Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod
Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.
Objavljeno na http://www.allbest.ru/
Objavljeno na http://www.allbest.ru/
Uvod
Biografija
Naučna otkrića
Matematika
Mehanika
Astronomija
Zaključak
Bibliografija
Uvod
Aktuelnost ove teme je u tome što sa Njutnovim delima, sa njegovim sistemom sveta, klasična fizika poprima lice. On je označio početak nove ere u razvoju fizike i matematike.
Newton je dovršio stvaranje teorijske fizike, koju je započeo Galileo, zasnovano, s jedne strane, na eksperimentalnim podacima, as druge, na kvantitativnom i matematičkom opisu prirode. U matematici se pojavljuju moćne analitičke metode. U fizici je glavni metod proučavanja prirode izgradnja adekvatnih matematičkih modela prirodnih procesa i intenzivno istraživanje ovih modela uz sistematsko korišćenje pune snage novog matematičkog aparata.
Njegova najznačajnija dostignuća su zakoni kretanja, koji su postavili temelje mehanike kao naučne discipline. Otkrio je zakon univerzalne gravitacije i razvio račun (diferencijalni i integralni), koji je od tada bio važan alat za fizičare i matematičare. Newton je napravio prvi reflektirajući teleskop i bio je prvi koji je podijelio svjetlost na spektralne boje pomoću prizme. Takođe je proučavao fenomene toplote, akustiku i ponašanje tečnosti. Jedinica sile, njutn, nazvana je u njegovu čast.
Njutn se takođe bavio aktuelnim teološkim problemima, razvijajući tačnu metodološku teoriju. Bez ispravnog razumijevanja Newtonovih ideja, nećemo moći u potpunosti razumjeti ni značajan dio engleskog empirizma, ni prosvjetiteljstva, posebno francuskog, ni samog Kanta. Zaista, “um” engleskih empirista, ograničen i kontroliran “iskustvom”, bez kojeg se više ne može slobodno i po volji kretati u svijetu entiteta, je Newtonov “um”.
Mora se priznati da sva ova otkrića naširoko koriste ljudi u savremeni svet u raznim naučnim oblastima.
Svrha ovog eseja je analiza otkrića Isaka Newtona i mehaničke slike svijeta koju je on formulirao.
Da bih postigao ovaj cilj, dosljedno rješavam sljedeće zadatke:
2. Razmotrite život i djela Njutna
samo zato što sam stajao na ramenima divova"
I. Newton
Isak Njutn - engleski matematičar i prirodnjak, mehaničar, astronom i fizičar, osnivač klasične fizike - rođen je na Božić 1642. (po novom stilu - 4. januara 1643.) u selu Vulstorp u Linkolnširu.
Otac Isaka Njutna, siromašni farmer, umro je nekoliko meseci pre nego što mu se sin rodio, pa je kao dete Isak bio na brizi rodbine. Isaaca Newtona je početno obrazovanje i odgoj dala njegova baka, a zatim je studirao u gradskoj školi Grantham.
Kao dječak volio je praviti mehaničke igračke, modele vodenica i zmajeva. Kasnije je bio odličan brusilac ogledala, prizmi i sočiva.
Godine 1661. Njutn je preuzeo jedno od slobodnih mesta za siromašne studente na Triniti koledžu na Univerzitetu Kembridž. Godine 1665. Newton je diplomirao. Bježeći od užasa kuge koja je zahvatila Englesku, Newton je otišao u svoj rodni Woolsthorpe na dvije godine. Ovdje radi aktivno i vrlo plodno. Newton je dvije godine kuge - 1665. i 1666. - smatrao procvatom svojih stvaralačkih moći. Ovdje je ispod prozora njegove kuće raslo čuveno stablo jabuke: nadaleko je poznata priča da je Newtonovo otkriće univerzalne gravitacije potaknuto neočekivanim padom jabuke sa drveta. Ali i drugi naučnici su vidjeli padanje objekata i pokušali to objasniti. Međutim, nikome to nije pošlo za rukom prije Njutna. Zašto jabuka uvek ne pada na stranu, pomislio je, već pravo na zemlju? O ovom problemu prvi put je razmišljao u mladosti, ali je njegovo rješenje objavio tek dvadesetak godina kasnije. Njutnova otkrića nisu bila slučajnost. Dugo je razmišljao o svojim zaključcima i objavio ih tek kada je bio potpuno siguran u njihovu tačnost i tačnost. Njutn je ustanovio da se kretanje jabuke koja pada, bačenog kamena, meseca i planeta pokorava opštem zakonu privlačenja koji deluje između svih tela. Ovaj zakon i dalje ostaje osnova svih astronomskih proračuna. Uz njegovu pomoć, naučnici precizno predviđaju pomračenja Sunca i izračunavaju putanje svemirskih letjelica.
Također u Woolsthorpeu, započeti su čuveni Newtonovi optički eksperimenti, rođena je "metoda fluksija" - počeci diferencijalnog i integralnog računa.
Godine 1668. Njutn je magistrirao i počeo da smenjuje svog učitelja, poznatog matematičara Baroua, na univerzitetu. U to vrijeme, Newton je stekao slavu kao fizičar.
Umjetnost poliranja ogledala bila je posebno korisna Njutnu tokom proizvodnje teleskopa za posmatranje zvezdanog neba. 1668. lično je napravio svoj prvi reflektirajući teleskop. Postao je ponos cijele Engleske. Sam Newton je visoko cijenio ovaj izum, što mu je omogućilo da postane član Kraljevskog društva u Londonu. Newton je poslao poboljšanu verziju teleskopa na poklon kralju Charlesu II.
Newton je prikupio veliku kolekciju različitih optičkih instrumenata i provodio eksperimente s njima u svom laboratoriju. Zahvaljujući ovim eksperimentima, Newton je bio prvi naučnik koji je razumio porijeklo različitih boja u spektru i ispravno objasnio bogatstvo boja u prirodi. Ovo objašnjenje bilo je toliko novo i neočekivano da ga čak ni najveći naučnici tog vremena nisu odmah shvatili i dugi niz godina vodili su žestoke sporove sa Njutnom.
Godine 1669. Barou mu je dao Lucasian katedru na univerzitetu, i od tada, dugi niz godina, Njutn je predavao matematiku i optiku na Univerzitetu u Kembridžu.
Fizika i matematika uvijek pomažu jedna drugoj. Newton je savršeno dobro shvatio da fizika ne može bez matematike; matematičke metode, iz koje je rođena moderna viša matematika, sada poznata svakom fizičaru i inženjeru.
Godine 1695. imenovan je za domara, a od 1699. za glavnog direktora kovnice u Londonu i tamo je osnovao posao s novcem, provodeći potrebnu reformu. Dok je bio upravnik Kovnice novca, Newton je većinu svog vremena provodio organizirajući englesko kovanice i pripremajući se za objavljivanje svojih djela iz prethodnih godina. Njutnovo glavno naučno nasleđe sadržano je u njegovim glavnim radovima - "Matematički principi prirodne filozofije" i "Optica".
Između ostalog, Njutn je pokazao interesovanje za alhemiju, astrologiju i teologiju, pa je čak pokušao da uspostavi biblijsku hronologiju. Studirao je i hemiju i proučavanje svojstava metala. Veliki naučnik je bio veoma skroman čovek. Stalno je bio zauzet poslom, toliko ga je zanosio da je zaboravio na ručak. Spavao je samo četiri ili pet sati noću. Njutn je poslednje godine života proveo u Londonu. Ovdje objavljuje i ponovo objavljuje svoje naučne radove, puno radi kao predsjednik Kraljevskog društva u Londonu, piše teološke rasprave i radove iz historiografije. Isak Njutn je bio duboko religiozan čovek, hrišćanin. Za njega nije bilo sukoba između nauke i religije. Autor velikih "Načela" postao je autor teoloških djela "Komentari na knjigu proroka Danila", "Apokalipsa", "Hronologija". Newton je proučavanje prirode i Svetog pisma smatrao podjednako važnim. Njutn je, kao i mnogi veliki naučnici rođeni od čovečanstva, shvatio da su nauka i religija različiti oblici shvatanja postojanja koji obogaćuju ljudsku svest i nije ovde tražio kontradiktornosti.
Sir Isaac Newton je umro 31. marta 1727. godine u dobi od 84 godine i sahranjen je u Vestminsterskoj opatiji.
Njutnova fizika opisuje model univerzuma u kojem se čini da je sve unapred određeno poznatim fizičkim zakonima. I iako je u 20. veku Albert Ajnštajn pokazao da se Njutnovi zakoni ne primenjuju pri brzinama bliskim brzini svetlosti, zakoni Isaka Njutna se koriste u mnoge svrhe u savremenom svetu.
Naučna otkrića
Njutnovo naučno nasleđe svodi se na četiri glavne oblasti: matematiku, mehaniku, astronomiju i optiku.
Pogledajmo pobliže njegov doprinos ovim naukama.
