Ce que Newton a prouvé. Faits intéressants de la vie d'Isaac Newton. Autres développements scientifiques

22.09.2019

Quand et où est né Isaac Newton ?

Maison Isaac Newton

Sir Isaac Newton (Sir Isaac Newton, années de vie 1643 - 1727) est né le 24 décembre 1642 (4 janvier 1643, nouveau style) dans l'État-pays d'Angleterre, Lincolnshire, dans la ville de Woolsthorpe.

Sa mère a accouché prématurément et Isaac est né prématurément. À la naissance, le garçon s'est avéré si faible physiquement qu'ils avaient même peur de le baptiser : tout le monde pensait qu'il mourrait sans vivre même quelques années.

Cependant, une telle « prophétie » ne l'a pas empêché de vivre jusqu'à un âge avancé et de devenir un grand scientifique.

Il existe une opinion selon laquelle Newton était juif de nationalité, mais cela n'est pas documenté. On sait qu'il appartenait à l'aristocratie anglaise.

I. L'enfance de Newton

Le garçon n'a jamais vu son père, également nommé Isaac (Newton Jr. porte le nom de son père - un hommage à la mémoire), - il est décédé avant sa naissance.

La famille eut plus tard trois autres enfants, que la mère, Anna Ayscough, donna naissance à son deuxième mari. Avec leur apparence, peu de gens s'intéressaient au sort d'Isaac : le garçon grandit sans amour, même si la famille était considérée comme prospère.

Son oncle William, du côté de sa mère, a fait plus d'efforts pour élever et prendre soin de Newton. L'enfance du garçon peut difficilement être qualifiée d'heureuse.

Dès son plus jeune âge, Isaac a montré ses talents de scientifique : il passait beaucoup de temps à lire des livres et aimait créer des choses. Il était renfermé et peu communicatif.

Où Newton a-t-il étudié ?

En 1655, un garçon de 12 ans fut envoyé à l'école de Grantham. Durant sa formation, il vivait avec un pharmacien local nommé Clark.

Dans l'établissement d'enseignement, des capacités dans les domaines de la physique, des mathématiques et de l'astronomie ont été démontrées, mais la mère Anna a retiré son fils de l'école après 4 ans.

Isaac, 16 ans, était censé gérer la ferme, mais il n'aimait pas cet arrangement : le jeune homme était plus attiré par la lecture de livres et l'invention.

Grâce à son oncle, le maître d'école Stokes et à un professeur de l'Université de Cambridge, Isaac fut réintégré parmi les élèves de l'école pour poursuivre ses activités éducatives.

En 1661, le gars entra au Trinity College de l'Université de Cambridge. Education gratuite. En 1664, il réussit les examens qui le transférèrent au statut d'étudiant. A partir de ce moment, le jeune homme poursuit ses études et reçoit une bourse. En 1665, il fut contraint d'abandonner ses études en raison de la fermeture de l'université pour cause de quarantaine (épidémie de peste).

C'est à cette époque qu'il crée ses premières inventions. Par la suite, en 1667, le jeune homme est réintégré comme étudiant et continue de ronger le granit de la science.

Un rôle important dans la dépendance sciences exactes Isaac Newton est joué par son professeur de mathématiques Isaac Barrow.

Il est curieux qu'en 1668, le physicien mathématicien ait reçu le titre de maître et soit diplômé de l'université et ait presque immédiatement commencé à donner des conférences à d'autres étudiants.

Qu’a découvert Newton ?

Les découvertes du scientifique sont utilisées dans la littérature pédagogique : tant à l’école qu’à l’université, et dans une grande variété de disciplines (mathématiques, physique, astronomie).

Ses idées principales étaient nouvelles pour ce siècle :

Ses découvertes les plus importantes et les plus significatives ont été faites entre 1665 et 1667, lors de la peste bubonique à Londres. L'Université de Cambridge a été temporairement fermée Personnel enseignant dissous en raison d’une infection qui fait rage. L'étudiant de 18 ans est parti pour son pays natal, où il a découvert la loi de la gravitation universelle et a également mené diverses expériences avec les couleurs du spectre et l'optique.
Parmi ses découvertes dans le domaine des mathématiques figurent les courbes algébriques du 3ème ordre, le développement binomial et les méthodes de résolution équations différentielles. Le calcul différentiel et intégral ont été développés presque en même temps que Leibniz, indépendamment l'un de l'autre.
Dans le domaine de la mécanique classique, il a créé une base axiomatique, ainsi qu'une science telle que la dynamique.
Il est impossible de ne pas évoquer les trois lois, d’où leur nom de « lois de Newton » : la première, la deuxième et la troisième.
Les bases de recherches ultérieures en astronomie, y compris en mécanique céleste, ont été posées.

Signification philosophique des découvertes de Newton

Le physicien a travaillé sur ses découvertes et inventions d'un point de vue à la fois scientifique et religieux.

Il a souligné qu'il avait écrit son livre « Principes » non pas dans le but de « rabaisser le Créateur », mais qu'il mettait néanmoins l'accent sur son pouvoir. Le scientifique pensait que le monde était « tout à fait indépendant ».

Il était un partisan de la philosophie newtonienne.

