ακτή, διασκεδάζοντας τον εαυτό μου βρίσκοντας από καιρό σε καιρό ένα πιο πολύχρωμο βότσαλο από το συνηθισμένο ή ένα όμορφο κοχύλι, ενώ το ο μεγάλος ωκεανός της αλήθειας απλώνεται ανεξερεύνητος μπροστά μου».

Ι. Νεύτωνας

Σκοπός αυτού του δοκιμίου ήταν να αναλύσει τις ανακαλύψεις του Ισαάκ Νεύτωνα και τη μηχανιστική εικόνα του κόσμου που διατύπωσε.

Επιτελέστηκαν οι παρακάτω εργασίες:

1. Πραγματοποιήστε μια ανάλυση της βιβλιογραφίας σχετικά με αυτό το θέμα.

2. Εξετάστε τη ζωή και το έργο του Νεύτωνα

3. Αναλύστε τις ανακαλύψεις του Νεύτωνα

Μια από τις πιο σημαντικές έννοιες του έργου του Νεύτωνα είναι ότι η έννοια της δράσης των δυνάμεων στη φύση που ανακάλυψε, η έννοια της αντιστρεψιμότητας των φυσικών νόμων σε ποσοτικά αποτελέσματα και, αντιστρόφως, η απόκτηση φυσικών νόμων με βάση πειραματικά δεδομένα, η ανάπτυξη των αρχών του διαφορικού και ολοκληρωτικού λογισμού δημιούργησε μια πολύ αποτελεσματική μεθοδολογία για την επιστημονική έρευνα.

Η συμβολή του Νεύτωνα στην ανάπτυξη της παγκόσμιας επιστήμης είναι ανεκτίμητη. Οι νόμοι του χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό των αποτελεσμάτων μιας μεγάλης ποικιλίας αλληλεπιδράσεων και φαινομένων στη Γη και στο διάστημα, χρησιμοποιούνται στην ανάπτυξη νέων κινητήρων για αεροπορικές, οδικές και θαλάσσιες μεταφορές, για τον υπολογισμό του μήκους των ταινιών απογείωσης και προσγείωσης για διάφορους τύπους αεροσκάφος, παράμετροι (κλίση προς τον ορίζοντα και καμπυλότητα) της υψηλής ταχύτητας αυτοκινητόδρομοι, για υπολογισμούς στην κατασκευή κτιρίων, γεφυρών και άλλων κατασκευών, στην ανάπτυξη ενδυμάτων, υποδημάτων, εξοπλισμού άσκησης, στη μηχανολογία κ.λπ.

Και εν κατακλείδι, για να συνοψίσουμε, πρέπει να σημειωθεί ότι οι φυσικοί έχουν ισχυρή και ομόφωνη γνώμη για τον Νεύτωνα: έφτασε στα όρια της γνώσης της φύσης στο βαθμό που μόνο ένας άνθρωπος της εποχής του μπορούσε να φτάσει.

Κατάλογος πηγών που χρησιμοποιήθηκαν

Σαμίν Δ.Κ. Εκατό μεγάλοι επιστήμονες. Μ., 2000.

Solomatin V.A. Ιστορία της επιστήμης. Μ., 2003.

Lyubomirov D.E., Sapenok O.V., Petrov S.O. Ιστορία και φιλοσοφία της επιστήμης: Φροντιστήριογια οργάνωση ανεξάρτητη εργασίαμεταπτυχιακούς φοιτητές και υποψήφιους. Μ., 2008.

Δημοσιεύτηκε στο Allbest.ru

Παρόμοια έγγραφα

Οι ανακαλύψεις του Ρώσου φυσικού επιστήμονα και παιδαγωγού M.V. Lomonosov στον τομέα της αστρονομίας, της θερμοδυναμικής, της οπτικής, της μηχανικής και της ηλεκτροδυναμικής. Έργα του M.V. Ο Λομονόσοφ για τον ηλεκτρισμό. Η συμβολή του στη διαμόρφωση της μοριακής (στατιστικής) φυσικής.

παρουσίαση, προστέθηκε 12/06/2011


Βασικά στοιχεία της βιογραφίας του Θαλή του Μιλήτου - αρχαίου Έλληνα φιλοσόφου και μαθηματικού, εκπρόσωπος της ιωνικής φυσικής φιλοσοφίας και ιδρυτής της ιωνικής σχολής, με την οποία ξεκινά η ιστορία της ευρωπαϊκής επιστήμης. Οι ανακαλύψεις του επιστήμονα στην αστρονομία, τη γεωμετρία, τη φυσική.