Mathatika
Njutn je napravio svoja prva matematička otkrića još u studentskim godinama: klasifikaciju algebarskih krivulja 3. reda (krivulje 2. reda je proučavao Fermat) i binomsko proširenje proizvoljnog (ne nužno celobrojnog) stepena, iz čega je nastala Njutnova teorija. beskonačnih serija počela - nova i moćna analiza alata. Newton je smatrao proširenje serije osnovnim i opšta metoda analizu funkcija, i u ovom pitanju dostigao vrhunce majstorstva. Koristio je serije za izračunavanje tablica, rješavanje jednadžbi (uključujući diferencijalne) i proučavanje ponašanja funkcija. Newton je uspio dobiti proširenja za sve funkcije koje su bile standardne u to vrijeme.
Newton je razvio diferencijalni i integralni račun istovremeno sa G. Leibnizom (nešto ranije) i nezavisno od njega. Prije Njutna, operacije s infinitezimima nisu bile povezane u jednu teoriju i imale su karakter izoliranih genijalnih tehnika. Kreiranje sistemske matematičke analize svodi rješavanje relevantnih problema, u velikoj mjeri, na tehnički nivo. Pojavio se kompleks koncepata, operacija i simbola koji su postali polazna tačka dalji razvoj matematike. Sledeći vek, 18. vek, bio je vek brzog i izuzetno uspešnog razvoja analitičkih metoda.
Možda je Newton došao na ideju analize kroz različite metode, koje je mnogo i duboko proučavao. Istina, Newton u svojim "Principima" gotovo nije koristio beskonačno male, pridržavajući se drevnih (geometrijskih) metoda dokazivanja, ali ih je u drugim djelima slobodno koristio.
Polazna tačka za diferencijalni i integralni račun bili su radovi Cavalierija, a posebno Fermata, koji je već znao kako (za algebarske krive) povući tangente, pronaći ekstreme, točke pregiba i krivulje, te izračunati površinu njenog segmenta. . Među ostalim prethodnicima, sam Newton je imenovao Wallisa, Barrowa i škotskog naučnika Jamesa Gregoryja. Još nije postojao koncept funkcije, on je kinematički tumačio sve krive kao putanje pokretne tačke;
Njutn je već kao student shvatio da su diferencijacija i integracija međusobno inverzne operacije. Ova temeljna teorema analize već se više ili manje jasno pojavila u djelima Torricellija, Gregoryja i Barrowa, ali je samo Newton shvatio da je na toj osnovi moguće dobiti ne samo pojedinačna otkrića, već i moćan sistemski račun, sličan algebri, sa jasnim pravilima i ogromnim mogućnostima.
Gotovo 30 godina Njutn se nije trudio da objavi svoju verziju analize, iako je u pismima (posebno Lajbnizu) rado delio mnogo od onoga što je postigao. U međuvremenu, Lajbnicova verzija se široko i otvoreno širila širom Evrope od 1676. Tek 1693. godine pojavila se prva prezentacija Newtonove verzije – u obliku dodatka Wallisovom Traktatu o algebri. Moramo priznati da su Newtonova terminologija i simbolika prilično nespretni u odnosu na Leibnizov: fluksija (derivat), fluente (antiderivat), moment veličine (diferencijal) itd. Samo je Newtonov zapis „sačuvan u matematici“. o» za beskonačno male dt(međutim, ovo slovo je ranije koristio Grgur u istom smislu), a takođe i tačka iznad slova kao simbol izvedenice u odnosu na vreme.
Newton je objavio prilično potpunu izjavu o principima analize samo u djelu “O kvadraturi krivulja” (1704), priloženom uz njegovu monografiju “Optics”. Gotovo sav predstavljeni materijal bio je spreman još 1670-ih i 1680-ih, ali su tek sada Gregory i Halley nagovorili Newtona da objavi djelo, koje je, 40 godina kasnije, postalo prvo Newtonovo štampano djelo o analizi. Ovdje je Newton uveo izvode viših redova, pronašao vrijednosti integrala različitih racionalnih i iracionalnih funkcija i dao primjere rješavanja diferencijalnih jednadžbi 1. reda.
Godine 1707. objavljena je knjiga “Univerzalna aritmetika”. Predstavlja različite numeričke metode. Newton je uvijek pridavao veliku pažnju približnom rješenju jednačina. Njutnova čuvena metoda omogućila je pronalaženje korena jednačina sa dotad nezamislivom brzinom i tačnošću (objavljeno u Wallisovoj Algebri, 1685). Njutnovoj iterativnoj metodi dao je moderni oblik Džozef Rafson (1690).
1711. godine, nakon 40 godina, konačno je objavljena Analiza jednačinama s beskonačnim brojem članova. U ovom radu, Njutn istražuje i algebarske i „mehaničke“ krive (cikloida, kvadratriksa) sa jednakom lakoćom. Pojavljuju se parcijalni derivati. Iste godine objavljena je “Metoda razlika” u kojoj je Njutn predložio interpolacionu formulu za izvođenje (n+1) tačke podataka sa jednako raspoređenim ili nejednako raspoređenim apscisama polinoma n-th red. Ovo je analogni analog Taylorove formule.
Godine 1736. posthumno je objavljen završni rad, “Metoda fluksija i beskonačnih nizova”, znatno napredniji u odnosu na “Analizu po jednačinama”. Daje brojne primjere pronalaženja ekstrema, tangenta i normala, izračunavanja radijusa i centara zakrivljenosti u kartezijanskim i polarnim koordinatama, pronalaženja prevojnih tačaka itd. U istom radu rađene su kvadrature i ispravljanja različitih krivulja.
Treba napomenuti da je Newton ne samo da je sasvim u potpunosti razvio analizu, već je pokušao i da striktno potkrijepi njene principe. Ako je Leibniz bio sklon ideji stvarnih beskonačno malih, onda je Newton predložio (u Principima) opću teoriju prijelaza do granica, koju je pomalo kitnjasto nazvao "metodom prve i posljednje relacije". Savremeni izraz "ograničenje" (lat. limes), iako ne postoji jasan opis suštine ovog pojma, koji podrazumijeva intuitivno razumijevanje. Teorija granica je izložena u 11 lema u I. knjizi elemenata; jedna lema je takođe u knjizi II. Ne postoji aritmetika granica, ne postoji dokaz o jedinstvenosti granice, a nije otkrivena ni njena povezanost sa infinitezimima. Međutim, Njutn s pravom ističe veću strogost ovog pristupa u poređenju sa „grubom“ metodom nedeljivih. Ipak, u knjizi II, uvođenjem „momenata“ (diferencijala), Njutn ponovo zbunjuje stvar, u stvari smatrajući ih stvarnim beskonačno malim.
Važno je napomenuti da Njutna uopšte nije zanimala teorija brojeva. Očigledno mu je fizika bila mnogo bliža matematici.
Mehanika
Na polju mehanike, Newton ne samo da je razvio principe Galilea i drugih naučnika, već je dao i nove principe, da ne spominjemo mnoge izuzetne pojedinačne teoreme.
Newtonova zasluga leži u rješavanju dva fundamentalna problema.
Stvaranje aksiomatske osnove za mehaniku, čime je ova nauka zapravo prevedena u kategoriju strogih matematičkih teorija.
Stvaranje dinamike koja povezuje ponašanje tijela sa karakteristikama vanjskih utjecaja (sila) na njega.
Osim toga, Newton je konačno zakopao ideju, ukorijenjenu od davnina, da su zakoni kretanja zemaljskih i nebeskih tijela potpuno različiti. U njegovom modelu svijeta, cijeli Univerzum podliježe jednoobraznim zakonima koji se mogu matematički formulirati.
Prema samom Newtonu, Galileo je uspostavio principe koje je Newton nazvao "prva dva zakona" pored ova dva zakona, Newton je formulisao i treći zakon kretanja.
Prvi Newtonov zakon
Svako tijelo ostaje u stanju mirovanja ili ravnomjernog pravolinijskog kretanja sve dok na njega ne djeluje neka sila i prisili ga da promijeni ovo stanje.
Ovaj zakon kaže da ako se bilo koja materijalna čestica ili tijelo jednostavno ostavi neometano, ono će se samostalno kretati pravolinijski konstantnom brzinom. Ako se tijelo kreće ravnomjerno pravolinijski, nastavit će se kretati pravolinijski konstantnom brzinom. Ako tijelo miruje, ono će mirovati sve dok na njega ne djeluju vanjske sile. Da bi se fizičko tijelo jednostavno pomaknulo s njegovog mjesta, na njega se mora primijeniti vanjska sila. Na primjer, avion: nikada se neće pomaknuti dok se motori ne pokrenu. Čini se da je zapažanje samo po sebi razumljivo, međutim, čim se odvrati od pravolinijskog kretanja, ono prestaje tako izgledati. Kada se tijelo kreće inercijalno duž zatvorene ciklične putanje, njegova analiza s pozicije prvog Newtonovog zakona omogućava samo da se precizno odrede njegove karakteristike.