Livres de Isaac Newton

Livres publiés par Newton de son vivant :

"Méthode des différences".
"Énumération des lignes de troisième ordre."
"Principes mathématiques de philosophie naturelle."
"L'optique ou un traité sur les reflets, les réfractions, les courbures et les couleurs de la lumière."
«Une nouvelle théorie de la lumière et des couleurs».
"Sur la quadrature des courbes."
"Mouvement des corps en orbite."
"Arithmétique universelle".
"Analyse utilisant des équations avec un nombre infini de termes."

"Chronologie des royaumes antiques" .
"Le système mondial".
"Méthode des fluxions ».
Conférences sur l'optique.
Notes sur le livre du prophète Daniel et l'Apocalypse de St. John.
"Brève Chronique".
"Un retrace historique de deux corruptions notables des Saintes Écritures."

Les inventions de Newton

Il a commencé à faire ses premiers pas dans l’invention dès son enfance, comme mentionné ci-dessus.

En 1667, tous les professeurs d'université furent émerveillés par le télescope qu'il créa, inventé par le futur scientifique : c'était une percée dans le domaine de l'optique.

En 1705, la Royal Society décerna à Isaac le titre de chevalier pour sa contribution à activité scientifique. Maintenant, il s'appelait Sir Isaac Newton, il avait ses propres armoiries et un pedigree peu fiable.

Ses inventions comprennent également :

Une horloge à eau alimentée par la rotation d'un bloc de bois, qui à son tour vibre sous la chute des gouttes d'eau.
Un réflecteur, qui était un télescope avec une lentille concave. L'appareil a donné une impulsion à la recherche sur le ciel nocturne. Il était également utilisé par les marins pour la navigation en haute mer.
Moulin à vent.
Scooter.

Vie personnelle d'Isaac Newton

Selon les contemporains, la journée de Newton commençait et se terminait avec des livres : il passait tellement de temps à les lire qu'il oubliait même souvent de manger.

Le célèbre scientifique n'avait aucune vie personnelle. Isaac n'a jamais été marié, selon les rumeurs, il est même resté vierge.

Quand Sir Isaac Newton est-il mort et où est-il enterré ?

Isaac Newton est décédé le 20 mars (31 mars 1727 - date nouvelle) à Kensington, au Royaume-Uni. Deux ans avant sa mort, le physicien commençait à avoir des problèmes de santé. Il est mort dans son sommeil. Sa tombe se trouve à l'abbaye de Westminster.

Quelques faits pas si populaires :

Une pomme n'est pas tombée sur la tête de Newton, c'est un mythe inventé par Voltaire. Mais le scientifique lui-même était vraiment assis sous l'arbre. C'est maintenant un monument.
Enfant, Isaac était très seul, comme il l'a été toute sa vie. Ayant perdu son père prématurément, sa mère s'est entièrement concentrée sur son nouveau mariage et ses trois nouveaux enfants, qui se sont rapidement retrouvés sans père.
À l'âge de 16 ans, sa mère a retiré son fils de l'école, où il a commencé à montrer très tôt des capacités extraordinaires, de sorte qu'il a commencé à gérer la ferme. professeur de l'école, son oncle et une autre connaissance, membre du Cambridge College, ont insisté pour que le garçon retourne à l'école, dont il a obtenu son diplôme et est entré à l'université.
Selon les souvenirs de ses camarades de classe et de ses enseignants, Isaac passait la plupart de son temps à lire des livres, oubliant même de manger et de dormir - c'était la vie qu'il désirait le plus.
Isaac était le gardien de la Monnaie britannique.
Après la mort du scientifique, son autobiographie a été publiée.

Conclusion

La contribution de Sir Isaac Newton à la science est véritablement énorme et il est assez difficile de sous-estimer sa contribution. Ses découvertes restent la base à ce jour science moderne en général, et ses lois sont étudiées à l'école et dans d'autres établissements d'enseignement.

Salutations aux lecteurs réguliers et aux invités du site ! L'article « Isaac Newton : biographie, faits, vidéo » porte sur la vie du mathématicien, physicien, alchimiste et historien anglais. Avec Galilée, Newton est considéré comme le fondateur de la science moderne.

Biographie d'Isaac Newton

Isaac est né dans une famille de fermiers le 4 janvier 1643. Quelques mois avant sa naissance, son père est décédé. La mère, essayant d'organiser sa vie personnelle, a déménagé dans une autre ville, laissant son petit-fils avec sa grand-mère dans le village de Woolsthorpe.

L'absence des parents affectera le caractère du petit génie : il deviendra silencieux et renfermé. Toute sa vie, il s'est senti seul, ne s'est jamais marié et n'a pas eu sa propre famille.

Après avoir étudié à école primaire, le jeune homme poursuit ses études à l'école de Grantham. Il vivait dans la maison du pharmacien Clark, où le gars a développé un intérêt pour l'étude de la chimie.

À l'âge de 19 ans, il entre au Trinity College de l'Université de Cambridge. L'étudiant talentueux était très pauvre, il a donc dû servir comme domestique à l'université pour payer ses études. Le professeur de Newton était le célèbre mathématicien Isaac Barrow.