παρουσίαση, προστέθηκε 24/02/2014


Μελετώντας τη βιογραφία και την πορεία της ζωής του επιστήμονα D. Mendeleev. Περιγραφές της ανάπτυξης ενός προτύπου για τη ρωσική βότκα, την κατασκευή βαλιτσών, το άνοιγμα περιοδικός νόμος, δημιουργία συστήματος χημικά στοιχεία. Ανάλυση της έρευνάς του στον τομέα των αερίων.

παρουσίαση, προστέθηκε 16/09/2011


Τα πρώτα χρόνια της ζωής του Mikhail Vasilyevich Lomonosov, ο σχηματισμός της κοσμοθεωρίας του. Τα κύρια επιτεύγματα ενός εν ενεργεία επιστήμονα στον τομέα των φυσικών επιστημών (χημεία, αστρονομία, οπτομηχανική, οργανοποιία) και κλασσικές μελέτες(ρητορική, γραμματική, ιστορία).

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 06/10/2010


Η διαδικασία της γνώσης στον Μεσαίωνα στις αραβόφωνες χώρες. Μεγάλοι επιστήμονες της μεσαιωνικής Ανατολής, τα επιτεύγματά τους στους τομείς των μαθηματικών, της αστρονομίας, της χημείας, της φυσικής, της μηχανικής και της λογοτεχνίας. Η σημασία των επιστημονικών εργασιών στην ανάπτυξη της φιλοσοφίας και των φυσικών επιστημών.

περίληψη, προστέθηκε 01/10/2011


Άγγλος μαθηματικός και φυσικός επιστήμονας, μηχανικός, αστρονόμος και φυσικός, ιδρυτής της κλασικής φυσικής. Ο ρόλος των ανακαλύψεων του Νεύτωνα για την ιστορία της επιστήμης. Νεολαία. Πειράματα ενός επιστήμονα. Το πρόβλημα των πλανητικών τροχιών. Επίδραση στην ανάπτυξη της φυσικής επιστήμης.

περίληψη, προστέθηκε 02/12/2007


Τα παιδικά χρόνια του μεγάλου Ρώσου επιστήμονα Mikhail Vasilyevich Lomonosov. Ο δρόμος για τη Μόσχα. Σπουδές στα Σχολεία Σπάσκι, Σλαβοελληνολατινική Ακαδημία. Σπουδές ιστορίας, φυσικής, μηχανικής στη Γερμανία. Ίδρυμα του Πανεπιστημίου της Μόσχας. Τα τελευταία χρόνια της ζωής του επιστήμονα.

παρουσίαση, προστέθηκε 27/02/2012


Η πορεία της ζωής του Αντρέι Ντμίτριεβιτς Ζαχάρωφ. Επιστημονική εργασίακαι οι ανακαλύψεις του επιστήμονα. Θερμοπυρηνικά όπλα. Δραστηριότητες για τα ανθρώπινα δικαιώματα και τα τελευταία χρόνιαζωή ενός επιστήμονα. Η σημασία των δραστηριοτήτων της A.D Ζαχάρωφ - επιστήμονας, δάσκαλος, ακτιβιστής για τα ανθρώπινα δικαιώματα για την ανθρωπότητα.

περίληψη, προστέθηκε 12/08/2008


Η ζωή και η επιστημονική δραστηριότητα του επιστήμονα-ιστορικού Vladimir Ivanovich Picheta. Οι κύριοι σταθμοί της βιογραφίας. Κατηγορίες για σοβινισμό μεγάλων δυνάμεων, λευκορωσικό αστικό εθνικισμό και φιλοδυτικό προσανατολισμό, σύλληψη και εξορία του Πιτσέτα. Η συμβολή του επιστήμονα στην ιστοριογραφία.

παρουσίαση, προστέθηκε 24/03/2011


Μελετώντας τη βιογραφία του Καρλ Μαρξ, το περιεχόμενο και το νόημά της ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΕΣ ΣΠΟΥΔΕΣ. Ανασκόπηση των λόγων για την εμφάνιση της θεωρίας του κρατικού καπιταλισμού. Ανάλυση πολιτικές έννοιες, διαλεκτικός υλισμός, ιδέες αντιπαράθεσης, επανάστασης, ένοπλης πάλης.

Μια σύντομη βιογραφία του Άγγλου φυσικού, αστρονόμου και μαθηματικού, Ισαάκ Νεύτωνα. Διαβάστε για τις μεγάλες ανακαλύψεις που έφεραν επιτυχία στον διάσημο φυσικό στο σημερινό άρθρο.