Drugi primjer: atletski čekić - lopta na kraju žice koju vrtite oko glave. U ovom slučaju, jezgro se ne kreće pravolinijski, već kružno - što znači, prema prvom Newtonovom zakonu, nešto ga zadržava; ovo "nešto" je centripetalna sila koja se primenjuje na jezgro i okreće ga. U stvarnosti, to je prilično primjetno - drška atletskog čekića vrši značajan pritisak na vaše dlanove. Ako otpustite ruku i pustite čekić, on će - u nedostatku vanjskih sila - odmah krenuti u pravoj liniji. Tačnije bi bilo reći da će se tako ponašati čekić idealnim uslovima(na primjer, u svemiru), budući da će pod utjecajem gravitacijske privlačnosti Zemlje letjeti striktno pravolinijski samo u trenutku kada je pustite, a u budućnosti će putanja leta sve više odstupati u pravcu zemljine površine. Ako pokušate stvarno osloboditi čekić, ispostavit će se da će čekić pušten iz kružne orbite kretati striktno duž prave linije koja je tangentna (okomita na polumjer kružnice duž koje je okretan) linearnom brzinom, jednaka brzina njegovo kruženje u "orbiti".
Ako jezgro atletskog čekića zamijenimo planetom, čekić Suncem, a strunu silom gravitacijske privlačnosti, dobićemo Newtonov model Solarni sistem.
Takva analiza onoga što se događa kada jedno tijelo kruži oko drugog u kružnoj orbiti na prvi pogled izgleda kao nešto samo po sebi razumljivo, ali ne treba zaboraviti da je u nju ugradio čitav niz zaključaka najboljih predstavnika naučne misli prethodne generacije ( samo se sjeti Galileo Galilei). Problem je u tome što kada se kreće po stacionarnoj kružnoj orbiti, nebesko (i svako drugo) tijelo izgleda vrlo spokojno i čini se da je u stanju stabilne dinamičke i kinematičke ravnoteže. Međutim, ako ga pogledate, sačuvan je samo modul ( apsolutna vrijednost) linearna brzina takvog tijela, dok se njegov smjer stalno mijenja pod uticajem gravitacionog privlačenja. To znači da se nebesko tijelo kreće ravnomjernim ubrzanjem. Sam Newton je ubrzanje nazvao "promjenom kretanja".
Njutnov prvi zakon takođe igra još jednu važnu ulogu sa stanovišta stava prirodnih naučnika prema prirodi materijalnog sveta. To implicira da svaka promjena u obrascu kretanja tijela ukazuje na prisustvo vanjskih sila koje djeluju na njega. Na primjer, ako se gvozdene strugotine odbijaju i lijepe za magnet, ili se odjeća sušena u mašini za pranje rublja i sušilici slijepi i suši jedno za drugo, možemo tvrditi da su ovi efekti rezultat prirodnih sila (u navedenim primjerima to su sile magnetskog i elektrostatičkog privlačenja, respektivno).
INNjutnov drugi zakon
Promjena kretanja proporcionalna je pokretačkoj sili i usmjerena je duž prave linije duž koje ova sila djeluje.
Ako Njutnov prvi zakon pomaže da se utvrdi da li je telo pod uticajem spoljašnjih sila, onda drugi zakon opisuje šta se dešava sa fizičkim telom pod njihovim uticajem. Što je veći zbir vanjskih sila primijenjenih na tijelo, kaže ovaj zakon, tijelo dobiva veće ubrzanje. Ovaj put. U isto vrijeme, što je tijelo masivnije na koje se primjenjuje jednaka količina vanjskih sila, ono postiže manje ubrzanje. To je dva. Intuitivno, ove dvije činjenice izgledaju same po sebi očigledne, a u matematičkom obliku su zapisane na sljedeći način:
gdje je F sila, m masa i ubrzanje. Ovo je vjerovatno najkorisnija i najčešće korištena od svih jednadžbi fizike. Dovoljno je znati veličinu i smjer svih sila koje djeluju u mehaničkom sistemu i masu materijalnih tijela od kojih se on sastoji, pa se može s potpunom tačnošću izračunati njegovo ponašanje u vremenu.
To je drugi Newtonov zakon koji cijeloj klasičnoj mehanici daje poseban šarm - počinje izgledati kao da fizički svijet dizajniran je kao najprecizniji hronometar i ništa u njemu ne izmiče pogledu radoznalog posmatrača. Recite mi prostorne koordinate i brzine svih materijalnih tačaka u Univerzumu, kao da nam Newton govori, recite mi smjer i intenzitet svih sila koje djeluju u njemu, i ja ću vam predvidjeti svako njegovo buduće stanje. I ovaj pogled na prirodu stvari u svemiru postojao je sve do pojave kvantne mehanike.
Njutnov treći zakon
Akcija je uvijek jednaka i direktno suprotna reakciji, odnosno djelovanja dva tijela jedno na drugo uvijek su jednaka i usmjerena u suprotnim smjerovima.
Ovaj zakon kaže da ako tijelo A djeluje određenom silom na tijelo B, onda i tijelo B djeluje na tijelo A silom jednakom po veličini i suprotnog smjera. Drugim riječima, kada stojite na podu, na pod vršite silu koja je proporcionalna masi vašeg tijela. Prema trećem Newtonovom zakonu, pod u isto vrijeme djeluje na vas s apsolutno istom silom, ali usmjeren ne prema dolje, već strogo prema gore. Ovaj zakon nije teško eksperimentalno testirati: stalno osjećate kako vam zemlja pritiska tabane.
Ovdje je važno razumjeti i zapamtiti da Newton govori o dvije sile potpuno različite prirode, a svaka sila djeluje na "svoj" objekt. Kada jabuka padne sa drveta, na jabuku deluje Zemlja silom njenog gravitacionog privlačenja (zbog čega jabuka jednoliko juri prema površini Zemlje), ali u isto vreme i jabuka jednakom snagom privlači Zemlju k sebi. A to što nam se čini da je jabuka ta koja pada na Zemlju, a ne obrnuto, već je posljedica drugog Newtonovog zakona. Masa jabuke u odnosu na masu Zemlje je neuporedivo mala, pa je njeno ubrzanje uočljivo oku posmatrača. Masa Zemlje, u poređenju sa masom jabuke, je ogromna, pa je njeno ubrzanje gotovo neprimjetno. (Ako jabuka padne, centar Zemlje se pomiče prema gore za udaljenost manju od radijusa atomskog jezgra.)
Nakon što je uspostavio opšte zakone kretanja, Njutn je iz njih izveo mnoge posledice i teoreme, što mu je omogućilo da teorijsku mehaniku dovede do visokog stepena savršenstva. Uz pomoć ovih teorijskih principa, on detaljno izvodi svoj zakon gravitacije iz Keplerovih zakona, a zatim rješava inverzni problem, odnosno pokazuje kakvo bi trebalo biti kretanje planeta ako prihvatimo zakon gravitacije kao dokazan.
Njutnovo otkriće dovelo je do stvaranja nova slika svijeta, prema kojem su sve planete koje se nalaze na kolosalnim udaljenostima jedna od druge povezane u jedan sistem. Njutn je ovim zakonom postavio temelje za novu granu astronomije.
Astronomija
Sama ideja gravitacije tijela jedno prema drugom pojavila se mnogo prije Newtona, a najočitije ju je izrazio Kepler, koji je primijetio da je težina tijela slična magnetskom privlačenju i izražava sklonost tijela ka povezivanju. Kepler je napisao da bi se Zemlja i Mjesec kretali jedan prema drugome da ih u svojim orbitama ne drži ekvivalentna sila. Hooke se približio formulisanju zakona gravitacije. Newton je vjerovao da bi tijelo koje pada, zbog kombinacije njegovog kretanja sa kretanjem Zemlje, opisalo spiralnu liniju. Hooke je pokazao da se spiralna linija dobija samo ako se uzme u obzir otpor zraka i da u vakuumu kretanje mora biti eliptično - govorimo o pravom kretanju, odnosno onom koje bismo mogli uočiti da sami nismo uključeni u kretanje globusa.
Nakon što je provjerio Hookeove zaključke, Newton je bio uvjeren da tijelo bačeno dovoljnom brzinom, a istovremeno pod utjecajem gravitacije, zaista može opisati eliptičnu putanju. Razmišljajući o ovoj temi, Newton je otkrio poznatu teoremu prema kojoj tijelo pod utjecajem privlačne sile slične sili gravitacije uvijek opisuje neki konusni presjek, odnosno jednu od krivulja koja se dobije kada konus siječe ravan (elipsu , hiperbola, parabola i u posebnim slučajevima kružnica i prava linija). Štaviše, Newton je otkrio da je centar privlačenja, odnosno tačka u kojoj je koncentrisano djelovanje svih privlačnih sila koje djeluju na pokretnu tačku, u fokusu krive koja se opisuje. Dakle, centar Sunca je (približno) u zajedničkom fokusu elipsa koje opisuju planete.
Postigavši takve rezultate, Newton je odmah vidio da je teorijski, odnosno na principima racionalne mehanike izveo jedan od Keplerovih zakona, koji kaže da centri planeta opisuju elipse i da je centar Sunca na fokus njihovih orbita. Ali Newton nije bio zadovoljan ovim osnovnim slaganjem između teorije i posmatranja. Hteo je da se uveri da li je moguće, koristeći teoriju, zaista izračunati elemente planetarnih orbita, odnosno predvideti sve detalje kretanja planeta?