Woolsthorpe

Après avoir obtenu son diplôme universitaire, Isaac Newton reçut en 1665 diplôme universitaire licence Mais la même année, une épidémie de peste frappe l'Angleterre et Isaac doit retourner dans son village natal de Woolsthorpe.

Woolsthorpe. La maison où Newton est né et a vécu

Le jeune homme n'était pas pressé de se lancer dans l'agriculture villageoise et reçut rapidement l'étiquette de paresseux de la part de ses voisins. Les gens ne comprenaient pas pourquoi un garçon adulte jetait des pierres et faisait tournoyer du verre dans ses mains.

C'est durant cette période que naissent ses idées sur les découvertes les plus importantes en mathématiques et en physique, qui le conduisent à la création du calcul différentiel et intégral, à l'invention du télescope à réflexion, à la découverte de la loi de la gravitation universelle, et ici il a mené des expériences sur la décomposition de la lumière.

Cambridge

Il revient à Cambridge seulement deux ans plus tard, et pas les mains vides. Bientôt, le jeune homme obtient une maîtrise et commence à enseigner dans un collège. Et un an plus tard, le professeur de mathématiques Newton dirigera le département de physique et de mathématiques.

Le brillant scientifique poursuit ses expériences en optique. En 1671, il conçut le premier télescope à réflexion, qui impressionna non seulement les scientifiques, mais aussi le roi. Cela a ouvert la voie aux physiciens Académie anglaise Sci.

Newton a travaillé à l'université et a travaillé sur l'étude des lois du mouvement et de la structure de l'univers. "Principes mathématiques de philosophie naturelle" (en bref "Principes") - Travail principal sa vie.

Les « principes » combinaient différentes sciences. Fondamentaux de la mécanique sous une forme classique. Vue théorique du mouvement des corps célestes. Explication du flux et du reflux et prévisions scientifiques plusieurs siècles à l'avance.

Newton était un scientifique ambitieux. Un véritable différend éclata entre lui et le scientifique saxon sur le droit du découvreur dans le domaine du calcul différentiel et intégral. La polémique s'éternise pendant de longues années. Newton n'a pas hésité à insulter son collègue.

Londres

Lorsque le scientifique a été nommé gardien de la Monnaie d'État, il a déménagé à Londres.

Le commerce de la monnaie, sous sa direction, fut mis en ordre. Il reçut le prestigieux titre de maître. Cela a mis fin à jamais à la situation financière étroite du scientifique, mais cela l’a éloigné de la science.

Newton a été élu membre de la Royal Society of London, qu'il a dirigée en 1703, et en est devenu le président. Il a occupé ce poste pendant un quart de siècle.

Monsieur Newton

En 1705, un autre événement mémorable se produisit. La reine Anne a fait chevalier Newton. Désormais, le scientifique honoraire devait s’appeler « Monsieur ».

Ainsi, un garçon dont le destin était écrit pour être un agriculteur, pas en meilleure santé, est devenu un grand scientifique, reconnu assez tôt et a vécu 83 ans. Le grand scientifique a été enterré à l'abbaye de Westminster. Son signe du zodiaque est le Capricorne.
Isaac Newton: courte biographie ↓

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Très probablement, vous connaissez l'histoire de Newton associée à une pomme qui lui tombe sur la tête. En fait, il a réalisé bien plus dans le domaine scientifique. Sur sa tombe à Westminster, il est écrit qu'il était le plus grand homme de tous ceux qui ont vécu sur la planète. Si vous pensez que cette affirmation est trop audacieuse, vous devriez simplement examiner de plus près les réalisations de Newton. C'était un vrai génie - un expert en astronomie, chimie, mathématiques, physique, théologie. Sa curiosité sans fin l’a aidé à résoudre des problèmes de toutes tailles. Ses découvertes, théories, lois ont fait du scientifique une véritable légende. Faisons connaissance avec ses réalisations les plus significatives - le top 10 vous y aidera.

Pistolet spatial

Il est surprenant que la principale légende de Newton soit l'histoire de la pomme - c'est assez ennuyeux ! En fait, les idées de Newton sur la gravité étaient bien plus fascinantes. Décrivant la loi de la gravité, Newton a imaginé une montagne d'une taille telle que son sommet atteignait l'espace extra-atmosphérique, et il y a placé un énorme canon. Non, il n’avait pas du tout prévu de combattre les extraterrestres. Un canon spatial est une expérience spéculative qui décrit comment lancer un objet en orbite. Si vous utilisez trop ou trop peu de poudre à canon, le boulet de canon tombera simplement sur Terre ou s'envolera dans l'espace. Si tout est calculé correctement, le noyau volera autour de la planète en orbite. Les travaux de Newton, publiés en 1687, enseignaient que toutes les particules sont affectées par la gravité et que la gravité elle-même est affectée par la masse et la distance. Einstein a ensuite enrichi ces idées, mais c'est Newton qui a posé les bases sérieuses des idées modernes sur la gravité.