Ισαάκ Νιούτον: σύντομο βιογραφικόκαι τις ανακαλύψεις του

Γεννήθηκε Ισαάκ Νεύτωνας 25 Δεκεμβρίου (4 Ιανουαρίου κατά το Γρηγοριανό ημερολόγιο ) 1624στο μικρό χωριό Woolsthorpe, Lincolnshire, Βασιλική Αγγλία πριν από τον Εμφύλιο Πόλεμο. Ο πατέρας του αγοριού ήταν ένας απλός αγρότης που προσπαθούσε να ταΐσει την οικογένειά του. Ο Ισαάκ γεννήθηκε μπροστά από το πρόγραμμα, την παραμονή των Χριστουγέννων. Στη συνέχεια, για πολύ καιρό θεωρούσε τις ιδιαιτερότητες της γέννησής του σημάδι επιτυχίας. Παρά την αρρώστια και την εύθραυστη υγεία που δεν τον είχε εγκαταλείψει από την παιδική του ηλικία, έζησε μέχρι τα 84 του χρόνια.

Σε ηλικία 3 ετών, ο Ισαάκ μεγάλωσε από τη γιαγιά του.. Ως παιδί, ο νεαρός Νεύτων ήταν απόμακρος, περισσότερο ονειροπόλος παρά δραστήριος και κοινωνικός. Σε ηλικία 12 ετών μπήκε στο σχολείο στο Grantham.Η εκπαίδευση του Νεύτωνα ήταν χειρότερη από άλλους μαθητές λόγω της κακής υγείας και των χαρακτηριστικών του χαρακτήρα, οπότε κατέβαλε διπλάσια προσπάθεια. Οι δάσκαλοι παρατήρησαν το σοβαρό ενδιαφέρον του νεαρού για τα μαθηματικά. Στα 17 του μπήκε στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ για κοινωνική ασφάλιση.Σε γενικές γραμμές, δεν πλήρωσε για τις σπουδές του, αλλά θα έπρεπε να «βοηθήσει» με κάθε δυνατό τρόπο τους ανώτερους μαθητές του. Το 1665 έλαβε το πτυχίο του Bachelor of Fine Arts– ένα βασικό, πιστοποιητικό για περαιτέρω εκπαίδευση εκείνες τις μέρες.

Είχε την ευκαιρία να εγκαταλείψει τα τείχη του πατρικού του εκπαιδευτικού ιδρύματος το 1664 . Την παραμονή των Χριστουγέννων ξέσπασε η πανούκλαπου σηματοδότησε την περίοδο της Μεγάλης Επιδημίας (από το 1664 έως το 1667) - 5 από τον πληθυσμό της Αγγλίας πέθαναν. Σε όλα τα άλλα προστέθηκε ο πόλεμος με την Ολλανδία. Ο Ισαάκ Νεύτων πέρασε αυτά τα χρόνια μέσα ιδιαίτερη πατρίδα, απομονωμένη από τον υπόλοιπο κόσμο. Η δύσκολη περίοδος μετατράπηκε σε πραγματικές ανακαλύψεις για τον νεαρό επιστήμονα.

• Ο τύπος Newton-Leibniz είναι το πρώτο σκίτσο της επέκτασης των συναρτήσεων του διαφορικού και ολοκληρωτικού λογισμού σε σειρές (μέθοδος ροής).
• Οπτικά πειράματα - αποσύνθεση άσπρογια 7 φασματικά χρώματα.
• Ο νόμος της παγκόσμιας έλξης.

Από το βιβλίο "Memoirs of the Life of Newton" του William Stukeley, 1752: «Μετά το μεσημεριανό γεύμα υπήρχε ζεστός καιρός, και βγήκαμε στον κήπο να πιούμε τσάι στη σκιά των μηλιών. Ο Νεύτωνας μου έδειξε ότι η ιδέα της βαρύτητας του ήρθε κάτω από το ίδιο δέντρο. Ενώ σκεφτόταν, ένα από τα μήλα έπεσε ξαφνικά από το κλαδί. Ο Νεύτων σκέφτηκε: «Γιατί τα μήλα πέφτουν πάντα κάθετα στο έδαφος;»

Το 1668, ο Newton επέστρεψε στο Cambridge για να λάβει το μεταπτυχιακό του.Αργότερα πήρε την έδρα των μαθηματικών του Lucas - ο καθηγητής I. Barrow έδωσε τη θέση στη νεαρή ιδιοφυΐα, ώστε ο Isaac να έχει αρκετά χρήματα για να ζήσει. Η ηγεσία του τμήματος διήρκεσε μέχρι το 1701.Το 1672, ο Ισαάκ Νεύτων προσκλήθηκε να γίνει μέλος της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου.

Το 1686 δημιουργήθηκαν και απεστάλησαν τα έργα της «Μαθηματικής Αρχής της Φυσικής Φιλοσοφίας».- μια επαναστατική ανακάλυψη που έθεσε τα θεμέλια για το σύστημα της κλασικής φυσικής και παρείχε τη βάση για έρευνα στους τομείς των μαθηματικών, της αστρονομίας και της οπτικής.