Želeći da se uveri da li je sila gravitacije, koja dovodi do pada tela na Zemlju, zaista identična sili koja drži Mesec u svojoj orbiti, Njutn je počeo da izračunava, ali je, nemajući knjige pri ruci, koristio samo najgrublji podaci. Proračun je pokazao da je kod ovakvih numeričkih podataka sila gravitacije više snage, držeći Mjesec u svojoj orbiti, za jednu šestinu, i kao da postoji neki uzrok koji se suprotstavlja kretanju Mjeseca.
Čim je Newton saznao za mjerenje meridijana koje je napravio francuski naučnik Picard, odmah je napravio nove proračune i, na svoju veliku radost, postao uvjeren da su njegovi dugogodišnji stavovi potpuno potvrđeni. Ispostavilo se da je sila koja uzrokuje padanje tijela na Zemlju potpuno jednaka onoj koja kontrolira kretanje Mjeseca.
Ovaj zaključak bio je najveći trijumf za Newtona. Sada su njegove riječi potpuno opravdane: "Genijalnost je strpljenje misli koncentrisane u određenom smjeru." Sve njegove duboke hipoteze i dugogodišnje kalkulacije pokazale su se tačnima. Sada je bio potpuno i konačno uvjeren u mogućnost stvaranja čitavog sistema svemira zasnovanog na jednom jednostavnom i velikom principu. Svi složeni pokreti Mjeseca, planeta, pa čak i kometa koji lutaju nebom postali su mu potpuno jasni. Postalo je moguće naučno predvidjeti kretanje svih tijela u Sunčevom sistemu, a možda i samog Sunca, pa čak i zvijezda i zvjezdanih sistema.
Newton je zapravo predložio holistički matematički model:
zakon gravitacije;
zakon kretanja (Njutnov drugi zakon);
sistem metoda za matematička istraživanja (matematička analiza).
Uzeto zajedno, ova trijada je dovoljna za potpuno proučavanje najsloženijih kretanja nebeskih tijela, stvarajući tako temelje nebeske mehanike. Dakle, tek sa Njutnovim radovima počinje nauka o dinamici, uključujući i primenu na kretanje nebeskih tela. Prije stvaranja teorije relativnosti i kvantne mehanike, nisu bile potrebne temeljne izmjene ovog modela, iako se pokazalo da je potrebno značajno razviti matematički aparat.
Zakon gravitacije omogućio je rješavanje ne samo problema nebeske mehanike, već i niza fizičkih i astrofizičkih problema. Njutn je ukazao na metodu za određivanje mase Sunca i planeta. Otkrio je uzrok plime i oseke: gravitaciju Mjeseca (čak je i Galileo plimu smatrao centrifugalnim efektom). Štaviše, nakon što je obradio višegodišnje podatke o visini plime i oseke, izračunao je masu Mjeseca s dobrom preciznošću. Druga posljedica gravitacije bila je precesija Zemljine ose. Njutn je otkrio da zbog spljoštenosti Zemlje na polovima, Zemljina os prolazi kroz konstantno sporo pomeranje u periodu od 26.000 godina pod uticajem privlačenja Meseca i Sunca. Tako je drevni problem "iščekivanja ekvinocija" (prvi je primetio Hiparh) našao naučno objašnjenje.
Newtonova teorija gravitacije izazvala je dugogodišnju raspravu i kritiku koncepta djelovanja dugog dometa usvojenog u njoj. Međutim, izuzetni uspjesi nebeske mehanike u 18. stoljeću potvrdili su mišljenje o adekvatnosti Newtonovog modela. Prva uočena odstupanja od Newtonove teorije u astronomiji (pomak u perihelu Merkura) otkrivena su tek 200 godina kasnije. Ova odstupanja su ubrzo objašnjena opštom teorijom relativnosti (GR); Ispostavilo se da je Newtonova teorija bila njena približna verzija. Opća teorija relativnosti je također ispunila teoriju gravitacije fizičkim sadržajem, ukazujući na materijalni nosilac sile privlačenja - metriku prostor-vremena, i omogućila da se oslobodimo djelovanja dugog dometa.
Optika
Newton je napravio fundamentalna otkrića u optici. Izgradio je prvi ogledalni teleskop (reflektor), u kojem, za razliku od čisto sočivih teleskopa, nije bilo hromatskih aberacija. Detaljno je proučavao i disperziju svjetlosti, pokazao da se bijela svjetlost razlaže na dugine boje zbog različitog prelamanja zraka različitih boja pri prolasku kroz prizmu, te postavio temelje za ispravnu teoriju boja. Newton je stvorio matematičku teoriju interferentnih prstenova koju je otkrio Hooke, a koji se od tada nazivaju "Njutnovi prstenovi". U pismu Flamstidu izložio je detaljnu teoriju astronomske refrakcije. Ali njegovo glavno dostignuće bilo je stvaranje temelja fizičke (ne samo geometrijske) optike kao nauke i razvoj njene matematičke osnove, transformacija teorije svetlosti iz nesistematskog skupa činjenica u nauku sa bogatim kvalitativnim i kvantitativnim sadržaj, dobro utemeljen eksperimentalno. Njutnovi optički eksperimenti su decenijama postali model dubokog fizičkog istraživanja.
Tokom ovog perioda postojale su mnoge spekulativne teorije o svjetlosti i boji; uglavnom se borio protiv gledišta Aristotela („različite boje su mješavina svjetlosti i tame u različitim proporcijama“) i Descartesa („različite boje nastaju kada se svjetlosne čestice rotiraju s različitim brzinama"). Hooke je u svojoj Micrographia (1665.) predložio varijantu aristotelovskih pogleda. Mnogi su vjerovali da boja nije atribut svjetlosti, već osvijetljenog predmeta. Opći nesklad je pogoršan nizom otkrića u 17. stoljeću: difrakcija (1665, Grimaldi), interferencija (1665, Hooke), dvostruka refrakcija (1670, Erasmus Bartholin, proučavao Huygens), procjena brzine svjetlosti (1675). , Roemer). Nije postojala teorija svjetlosti koja bi bila kompatibilna sa svim ovim činjenicama. U svom govoru Kraljevskom društvu, Newton je opovrgao i Aristotela i Descartesa i uvjerljivo dokazao da bijela svjetlost nije primarna, već se sastoji od obojenih komponenti s različitim uglovima prelamanja. Ove komponente su primarne - Njutn nije mogao da promeni boju nikakvim trikovima. Tako je subjektivni osjećaj boje dobio solidnu objektivnu osnovu - indeks loma
Historičari razlikuju dvije grupe hipoteza o prirodi svjetlosti koje su bile popularne u Newtonovo vrijeme:
Emisiono (korpuskularno): svjetlost se sastoji od malih čestica (korpuskula) koje emituje svjetlosno tijelo. Ovo mišljenje je potkrijepljeno ravnomjernošću prostiranja svjetlosti, na kojoj se temelji geometrijska optika, ali se difrakcija i interferencija nisu dobro uklapale u ovu teoriju.
Talas: svjetlost je talas u nevidljivom svjetskom etru. Newtonove protivnike (Hooke, Huygens) često nazivaju pristalicama teorije valova, ali treba imati na umu da pod talasom nisu podrazumijevali periodičnu oscilaciju, kao u moderna teorija, i jedan puls; iz tog razloga, njihova objašnjenja svjetlosnih fenomena nisu bila uvjerljiva i nisu mogla konkurirati Newtonovim (Huygens je čak pokušao opovrgnuti difrakciju). Razvijena valna optika pojavila se tek u početkom XIX veka.
Newton se često smatra zagovornikom korpuskularne teorije svjetlosti; u stvari, kao i obično, on „nije izmišljao hipoteze“ i spremno je priznao da se svetlost takođe može povezati sa talasima u etru. U raspravi predstavljenoj Kraljevskom društvu 1675. godine, on piše da svjetlost ne može biti samo vibracija etra, budući da bi tada mogla, na primjer, putovati kroz zakrivljenu cijev, kao što to čini zvuk. Ali, s druge strane, on sugerira da širenje svjetlosti pobuđuje vibracije u etru, što dovodi do difrakcije i drugih efekata valova. U suštini, Newton, jasno svjestan prednosti i mana oba pristupa, iznosi kompromisnu, čestično-valnu teoriju svjetlosti. Newton je u svojim djelima detaljno opisao matematički model svjetlosnih fenomena, ostavljajući po strani pitanje fizičkog nosioca svjetlosti: „Moje učenje o prelamanju svjetlosti i boja sastoji se isključivo od utvrđivanja određenih svojstava svjetlosti bez ikakvih hipoteza o njenom porijeklu. .” Talasna optika, kada se pojavila, nije odbacila Newtonove modele, već ih je apsorbirala i proširila na novoj osnovi.
Uprkos tome što ne voli hipoteze, Njutn je na kraju Optike stavio listu nerešenih problema i mogućih odgovora na njih. Međutim, u ovim godinama je to već mogao priuštiti - Newtonov autoritet nakon "Principije" postao je neosporan, a malo ljudi se usuđivalo da ga gnjavi prigovorima. Ispostavilo se da su brojne hipoteze proročke. Konkretno, Newton je predvidio:
* skretanje svjetlosti u gravitacionom polju;
* fenomen polarizacije svjetlosti;
* međusobna konverzija svjetlosti i materije.