Portes pour chats

Lorsque le scientifique n'était pas occupé à travailler sur des questions liées à l'Univers, il travaillait sur d'autres problèmes - par exemple, trouver comment empêcher les chats de gratter les portes. Newton n'a jamais eu de femme, il avait aussi peu d'amis, mais il avait des animaux de compagnie. Différentes sources disposent de données différentes à ce sujet. Certains croient qu'il aimait beaucoup les animaux, tandis que d'autres, au contraire, gardent histoires étrangesà propos d'un chien nommé Diamond. Quoi qu'il en soit, il y a une histoire selon laquelle, à l'Université de Cambridge, Newton était constamment dérangé par les chats qui grattaient à la porte. En conséquence, il a appelé un menuisier et lui a ordonné de faire deux trous dans la porte : un grand pour un gros chat et un petit pour les chatons. Bien sûr, les chatons ne faisaient que suivre le chat, donc le petit trou était inutile. Cela n’a peut-être pas eu lieu, mais la porte de Cambridge demeure encore aujourd’hui. Si l'on suppose que ces trous n'ont pas été réalisés sur ordre de Newton, il s'avère qu'un homme errait autrefois dans l'université avec l'étrange passe-temps de percer des trous.

Trois lois du mouvement

Peut-être que les histoires sur les animaux ne sont pas très vraies, mais il est absolument certain que c'est Newton qui a fait les découvertes en physique. Il a non seulement décrit la gravité, mais a également dérivé trois lois du mouvement. Selon la première, un objet reste au repos à moins qu’il ne soit soumis à une force extérieure. La seconde affirme que le mouvement d’un objet change en fonction de l’influence de la force. Le troisième dit que pour chaque action il y a une réaction. Sur la base de ceux-ci des lois simples Des formulations modernes plus complexes ont émergé et constituent le concept fondamental. Avant Newton, personne n’avait été capable de décrire le processus avec autant de clarté, même si des penseurs grecs et d’éminents philosophes français se sont penchés sur la question.

Pierre philosophale

La soif de connaissance de Newton l'a conduit non seulement à découvertes scientifiques, mais aussi à des recherches alchimiques originales. Par exemple, il cherchait la célèbre pierre philosophale. Elle est décrite comme une pierre ou une solution qui peut provoquer la transformation de diverses substances en or, guérir des maladies et même transformer une vache sans tête en essaim d'abeilles ! A l'époque de Newton, la révolution scientifique ne faisait que commencer, l'alchimie conservait donc sa place parmi les sciences. Il voulait découvrir un pouvoir illimité sur la nature et expérimenta de toutes les manières possibles, essayant de créer une pierre philosophale. Cependant, toutes les tentatives se sont révélées infructueuses.

Arithmétique

Newton a rapidement découvert que l’algèbre existante de son époque ne répondait tout simplement pas aux besoins des scientifiques. Par exemple, à cette époque, les mathématiciens pouvaient calculer la vitesse d’un navire, mais ils ne connaissaient pas son accélération. Lorsque Newton a passé 18 mois en isolement pendant la peste, il a transformé le système numérique et a créé un étonnant outil pratique, encore utilisé aujourd'hui par les physiciens, les économistes et autres spécialistes.

Réfraction de la lumière

En 1704, Newton écrivit un livre sur la réfraction de la lumière, fournissant des informations incroyables sur la nature de la lumière et de la couleur à cette époque. Avant le scientifique, personne ne savait pourquoi l’arc-en-ciel est si coloré. Les gens pensaient que l’eau colorait les rayons du soleil. À l’aide d’une lampe et d’un prisme, Newton a démontré la réfraction de la lumière et expliqué le principe de l’arc-en-ciel !

Télescope miroir

À l'époque de Newton, seuls des télescopes dotés de lentilles en verre étaient utilisés pour agrandir l'image. Le scientifique a été le premier à proposer d'utiliser un système de miroirs réfléchissants dans les télescopes. Cela donne une image plus claire et le télescope peut être plus petit. Newton a personnellement créé un prototype du télescope et l'a présenté à la communauté scientifique. La plupart des observatoires modernes utilisent les modèles alors développés par Newton.

Pièce parfaite

L'inventeur était en effet occupé par plusieurs sujets à la fois - par exemple, il voulait vaincre les contrefacteurs. Au 17ème siècle Système anglais traversait une crise. Les pièces étaient en argent, et l'argent valait parfois plus que la dénomination de la pièce qui en était faite. En conséquence, les gens fondaient les pièces pour les vendre en France. Il y avait des pièces en circulation de différentes tailles et de types si différents qu'il était parfois difficile de comprendre s'il s'agissait réellement de monnaie britannique - tout cela facilitait également le travail des contrefacteurs. Newton a créé des pièces de haute qualité, de taille uniforme, difficiles à contrefaire. En conséquence, le problème des contrefacteurs a commencé à diminuer. Avez-vous déjà remarqué les encoches sur les bords des pièces de monnaie ? C'est Newton qui les a suggérés !

Refroidissement

Newton s'est intéressé à la manière dont se produit le refroidissement. Il a mené de nombreuses expériences avec des boules chauffées au rouge. Il a remarqué que le taux de perte de chaleur était proportionnel à la différence de température entre l'atmosphère et l'objet. C’est ainsi qu’il développa la loi du refroidissement. Son travail est devenu la base de nombreuses découvertes ultérieures, notamment le principe de fonctionnement d'un réacteur nucléaire et les règles de sécurité des voyages dans l'espace.

