Menu ≡ ╳

Biografi Isaac Newton dan penemuan dalam fizik. Tahun kehidupan saintis hebat: Isaac Newton - biografi ringkas dan penemuannya

Kertas dinding

27.09.2019

>> Isaac Newton

Biografi Isaac Newton (1642-1727)

Biografi ringkas:

Pendidikan: Universiti Cambridge

Tempat lahir: Woolsthorpe, Lincolnshire, Kerajaan England

Tempat kematian: Kensington, Middlesex, England, Kerajaan Great Britain

– Ahli astronomi Inggeris, ahli fizik, ahli matematik: biografi dengan foto, idea dan fizik klasik Newton, undang-undang graviti universal, tiga undang-undang gerakan.

Sir ialah seorang ahli fizik dan matematik Inggeris dari keluarga petani yang miskin. miliknya biografi ringkas bermula pada 25 Disember 1642 di Woolsthorpe berhampiran Grantham di Lincolnshire. Newton adalah seorang petani miskin dan akhirnya dihantar ke Kolej Trinity di Universiti Cambridge untuk berlatih sebagai pendakwah. Semasa belajar di Cambridge, Newton mengejar minat peribadinya dan belajar falsafah dan matematik. Beliau menerima ijazah sarjana mudanya pada tahun 1665 dan kemudiannya terpaksa meninggalkan Cambridge kerana ia ditutup kerana wabak. Dia kembali pada tahun 1667 dan dimasukkan ke dalam persaudaraan. Isaac Newton menerima ijazah sarjananya pada tahun 1668.

Newton dianggap sebagai salah seorang saintis terhebat dalam sejarah. Semasa biografi pendeknya, beliau membuat pelaburan yang besar dalam banyak industri sains moden. Malangnya, kisah terkenal Newton dan epal adalah berdasarkan fiksyen dan bukannya pada kejadian sebenar. Penemuan dan teorinya meletakkan asas untuk kemajuan selanjutnya dalam sains sejak itu. Newton adalah salah seorang pencipta cabang matematik yang dipanggil kalkulus. Dia juga menyelesaikan misteri cahaya dan optik, merumuskan tiga undang-undang gerakan dan, dengan bantuan mereka, mencipta undang-undang graviti universal. Undang-undang gerakan Newton adalah antara undang-undang semula jadi yang paling asas dalam mekanik klasik. Pada tahun 1686, Newton menerangkan penemuannya sendiri dalam bukunya Principia Mathematica. Tiga hukum gerakan Newton, apabila digabungkan, mendasari semua interaksi daya, jirim, dan gerakan melebihi yang melibatkan kerelatifan dan kesan kuantum.

Hukum pertama Newton tentang gerakan ialah Hukum Inersia. Secara ringkasnya, objek dalam keadaan diam cenderung kekal dalam keadaan itu melainkan ia dipengaruhi oleh kuasa luar.

Hukum Gerakan Kedua Newton menyatakan bahawa terdapat hubungan antara daya tidak seimbang yang bertindak ke atas objek tertentu. Akibatnya, objek itu memecut. (Dengan kata lain, daya sama dengan jisim kali pecutan, atau F = ma).

Undang-undang gerakan ketiga Newton, juga dipanggil prinsip tindakan dan tindak balas, menerangkan bahawa untuk setiap tindakan secara mutlak terdapat tindak balas yang setara. Selepas gangguan saraf yang teruk pada tahun 1693, Newton menarik diri daripada pengajiannya sendiri untuk mendapatkan jawatan gabenor London. Pada tahun 1696 beliau menjadi rektor Royal Mint. Pada tahun 1708, Newton telah dipilih sebagai Ratu Anne. Dia adalah saintis pertama yang begitu dihormati kerana kerjanya. Sejak saat itu dia dikenali sebagai Sir Isaac Newton. Ahli sains menumpukan sebahagian besar masanya untuk teologi. Dia menulis sejumlah besar nubuatan dan ramalan tentang subjek yang menarik baginya. Pada tahun 1703 beliau telah dipilih sebagai Presiden Persatuan Diraja dan dipilih semula setiap tahun sehingga kematiannya pada 20 Mac 1727.

Sir Isaac Newton(Bahasa Inggeris) Sir Isaac Newton, 25 Disember 1642 - 20 Mac 1727 mengikut kalendar Julian, yang berkuat kuasa di England sehingga 1752; atau 4 Januari 1643 - 31 Mac 1727 mengikut kalendar Gregorian) - ahli fizik Inggeris, ahli matematik dan ahli astronomi, salah seorang pengasas fizik klasik. Pengarang karya asas "Prinsip Matematik" falsafah semula jadi", di mana dia menggariskan hukum graviti sejagat dan tiga undang-undang mekanik, yang menjadi asas mekanik klasik. Beliau membangunkan kalkulus pembezaan dan kamiran, teori warna dan banyak lagi teori matematik dan fizikal.

Biografi

tahun-tahun awal

Woolsthorpe. Rumah tempat Newton dilahirkan.

Isaac Newton, anak seorang petani kecil tetapi makmur, dilahirkan di kampung Woolsthorpe. Woolsthorpe, Lincolnshire), pada tahun kematian Galileo dan pada malam sebelum Perang Saudara. Bapa Newton tidak hidup untuk melihat anaknya dilahirkan. Budak itu dilahirkan pramatang dan sakit, jadi mereka tidak berani membaptisnya untuk masa yang lama. Namun dia terselamat, dibaptiskan (1 Januari), dan menamakan Ishak sebagai penghormatan kepada arwah bapanya. Newton menganggap hakikat dilahirkan pada Krismas sebagai tanda nasib yang istimewa. Walaupun kesihatannya kurang baik semasa bayi, dia hidup sehingga 84 tahun.