Zaključak
Newton discovery mehanika matematika
„Ne znam kako bih se mogao pojaviti svijetu, ali sebi izgledam samo kao dječak koji se igra na obali, zabavljajući se tako što povremeno nađe neki kamenčić šareniji nego inače, ili prekrasan sudoper, dok veliki okean istine leži neistražen preda mnom.”
I. Newton
Svrha ovog eseja bila je analizirati otkrića Isaaca Newtona i mehaničku sliku svijeta koju je formulirao.
Ostvareni su sljedeći zadaci:
1. Provedite analizu literature o ovoj temi.
2. Razmotrite život i rad Newtona
3. Analizirajte Newtonova otkrića
Jedan od najvažnije vrednosti Newtonova kreativnost je da koncept djelovanja sila u prirodi koji je on otkrio, koncept reverzibilnosti fizičkih zakona u kvantitativne rezultate, i obrnuto, dobijanje zakona fizike na osnovu eksperimentalnih podataka, razvoj principa diferencijalnog i integralnog računa stvorio je veoma efikasnu metodologiju za naučno istraživanje.
Njutnov doprinos razvoju svetske nauke je neprocenjiv. Njegovi zakoni se koriste za izračunavanje rezultata širokog spektra interakcija i pojava na Zemlji iu svemiru, a koriste se i u razvoju novih motora za vazduh, automobile i vodeni transport, izračunajte dužinu poletne i sletne trake za razne vrste aviona, parametri (nagib prema horizontu i zakrivljenost) velike brzine autoputevi, za proračune u izgradnji zgrada, mostova i drugih objekata, u razvoju odjeće, obuće, sprava za vježbanje, u mašinstvu itd.
I u zaključku, da rezimiramo, treba napomenuti da fizičari imaju snažno i jednoglasno mišljenje o Newtonu: on je dostigao granice poznavanja prirode u onoj mjeri u kojoj je mogao doći samo čovjek njegovog vremena.
Spisak korištenih izvora
Samin D.K. Stotinu velikih naučnika. M., 2000.
Solomatin V.A. Istorija nauke. M., 2003.
Lyubomirov D.E., Sapenok O.V., Petrov S.O. Istorija i filozofija nauke: Tutorial za organizaciju samostalan rad diplomirani studenti i aplikanti. M., 2008.
Objavljeno na Allbest.ru
Slični dokumenti
Otkrića ruskog prirodnjaka i pedagoga M.V. Lomonosova u oblasti astronomije, termodinamike, optike, mehanike i elektrodinamike. Radovi M.V. Lomonosov na struju. Njegov doprinos formiranju molekularne (statističke) fizike.
prezentacija, dodano 12.06.2011
Osnovne činjenice biografije Talesa iz Mileta - starogrčki filozof i matematičar, predstavnik jonske prirodne filozofije i osnivač jonske škole, kojom počinje istorija evropske nauke. Naučnikova otkrića u astronomiji, geometriji i fizici.
prezentacija, dodano 24.02.2014
Proučavanje biografije i životnog puta naučnika D. Mendeljejeva. Opisi razvoja standarda za rusku votku, proizvodnju kofera, otvaranje periodični zakon, kreiranje sistema hemijski elementi. Analiza njegovih istraživanja u oblasti gasova.
prezentacija, dodano 16.09.2011
ranim godinamaživot Mihaila Vasiljeviča Lomonosova, formiranje njegovog pogleda na svet. Glavna dostignuća naučnika praktičara u oblasti prirodnih nauka (hemija, astronomija, opto-mehanika, izrada instrumenata) i humanističkih nauka(retorika, gramatika, istorija).
kurs, dodan 06.10.2010
Proces spoznaje u srednjem vijeku u zemljama arapskog govornog područja. Veliki naučnici srednjovekovnog istoka, njihova dostignuća u oblastima matematike, astronomije, hemije, fizike, mehanike i književnosti. Značaj naučnih radova u razvoju filozofije i prirodnih nauka.
sažetak, dodan 01.10.2011
Engleski matematičar i prirodnjak, mehaničar, astronom i fizičar, osnivač klasične fizike. Uloga Njutnovih otkrića za istoriju nauke. Mladost. Eksperimenti naučnika. Problem planetarnih orbita. Utjecaj na razvoj fizičke nauke.
sažetak, dodan 02.12.2007
Detinjstvo velikog ruskog naučnika Mihaila Vasiljeviča Lomonosova. Put do Moskve. Studira na Spaskim školama, Slavensko-grčko-latinska akademija. Studiranje istorije, fizike, mehanike u Nemačkoj. Fondacija Moskovskog univerziteta. Poslednje godine naučnikovog života.
prezentacija, dodano 27.02.2012
Životni put Andrej Dmitrijevič Saharov. Naučni rad i otkrića naučnika. Termonuklearno oružje. Aktivnosti za ljudska prava I poslednjih godinaživot naučnika. Značaj aktivnosti A.D Saharov - naučnik, učitelj, aktivista za ljudska prava za čovečanstvo.
sažetak, dodan 12.08.2008
Život i naučna aktivnost naučnika-istoričara Vladimira Ivanoviča Pičete. Glavne prekretnice biografije. Optužbe za velikodržavni šovinizam, bjeloruski buržoaski nacionalizam i prozapadnu orijentaciju, hapšenje i progon Pichete. Doprinos naučnika istoriografiji.
prezentacija, dodano 24.03.2011
Proučavanje biografije Karla Marksa, sadržaja i značaja njegovog ekonomskog učenja. Osvrt na razloge nastanka teorije državnog kapitalizma. Analiza političkih koncepata, dijalektičkog materijalizma, ideja konfrontacije, revolucije, oružane borbe.
Sjajna ličnost
Životi epohalnih ličnosti i njihova progresivna uloga pomno su proučavani tokom mnogih vekova. Oni se postepeno gomilaju u očima potomaka od događaja do događaja, obrasli detaljima ponovo kreiranim iz dokumenata i svakojakih besposlenih izuma. Kao i Isaac Newton. Kratka biografija ovog čoveka, koji je živeo u dalekom 17. veku, može se sadržati samo u knjizi veličine cigle.
Dakle, počnimo. Isaac Newton - engleski (sada zamijenite "odlično" za svaku riječ) astronom, matematičar, fizičar, mehaničar. Godine 1672. postao je naučnik Londonskog kraljevskog društva, a 1703. - njegov predsjednik. Kreator teorijska mehanika, osnivača cjelokupne moderne fizike. Opisao sve fizičke pojave zasnovane na mehanici; otkrio zakon univerzalne gravitacije, koji je objasnio kosmičke pojave i zavisnost zemaljskih stvarnosti od njih; povezao uzroke plime i oseke u okeanima sa kretanjem Mjeseca oko Zemlje; opisao zakone čitavog našeg Sunčevog sistema. On je prvi počeo proučavati mehaniku kontinuiranih medija, fizičku optiku i akustiku. Nezavisno od Leibniza, Isaac Newton je razvio diferencijalne i integralne jednadžbe, otkrio disperziju svjetlosti, kromatsku aberaciju, vezao matematiku za filozofiju, napisao radove o interferenciji i difrakciji, radio na korpuskularnoj teoriji svjetlosti, teorijama prostora i vremena. On je bio taj koji je dizajnirao reflektirajući teleskop i organizirao posao s novčićima u Engleskoj. Osim matematike i fizike, Isaac Newton je proučavao alhemiju, hronologiju drevnih kraljevstava i pisao teološka djela. Genije slavnog naučnika bio je tako daleko ispred svih naučni nivo sedamnaestog veka u kome su ga se sećali savremenici u većoj meri kako izuzetno dobar čovjek: nepohlepan, velikodušan, izuzetno skroman i druželjubiv, uvijek spreman pomoći komšiji.
djetinjstvo
U porodici malog farmera koji je preminuo prije tri mjeseca u malom selu, rođen je veliki Isak Newton. Njegova biografija počela je 4. januara 1643. godine činjenicom da je vrlo malo nedonošče stavljeno u rukavicu od ovčje kože na klupi, sa koje je palo i snažno ga udarilo. Dijete je odrastalo bolesno i stoga nedruštveno, prateći svoje vršnjake brze igre Nisam mogao da pratim i postao sam ovisan o knjigama. Rođaci su to primijetili i poslali malog Isaka u školu, gdje je diplomirao kao prvi učenik. Kasnije, videvši njegovu revnost za učenjem, dozvolili su mu da nastavi učenje. Isaac je ušao u Cambridge. Kako nije bilo dovoljno novca za obuku, njegova uloga studenta bila bi veoma ponižavajuća da nije imao sreće sa svojim mentorom.