Apocalypse

Les gens ont toujours eu peur de l'apocalypse, mais il n'était pas dans les règles de Newton d'accepter Histoire effrayante sur la foi, sans y penser. Lorsqu'au début du XVIIIe siècle l'hystérie autour de la fin du monde commença à se développer dans la société, le scientifique s'assit devant des livres et décida d'étudier la question en détail. Il connaissait bien la théologie et était donc tout à fait capable de déchiffrer les versets de la Bible. Il était convaincu que la Bible contenait une sagesse ancienne qu’un érudit pouvait reconnaître. En conséquence, Newton est arrivé à la conclusion que la fin du monde ne surviendrait pas avant 2060. De telles informations ont permis de réduire quelque peu le niveau de panique dans la société. Grâce à ses recherches, Newton remettait à leur place les gens qui répandaient de terribles rumeurs, et permettait à chacun d'être convaincu que, de manière générale, il n'y avait rien à craindre.

Le nom Newton est familier à tous les diplômés lycée. Malheureusement, la connaissance de ses travaux se limite à la physique. Qui était exactement ce type ? scientifique exceptionnel- un physicien ou un mathématicien, un astronome ou un alchimiste ? Quelle est sa contribution au trésor de la connaissance humaine ?

L'enfance et la jeunesse de Newton

La patrie du scientifique était l’Angleterre, un village du Lincolnshire. Il est né en 1642 dans la famille d'un pauvre éleveur de moutons.

En raison de sa mauvaise santé et de son caractère introverti, le garçon évitait de communiquer avec ses pairs et n'excellait pas à l'école. Le conflit avec ses camarades de classe a changé son attitude envers ses études. Il J'ai décidé de gagner en autorité auprès des enfants et des enseignants grâce à mes excellentes connaissances. Sa réussite scolaire est devenue si brillante que, sur les conseils de ses professeurs, il a poursuivi ses études au collège de l'Université de Cambridge. A cette époque, c'était le plus prestigieux établissement d'enseignement non seulement en Angleterre, mais aussi en Europe.

Dans l'enceinte de l'université

Pendant plus de trois décennies, les liens de Newton avec l'université n'ont pas été rompus. Pendant les quatre premières années, il a servi les étudiants fortunés pour obtenir le droit d’étudier gratuitement. Finalement, en 1664, il reçut lui-même une carte d'étudiant. Et un an plus tard, il obtient un baccalauréat en beaux-arts.

Ses années d'études ont été remplies de préparation aux découvertes scientifiques ultérieures. Les notes de cours sont pleines de ses propres remarques et noms physiciens célèbres et des mathématiciens. Newton fabrique des instruments scientifiques, étudie avec enthousiasme l'astronomie, diverses branches de la physique et des mathématiques ainsi que la théorie musicale. Étudiant de vingt-trois ans dresse une liste de 45 problèmes scientifiques non résolus et commence à travailler à leur résolution. L'idée qui lui est venue à l'esprit a excité son esprit curieux un jeune homme jusqu'à ce que la décision devienne complètement claire.

Son séjour à l'université est interrompu par une épidémie de peste qui éclate en Angleterre et touche le campus. Le jeune homme quitte l'université pour deux ans et part dans son village.

Activité scientifique pendant les « années de la peste »

Dans le silence et la solitude de son domaine natal, Newton réalise une part importante de ses découvertes. Il possédait déjà une connaissance approfondie de la plupart divers domaines sciences, y compris les mathématiques. C’est l’amour du scientifique pour ce sujet qui l’a déterminé découvertes en sciences mathématiques. Les plus significatifs d'entre eux :

preuve de l'opposition des opérations d'intégration et de différenciation ;
méthode de recherche des racines d'équations quadratiques ;
dérivation de la formule binomiale de Newton - une formule pour l'expansion d'une puissance naturelle arbitraire d'un binôme (a+b) n en un polynôme et autres.

Jeune scientifique résume les résultats des observations du mouvement des corps célestes et établit sur cette base la loi de la gravitation universelle. La légende de la pomme tombant sur la tête de Newton est loin d'être vraie. Cela a permis d'expliquer toute une chaîne de phénomènes naturels et de calculer les masses et densités des planètes.

Retour à Cambridge

Lorsque son absence forcée de l'université prit fin, Newton retourna à Cambridge. Il obtient une maîtrise et un poste de professeur de mathématiques au collège. Durant cette période, le scientifique était très attiré par l’optique. Il conçoit et réalise un télescope à réflexion, a acquis une très grande popularité. Le télescope créé par Newton a permis de déterminer plus précisément l'heure à l'aide des corps célestes, ce qui a été immédiatement apprécié par les navigateurs impliqués dans la navigation des navires maritimes. Grâce à cette invention, il devient membre honoraire de la Royal Scientific Society.