Το 1695 έλαβε θέση στο Νομισματοκοπείο, χωρίς να εγκαταλείψει τη θέση του ως καθηγητής στο Κέιμπριτζ. Αυτή η εκδήλωση τελικά βελτιώθηκε οικονομική κατάστασηεπιστήμονας. Το 1699 έγινε διευθυντής και μετακόμισε στο Λονδίνο, συνεχίζοντας να διατηρεί τη θέση μέχρι το θάνατό του. Το 1703 έγινε πρόεδρος της Βασιλικής Εταιρείας και δύο χρόνια αργότερα του απονεμήθηκε ο τίτλος του ιππότη.. Το 1725 άφησε την υπηρεσία. Πέθανε στις 31 Μαρτίου 1727 στο Λονδίνο,όταν η Αγγλία σάρωσε ξανά από την πανούκλα. Τάφηκε στο Αβαείο του Γουέστμινστερ.

Οι ανακαλύψεις του Ισαάκ Νεύτωνα:

• Μεγεθυντικός φακός τηλεσκοπίου καθρέφτη (40 πιο κοντά).
• Οι απλούστερες μορφές κίνησης της ύλης.
• Δόγματα για τη μάζα, τη δύναμη, την έλξη, το διάστημα.
• Κλασική μηχανική;
• Φυσικές θεωρίες του χρώματος;
• Υποθέσεις σχετικά με την εκτροπή του φωτός, την πόλωση, την αλληλομετατροπή φωτός και ύλης.

(Δεν υπάρχουν ακόμη βαθμολογίες)

/σύντομη ιστορική προοπτική/

Το μεγαλείο ενός αληθινού επιστήμονα δεν βρίσκεται στους τίτλους και τα βραβεία με τα οποία βραβεύεται ή βραβεύεται από την παγκόσμια κοινότητα, ούτε καν στην αναγνώριση των υπηρεσιών του στην Ανθρωπότητα, αλλά στις ανακαλύψεις και τις θεωρίες που άφησε στον κόσμο. Οι μοναδικές ανακαλύψεις που έκανε κατά τη διάρκεια της φωτεινής του Ζωής από τον διάσημο επιστήμονα Ισαάκ Νεύτωνα είναι δύσκολο να υπερεκτιμηθούν ή να υποτιμηθούν.

Θεωρίες και ανακαλύψεις

Ο Ισαάκ Νεύτων διατύπωσε το βασικό νόμους της κλασικής μηχανικής, ήταν ανοιχτό νόμος της παγκόσμιας έλξης, αναπτύχθηκε η θεωρία κινήσεις των ουράνιων σωμάτων, δημιουργήθηκε βασικά στοιχεία της ουράνιας μηχανικής.

Ισαάκ Νιούτον(ανεξάρτητα από τον Gottfried Leibniz) δημιούργησε θεωρία διαφορικού και ολοκληρωτικού λογισμού, άνοιξε φωτεινή διασπορά, χρωματική εκτροπή, μελετημένη παρεμβολή και περίθλαση, αναπτύχθηκε σωματιδιακή θεωρία του φωτός, έδωσε μια υπόθεση που συνδυάστηκε αιμοσφαιρικόςΚαι αναπαραστάσεις κυμάτων, χτισμένο τηλεσκόπιο καθρέφτη.

Χώρος και χρόνοςΟ Νεύτωνας θεωρείται απόλυτος.

Ιστορικές διατυπώσεις των νόμων της μηχανικής του Νεύτωνα

Ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα

Κάθε σώμα συνεχίζει να διατηρείται σε κατάσταση ηρεμίας ή ομοιόμορφης και ευθύγραμμης κίνησης μέχρι και εκτός εάν αναγκαστεί από τις ασκούμενες δυνάμεις να αλλάξει αυτή την κατάσταση.

Δεύτερος νόμος του Νεύτωνα

ΣΕ αδρανειακό σύστημααναφοράς, η επιτάχυνση που δέχεται ένα υλικό σημείο είναι ευθέως ανάλογη με το αποτέλεσμα όλων των δυνάμεων που ασκούνται σε αυτό και αντιστρόφως ανάλογη με τη μάζα του.

Η μεταβολή της ορμής είναι ανάλογη της εφαρμοζόμενης κινητήριας δύναμης και συμβαίνει προς την κατεύθυνση της ευθείας γραμμής κατά την οποία δρα αυτή η δύναμη.

Τρίτος νόμος του Νεύτωνα

Μια δράση έχει πάντα ίση και αντίθετη αντίδραση, διαφορετικά οι αλληλεπιδράσεις δύο σωμάτων μεταξύ τους είναι ίσες και κατευθύνονται σε αντίθετες κατευθύνσεις.