Mladost
U to vrijeme, siromašni učenici mogli su učiti samo kao sluge od svojih učitelja. To je bila sudbina koja je zadesila budućeg briljantnog naučnika. O ovom periodu života i kreativne načine Postoje razne legende o Newtonu, neke od njih su ružne. Mentor kome je Isaac služio bio je uticajni mason koji je putovao ne samo po Evropi, već i po Aziji, uključujući Bliski istok, Daleki istok i Jugoistok. Na jednom od svojih putovanja, kako legenda kaže, povjereni su mu drevni rukopisi arapskih naučnika, čije matematičke proračune koristimo i danas. Prema legendi, Njutn je imao pristup ovim rukopisima i oni su inspirisali mnoga njegova otkrića.
Nauka
Tokom šest godina studija i službe, Isaac Newton je prošao sve faze fakulteta i postao magistar umjetnosti.
Tokom epidemije kuge morao je napustiti svoju alma mater, ali nije gubio vrijeme: proučavao je fizičku prirodu svjetlosti, gradio zakone mehanike. 1668. Isak Njutn se vratio u Kembridž i ubrzo dobio Lukasovu katedru matematike. Dobio ga je od svog učitelja - I. Barrowa, tog istog Masona. Njutn je brzo postao njegov omiljeni student, a kako bi finansijski obezbedio svog briljantnog štićenika, Barou je napustio stolicu u svoju korist. U to vrijeme, Newton je već bio autor binoma. I ovo je samo početak biografije velikog naučnika. Ono što je uslijedilo bio je život pun titanskog mentalnog rada. Newton je uvijek bio skroman, pa čak i stidljiv. Na primjer, dugo nije objavljivao svoja otkrića i stalno je planirao uništiti jedno ili drugo poglavlje svojih nevjerovatnih "Principa". Smatrao je da sve duguje onim divovima na čijim plećima je stajao, znači, vjerovatno, njegovim prethodnicima naučnicima. Mada ko bi mogao da prethodi Njutnu ako je bukvalno rekao prvu i najvažniju reč o svemu na svetu.
Isaac Newton je rođen 4. januara 1643. godine u malom britanskom selu Woolsthorpe, smještenom u okrugu Linkolnshire. Krhki dječak koji je prerano napustio majčinu utrobu došao je na ovaj svijet uoči Engleskog građanskog rata, nedugo nakon očeve smrti i neposredno prije proslave Božića.
Dete je bilo toliko slabo da se dugo nije ni krstilo. Ali ipak, mali Isak Njutn, nazvan po ocu, preživeo je i proživeo veoma dug život sedamnaestog veka - 84 godine.
Otac budućeg briljantnog naučnika bio je mali farmer, ali prilično uspješan i bogat. Nakon smrti Njutna starijeg, njegova porodica je dobila nekoliko stotina hektara njiva i šuma sa plodno tlo i impresivan iznos od £500.
Isaacova majka, Anna Ayscough, ubrzo se preudala i svom novom mužu rodila troje djece. Ana je više pažnje posvetila svom mlađem potomstvu, a Isaacova baka, a potom i njegov ujak William Ayscough, u početku su bili uključeni u podizanje njenog prvorođenca.
Kao dijete, Newton je volio slikati, poeziju, nesebično je izmislio vodeni sat, vjetrenjača, pravili zmajeve od papira. Istovremeno je još uvijek bio vrlo bolešljiv, a i krajnje nedruštven: Isaac je više volio svoje hobije nego zabavne igre s vršnjacima.
Fizičar u mladosti Kada je dijete poslato u školu, njegova fizička slabost i loša komunikacijska vještina jednom su doveli do toga da su dječaka tukli dok se nije onesvijestio. Njutn nije mogao da izdrži ovo poniženje. Ali, naravno, nije mogao preko noći steći atletsku fizičku formu, pa je dječak odlučio da ugodi svom samopouzdanju na drugačiji način.
Ako je prije ovog incidenta prilično slabo učio i očito nije bio miljenik nastavnika, onda se nakon toga počeo ozbiljno isticati u pogledu akademskog uspjeha među svojim kolegama iz razreda. Postepeno je postao najbolji student, a također se počeo zanimati za tehnologiju, matematiku i nevjerovatne stvari još ozbiljnije nego prije. neobjašnjive pojave priroda.
Kada je Isaac napunio 16 godina, majka ga je vratila na imanje i pokušala povjeriti neke od odgovornosti vođenja domaćinstva starijem najstarijem sinu (u to vrijeme je umro i drugi muž Anne Ayscough). Međutim, tip nije radio ništa osim što je konstruirao domišljate mehanizme, "gutao" brojne knjige i pisao poeziju.
Školski učitelj mladi čovjek, gospodin Stokes, kao i njegov ujak William Ayscough i njegov poznanik Humphrey Babington (vanredni član Trinity College Cambridge) iz Granthama, gdje je budući svjetski poznati naučnik pohađao školu, nagovorili su Annu Ayscough da dozvoli njenom nadarenom sinu da nastavi njegove studije. Kao rezultat kolektivnog ubjeđivanja, Isaac je završio školovanje 1661. godine, nakon čega je uspješno položio prijemne ispite na Univerzitetu Cambridge.
Početak naučne karijere
Kao student, Newton je imao status "sizara". To je značilo da nije plaćao školovanje, već je morao obavljati razne poslove na fakultetu, odnosno pružati usluge imućnijim studentima. Isak je hrabro izdržao ovaj test, iako mu se i dalje nije sviđalo da se osjeća potlačenim, bio je nedruštven i nije znao kako da sklapa prijateljstva.
U to vrijeme su se u svjetski poznatom Kembridžu predavale filozofija i prirodne nauke, iako su u to vrijeme svijetu već bila pokazana otkrića Galilea, atomska teorija Gasendija, smjeli radovi Kopernika, Keplera i drugih istaknutih naučnika. Isaac Newton je pohlepno upijao sve moguće informacije iz matematike, astronomije, optike, fonetike, pa čak i teorije muzike koje je mogao pronaći. Istovremeno, često je zaboravljao na hranu i san.
Isaac Newton proučava prelamanje svjetlosti Istraživač je započeo svoju samostalnu naučnu aktivnost 1664. godine, sastavljajući listu od 45 problema u ljudski život i prirode, koje još nisu riješene. U isto vrijeme, sudbina je studenta spojila sa nadarenim matematičarem Isaacom Barrowom, koji je počeo raditi na fakultetu za matematiku. Nakon toga, Barrow je postao njegov učitelj, kao i jedan od njegovih nekoliko prijatelja.
Pošto se još više zainteresovao za matematiku zahvaljujući nadarenom učitelju, Njutn je izvršio binomnu ekspanziju za proizvoljni racionalni eksponent, što je postalo njegovo prvo briljantno otkriće u oblasti matematike. Iste godine Isaac je diplomirao.
1665-1667, kada su kuga, Veliki požar u Londonu i izuzetno skupi rat sa Holandijom zahvatili Englesku, Newton se nakratko nastanio u Woesthorpeu. Tokom ovih godina svoju osnovnu aktivnost usmjerio je na otkrivanje optičkih tajni. Pokušavajući da shvati kako da se teleskopi sa sočivima oslobode hromatskih aberacija, naučnik je došao do proučavanja disperzije. Suština eksperimenata koje je Isaac provodio bila je u nastojanju da se shvati fizička priroda svjetlosti, a mnogi od njih se još uvijek izvode u obrazovnim ustanovama.
Kao rezultat toga, Newton je došao do korpuskularnog modela svjetlosti, odlučivši da se ona može smatrati strujom čestica koje izlete iz određenog izvora svjetlosti i vrše linearno kretanje do najbliže prepreke. Iako takav model ne može polagati pravo na krajnju objektivnost, on je ipak postao jedan od temelja klasične fizike, bez koje se ne bi pojavile modernije ideje o fizičkim pojavama.
Među onima koji vole da sakupljaju Zanimljivosti Dugo je postojala zabluda da je Newton otkrio ovaj ključni zakon klasične mehanike nakon što mu je jabuka pala na glavu. Zapravo, Isaac je sistematski išao ka svom otkriću, što je jasno iz njegovih brojnih bilješki. Legendu o jabuci popularizirao je tada autoritativni filozof Voltaire.
Naučna slava
Krajem 1660-ih, Isaac Newton se vratio u Cambridge, gdje je dobio status majstora, svoju sobu za život, pa čak i grupu mladih studenata kojima je naučnik postao učitelj. Međutim, očito je da podučavanje nije bila jača strana nadarenog istraživača, a posjećenost njegovih predavanja bila je primjetno slaba. U isto vrijeme, naučnik je izumio reflektirajući teleskop, koji ga je proslavio i omogućio Newtonu da se pridruži Kraljevskom društvu u Londonu. Kroz ovog uređaja Došlo je do mnogih nevjerovatnih astronomskih otkrića.
Godine 1687. Newton je objavio svoje možda najvažnije djelo, djelo pod naslovom “Matematički principi prirodne filozofije”. Istraživač je i ranije objavljivao svoje radove, ali ovaj je bio od najveće važnosti: postao je osnova racionalne mehanike i svih matematičkih prirodnih nauka. Sadržao je dobro poznati zakon univerzalne gravitacije, tri do sada poznata zakona mehanike, bez kojih je klasična fizika nezamisliva, ključ fizički koncepti, nije bilo sumnje heliocentrični sistem Copernicus.