Pada Januari 1646, ibu Newton, Anne Ayscough Hannah Ayscough) berkahwin lagi; Dia mempunyai tiga anak daripada suami barunya, seorang duda berusia 63 tahun, dan mula tidak memberi perhatian kepada Isaac. Penaung budak itu ialah bapa saudara sebelah ibunya, William Ayscough. Sebagai seorang kanak-kanak, Newton, mengikut sezaman, diam, menarik diri dan terpencil, suka membaca dan membuat mainan teknikal: jam matahari dan air, kilang, dll. Sepanjang hidupnya dia berasa kesepian.

Bapa tirinya meninggal dunia pada tahun 1653, sebahagian daripada warisannya diberikan kepada ibu Newton dan segera didaftarkan olehnya atas nama Isaac. Si ibu pulang ke rumah, tetapi menumpukan sebahagian besar perhatiannya kepada tiga anak bongsu dan isi rumah yang luas; Ishak masih dibiarkan sendiri.

Pada tahun 1655, Newton telah dihantar untuk belajar di sebuah sekolah berdekatan di Grantham, di mana dia tinggal di rumah Clark apothecary. Tidak lama kemudian budak lelaki itu menunjukkan kebolehan yang luar biasa, tetapi pada tahun 1659 ibunya Anna mengembalikannya ke ladang dan cuba mempercayakan sebahagian daripada pengurusan rumah tangga kepada anak lelakinya yang berusia 16 tahun. Percubaan itu tidak berjaya - Isaac lebih suka membaca buku dan membina pelbagai mekanisme untuk semua aktiviti lain. Pada masa ini, Stokes guru sekolah Newton mendekati Anna dan mula memujuknya untuk meneruskan pendidikan anak lelakinya yang luar biasa berbakat; Permintaan ini disertai oleh Uncle William dan kenalan Grantham Isaac (saudara kepada ahli farmasi Clark) Humphrey Babington, ahli Cambridge Kolej Trinity. Dengan usaha gabungan mereka, mereka akhirnya mencapai matlamat mereka. Pada tahun 1661, Newton berjaya menamatkan sekolah dan meneruskan pendidikannya di Universiti Cambridge.

Kolej Trinity (1661-1664)

Menara Jam Kolej Trinity

Pada Jun 1661, Newton yang berusia 19 tahun tiba di Cambridge. Menurut piagam itu, beliau telah diberi pemeriksaan pengetahuannya tentang bahasa Latin, selepas itu beliau dimaklumkan bahawa beliau telah diterima masuk ke Kolej Trinity (Kolej Holy Trinity) Universiti Cambridge. Lebih daripada 30 tahun kehidupan Newton dikaitkan dengan institusi pendidikan ini.

Kolej itu, seperti seluruh universiti, sedang melalui masa yang sukar. Monarki baru sahaja dipulihkan di England (1660), Raja Charles II sering menangguhkan pembayaran kerana universiti, dan menolak sebahagian besar tenaga pengajar yang dilantik semasa revolusi. Secara keseluruhan, 400 orang tinggal di Kolej Trinity, termasuk pelajar, hamba dan 20 pengemis, yang menurut piagam itu, kolej itu wajib bersedekah. Proses pendidikan berada dalam keadaan yang menyedihkan.

Newton diklasifikasikan sebagai pelajar "sizer". sizar), daripada siapa yuran pengajian tidak dikenakan (mungkin atas syor Babington). Sangat sedikit bukti dokumentari dan kenangan tempoh hidupnya ini telah terselamat. Pada tahun-tahun ini, watak Newton akhirnya terbentuk - ketelitian saintifik, keinginan untuk mengetahui perkara paling dasar, tidak bertoleransi terhadap penipuan, fitnah dan penindasan, sikap tidak peduli terhadap kemasyhuran awam. Dia masih tidak mempunyai kawan.

Pada April 1664, Newton, setelah lulus peperiksaan, berpindah ke kategori pelajar yang lebih tinggi iaitu "solers" ( ulama), yang menyebabkan dia layak mendapat biasiswa untuk menyambung pelajaran di kolej.

Walaupun penemuan Galileo, sains dan falsafah di Cambridge masih diajar menurut Aristotle. Walau bagaimanapun, buku nota Newton yang masih hidup sudah menyebut Galileo, Copernicus, Cartesianism, Kepler dan teori atom Gassendi. Berdasarkan buku nota ini, dia terus membuat (terutamanya instrumen saintifik), dan dengan penuh semangat terlibat dalam optik, astronomi, matematik, fonetik, dan teori muzik. Menurut memoir rakan sebiliknya, Newton mengabdikan dirinya dengan sepenuh hati kepada pelajarannya, melupakan makanan dan tidur; mungkin, di sebalik semua kesukaran, ini adalah cara hidup yang dia sendiri inginkan.

Isaac Barrow. Patung di Kolej Trinity.

Tahun 1664 dalam kehidupan Newton kaya dengan peristiwa lain. Newton mengalami lonjakan kreatif, memulakan aktiviti saintifik bebas dan menyusun senarai berskala besar (45 mata) masalah yang tidak dapat diselesaikan dalam alam semula jadi dan kehidupan manusia ( soal selidik, lat. Soalan quaedam philosophicae ). Pada masa hadapan, senarai serupa muncul lebih daripada sekali dalam buku kerjanya. Pada bulan Mac tahun yang sama, kuliah bermula di jabatan matematik kolej yang baru diasaskan (1663) oleh seorang guru baharu, Isaac Barrow, 34 tahun, seorang ahli matematik utama, rakan dan guru masa depan Newton. Minat Newton dalam matematik meningkat dengan mendadak. Dia membuat penemuan matematik penting pertama: pengembangan binomial untuk eksponen rasional sewenang-wenangnya (termasuk yang negatif), dan melaluinya dia sampai kepada kaedah matematik utamanya - pengembangan fungsi menjadi siri tak terhingga. Akhirnya, pada penghujung tahun, Newton menjadi bujang.

