O que Newton provou. Fatos interessantes da vida de Isaac Newton. Outros desenvolvimentos científicos

22.09.2019

Quando e onde nasceu Isaac Newton?

Casa Isaac Newton

Sir Isaac Newton (Sir Isaac Newton, anos de vida 1643 - 1727) nasceu em 24 de dezembro de 1642 (4 de janeiro de 1643, novo estilo) no estado rural da Inglaterra, Lincolnshire, na cidade de Woolsthorpe.

Sua mãe entrou em trabalho de parto prematuro e Isaac nasceu prematuro. Ao nascer, o menino revelou-se tão fraco fisicamente que tiveram medo até de batizá-lo: todos pensavam que ele morreria sem viver nem alguns anos.

No entanto, tal “profecia” não o impediu de viver até a velhice e de se tornar um grande cientista.

Há uma opinião de que Newton era judeu por nacionalidade, mas isso não está documentado. Sabe-se que pertencia à aristocracia inglesa.

I. A infância de Newton

O menino nunca viu o pai, também chamado Isaac (Newton Jr. recebeu o nome do pai - uma homenagem à memória), - ele morreu antes de nascer.

Mais tarde, a família teve mais três filhos, que a mãe, Anna Ayscough, deu à luz de seu segundo marido. Com sua aparência, poucas pessoas se interessaram pelo destino de Isaque: o menino cresceu privado de amor, embora a família fosse considerada próspera.

Seu tio William, por parte de mãe, fez mais esforços para criar e cuidar de Newton. A infância do menino dificilmente pode ser chamada de feliz.

Já muito jovem, Isaac mostrou seu talento como cientista: passava muito tempo lendo livros e adorava fazer coisas.

Ele era retraído e pouco comunicativo.

Onde Newton estudou?

Na instituição de ensino, mostraram habilidades nas áreas de física, matemática e astronomia, mas a mãe Anna tirou o filho da escola após 4 anos.

Isaac, de 16 anos, deveria administrar a fazenda, mas não gostou desse arranjo: o jovem gostava mais de ler livros e inventar.

Graças a seu tio, o professor Stokes e um professor da Universidade de Cambridge, Isaac foi reintegrado entre os alunos da escola para continuar suas atividades educacionais.

Em 1661, o cara ingressou no Trinity College, na Universidade de Cambridge. treinamento gratuito. Em 1664 foi aprovado nos exames que o transferiram à condição de estudante. A partir desse momento, o jovem continua seus estudos e recebe uma bolsa de estudos. Em 1665 foi forçado a abandonar os estudos devido ao fechamento da universidade por quarentena (epidemia de peste).

Por volta deste período ele criou suas primeiras invenções. Depois, em 1667, o jovem foi reintegrado como estudante e continuou a roer o granito da ciência.

Papel significativo no vício ciências exatas Isaac Newton é interpretado por seu professor de matemática Isaac Barrow.

É curioso que em 1668 o físico matemático recebeu o título de mestre e se formou na universidade, e quase imediatamente começou a dar palestras para outros estudantes.

O que Newton descobriu?

As descobertas do cientista são utilizadas na literatura educacional: tanto na escola quanto na universidade, e em uma ampla variedade de disciplinas (matemática, física, astronomia).

Suas principais ideias eram novas para aquele século:

Suas descobertas mais importantes e significativas foram feitas entre 1665 e 1667, durante a peste bubônica em Londres. A Universidade de Cambridge foi temporariamente fechada corpo docente dissolvido devido a uma infecção violenta. O estudante de 18 anos partiu para sua terra natal, onde descobriu a lei da gravitação universal, e também realizou diversos experimentos com as cores do espectro e da ótica.
Entre suas descobertas no campo da matemática estão curvas algébricas de 3ª ordem, expansão binomial e métodos para resolver equações diferenciais. O cálculo diferencial e integral foram desenvolvidos quase ao mesmo tempo que Leibniz, independentemente um do outro.
No campo da mecânica clássica, ele criou uma base axiomática, bem como uma ciência como a dinâmica.
É impossível não mencionar as três leis, de onde vem o nome “leis de Newton”: a primeira, a segunda e a terceira.
A base foi lançada para futuras pesquisas em astronomia, incluindo mecânica celeste.

Significado filosófico das descobertas de Newton

O físico trabalhou em suas descobertas e invenções tanto do ponto de vista científico quanto religioso.

Ele observou que escreveu seu livro “Princípios” não para “menosprezar o Criador”, mas ainda assim enfatizou seu poder. O cientista acreditava que o mundo era “bastante independente”.

Ele era um defensor da filosofia newtoniana.

Livros de Isaac Newton

Os livros publicados de Newton durante sua vida:

“Método das diferenças”.
"Enumeração de linhas de terceira ordem."
"Princípios matemáticos da filosofia natural."
"Óptica ou um tratado sobre reflexões, refrações, curvaturas e cores da luz."
"Uma nova teoria de luz e cores."
"Na quadratura das curvas."
"Movimento de corpos em órbita."
"Aritmética Universal".
"Análise usando equações com um número infinito de termos."

"Cronologia dos Reinos Antigos" .
“O Sistema Mundial”.
"Método de fluxões ».
Palestras sobre óptica.
Notas sobre o livro do profeta Daniel e o Apocalipse de S. John.
"Breve Crônica".
"Um traçado histórico de duas corrupções notáveis das Sagradas Escrituras."