Μερικοί από τους σύγχρονους του Νεύτωνα τον θεωρούσαν αλχημιστής. Ήταν διευθυντής του νομισματοκοπείου, ίδρυσε την επιχείρηση νομισμάτων στην Αγγλία και ηγήθηκε της κοινωνίας Prior-Zion, μελέτησε τη χρονολογία των αρχαίων βασιλείων. Αφιέρωσε αρκετά θεολογικά έργα (κυρίως αδημοσίευτα) στην ερμηνεία βιβλικών προφητειών.

έργα του Νεύτωνα

– «A New Theory of Light and Colors», 1672 (ανακοίνωση στη Βασιλική Εταιρεία)

– «Κίνηση σωμάτων σε τροχιά» (lat. De Motu Corporum στο Gyrum), 1684

– «Μαθηματικές αρχές της φυσικής φιλοσοφίας» (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), 1687

- «Οπτική ή πραγματεία για τις αντανακλάσεις, τις διαθλάσεις, τις κάμψεις και τα χρώματα του φωτός» (eng. Οπτικά ή ένα πραγματεία του ο αντανακλάσεις, διαθλάσεις, καμπές και χρωματιστά του φως), 1704

– «Σχετικά με το τετράγωνο των καμπυλών» (λατ. Tractatus de quadratura curvarum), συμπλήρωμα στο "Optics"

– «Αριθμός γραμμών τρίτης τάξης» (λατ. Enumeratio linearum tertii ordinis), συμπλήρωμα στο "Optics"

– «Καθολική αριθμητική» (lat. Arithmetica Universalis), 1707

– «Ανάλυση με χρήση εξισώσεων με άπειρο αριθμό όρων» (lat. De analysi per aequationes numero terminorum infinitas), 1711

– “Method of Differences”, 1711

Σύμφωνα με επιστήμονες σε όλο τον κόσμο, το έργο του Νεύτωνα ήταν σημαντικά μπροστά από το γενικό επιστημονικό επίπεδο της εποχής του και ήταν ελάχιστα κατανοητό από τους συγχρόνους του. Ωστόσο, ο ίδιος ο Newton είπε για τον εαυτό του: Δεν ξέρω πώς με αντιλαμβάνεται ο κόσμος, αλλά στον εαυτό μου μοιάζω να είμαι μόνο ένα αγόρι που παίζει παραλίαπου διασκεδάζει βρίσκοντας περιστασιακά ένα βότσαλο πιο πολύχρωμο από τα άλλα ή ένα όμορφο κοχύλι, ενώ ο μεγάλος ωκεανός της αλήθειας βρίσκεται ανεξερεύνητος μπροστά μου. »

Αλλά σύμφωνα με την πεποίθηση ενός όχι λιγότερο μεγάλου επιστήμονα, του Α. Αϊνστάιν « Ο Νεύτωνας ήταν ο πρώτος που προσπάθησε να διατυπώσει στοιχειώδεις νόμους που καθορίζουν τη χρονική πορεία μιας ευρείας κατηγορίας διεργασιών στη φύση με υψηλό βαθμό πληρότητας και ακρίβειας». και «... με τα έργα του είχε μια βαθιά και ισχυρή επιρροή σε ολόκληρη την κοσμοθεωρία στο σύνολό της. »

Ο τάφος του Νεύτωνα φέρει την ακόλουθη επιγραφή:

«Εδώ βρίσκεται ο Sir Isaac Newton, ο ευγενής που, με σχεδόν θεϊκό μυαλό, ήταν ο πρώτος που απέδειξε με τη δάδα των μαθηματικών την κίνηση των πλανητών, τα μονοπάτια των κομητών και τις παλίρροιες των ωκεανών. Διερεύνησε τις διαφορές στο φως ακτίνες και τις διάφορες ιδιότητες των χρωμάτων που εμφανίζονταν από αυτές, τις οποίες κανείς δεν είχε προηγουμένως υποψιαστεί. Επιμελής, σοφός και πιστός ερμηνευτής της φύσης, της αρχαιότητας και της Αγίας Γραφής, επιβεβαίωσε με τη φιλοσοφία του το μεγαλείο του Παντοδύναμου Θεού και με τη διάθεσή του εξέφρασε την ευαγγελική απλότητα. Ας χαίρονται οι θνητοί που υπήρχε τέτοιος στολισμός του ανθρώπινου γένους. »

Ετοιμος Lazarus Model.

Ο Isaac Newton γεννήθηκε στις 4 Ιανουαρίου 1643 στο μικρό βρετανικό χωριό Woolsthorpe, που βρίσκεται στην κομητεία Lincolnshire. Ένα αδύναμο αγόρι που άφησε πρόωρα την κοιλιά της μητέρας του ήρθε σε αυτόν τον κόσμο την παραμονή των Άγγλων εμφύλιος πόλεμος, λίγο μετά τον θάνατο του πατέρα του και λίγο πριν τον εορτασμό των Χριστουγέννων.