U smislu matematičkog i fizičkog nivoa, „Matematički principi prirodne filozofije“ bili su za red veličine veći od istraživanja svih naučnika koji su radili na ovom problemu pre Isaka Njutna. Nije bilo nedokazane metafizike sa dugim obrazloženjem, neosnovanim zakonima i nejasnim formulacijama, što je bilo tako uobičajeno u delima Aristotela i Descartesa.
Godine 1699, dok je Njutn radio na administrativnim pozicijama, njegov svetski sistem je počeo da se predaje na Univerzitetu u Kembridžu.
Lični život
Žene, ni tada ni tokom godina, nisu pokazivale mnogo simpatija prema Njutnu, a tokom svog života nikada se nije ženio.
Smrt velikog naučnika dogodila se 1727. godine i skoro ceo London se okupio na njegovoj sahrani.
Newtonovi zakoni
- Prvi zakon mehanike: svako tijelo miruje ili ostaje u stanju ravnomjernog translacijskog kretanja sve dok se ovo stanje ne ispravi primjenom vanjskih sila.
- Drugi zakon mehanike: promjena impulsa je proporcionalna primijenjenoj sili i događa se u smjeru njenog utjecaja.
- Treći zakon mehanike: materijalne tačke međusobno djeluju duž prave linije koja ih povezuje, sa silama jednakim po veličini i suprotnim u smjeru.
- Zakon gravitacije: Sila gravitacionog privlačenja između dvije materijalne tačke proporcionalna je proizvodu njihovih masa pomnoženom gravitacijskom konstantom, i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između ovih tačaka.
Najvjerovatnije o Njutnu znate priču povezanu s jabukom koja mu pada na glavu. U stvari, postigao je mnogo više u nauci. Na njegovoj grobnici u Vestminsteru piše da je bio najveći čovek svih koji su ikada živeli na planeti. Ako mislite da je ovo previše hrabra izjava, trebali biste samo bolje pogledati Newtonova dostignuća. Bio je pravi genije - stručnjak za astronomiju, hemiju, matematiku, fiziku, teologiju. Njegova beskrajna radoznalost pomogla mu je da riješi probleme svih veličina. Njegovi nalazi, teorije, zakoni su napravili naučnika prava legenda. Upoznajmo se s njegovim najznačajnijim dostignućima - 10 najboljih pomoći će u tome.
Svemirski pištolj
Iznenađujuće je da je glavna legenda o Newtonu bila priča o jabuci – prilično je dosadna! Zapravo, Newtonove ideje o gravitaciji bile su mnogo fascinantnije. Opisujući zakon gravitacije, Newton je zamislio planinu takve veličine da je njen vrh dopirao do svemira i tamo je postavio ogroman top. Ne, uopšte nije planirao da se bori protiv vanzemaljaca. Svemirski pištolj je spekulativni eksperiment koji opisuje kako se neki objekt lansira u orbitu. Ako koristite premalo ili previše baruta, topovska kugla će jednostavno pasti na Zemlju ili odletjeti u svemir. Ako se sve ispravno izračuna, jezgro će letjeti oko planete u orbiti. Newtonov rad, objavljen 1687. godine, učio je da na sve čestice utječe gravitacija, a da na samu gravitaciju utječu masa i udaljenost. Ajnštajn je kasnije proširio ove ideje, ali Njutn je postavio ozbiljne temelje za moderne ideje o gravitaciji. 
Mačja vrata
Kada naučnik nije bio zauzet radom na pitanjima Univerzuma, radio je na drugim problemima - na primjer, smišljajući kako natjerati mačke da prestanu da grebaju vrata. Njutn nikada nije imao ženu, imao je i nekoliko prijatelja, ali je imao kućne ljubimce. Različiti izvori imaju različite podatke o ovom pitanju. Neki vjeruju da je jako volio životinje, dok drugi, naprotiv, sadrže čudne priče o psu po imenu Diamond. U svakom slučaju, postoji priča o tome kako su Njutna na Univerzitetu Kembridž stalno uznemiravale mačke koje su grebale po vratima. Kao rezultat toga, pozvao je stolara i naredio mu da napravi dvije rupe na vratima: veliku za veliku mačku i malu za mačiće. Naravno, mačići su samo pratili mačku, tako da je mala rupa bila beskorisna. Možda se to nije dogodilo, ali vrata u Kembridžu ostaju do danas. Ako pretpostavimo da ove rupe nisu napravljene po Newtonovom nalogu, ispada da je jedan čovjek jednom lutao po univerzitetu sa čudnim hobijem bušenja rupa.
Tri zakona kretanja
Možda priče o životinjama nisu baš istinite, ali sasvim je sigurno da je Newton bio taj koji je otkrio u fizici. On nije samo opisao gravitaciju, već je izveo i tri zakona kretanja. Prema prvom, predmet ostaje u mirovanju osim ako na njega ne djeluje vanjska sila. Drugi navodi da se kretanje objekta mijenja ovisno o utjecaju sile. Treći kaže da za svaku akciju postoji reakcija. Na osnovu ovih jednostavnih zakona, pojavili su se složeniji. moderne formulacije, koji su osnovni koncept. Prije Njutna, niko nije mogao tako jasno opisati proces, iako su se i grčki mislioci i istaknuti francuski filozofi bavili tim pitanjem.
Kamen filozofa
Njutnova žeđ za znanjem dovela ga je ne samo do toga naučnim otkrićima, ali i originalnim alhemijskim istraživanjima. Na primjer, tražio je čuveni kamen filozofije. Opisuje se kao kamen ili otopina koja može izazvati transformaciju raznih tvari u zlato, izliječiti bolesti, pa čak i kravu bez glave pretvoriti u roj pčela! U Njutnovo vreme naučna revolucija je tek počela, pa je alhemija zadržala svoje mesto među naukama. Želio je otkriti neograničenu moć nad prirodom i eksperimentirao je na sve moguće načine, pokušavajući stvoriti kamen filozofije. Međutim, svi pokušaji su se pokazali bezuspješnim.
Aritmetika
Newton je brzo otkrio da postojeća algebra njegovog vremena jednostavno nije zadovoljavala potrebe naučnika. Na primjer, u to vrijeme matematičari su mogli izračunati brzinu broda, ali nisu znali njegovo ubrzanje. Kada je Njutn proveo 18 meseci u osami tokom kuge, transformisao je sistem brojeva i stvorio iznenađujuće koristan alat koji se i danas koristi od strane fizičara, ekonomista i drugih. 
Refrakcija svjetlosti
Godine 1704. Newton je napisao knjigu o prelamanju svjetlosti, pružajući nevjerovatne informacije o prirodi svjetlosti i boja za to vrijeme. Prije naučnika niko nije znao zašto je duga tako šarena. Ljudi su mislili da voda na neki način boji sunčeve zrake. Koristeći lampu i prizmu, Newton je demonstrirao prelamanje svjetlosti i objasnio princip duge! 
Mirror teleskop
U Njutnovo vreme, za uvećanje slike korišćeni su samo teleskopi sa staklenim sočivima. Naučnik je bio prvi koji je predložio korištenje sistema reflektirajućih ogledala u teleskopima. Ovo rezultira jasnijom slikom, a teleskop može biti manje veličine. Newton je lično stvorio prototip teleskopa i predstavio ga naučnoj zajednici. Većina modernih opservatorija koristi modele koje je tada razvio Newton.
Perfect Coin
Izumitelj je zaista bio zaokupljen mnogim temama odjednom - na primjer, želio je pobijediti krivotvoritelje. U 17. veku engleski sistem je bio u krizi. Novčići su bili srebrni, a srebro je ponekad vrijedilo više od apoena kovanog novca napravljenog od njega. Kao rezultat toga, ljudi su topili novčiće za prodaju u Francuskoj. U upotrebi su bili novčići različitih veličina i tako dalje različite vrste, da je ponekad bilo teško i shvatiti da li je to zaista britanski novac - sve je to olakšavalo i posao falsifikatorima. Newton je stvorio visokokvalitetne kovanice ujednačene veličine koje bi bilo teško krivotvoriti. Kao rezultat toga, problem falsifikata je počeo da opada. Jeste li ikada primijetili zareze na rubovima novčića? Njutn ih je predložio!
Hlađenje
Njutna je zanimalo kako dolazi do hlađenja. Izveo je mnoge eksperimente sa usijanim kuglama. Primetio je da je brzina gubitka toplote proporcionalna temperaturnoj razlici između atmosfere i objekta. Tako je razvio zakon hlađenja. Njegov rad je postao osnova za mnoga kasnija otkrića, uključujući kako nuklearni reaktor i sigurnosna pravila za putovanje u svemir.