Newton se dispute avec ses grands contemporains sur la nature de la lumière. Publie l'ouvrage « Principes mathématiques de la philosophie naturelle », où :

introduit le concept de masse, de quantité de mouvement, etc. ;
formule 3 lois de la mécanique, qui sont devenues la base de la physique classique (lois de Newton) ;
se référant à des expériences avec un prisme, il prouve la composition complexe de la lumière blanche ;
décrit les orbites des corps célestes ;
apporte une contribution significative à la justification du système héliocentrique. Parallèlement à ses recherches dans le domaine de la physique et des mathématiques, Newton consacre beaucoup d'énergie à l'alchimie. La biographie de Newton contient des pages décrivant son travail en tant que directeur de la Royal Mint et membre de la Chambre des Lords britannique.

Les services rendus par Isaac Newton à la science mondiale sont énormes. Mais ce patrimoine scientifique n'a pas été créé par lui espace libre. Scientifique bénéficié du vaste arsenal de connaissances de ses prédécesseurs. Elles ont été repensées par lui, vérifiées par des observations et des expériences élégantes.

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Le père de Newton n'a pas vécu jusqu'à voir naître son fils. Le garçon est né prématurément, malade, mais a quand même survécu. Newton considérait le fait de naître à Noël comme un signe particulier du destin. Malgré un accouchement difficile, Newton a vécu jusqu'à 84 ans.

Tour de l'horloge du Trinity College

Le patron du garçon était son oncle maternel, William Ayscough. Enfant, Newton, selon ses contemporains, était renfermé et isolé, aimait lire et fabriquer des jouets techniques : une horloge, un moulin, etc. Après avoir obtenu son diplôme d'école (), il entre au Trinity College (Collège de la Sainte Trinité) de l'Université de Cambridge. Même alors, son caractère puissant a pris forme - minutie scientifique, désir d'aller au fond des choses, intolérance à la tromperie et à l'oppression, indifférence à la renommée publique.

Le soutien scientifique et l'inspiration du travail de Newton étaient principalement les physiciens : Galilée, Descartes et Kepler. Newton a complété leur travail en les combinant dans un système universel du monde. D'autres mathématiciens et physiciens ont eu une influence moindre mais significative : Euclide, Fermat, Huygens, Wallis et son professeur immédiat Barrow.

Il semble que Newton ait fait une partie importante de ses découvertes mathématiques alors qu'il était encore étudiant, pendant les « années de la peste ». À l'âge de 23 ans, il maîtrisait déjà les méthodes de calcul différentiel et intégral, y compris le développement en série des fonctions et ce qu'on appellera plus tard la formule de Newton-Leibniz. En même temps, il découvre selon lui la loi de la gravitation universelle, ou plutôt il est convaincu que cette loi découle de la troisième loi de Kepler. De plus, au cours de ces années, Newton a prouvé que la couleur blanche est un mélange de couleurs et a dérivé la formule du « binôme de Newton » pour une valeur arbitraire. indicateur rationnel(y compris les négatifs), etc.

Les expériences en optique et en théorie des couleurs se poursuivent. Newton explore l'aberration sphérique et chromatique. Pour les réduire au minimum, il construit un télescope à réflexion mixte (lentille et miroir sphérique concave, qu'il polit lui-même). Il s'intéresse sérieusement à l'alchimie et mène de nombreuses expériences chimiques.

Notes

L'inscription sur la tombe de Newton se lit comme suit :

Ici repose Sir Isaac Newton, le noble qui, avec un esprit presque divin, fut le premier à prouver avec le flambeau des mathématiques le mouvement des planètes, les trajectoires des comètes et les marées des océans.
Il a étudié la différence entre les rayons lumineux et les effets qui en résultent. diverses propriétés des fleurs que personne n'avait soupçonnées auparavant. Interprète assidu, sage et fidèle de la nature, de l'antiquité et de l'Écriture Sainte, il affirmait par sa philosophie la grandeur dieu Tout-Puissant, et exprimait une simplicité évangélique dans son tempérament.
Que les mortels se réjouissent qu’une telle parure de la race humaine ait existé.

Statue de Newton au Trinity College

La statue érigée à Newton en 1755 au Trinity College porte des vers de Lucrèce :

Qui genre humanum ingenio superavit(Il était supérieur en intelligence à la race humaine)

Newton lui-même a évalué ses réalisations plus modestement :

Je ne sais pas comment le monde me perçoit, mais j'ai l'impression d'être seulement un garçon jouant au bord de la mer, qui s'amuse à trouver de temps en temps un caillou plus coloré que les autres, ou un beau coquillage, pendant que le grand océan de la vérité s'étale devant moi, inexplorée par moi.

Néanmoins, dans le Livre II, en introduisant des moments (différentiels), Newton confond encore une fois les choses, les considérant en fait comme de véritables infinitésimaux.

Il est à noter que Newton ne s’intéressait pas du tout à la théorie des nombres. Apparemment, la physique était pour lui beaucoup plus proche des mathématiques.

Mécanique

Page des Principia de Newton avec les axiomes de la mécanique

Le mérite de Newton réside dans la solution de deux problèmes fondamentaux.

Création d'une base axiomatique pour la mécanique, qui transfère en fait cette science dans la catégorie des théories mathématiques strictes.
Création d'une dynamique qui relie le comportement du corps aux caractéristiques des influences externes (forces) sur celui-ci.