Sokongan saintifik dan inspirasi untuk kerja Newton adalah ahli fizik: Galileo, Descartes dan Kepler. Newton menyelesaikan kerja mereka dengan menggabungkan mereka ke dalam sistem sejagat dunia. Kurang, tetapi pengaruh yang ketara Ahli matematik dan fizik lain menyumbang: Euclid, Fermat, Huygens, Wallis dan guru terdekatnya Barrow. Dalam buku nota pelajar Newton terdapat frasa program:

Dalam falsafah tidak boleh ada yang berdaulat kecuali kebenaran... Kita mesti mendirikan monumen emas untuk Kepler, Galileo, Descartes dan menulis pada setiap satu: “Plato adalah kawan, Aristotle adalah kawan, tetapi kawan utama- kebenaran"

"Tahun Wabah" (1665-1667)

Pada Malam Krismas 1664, salib merah mula muncul di rumah-rumah London - tanda pertama Wabak Wabak Besar. Menjelang musim panas, wabak maut telah berkembang dengan ketara. Pada 8 Ogos 1665, kelas di Kolej Trinity telah digantung dan kakitangan dibubarkan sehingga akhir wabak. Newton pulang ke Woolsthorpe, membawa bersamanya buku-buku utama, buku nota dan instrumen.

Ini adalah tahun-tahun bencana bagi England - wabak yang memusnahkan (satu perlima daripada penduduk mati di London sahaja), perang yang dahsyat dengan Belanda, dan Kebakaran Besar London. Tetapi Newton membuat sebahagian besar penemuan saintifiknya dalam kesendirian "tahun wabak." Daripada nota yang masih hidup, adalah jelas bahawa Newton yang berusia 23 tahun sudah fasih dalam kaedah asas kalkulus pembezaan dan kamiran, termasuk pengembangan siri fungsi dan apa yang kemudiannya dipanggil. Formula Newton-Leibniz. Selepas menjalankan beberapa siri eksperimen optik yang bijak, dia membuktikan bahawa putih adalah campuran warna. Newton kemudiannya teringat tahun-tahun ini:

Pada awal tahun 1665 saya dapati kaedah siri anggaran dan peraturan untuk mengubah sebarang kuasa binomial kepada siri sedemikian... pada bulan November saya menerima kaedah terus fluks [kalkulus pembezaan]; pada bulan Januari tahun berikutnya saya menerima teori warna, dan pada bulan Mei saya memulakan kaedah songsang fluksi [kalkulus kamiran] ... Pada masa ini saya mengalami masa terbaik masa muda saya dan lebih berminat dalam matematik dan falsafah daripada pada bila-bila masa kemudian.

Tetapi penemuannya yang paling penting pada tahun-tahun ini ialah hukum graviti sejagat. Kemudian, pada tahun 1686, Newton menulis kepada Halley:

Dalam kertas kerja yang ditulis lebih daripada 15 tahun yang lalu (saya tidak dapat memberikan tarikh yang tepat, tetapi dalam apa jua keadaan ia sebelum permulaan surat-menyurat saya dengan Oldenburg), saya menyatakan perkadaran kuadratik songsang bagi daya graviti planet-planet kepada Matahari bergantung kepada jarak dan mengira nisbah betul graviti bumi dan conatus recedendi [berusaha] Bulan ke arah pusat Bumi, walaupun tidak sepenuhnya tepat.

Keturunan "Pokok Epal Newton" yang dihormati. Cambridge, Taman Botani.

Ketidaktepatan yang disebut oleh Newton disebabkan oleh fakta bahawa Newton mengambil dimensi Bumi dan magnitud pecutan graviti daripada Mekanik Galileo, di mana ia diberikan dengan ralat yang ketara. Kemudian, Newton menerima data yang lebih tepat daripada Picard dan akhirnya yakin dengan kebenaran teorinya.

Terdapat legenda yang terkenal bahawa Newton menemui hukum graviti dengan memerhatikan sebiji epal jatuh dari dahan pokok. "Epal Newton" pertama kali disebut secara ringkas oleh ahli biografi Newton, William Stukeley, dan legenda ini menjadi popular terima kasih kepada Voltaire. Seorang lagi ahli biografi, Henry Pemberton, memberikan alasan Newton (tanpa menyebut epal) dengan lebih terperinci: "dengan membandingkan tempoh beberapa planet dan jaraknya dari matahari, dia mendapati bahawa ... daya ini mesti berkurangan dalam perkadaran kuadratik sebagai jarak bertambah." Dalam erti kata lain, Newton mendapati bahawa daripada Undang-undang ketiga Kepler, yang menghubungkan tempoh orbit planet dengan jarak ke Matahari, mengikut tepat "rumus kuasa dua songsang" untuk undang-undang graviti (dalam anggaran orbit bulat). Newton menulis rumusan akhir undang-undang graviti, yang dimasukkan dalam buku teks, kemudian, selepas undang-undang mekanik menjadi jelas kepadanya.

Penemuan ini, serta banyak yang terkemudian, diterbitkan 20-40 tahun kemudian daripada yang dibuat. Newton tidak mengejar kemasyhuran. Pada tahun 1670 dia menulis kepada John Collins: "Saya tidak melihat apa-apa yang diinginkan dalam kemasyhuran, walaupun saya mampu memperolehnya. Ini mungkin akan meningkatkan bilangan kenalan saya, tetapi inilah yang paling saya cuba elakkan.” Dia tidak menerbitkan karya saintifik pertamanya (Oktober 1666), yang menggariskan asas analisis; ia ditemui hanya 300 tahun kemudian.