Το παιδί ήταν τόσο αδύναμο που για πολύ καιρό δεν είχε καν βαφτιστεί. Ωστόσο, ο μικρός Ισαάκ Νεύτων, που πήρε το όνομά του από τον πατέρα του, επέζησε και έζησε μια πολύ μεγάλη ζωή για τον δέκατο έβδομο αιώνα - 84 χρόνια.

Ο πατέρας του μελλοντικού λαμπρού επιστήμονα ήταν ένας μικρός αγρότης, αλλά αρκετά επιτυχημένος και πλούσιος. Μετά τον θάνατο του Newton Sr., η οικογένειά του έλαβε αρκετές εκατοντάδες στρέμματα χωραφιών και δασικών εκτάσεων με εύφορο έδαφος και ένα εντυπωσιακό ποσό 500 λιρών στερλίνων.

Η μητέρα του Isaac, Anna Ayscough, σύντομα ξαναπαντρεύτηκε και γέννησε στον νέο της σύζυγο τρία παιδιά. Η Άννα έδωσε περισσότερη προσοχή στους νεότερους απογόνους της και η γιαγιά του Άιζακ, και στη συνέχεια ο θείος του Γουίλιαμ Άισκοου, συμμετείχαν αρχικά στην ανατροφή του πρωτότοκου.

Ως παιδί, ο Νεύτων ενδιαφέρθηκε για τη ζωγραφική και την ποίηση, εφευρίσκοντας ανιδιοτελώς ένα ρολόι νερού, έναν ανεμόμυλο και φτιάχνοντας χαρταετούς. Ταυτόχρονα, ήταν ακόμα πολύ άρρωστος και επίσης εξαιρετικά μη επικοινωνιακός: διασκεδαστικά παιχνίδιαμε τους συνομηλίκους του, ο Ισαάκ προτιμούσε τα δικά του χόμπι.

Φυσικός στα νιάτα του

Όταν το παιδί στάλθηκε στο σχολείο, η σωματική του αδυναμία και οι κακές επικοινωνιακές του ικανότητες κάποτε έκαναν ακόμη και τον ξυλοδαρμό του αγοριού μέχρι που λιποθύμησε. Ο Νεύτωνας δεν μπορούσε να αντέξει αυτή την ταπείνωση. Αλλά, φυσικά, δεν μπορούσε να αποκτήσει μια αθλητική σωματική φόρμα από τη μια μέρα στην άλλη, οπότε το αγόρι αποφάσισε να ευχαριστήσει την αυτοεκτίμησή του με διαφορετικό τρόπο.

Εάν πριν από αυτό το περιστατικό σπούδαζε μάλλον κακώς και σαφώς δεν ήταν το αγαπημένο των δασκάλων, τότε μετά από αυτό άρχισε να ξεχωρίζει σοβαρά από την άποψη των ακαδημαϊκών επιδόσεων μεταξύ των συμμαθητών του. Σταδιακά, έγινε καλύτερος μαθητής και άρχισε να ενδιαφέρεται ακόμη πιο σοβαρά για την τεχνολογία, τα μαθηματικά και τα εκπληκτικά, ανεξήγητα φυσικά φαινόμενα από πριν.

Όταν ο Isaac έκλεισε τα 16, η μητέρα του τον πήρε πίσω στο κτήμα και προσπάθησε να εμπιστευτεί ορισμένες από τις ευθύνες της διαχείρισης του νοικοκυριού στον μεγαλύτερο μεγαλύτερο γιο (ο δεύτερος σύζυγος της Anna Ayscough είχε επίσης πεθάνει εκείνη την εποχή). Ωστόσο, ο τύπος δεν έκανε τίποτα άλλο από το να κατασκεύασε έξυπνους μηχανισμούς, να «κατάπιε» πολλά βιβλία και να γράψει ποίηση.

Ο δάσκαλος στο σχολείο του νεαρού, κύριος Στόουκς, καθώς και ο θείος του Γουίλιαμ Άισκοφ και ο γνωστός του Χάμφρεϊ Μπάμπινγκτον (μέλος μερικής απασχόλησης στο Trinity College Cambridge) από το Γκράνθαμ, όπου ο μελλοντικός παγκοσμίου φήμης επιστήμονας φοίτησε στο σχολείο, έπεισαν την Άννα Άισκοφ να επιτρέψει τον προικισμένο γιο της να συνεχίσει τις σπουδές του. Ως αποτέλεσμα συλλογικής πειθούς, ο Ισαάκ ολοκλήρωσε τις σπουδές του στο σχολείο το 1661, μετά το οποίο πέρασε με επιτυχία τις εισαγωγικές εξετάσεις στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ.