De plus, Newton a finalement enterré l'idée, enracinée depuis l'Antiquité, selon laquelle les lois du mouvement des corps terrestres et célestes sont complètement différentes. Dans son modèle du monde, l’Univers tout entier est soumis à des lois uniformes.

Newton a également donné des définitions strictes de concepts physiques tels que élan(pas très clairement utilisé par Descartes) et forcer. Il a introduit en physique le concept de masse comme mesure de l'inertie et, en même temps, des propriétés gravitationnelles (auparavant, les physiciens utilisaient le concept poids).

Euler et Lagrange ont achevé la mathématisation de la mécanique.

Théorie de la gravité

La loi de la gravité de Newton

L'idée même de la force universelle de gravité a été exprimée à plusieurs reprises avant Newton. Auparavant, Epicure, Gassendi, Kepler, Borelli, Descartes, Huygens et d'autres y ont pensé. Kepler croyait que la gravité est inversement proportionnelle à la distance au Soleil et s'étend uniquement dans le plan de l'écliptique ; Descartes le considérait comme le résultat des tourbillons de l'éther. Il y avait cependant des suppositions de formule correcte(Bulliald, Wren, Hooke), et même justifié cinématiquement (en corrélant la formule de Huygens de la force centrifuge et la troisième loi de Kepler pour les orbites circulaires). . Mais avant Newton, personne n'était capable de relier de manière claire et mathématiquement concluante la loi de la gravité (une force inversement proportionnelle au carré de la distance) et les lois du mouvement planétaire (les lois de Kepler). La science de la dynamique ne commence qu'avec les travaux de Newton.

Il est important de noter que Newton n’a pas simplement publié une proposition de formule pour la loi de la gravitation universelle, mais a en fait proposé un modèle mathématique complet dans le contexte d’une approche bien développée, complète, explicite et systématique de la mécanique :

loi de la gravitation ;
loi du mouvement (2e loi de Newton) ;
système de méthodes de recherche mathématique (analyse mathématique).

Prise ensemble, cette triade est suffisante pour recherche complète les mouvements les plus complexes des corps célestes, créant ainsi les fondements de la mécanique céleste. Avant Einstein, aucune modification fondamentale à ce modèle n'était nécessaire, même si l'appareil mathématique s'est avéré nécessaire pour se développer de manière significative.

La théorie de la gravité de Newton a suscité de nombreuses années de débats et de critiques sur le concept d'action à distance.

Un argument important en faveur du modèle newtonien était la dérivation rigoureuse des lois empiriques de Kepler basées sur celui-ci. L'étape suivante fut la théorie du mouvement des comètes et de la Lune, exposée dans les « Principes ». Plus tard, grâce à la gravité newtonienne, ils furent capables de haute précision tous les mouvements observés des corps célestes sont expliqués ; C'est un grand mérite d'Euler, Clairaut et Laplace, qui ont développé pour cela la théorie des perturbations. Les bases de cette théorie ont été posées par Newton, qui a analysé le mouvement de la Lune en utilisant sa méthode habituelle d'expansion en série ; sur ce chemin, il découvrit les causes des anomalies alors connues ( inégalités) dans le mouvement de la Lune.

Les premières corrections observables de la théorie de Newton en astronomie (expliquées par la relativité générale) n'ont été découvertes que plus de 200 ans plus tard (déplacement du périhélie de Mercure). Cependant, ils sont également très petits dans le système solaire.

Newton a également découvert la cause des marées : la gravité de la Lune (même Galilée considérait les marées comme un effet centrifuge). De plus, après avoir traité de nombreuses années de données sur la hauteur des marées, il a calculé la masse de la Lune avec une bonne précision.

Une autre conséquence de la gravité était la précession de l'axe terrestre. Newton a découvert qu'en raison de l'aplatissement de la Terre aux pôles l'axe de la Terre Sous l’influence de l’attraction de la Lune et du Soleil, elle subit un lent déplacement constant d’une période de 26 000 ans. Ainsi, l’ancien problème de « l’anticipation des équinoxes » (noté pour la première fois par Hipparque) a trouvé une explication scientifique.

Optique et théorie de la lumière

Newton a fait des découvertes fondamentales en optique. Il a construit le premier télescope à miroir (réflecteur) qui, contrairement aux télescopes à lentille pure, manquait d'aberration chromatique. Il découvrit également la dispersion de la lumière, démontrant que lumière blanche se décompose en couleurs de l'arc-en-ciel en raison de la réfraction différente des rayons Couleurs différentes en passant à travers un prisme et a jeté les bases d'une théorie correcte des couleurs.

Durant cette période, de nombreuses théories spéculatives sur la lumière et la couleur existaient ; principalement combattu contre le point de vue d'Aristote (" Couleurs différentes est un mélange de lumière et d'obscurité dans des proportions différentes ») et Descartes (« différentes couleurs sont créées lorsque les particules lumineuses tournent avec à différentes vitesses"). Hooke, dans sa Micrographia (1665), a proposé une variante des vues aristotéliciennes. Beaucoup croyaient que la couleur n’était pas un attribut de la lumière, mais d’un objet illuminé. La discorde générale est aggravée par une cascade de découvertes au XVIIe siècle : diffraction (1665, Grimaldi), interférence (1665, Hooke), biréfringence (1670, Erasmus Bartholin ( Rasmus Bartholin), étudié par Huygens), estimation de la vitesse de la lumière (1675, Roemer). Il n’existait aucune théorie de la lumière compatible avec tous ces faits.