Permulaan kemasyhuran saintifik (1667-1684)

Newton pada masa mudanya

Pada Mac-Jun 1666, Newton melawat Cambridge. Jiwa yang berani yang kekal di kolej, ternyata, tidak menderita sama ada daripada wabak atau ubat anti-wabak yang popular ketika itu (termasuk kulit abu, cuka kuat, minuman beralkohol dan diet yang ketat). Walau bagaimanapun, pada musim panas gelombang baru wabak memaksa dia pulang ke rumah semula. Akhirnya, pada awal 1667, wabak itu berakhir dan Newton kembali ke Cambridge pada bulan April. Pada 1 Oktober beliau telah dipilih sebagai felo Kolej Trinity, dan pada tahun 1668 beliau menjadi sarjana. Dia diberi bilik berasingan yang luas untuk didiami, gaji yang baik diberikan, dan sekumpulan pelajar ditugaskan kepadanya, dengan siapa dia belajar subjek akademik standard dengan teliti selama beberapa jam seminggu. Walau bagaimanapun, ketika itu mahupun kemudiannya, Newton tidak menjadi terkenal sebagai seorang guru;

Setelah mengukuhkan kedudukannya, Newton mengembara ke London, di mana tidak lama sebelum itu, pada tahun 1660, Persatuan Diraja London telah diwujudkan - sebuah organisasi berwibawa tokoh saintifik terkemuka, salah satu daripada Akademi Sains pertama. Penerbitan Royal Society ialah jurnal Philosophical Transactions (lat. Transaksi Falsafah).

Pada tahun 1669, karya matematik menggunakan pengembangan dalam siri tak terhingga mula muncul di Eropah. Walaupun kedalaman penemuan ini tidak dapat dibandingkan dengan Newton, Barrow menegaskan bahawa pelajarnya menetapkan keutamaannya dalam perkara ini. Newton menulis ringkasan ringkas tetapi agak lengkap tentang bahagian penemuannya ini, yang dipanggilnya "Analisis oleh Persamaan dengan Bilangan Istilah Tak Terhingga." Barrow menghantar risalah ini ke London. Newton meminta Barrow supaya tidak mendedahkan nama pengarang karya itu (tetapi dia masih membiarkannya tergelincir). "Analisis" tersebar di kalangan pakar dan mendapat kemasyhuran di England dan luar negara.

Pada tahun yang sama, Barrow menerima jemputan raja untuk menjadi pendeta istana dan meninggalkan pengajaran. Pada 29 Oktober 1669, Newton telah dipilih sebagai penggantinya, profesor matematik dan optik di Kolej Trinity. Barrow meninggalkan Newton sebuah makmal alkimia yang luas; Dalam tempoh ini, Newton mula berminat dengan alkimia dan menjalankan banyak eksperimen kimia.

Reflektor Newton

Pada masa yang sama, dia meneruskan eksperimen dalam optik dan teori warna. Newton menyiasat penyimpangan sfera dan kromatik. Untuk mengurangkannya ke tahap minimum, dia membina teleskop pemantul campuran: kanta dan cermin sfera cekung, yang dibuat dan digilap sendiri. Projek untuk teleskop sedemikian mula-mula dicadangkan oleh James Gregory (1663), tetapi rancangan ini tidak pernah direalisasikan. Reka bentuk pertama Newton (1668) tidak berjaya, tetapi yang seterusnya, dengan cermin yang digilap dengan lebih teliti, walaupun saiz kecil, memberikan pembesaran 40x kualiti yang sangat baik.

Khabar angin tentang instrumen baru itu dengan cepat sampai ke London, dan Newton telah dijemput untuk menunjukkan ciptaannya kepada komuniti saintifik. Pada akhir tahun 1671 - awal tahun 1672, demonstrasi reflektor berlaku di hadapan raja, dan kemudian di Royal Society. Peranti ini menerima ulasan sambutan sejagat. Newton menjadi terkenal dan pada Januari 1672 telah dipilih sebagai ahli Royal Society. Kemudian, reflektor yang lebih baik menjadi alat utama ahli astronomi, dengan bantuan mereka planet Uranus, galaksi lain, dan anjakan merah ditemui.

Pada mulanya, Newton menghargai komunikasinya dengan rakan-rakan dari Royal Society, yang termasuk, sebagai tambahan kepada Barrow, James Gregory, John Wallis, Robert Hooke, Robert Boyle, Christopher Wren dan tokoh terkenal sains Inggeris yang lain. Walau bagaimanapun, konflik yang membosankan tidak lama lagi bermula, yang tidak disukai Newton. Khususnya, kontroversi yang bising meletus mengenai sifat cahaya. Seawal Februari 1672, Newton menerbitkan dalam Philosophical Transactions Penerangan terperinci eksperimen klasiknya dengan prisma dan teori warnanya. Hooke, yang telah menerbitkan teorinya sendiri, menyatakan bahawa dia tidak yakin dengan keputusan Newton; dia disokong oleh Huygens dengan alasan bahawa teori Newton "bercanggah dengan pandangan yang diterima umum." Newton membalas kritikan mereka hanya enam bulan kemudian, tetapi pada masa ini bilangan pengkritik telah meningkat dengan ketara. Terutama aktif ialah Linus tertentu dari Liege, yang menyerang Persatuan dengan surat yang mengandungi bantahan yang tidak masuk akal sepenuhnya terhadap keputusan Newton.

Satu serangan yang tidak cekap menyebabkan Newton jengkel dan tertekan. Dia kesal kerana dia telah mendedahkan penemuannya secara amanah kepada rakan saintisnya. Newton meminta setiausaha Persatuan Oldenburg untuk tidak menghantarnya lagi surat kritikal dan berjanji untuk masa depan: tidak terlibat dalam pertikaian saintifik. Dalam suratnya, dia mengadu bahawa dia berhadapan dengan pilihan: sama ada untuk tidak menerbitkan penemuannya, atau menghabiskan seluruh masa dan tenaganya untuk menangkis kritikan amatur yang tidak mesra. Akhirnya dia memilih pilihan pertama dan mengumumkan peletakan jawatannya daripada Royal Society (8 Mac 1673). Bukan tanpa kesukaran bahawa Oldenburg memujuknya untuk tinggal. Walau bagaimanapun, hubungan saintifik dengan Persatuan kini dikurangkan kepada minimum.