Apokalipsa
Ljudi su se oduvijek plašili apokalipse, ali nije bilo u Newtonovim pravilima prihvatiti strašna priča na vjeru, bez razmišljanja o tome. Kada je početkom osamnaestog veka u društvu počela da se gomila histerija o smaku sveta, naučnik je seo za knjige i odlučio da detaljno prouči ovo pitanje. Bio je dobro upućen u teologiju, tako da je bio u stanju da dešifruje biblijske stihove. Bio je uvjeren da Biblija sadrži drevnu mudrost koju bi učena osoba mogla prepoznati. Kao rezultat toga, Newton je došao do zaključka da smak svijeta neće doći prije 2060. godine. Takve informacije su omogućile da se donekle smanji nivo panike u društvu. Njutn je svojim istraživanjem na njihova mesta postavio ljude koji su širili strašne glasine i omogućio da se svi uvere da se, generalno, nema čega bojati.
Život i otkrića Isaka Njutna
Isaac Newton, (1642-1727) najveći naučnik koji je imao najveći uticaj na razvoj nauke rođen je u Woolsthorpeu u Engleskoj na Božić 1642. godine (godina Galilejeve smrti).
Poput Muhameda, Newton je rođen nakon smrti svog oca. Već kao dijete pokazivao je sklonost mehanici i bio je vrlo vješt. Iako je Isak bio pametno dijete, nije se mnogo trudio u školi i nije se posebno isticao. Kao tinejdžera, majka ga je odvela iz škole, nadajući se da će se njen sin uspješno baviti poljoprivredom. Na sreću, nije izgubila vjeru u njegove sposobnosti, a sa osamnaest godina Isaac je upisao Univerzitet u Kembridžu. Tamo je brzo naučio ono što je tada bilo poznato u oblastima matematike i prirodnih nauka, pa je čak i radio svoje istraživanje.
U dobi od 21 do 27 godina, Newton je postavio temelje svojih teorija, koje su revolucionirale svjetsku nauku. Sredina 17. veka bila je vreme brzog naučnog razvoja. Otvoren je pronalazak teleskopa početkom veka nova era u astronomiji. Engleski filozof Francis Bacon i francuski filozof Rene Descartes pozvali su evropske naučnike da se više ne pozivaju na Aristotelov autoritet, već da se upuste u vlastite eksperimente.
Galileo je ovaj poziv sproveo u delo. Njegova zapažanja pomoću teleskopa revolucionirala su astronomsko razumijevanje tog vremena, a njegovi mehanički eksperimenti su ustanovili ono što je poznato kao prvi zakon Njutnove mehanike.
Drugi veliki naučnici, kao što su Harvey sa svojim otkrićima u oblasti cirkulacije krvi i Kepler, koji je opisao zakone kretanja planeta oko Sunca, takođe su dali nauci mnoge nove važne informacije. Ali općenito, čista nauka je ostala arena umnih igara i još uvijek nije bilo dokaza da bi nauka, u kombinaciji s tehnologijom, mogla promijeniti cijeli život ljudi, kao što je Francis Bacon predvidio.
Iako su Kopernik i Galilej razotkrili neke od pogrešnih koncepata drevnih naučnika i dali veliki doprinos boljem razumijevanju zakona univerzuma, temeljni principi koji bi mogli povezati različite činjenice i omogućiti naučno predviđanje još nisu bili formulirani. Njutn je bio taj koji je stvorio tako ujedinjenu teoriju i utro put kojim je nauka sledila do danas.
Newton je općenito oklijevao da objavi rezultate svojih istraživanja, i iako su njegovi glavni koncepti formulirani do 1669. godine, mnogo toga nije objavljeno mnogo kasnije.
Prvo djelo u kojem je objavio svoja otkrića bila je njegova zapanjujuća knjiga o prirodi svjetlosti.
Nakon niza eksperimenata, Newton je došao do zaključka da je obična bijela svjetlost mješavina svih duginih boja. Također je izvršio detaljnu analizu zakona refleksije i prelamanja svjetlosti. Na osnovu poznavanja ovih zakona, 1668. godine stvorio je prvi prelamajući teleskop - teleskop istog tipa koji se danas koristi u glavnim astronomskim opservatorijama.
Njutn je o ovim, kao i o drugim svojim eksperimentima i otkrićima, izvijestio na sastanku Britanskog kraljevstva naučno društvo, kada je imao 29 godina. Čak bi i dostignuća Isaaca Newtona u optici osigurala njegovo uvrštavanje na našu listu, ali njegova otkrića u matematici i mehanici bila su mnogo značajnija.
Njegov glavni doprinos matematici bilo je otkriće integralnog računa (u periodu kada je imao dvadeset tri do dvadeset četiri godine). Ovaj izum nije bio samo sjeme iz kojeg je izrasla moderna matematička teorija; Bez ove metode većina dostignuća moderne nauke bila bi nemoguća.
Ali glavna Njutnova otkrića su napravljena u oblasti mehanike. Galileo je otkrio prvi zakon kretanja tijela koja nisu podložna utjecaju vanjskih (stranih) sila.
U praksi su, naravno, svi objekti podložni nekim vanjskim silama, a pitanje kretanja objekata u tim okolnostima je najvažnije pitanje mehanike. Ovaj problem je riješio Newton, koji je otkrio poznati drugi zakon mehanike je, u stvari, najosnovniji od zakona klasične fizike.
Ovaj drugi zakon, matematički izražen formulom
kaže da je ubrzanje jednako sili podijeljenoj s masom objekta. Njutn je dvama zakona mehanike dodao poznati treći zakon, koji kaže da svaka akcija izaziva jednaku reakciju, a takođe (najpoznatiji) zakon univerzalne gravitacije.
Ova četiri zakona mehanike čine jedan sistem, uz pomoć kojeg je moguće proučavati, zapravo, sve makroskopske mehaničke sisteme, od oscilacija klatna do kretanja planeta oko Sunca.
Newton ne samo da je formulisao ove zakone mehanike, već je i sam, koristeći matematičke metode, pokazao kako se ovi zakoni mogu koristiti za rješavanje stvarnih problema.
Poznavanje Newtonovih zakona omogućava rješavanje izuzetno širokog spektra naučnih i tehničkih problema. Za njegovog života, ovi zakoni našli su svoju najupečatljiviju primenu u oblasti astronomije. Godine 1687. objavio je svoje veliko djelo, Matematički principi prirodne filozofije, koji se obično naziva jednostavno Principia, gdje je formulirao zakone mehanike i zakon univerzalne gravitacije.
Newton je pokazao da se korištenjem ovih zakona kretanje planeta oko Sunca može prilično precizno predvidjeti. Osnovni problem astronomske dinamike - problem predvidljivosti kretanja nebeskih tijela - Njutn je riješio uz pomoć jednog veličanstvenog poteza. Zbog toga ga često nazivaju velikim astronomom.
Na čemu se zasniva naša procjena Njutnovih naučnih zasluga? Ako pogledate kroz indekse naučnih enciklopedija, možete pronaći više referenci na Newtona i njegova otkrića nego na bilo kojeg drugog naučnika.
Moramo uzeti u obzir i ono što je o Njutnu napisao Leibniz, takođe veliki naučnik, sa kojim je Njutn oštro polemizovao: „Ako govorimo o matematici od postanka sveta do Njutna, onda je on za ovu nauku učinio više od svi ostali.” Veliki francuski naučnik Laplas nazvao je Principia „najvećim delom ljudskog genija“. Lagrange je Newtona smatrao i najvećim genijem, a Ernst Mach je 1901. napisao da su “od tog vremena sva dostignuća u matematici bila jednostavno razvoj zakona mehanike zasnovanih na Newtonovim idejama”.
U ovako kratkom pregledu kao što je naš, nemoguće je detaljno govoriti o svim Njutnovim dostignućima, iako i njegova privatnija dostignuća zaslužuju pažnju. Njutnova astronomija univerzalna gravitacija
Tako je Isak Njutn dao značajan doprinos termodinamici i akustici, formulisao najvažniji princip očuvanja energije, stvorio svoju čuvenu binomnu teoremu i dao značajan doprinos astronomiji i kosmogoniji. Ali, priznajući Newtona kao najvećeg od genija koji je imao najveći utjecaj na svjetsku nauku, ipak se može zapitati zašto je ovdje stavljen ispred tako istaknutih političara poput Aleksandra Velikog ili Washingtona, ili najvećih vjerskih vođa kao što su Krist ili Buda.
Moje mišljenje: uprkos svom značaju političkih ili vjerskih promjena, većina ljudi na svijetu živjela je na potpuno isti način i 500 godina prije Aleksandra i 500 godina kasnije. Slično svakodnevni život većina ljudi 1500. godine nove ere bila je skoro ista kao 1500. godine pne.
U međuvremenu, od 1500. godine, razvojem i usponom moderne nauke, dogodile su se revolucionarne promjene u životima ljudi, u njihovom radu, ishrani, odjeći, slobodnim aktivnostima itd. Ništa manje promjene nisu se dogodile u filozofiji, u religijskom mišljenju, u politici i ekonomiji. Njutn, briljantni naučnik, imao je najveći utjecaj na razvoj moderne nauke, te stoga zaslužuje jedno od najčasnijih mjesta (drugo po važnosti) na bilo kojoj listi najuticajnije istorijske ličnosti.
Njutn je umro 1727. i bio je prvi naučnik koji je sahranjen u Vestminsterskoj opatiji.