Έναρξη επιστημονικής σταδιοδρομίας

Ως μαθητής, ο Νεύτων είχε την ιδιότητα του «σιζάρ». Αυτό σήμαινε ότι δεν πλήρωνε για την εκπαίδευσή του, αλλά έπρεπε να εκτελεί διάφορες εργασίες στο πανεπιστήμιο ή να παρέχει υπηρεσίες σε πλουσιότερους φοιτητές. Ο Ισαάκ άντεξε με γενναιότητα αυτή τη δοκιμασία, αν και εξακολουθούσε να αντιπαθούσε εξαιρετικά το να αισθάνεται καταπιεσμένος, δεν ήταν κοινωνικός και δεν ήξερε πώς να κάνει φίλους.

Εκείνη την εποχή, η φιλοσοφία και η φυσική επιστήμη διδάσκονταν στο παγκοσμίου φήμης Cambridge, αν και εκείνη την εποχή είχαν ήδη δείξει στον κόσμο τις ανακαλύψεις του Γαλιλαίου, την ατομική θεωρία του Gassendi, τα τολμηρά έργα του Κοπέρνικου, του Κέπλερ και άλλων εξαιρετικών επιστημόνων. Ο Ισαάκ Νεύτων απορρόφησε άπληστα όλες τις πιθανές πληροφορίες για τα μαθηματικά, την αστρονομία, την οπτική, τη φωνητική και ακόμη και τη θεωρία της μουσικής που μπορούσε να βρει. Ταυτόχρονα, συχνά ξεχνούσε το φαγητό και τον ύπνο.

Ο Ισαάκ Νεύτων μελετά τη διάθλαση του φωτός

Ο ερευνητής ξεκίνησε την ανεξάρτητη επιστημονική του δραστηριότητα το 1664, συντάσσοντας μια λίστα με 45 προβλήματα ΑΝΘΡΩΠΙΝΗ ζωηκαι τη φύση, που δεν έχουν ακόμη επιλυθεί. Την ίδια στιγμή, η μοίρα έφερε τον μαθητή μαζί με τον ταλαντούχο μαθηματικό Isaac Barrow, ο οποίος άρχισε να εργάζεται στο τμήμα μαθηματικών του κολεγίου. Στη συνέχεια, ο Μπάροου έγινε δάσκαλός του, καθώς και ένας από τους λίγους φίλους του.

Έχοντας αρχίσει να ενδιαφέρεται ακόμη περισσότερο για τα μαθηματικά χάρη σε έναν ταλαντούχο δάσκαλο, ο Νεύτων εκτέλεσε τη διωνυμική επέκταση για έναν αυθαίρετο ορθολογικό εκθέτη, που έγινε η πρώτη του λαμπρή ανακάλυψη στο μαθηματικό πεδίο. Την ίδια χρονιά, ο Ισαάκ πήρε το πτυχίο του.

Το 1665-1667, όταν η πανώλη, η μεγάλη πυρκαγιά του Λονδίνου και ο εξαιρετικά δαπανηρός πόλεμος με την Ολλανδία σάρωσαν την Αγγλία, ο Νεύτων εγκαταστάθηκε για λίγο στο Woesthorpe. Τα χρόνια αυτά κατεύθυνε την κύρια δραστηριότητά του στην ανακάλυψη οπτικών μυστικών. Προσπαθώντας να καταλάβει πώς να απαλλάξει τα τηλεσκόπια φακών από τη χρωματική εκτροπή, ο επιστήμονας έφτασε στη μελέτη της διασποράς. Η ουσία των πειραμάτων που πραγματοποίησε ο Isaac ήταν σε μια προσπάθεια κατανόησης της φυσικής φύσης του φωτός, και πολλά από αυτά εξακολουθούν να πραγματοποιούνται σε εκπαιδευτικά ιδρύματα.

Ως αποτέλεσμα, ο Νεύτωνας κατέληξε σε ένα σωματικό μοντέλο φωτός, αποφασίζοντας ότι μπορεί να θεωρηθεί ως ένα ρεύμα σωματιδίων που πετούν έξω από μια συγκεκριμένη πηγή φωτός και εκτελούν γραμμική κίνηση στο πλησιέστερο εμπόδιο. Αν και ένα τέτοιο μοντέλο δεν μπορεί να διεκδικήσει την απόλυτη αντικειμενικότητα, ωστόσο έχει γίνει ένα από τα θεμέλια της κλασικής φυσικής, χωρίς το οποίο υπάρχουν πιο σύγχρονες ιδέες για φυσικά φαινόμενα.