Dua peristiwa penting berlaku pada tahun 1673. Pertama: melalui dekri diraja, rakan lama dan penaung Newton, Isaac Barrow, kembali ke Trinity, kini sebagai pemimpin (“tuan”). Kedua: Leibniz, yang dikenali pada masa itu sebagai ahli falsafah dan pencipta, mula berminat dengan penemuan matematik Newton. Setelah menerima karya Newton pada tahun 1669 tentang siri tak terhingga dan mengkajinya dengan mendalam, dia kemudiannya secara bebas mula membangunkan versi analisisnya sendiri. Pada tahun 1676, Newton dan Leibniz bertukar-tukar surat di mana Newton menerangkan beberapa kaedahnya, menjawab soalan Leibniz, dan membayangkan kewujudan kaedah yang lebih umum, belum diterbitkan (bermaksud kalkulus pembezaan am dan integral). Setiausaha Persatuan Diraja, Henry Oldenburg, terus menerus meminta Newton untuk menerbitkan penemuan matematiknya mengenai analisis untuk kegemilangan England, tetapi Newton menjawab bahawa dia telah mengerjakan topik lain selama lima tahun dan tidak mahu terganggu. Newton tidak menjawab surat Leibniz seterusnya. Penerbitan ringkas pertama mengenai versi analisis Newton hanya muncul pada tahun 1693, apabila versi Leibniz telah tersebar luas di seluruh Eropah.

Penghujung tahun 1670-an menyedihkan bagi Newton. Pada Mei 1677, Barrow yang berusia 47 tahun meninggal dunia tanpa diduga. Pada musim sejuk tahun yang sama, kebakaran yang kuat berlaku di rumah Newton, dan sebahagian daripada arkib manuskrip Newton terbakar. Pada tahun 1678, setiausaha Persatuan Diraja, Oldenburg, yang memihak kepada Newton, meninggal dunia, dan Hooke, yang memusuhi Newton, menjadi setiausaha baru. Pada tahun 1679, ibu Anna menjadi sakit tenat; Newton datang kepadanya dan mengambil bahagian aktif dalam menjaga pesakit, tetapi keadaan ibunya cepat merosot dan dia meninggal dunia. Ibu dan Barrow adalah antara segelintir orang yang menyemarakkan kesunyian Newton.

"Prinsip matematik falsafah semula jadi" (1684 -1686)

Halaman tajuk Newton's Principia

Sejarah penciptaan karya ini, bersama-sama dengan Elemen Euclid, salah satu yang paling terkenal dalam sejarah sains, bermula pada tahun 1682, apabila laluan komet Halley menyebabkan peningkatan minat dalam mekanik cakerawala. Edmond Halley cuba memujuk Newton untuk menerbitkan "teori gerakan umum"nya, yang telah lama dikhabarkan dalam komuniti saintifik. Newton menolak. Dia secara amnya enggan untuk terganggu daripada penyelidikannya untuk tugas bersusah payah menerbitkan karya saintifik.

Pada Ogos 1684, Halley datang ke Cambridge dan memberitahu Newton bahawa dia, Wren dan Hooke telah membincangkan bagaimana untuk mendapatkan eliptik orbit planet daripada formula untuk undang-undang graviti, tetapi tidak tahu bagaimana untuk mendekati penyelesaian. Newton melaporkan bahawa dia sudah mempunyai bukti sedemikian, dan pada bulan November dia menghantar manuskrip yang telah siap kepada Halley. Dia segera menghargai kepentingan hasil dan kaedah, segera melawat Newton sekali lagi dan kali ini berjaya memujuknya untuk menerbitkan penemuannya. 10 Disember 1684 dalam minit Persatuan Diraja terdapat catatan sejarah:

Encik Halley... baru-baru ini melihat Encik Newton di Cambridge, dan dia menunjukkan kepadanya risalah menarik "De motu" [On Motion]. Mengikut kehendak Encik Halley, Newton berjanji untuk menghantar risalah tersebut kepada Persatuan.

Kerja pada buku itu berlaku pada tahun 1684 -1686. Menurut ingatan Humphrey Newton, saudara saintis dan pembantunya selama tahun-tahun ini, pada mulanya Newton menulis "Principia" di antara eksperimen alkimia, yang mana dia memberi perhatian utama, kemudian dia secara beransur-ansur menjadi terbawa-bawa dan dengan penuh semangat mengabdikan dirinya. untuk mengerjakan buku utama hidupnya.

Penerbitan itu sepatutnya dilakukan dengan dana dari Royal Society, tetapi pada awal tahun 1686 Persatuan menerbitkan risalah mengenai sejarah ikan yang tidak ada permintaan, dan dengan itu menghabiskan anggarannya. Kemudian Halley mengumumkan bahawa dia akan menanggung sendiri kos penerbitan. Persatuan dengan penuh rasa terima kasih menerima tawaran murah hati ini dan, sebagai pampasan sebahagian, memberikan Halley dengan 50 salinan percuma risalah mengenai sejarah ikan.

Karya Newton - mungkin dengan analogi dengan "Principles of Philosophy" Descartes (1644) - dipanggil "Principles of Natural Philosophy" (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ), iaitu, dalam bahasa moden, "Asas matematik fizik".

Pada 28 April 1686, jilid pertama "Prinsip Matematik" telah dibentangkan kepada Royal Society. Ketiga-tiga jilid, selepas beberapa penyuntingan oleh pengarang, diterbitkan pada tahun 1687. Edaran (kira-kira 300 salinan) telah habis dijual dalam masa 4 tahun - sangat cepat untuk masa itu.

Satu halaman daripada Newton's Principia (3rd ed., 1726)

Kedua-dua tahap fizikal dan matematik karya Newton sama sekali tidak dapat dibandingkan dengan karya pendahulunya. Ia tidak mempunyai metafizik Aristotelian atau Cartesian, dengan penaakulannya yang samar-samar dan dirumuskan secara samar-samar, sering mengada-adakan "punca pertama" fenomena semula jadi. Newton, sebagai contoh, tidak mengisytiharkan bahawa undang-undang graviti beroperasi di alam semula jadi, dia tegas membuktikan fakta ini, berdasarkan gambar yang diperhatikan tentang pergerakan planet dan satelitnya. Kaedah Newton adalah untuk mencipta model fenomena, "tanpa mencipta hipotesis," dan kemudian, jika terdapat data yang mencukupi, untuk mencari puncanya. Pendekatan ini, yang bermula dengan Galileo, bermakna berakhirnya fizik lama. Penerangan kualitatif tentang alam semula jadi telah memberi laluan kepada yang kuantitatif - sebahagian besar buku diduduki oleh pengiraan, lukisan dan jadual.