Dispersion de la lumière
(Expérience de Newton)

Dans son discours à Société royale Newton a réfuté à la fois Aristote et Descartes et a prouvé de manière convaincante que la lumière blanche n'est pas primaire, mais qu'elle est constituée de composants colorés avec différents angles réfraction. Ces composants sont primaires - Newton ne pouvait changer leur couleur avec aucune astuce. Ainsi, la sensation subjective de couleur a reçu une base objective solide - l'indice de réfraction.

Newton a créé la théorie mathématique des anneaux d'interférence découverts par Hooke, qui ont depuis été appelés « anneaux de Newton ».

Titre de page"L'optique" de Newton

En 1689, Newton arrêta les recherches dans le domaine de l'optique - selon une légende répandue, il aurait juré de ne rien publier dans ce domaine du vivant de Hooke, qui harcelait constamment Newton avec des critiques douloureuses pour ce dernier. Quoi qu’il en soit, en 1704, un an après la mort de Hooke, la monographie « Optics » fut publiée. Du vivant de l’auteur, « Optique », comme « Principes », a connu trois éditions et de nombreuses traductions.

Le premier livre de la monographie contenait les principes de l'optique géométrique, la doctrine de la dispersion et de la composition de la lumière. blanc avec diverses applications.

Il a prédit l'aplatissement de la Terre aux pôles, d'environ 1:230. Parallèlement, Newton utilise un modèle fluide homogène pour décrire la Terre, applique la loi de la gravitation universelle et prend en compte la force centrifuge. Dans le même temps, des calculs similaires ont été effectués par Huygens, qui ne croyait pas à la force gravitationnelle à longue portée et abordait le problème de manière purement cinématique. En conséquence, Huygens a prédit une compression inférieure à la moitié de celle de Newton, 1:576. De plus, Cassini et d’autres cartésiens affirmaient que la Terre n’était pas comprimée, mais bombée aux pôles comme un citron. Par la suite, mais pas immédiatement (les premières mesures étaient inexactes), des mesures directes (Clerot) confirmèrent l’exactitude de Newton ; la compression réelle est de 1:298. La raison pour laquelle cette valeur diffère de celle proposée par Newton en faveur de celle de Huygens est que le modèle d'un liquide homogène n'est pas encore tout à fait précis (la densité augmente sensiblement avec la profondeur). Une théorie plus précise, prenant explicitement en compte la dépendance de la densité à la profondeur, n'a été développée qu'au XIXe siècle.

Autres domaines d'activité

Chronologie raffinée des royaumes antiques

Parallèlement aux recherches qui ont jeté les bases de la tradition scientifique (physique et mathématique) actuelle, Newton a consacré beaucoup de temps à l'alchimie, ainsi qu'à la théologie. Il n'a publié aucun ouvrage sur l'alchimie, et le seul résultat connu de ce passe-temps de longue date fut le grave empoisonnement de Newton en 1691.

Newton a proposé sa propre version de la chronologie biblique, laissant derrière lui un nombre important de manuscrits sur ces questions. Il a également écrit un commentaire sur l'Apocalypse. Les manuscrits théologiques de Newton sont désormais conservés à Jérusalem, à la Bibliothèque nationale.

Remarques

Les principales œuvres publiées de Newton

Méthode de Fluxions(, "Méthode des Fluxions", publiée à titre posthume, en 1736)
De Motu Corporum à Gyrum ()
Philosophiae Naturalis Principia Mathematica(, "Principes mathématiques de philosophie naturelle")
Optique(, "Optique")
Arithmétique universelle(, "Arithmétique universelle")
Chronique courte, Le système de le monde , Conférences d'optique, La chronologie des royaumes antiques, modifiée Et De mundi systématisé publié à titre posthume en 1728.
Un récit historique de deux corruptions notables des Écritures (1754)

Littérature

Essais

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Newton I. Arithmétique générale ou livre sur la synthèse et l'analyse arithmétiques. M. : Maison d'édition. Académie des sciences de l'URSS, 1948.
Newton I. Principes mathématiques de philosophie naturelle. Par. et env. A.N. Krylova. M. : Nauka, 1989.
Newton I. Conférences sur l'optique. M. : Maison d'édition. Académie des sciences de l'URSS, 1946.
Newton I. Optique ou un traité sur les reflets, les réfractions, les courbures et les couleurs de la lumière. M. : Gostekhizdat, 1954.
Newton I. Notes sur le livre du prophète Daniel et l'Apocalypse de St. John. Pg. : Nouvelle heure, 1915.
Newton I. Chronologie corrigée des royaumes antiques. M. : RIMIS, 2007.

À propos de lui

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Histoire des mathématiques éditée par A.P. Yushkevich en trois volumes, M. : Nauka, 1970. Tome 2. Mathématiques du XVIIe siècle.
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Kirsanov V.S. Scientifique Révolution XVII siècle. M. : Nauka, 1987.
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Œuvres d'art