Μεταξύ αυτών που τους αρέσει να συλλέγουν Ενδιαφέροντα γεγονόταΕδώ και καιρό υπήρχε η λανθασμένη αντίληψη ότι ο Νεύτωνας ανακάλυψε αυτόν τον βασικό νόμο της κλασικής μηχανικής αφού ένα μήλο έπεσε στο κεφάλι του. Στην πραγματικότητα, ο Ισαάκ βάδιζε συστηματικά προς την ανακάλυψή του, κάτι που φαίνεται ξεκάθαρα από τις πολυάριθμες σημειώσεις του. Ο θρύλος του μήλου έγινε δημοφιλής από τον τότε έγκυρο φιλόσοφο Βολταίρο.

Επιστημονική φήμη

Στα τέλη της δεκαετίας του 1660, ο Ισαάκ Νεύτων επέστρεψε στο Κέιμπριτζ, όπου έλαβε το καθεστώς του πλοιάρχου, το δικό του δωμάτιο για να ζήσει, ακόμη και μια ομάδα νεαρών μαθητών για τους οποίους ο επιστήμονας έγινε δάσκαλος. Ωστόσο, η διδασκαλία δεν ήταν σαφώς το φόρτε του ταλαντούχου ερευνητή και η συμμετοχή στις διαλέξεις του ήταν αισθητά φτωχή. Ταυτόχρονα, ο επιστήμονας εφηύρε ένα ανακλαστικό τηλεσκόπιο, το οποίο τον έκανε διάσημο και επέτρεψε στον Νεύτωνα να ενταχθεί στη Βασιλική Εταιρεία του Λονδίνου. Πολλές εκπληκτικές αστρονομικές ανακαλύψεις έχουν γίνει μέσω αυτής της συσκευής.

Το 1687, ο Νεύτων δημοσίευσε ίσως το πιο σημαντικό έργο του, ένα έργο με τίτλο «Μαθηματικές αρχές της φυσικής φιλοσοφίας». Ο ερευνητής είχε δημοσιεύσει τα έργα του στο παρελθόν, αλλά αυτό ήταν υψίστης σημασίας: έγινε η βάση της ορθολογικής μηχανικής και όλων των μαθηματικών φυσικών επιστημών. Περιείχε τον γνωστό νόμο της παγκόσμιας έλξης, τους τρεις μέχρι τότε γνωστούς νόμους της μηχανικής, χωρίς τους οποίους η κλασική φυσική είναι αδιανόητη, εισήχθησαν βασικές φυσικές έννοιες και δεν υπήρχε αμφιβολία ηλιοκεντρικό σύστημαΚοπέρνικος.

Όσον αφορά το μαθηματικό και φυσικό επίπεδο, οι «Μαθηματικές Αρχές της Φυσικής Φιλοσοφίας» ήταν μια τάξη μεγέθους υψηλότερη από την έρευνα όλων των επιστημόνων που εργάστηκαν πάνω σε αυτό το πρόβλημα πριν από τον Ισαάκ Νεύτωνα. Δεν υπήρχε αναπόδεικτη μεταφυσική με μακροσκελή συλλογισμό, αβάσιμους νόμους και ασαφείς διατυπώσεις, που ήταν τόσο συνηθισμένο στα έργα του Αριστοτέλη και του Ντεκάρτ.

Το 1699, ενώ ο Νεύτων εργαζόταν σε διοικητικές θέσεις, το παγκόσμιο του σύστημα άρχισε να διδάσκεται στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ.

Προσωπική ζωή

Οι γυναίκες, ούτε τότε ούτε με τα χρόνια, έδειχναν πολλή συμπάθεια για τον Νεύτωνα και σε όλη του τη ζωή δεν παντρεύτηκε ποτέ.

Ο θάνατος του μεγάλου επιστήμονα συνέβη το 1727 και σχεδόν όλο το Λονδίνο συγκεντρώθηκε για την κηδεία του.

οι νόμοι του Νεύτωνα

• Ο πρώτος νόμος της μηχανικής: κάθε σώμα βρίσκεται σε ηρεμία ή παραμένει σε κατάσταση ομοιόμορφης μεταφορικής κίνησης μέχρι να διορθωθεί αυτή η κατάσταση με την εφαρμογή εξωτερικών δυνάμεων.
• Ο δεύτερος νόμος της μηχανικής: η μεταβολή της ορμής είναι ανάλογη με την εφαρμοζόμενη δύναμη και συμβαίνει προς την κατεύθυνση της επιρροής της.
• Ο τρίτος νόμος της μηχανικής: τα υλικά σημεία αλληλεπιδρούν μεταξύ τους κατά μήκος μιας ευθείας γραμμής που τα συνδέει, με δυνάμεις ίσες σε μέγεθος και αντίθετες στην κατεύθυνση.
• Νόμος της βαρύτητας: Η δύναμη της βαρυτικής έλξης μεταξύ δύο υλικών σημείων είναι ανάλογη με το γινόμενο των μαζών τους πολλαπλασιαζόμενο με τη σταθερά της βαρύτητας και αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ αυτών των σημείων.