Dalam bukunya, Newton dengan jelas mentakrifkan konsep asas mekanik, dan memperkenalkan beberapa yang baru, termasuk kuantiti fizik yang penting seperti jisim, daya luar dan momentum. Tiga undang-undang mekanik dirumuskan. Terbitan yang ketat daripada hukum graviti ketiga-tiga hukum Kepler diberikan. Ambil perhatian bahawa orbit hiperbolik dan parabola badan angkasa yang tidak diketahui oleh Kepler juga telah diterangkan. Kebenaran sistem heliosentrik Newton tidak secara langsung membincangkan Copernicus, tetapi membayangkan; dia juga menganggarkan sisihan Matahari dari pusat jisim sistem suria. Dengan kata lain, Matahari dalam sistem Newton, tidak seperti Keplerian, tidak diam, tetapi mematuhi undang-undang umum pergerakan. DALAM sistem biasa Komet juga disertakan, jenis orbit yang menyebabkan kontroversi hebat pada masa itu.

Titik lemah teori graviti Newton, menurut ramai saintis pada masa itu, adalah kekurangan penjelasan tentang sifat daya ini. Newton menggariskan hanya radas matematik, meninggalkan soalan terbuka tentang punca graviti dan pembawa bahannya. Bagi komuniti saintifik, yang dibesarkan mengenai falsafah Descartes, ini adalah pendekatan yang luar biasa dan mencabar, dan hanya kejayaan kejayaan mekanik cakerawala pada abad ke-18 memaksa ahli fizik untuk mendamaikan sementara dengan teori Newtonian. Asas fizikal graviti menjadi jelas hanya lebih daripada dua abad kemudian, dengan kemunculan Teori Umum Relativiti.

Newton membina radas matematik dan struktur umum buku itu sedekat mungkin dengan piawaian ketegasan saintifik ketika itu - Elemen Euclid. Dia sengaja tidak menggunakan analisis matematik hampir di mana-mana - penggunaan kaedah baru yang luar biasa akan menjejaskan kredibiliti keputusan yang dibentangkan. Perhatian ini, bagaimanapun, menurunkan nilai kaedah persembahan Newton untuk generasi pembaca seterusnya. Buku Newton adalah karya pertama mengenai fizik baru dan pada masa yang sama salah satu karya serius terakhir menggunakan kaedah penyelidikan matematik lama. Semua pengikut Newton sudah menggunakan kaedah analisis matematik yang hebat yang diciptanya. Pengganti langsung terbesar karya Newton ialah D'Alembert, Euler, Laplace, Clairaut dan Lagrange.

1687-1703

Tahun 1687 ditandai bukan sahaja oleh penerbitan buku besar itu, tetapi juga oleh konflik Newton dengan Raja James II. Pada bulan Februari, raja, secara konsisten meneruskan barisannya untuk pemulihan agama Katolik di England, mengarahkan Universiti Cambridge untuk memberikan ijazah sarjana kepada sami Katolik Alban Francis. Pimpinan universiti teragak-agak, tidak mahu menyusahkan raja; Tidak lama kemudian satu delegasi saintis, termasuk Newton, telah dipanggil untuk tindakan balas di hadapan Hakim Jeffreys, yang terkenal dengan kekasaran dan kekejamannya. George Jeffreys). Newton menentang sebarang kompromi yang akan menjejaskan autonomi universiti dan memujuk delegasi untuk mengambil pendirian yang berprinsip. Akibatnya, naib canselor universiti itu disingkirkan dari jawatan, tetapi hasrat raja tidak pernah kesampaian. Dalam salah satu suratnya tahun ini, Newton menggariskan prinsip politiknya:

Setiap orang yang jujur, menurut undang-undang Tuhan dan manusia, wajib mematuhi perintah raja yang sah. Tetapi jika Baginda dinasihatkan untuk menuntut sesuatu yang tidak boleh dilakukan oleh undang-undang, maka tiada siapa yang patut menderita jika tuntutan tersebut diabaikan.

Pada tahun 1689, selepas penggulingan Raja James II, Newton pertama kali dipilih ke Parlimen dari Universiti Cambridge dan duduk di sana selama lebih kurang setahun. Pilihan raya kedua berlaku pada 1701-1702. Terdapat anekdot popular bahawa beliau mengambil bahagian untuk bercakap di Dewan Rakyat sekali sahaja, meminta supaya tingkap ditutup untuk mengelakkan draf. Malah, Newton menjalankan tugas parlimennya dengan ketelitian yang sama dengan mana dia melayan semua urusannya.

Sekitar tahun 1691, Newton jatuh sakit teruk (kemungkinan besar, dia diracuni semasa eksperimen kimia, walaupun terdapat versi lain - kerja berlebihan, kejutan selepas kebakaran, yang membawa kepada kehilangan hasil penting, dan penyakit berkaitan usia). Mereka yang rapat dengannya takut akan kewarasannya; beberapa surat beliau yang masih hidup dari tempoh ini memang menunjukkan gangguan mental. Hanya pada penghujung tahun 1693 kesihatan Newton pulih sepenuhnya.

Pada tahun 1679, Newton bertemu di Trinity seorang bangsawan berusia 18 tahun, pencinta sains dan alkimia, Charles Montagu (1661 -1715). Newton mungkin memberi kesan yang kuat terhadap Montagu, kerana pada tahun 1696, setelah menjadi Lord Halifax, Presiden Persatuan Diraja dan Canselor Perbendaharaan (iaitu Menteri Perbendaharaan England), Montagu mencadangkan kepada Raja supaya Newton dilantik Warden Pudina. Raja memberikan persetujuannya, dan pada tahun 1696 Newton mengambil kedudukan ini, meninggalkan Cambridge dan berpindah ke London. Dari 1699 beliau menjadi pengurus (“tuan”) Mint.

Walau bagaimanapun, orang yang jujur dan cekap di ketua Mint tidak sesuai dengan semua orang. Dari hari-hari pertama, aduan dan kecaman menghujani Newton, dan komisen pemeriksaan sentiasa muncul. Ternyata, banyak kecaman datang daripada pemalsu, jengkel dengan pembaharuan Newton. Newton, sebagai peraturan, tidak peduli terhadap fitnah, tetapi tidak pernah memaafkan jika ia menjejaskan kehormatan dan reputasinya. Dia secara peribadi terlibat dalam berpuluh-puluh siasatan, dan lebih daripada 100 pemalsu telah dikesan dan disabitkan kesalahan; dalam ketiadaan keadaan yang memburukkan, mereka paling kerap dihantar ke tanah jajahan Amerika Utara, tetapi beberapa pemimpin telah dihukum bunuh. Bilangan syiling palsu di England telah menurun dengan ketara. Montagu, dalam memoirnya, sangat menghargai kebolehan pentadbiran yang luar biasa yang ditunjukkan oleh Newton dan memastikan kejayaan reformasi.

Pada April 1698, Tsar Peter I Rusia melawat Mint tiga kali semasa "Kedutaan Besar"; Malangnya, butiran lawatan dan komunikasinya dengan Newton tidak disimpan. Walau bagaimanapun, diketahui bahawa pada tahun 1700 reformasi monetari yang serupa dengan bahasa Inggeris telah dijalankan di Rusia. Dan pada tahun 1713, Newton menghantar enam salinan cetakan pertama edisi ke-2 Principia kepada Tsar Peter di Rusia.

Kejayaan saintifik Newton dilambangkan oleh dua peristiwa pada tahun 1699: pengajaran sistem dunia Newton bermula di Cambridge (dari 1704 di Oxford), dan Akademi Sains Paris, kubu kuat lawan Carthusiannya, memilihnya sebagai ahli asingnya. Selama ini Newton masih disenaraikan sebagai ahli dan profesor Kolej Trinity, tetapi pada Disember 1701 dia secara rasmi meletak jawatan daripada semua jawatannya di Cambridge.

Pada tahun 1703, Presiden Royal Society, Lord John Somers, meninggal dunia, setelah menghadiri mesyuarat Persatuan hanya dua kali selama 5 tahun menjadi presiden. Pada bulan November, Newton telah dipilih sebagai penggantinya dan memerintah Persatuan sepanjang hayatnya - lebih daripada dua puluh tahun. Tidak seperti pendahulunya, beliau secara peribadi hadir di semua mesyuarat dan melakukan segala-galanya untuk memastikan Persatuan Diraja British mengambil tempat yang terhormat dalam dunia saintifik. Bilangan ahli Persatuan bertambah (antaranya, sebagai tambahan kepada Halley, seseorang boleh menyerlahkan Denis Papin, Abraham de Moivre, Roger Coates, Brooke Taylor), eksperimen menarik telah dijalankan dan dibincangkan, kualiti artikel jurnal meningkat dengan ketara, masalah kewangan dapat dikurangkan. Pertubuhan itu memperoleh setiausaha berbayar dan kediamannya sendiri (di Fleet Street); Pada tahun-tahun ini, Newton sering dijemput sebagai perunding kepada pelbagai suruhanjaya kerajaan, dan Puteri Caroline, bakal Ratu Great Britain, menghabiskan berjam-jam bercakap dengannya di istana mengenai topik falsafah dan agama.

Tahun lepas

Salah satu potret terakhir Newton (1712, Thornhill)

Pada tahun 1704 ia diterbitkan (pertama pada Bahasa Inggeris) monograf "Optik", yang menentukan perkembangan sains ini sehingga awal abad ke-19. Ia mengandungi lampiran "Pada kuadratur lengkung" - pembentangan pertama dan cukup lengkap bagi versi analisis matematik Newton. Malah, ini adalah karya terakhir Newton tentang sains semula jadi, walaupun dia hidup selama lebih daripada 20 tahun. Katalog perpustakaan yang ditinggalkannya mengandungi buku terutamanya mengenai sejarah dan teologi, dan untuk usaha inilah Newton menumpukan sepanjang hayatnya. Newton kekal sebagai pengurus Mint, kerana jawatan ini, tidak seperti jawatan penguasa, tidak memerlukan banyak aktiviti daripadanya. Dua kali seminggu dia pergi ke Mint, sekali seminggu ke mesyuarat Royal Society. Newton tidak pernah mengembara ke luar England.

Pada tahun 1705, Ratu Anne menganugerahkan kesatria Newton. Mulai sekarang dia Sir Isaac Newton. Buat pertama kali dalam sejarah Inggeris, gelaran knight dianugerahkan untuk merit saintifik; kali seterusnya ini berlaku adalah lebih daripada satu abad kemudian (1819, berhubung dengan Humphry Davy). Walau bagaimanapun, beberapa ahli biografi percaya bahawa ratu itu dibimbing bukan oleh saintifik, tetapi oleh motif politik. Newton memperoleh jatanya sendiri dan keturunan yang tidak boleh dipercayai.

Pada tahun 1707, koleksi karya matematik Newton, Universal Arithmetic, telah diterbitkan. Kaedah berangka yang dibentangkan di dalamnya menandakan kelahiran disiplin baru yang menjanjikan - analisis berangka.

Pada tahun 1708, pertikaian keutamaan terbuka dengan Leibniz bermula (lihat di bawah), di mana orang yang memerintah pun terlibat. Pertengkaran antara dua orang genius ini merugikan sains - sekolah matematik Inggeris tidak lama lagi layu selama satu abad, dan yang Eropah mengabaikan banyak idea cemerlang Newton, menemuinya semula

Sir Newton betul-betul dianggap sebagai salah seorang saintis paling berpengaruh sepanjang zaman dan tokoh penting dalam revolusi saintifik. Bukunya "Prinsip Matematik Falsafah Semula Jadi" ("Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica"), yang menetapkan asas-asas mekanik klasik, pertama kali diterbitkan pada tahun 1687. Pada tahun 1691, Newton telah diracuni dengan serius; selepas digali, mayatnya didapati mengandungi paras merkuri yang tinggi.

Newton merumuskan undang-undang gerakan dan graviti yang menguasai tiga abad berikutnya di kalangan saintis yang mengkaji struktur alam semesta fizikal. Selepas Kepler menemui undang-undang pergerakan planet-planet sistem suria, diperhalusi berdasarkan undang-undang graviti Newton, ahli fizik Inggeris kehilangan keraguan terakhirnya tentang kesahihan model heliosentrik kosmos.

Newton membina teleskop pemantul berfungsi pertama dan membangunkan teori warna berdasarkan pemerhatian cahaya putih yang dipecah menjadi warna spektrum oleh prisma. Beliau merumuskan undang-undang empirikal sinaran haba dan mengkaji kelajuan bunyi. Sebagai tambahan kepada kerjanya tentang kalkulus, Newton menyumbang kepada kajian siri kuasa, formula binomial umum Newton, dan membangunkan kaedah Newton, kaedah berangka berulang untuk mencari punca fungsi tertentu.

Newton ialah seorang felo Kolej Trinity dan profesor matematik di Universiti Cambridge. Antara lain, Newton berminat dalam alkimia dan teologi, tetapi tidak menerbitkan sebarang karya tentang kimia atau alkimia dan melihat Alkitab dari kedudukan rasionalis. Menurut pengiraannya, kiamat tidak sepatutnya berlaku sebelum 2060. Dia enggan menerima perintah suci dari Gereja England, mungkin kerana dia menolak doktrin Trinitarianisme. Menjelang akhir hayatnya, Newton menjadi presiden Royal Society.

Isaac Newton dilahirkan pada 4 Januari 1643, dalam keluarga petani, di kampung Woolsthorpe-by-Colsterworth, Lincolnshire. Bapa tidak hidup untuk melihat kelahiran Newton. Ibu, Hannah Ayscough, berkahwin semula dengan seorang duda berusia 63 tahun dan mempunyai tiga orang anak. Dia mula kurang memberi perhatian kepada Ishak, dan budak lelaki itu menarik diri, merendam dirinya dalam membaca dan menemui saluran dalam membuat mainan teknikal yang aneh.

Pada tahun 1655, Newton memasuki Sekolah Grantham (The King's School, Grantham) dan tinggal di rumah ahli farmasi itu meninggal dunia, dan ibunya membawa Ishak kembali ke ladang pada tahun 1659, cuba melibatkannya dalam menguruskan rumah tangga kehidupan dan lebih bersedia untuk menulis puisi daripada membantu ibunya Akhirnya, pemuda itu kembali ke sekolah, di mana dia menjadi salah seorang pelajar terbaik.

Pada tahun 1661, Isaac mula belajar di Kolej Trinity sebagai "sizer", seorang pelajar miskin yang pada dasarnya menerima peranan sebagai hamba di kolej untuk membayar pengajiannya. Semasa tahun-tahun pelajarnya, Newton masih tidak membuat hubungan rapat, tidak peduli dengan kemasyhuran dan sepenuhnya diserap dalam satu idea - untuk sampai ke intipati segala-galanya. Pada tahun 1665, Newton menerima ijazah sarjana mudanya. Pada gelombang peningkatan kreatif, beliau mengenal pasti sendiri kira-kira 45 isu global yang tidak dapat diselesaikan, baik dalam alam semula jadi dan dalam kehidupan manusia. Pada tahun 1665-1667. beliau merumuskan idea-idea utamanya, yang kemudiannya menghasilkan sistem kalkulus pembezaan dan kamiran, penciptaan teleskop pemantulan dan penemuan undang-undang graviti sejagat.

Newton telah dikaitkan dengan Kolej Trinity selama lebih 30 tahun. Di sini dia menjalankan eksperimennya tentang penguraian cahaya. Pada tahun 1668 beliau telah dianugerahkan ijazah sarjana; Newton menerima ruang tamu dan gaji yang berasingan. Dia setia memberi syarahan kepada kumpulan pelajar mengenai subjek akademik standard, tetapi dia tidak pernah popular dan kelasnya kurang dihadiri.

Pada tahun 1687, Isaac menerbitkan karya hebatnya, "Prinsip Matematik Falsafah Semula Jadi." Pada masa yang sama, konfliknya dengan Raja James II bermula, hanya selepas penggulingannya Newton dipilih ke parlimen buat kali pertama dari Universiti Cambridge.

Sejak 1699, sistem dunia Newton mula diajar di Cambridge, dan sejak 1704 - di Oxford (Oxford University). Pada Disember 1701, Newton secara rasmi meletakkan semua jawatannya di Cambridge dan meletak jawatan. Pada tahun 1705, Ratu Anne menjulang gelaran seorang lelaki untuk pencapaian saintifiknya buat kali pertama dalam sejarah Inggeris. Walau bagaimanapun, Sir Isaac Newton, menurut satu versi, bagaimanapun dianugerahkan kesatria atas sebab politik.

Tidak lama sebelum kematiannya, Newton "terbakar" pada sekuriti apabila bank syarikat perdagangan "Syarikat Laut Selatan" muflis. Dia meninggal dunia dalam tidurnya pada 31 Mac 1727. Pakar psikologi Cambridge, Simon Baron-Cohen yakin sindrom Asperger adalah punca kekurangan hubungan dan kesukaran Newton dalam interaksi sosial.