As invenções de Newton

Ele começou a dar os primeiros passos na invenção ainda criança, conforme mencionado acima.

Em 1667, todos os professores universitários ficaram maravilhados com o telescópio que ele criou, inventado pelo futuro cientista: foi um avanço no campo da óptica.

Em 1705, a Royal Society concedeu a Isaac o título de cavaleiro por suas contribuições para atividade científica. Agora ele se chamava Sir Isaac Newton, tinha seu próprio brasão e um pedigree não muito confiável.

Suas invenções também incluem:

Um relógio de água movido pela rotação de um bloco de madeira, que por sua vez vibra com a queda de gotas d'água.
Um refletor, que era um telescópio com lente côncava. O dispositivo deu impulso à pesquisa do céu noturno. Também foi utilizado por marinheiros para navegar em alto mar.
Moinho de vento.
Scooter.

Vida pessoal de Isaac Newton

Segundo os contemporâneos, o dia de Newton começava e terminava com os livros: ele passava tanto tempo lendo-os que muitas vezes se esquecia até de comer.

O famoso cientista não tinha nenhuma vida pessoal. Isaac nunca foi casado; segundo rumores, ele até permaneceu virgem.

Quando Sir Isaac Newton morreu e onde ele está enterrado?

Isaac Newton morreu em 20 de março (31 de março de 1727 - data do novo estilo) em Kensington, Reino Unido. Dois anos antes de sua morte, o físico começou a ter problemas de saúde. Ele morreu enquanto dormia. Seu túmulo está na Abadia de Westminster.

Alguns fatos não tão populares:

Uma maçã não caiu na cabeça de Newton - este é um mito inventado por Voltaire. Mas o próprio cientista realmente sentou-se debaixo da árvore. Agora é um monumento.
Quando criança, Isaac foi muito solitário, como foi durante toda a sua vida. Tendo perdido o pai cedo, a mãe concentrou-se inteiramente no novo casamento e nos três novos filhos, que rapidamente ficaram sem pai.
Aos 16 anos, sua mãe tirou o filho da escola, onde ele começou a demonstrar desde cedo habilidades extraordinárias, para que passasse a administrar a fazenda. Professor da escola, seu tio e outro conhecido, membro do Cambridge College, insistiram para que o menino voltasse à escola, onde se formou com sucesso e ingressou na universidade.
Segundo lembranças de colegas e professores, Isaac passava a maior parte do tempo lendo livros, esquecendo até de comer e dormir - essa era a vida que ele mais desejava.
Isaac era o guardião da Casa da Moeda Britânica.
Após a morte do cientista, sua autobiografia foi divulgada.

Conclusão

A contribuição de Sir Isaac Newton para a ciência é verdadeiramente enorme e é muito difícil subestimar a sua contribuição. Suas descobertas permanecem a base até hoje ciência moderna em geral, e suas leis são estudadas na escola e em outras instituições de ensino.

Saudações aos leitores regulares e visitantes do site! O artigo “Isaac Newton: biografia, fatos, vídeo” trata da vida do matemático, físico, alquimista e historiador inglês. Junto com Galileu, Newton é considerado o fundador da ciência moderna.

Biografia de Isaac Newton

Isaac nasceu na família de um fazendeiro em 4 de janeiro de 1643. Poucos meses antes de seu nascimento, seu pai morreu. A mãe, tentando organizar sua vida pessoal, mudou-se para outra cidade, deixando o filho pequeno com a avó na vila de Woolsthorpe.

A ausência dos pais afetará o caráter do pequeno gênio: ele ficará calado e retraído. Durante toda a sua vida ele se sentiu solitário, nunca se casou e não teve família própria.

Depois de estudar em escola primária, o jovem continuou seus estudos na escola em Grantham. Ele morava na casa do farmacêutico Clark, onde o rapaz desenvolveu interesse em estudar química.

Aos 19 anos ingressou no Trinity College, na Universidade de Cambridge. O aluno talentoso era muito pobre, então teve que servir como servo na faculdade para pagar seus estudos. O professor de Newton foi o famoso matemático Isaac Barrow.

Woolsthorpe

Depois de se formar na universidade, Isaac Newton em 1665 recebeu grau acadêmico diploma de bacharel Mas no mesmo ano, uma epidemia de peste atingiu a Inglaterra e Isaac teve que retornar à sua aldeia natal, Woolsthorpe.

Woolsthorpe. A casa onde Newton nasceu e viveu

O jovem não tinha pressa em se dedicar à agricultura da aldeia e rapidamente recebeu dos vizinhos o rótulo de preguiçoso. As pessoas não entendiam por que um menino adulto atirava pedras e girava vidros nas mãos.

Foi durante este período que nasceram as suas ideias para as descobertas mais importantes da matemática e da física, que o levaram à criação do cálculo diferencial e integral, à invenção do telescópio refletor, à descoberta da lei da gravitação universal, e aqui ele conduziu experimentos sobre a decomposição da luz.

Cambridge

Ele voltou para Cambridge apenas dois anos depois, e não de mãos vazias. Logo o jovem faz mestrado e começa a lecionar em uma faculdade. E um ano depois, o professor de matemática Newton chefiará o departamento de física e matemática.

O brilhante cientista continua seus experimentos em óptica. Em 1671, ele projetou o primeiro telescópio refletor, que impressionou não só os cientistas, mas também o rei. Isso abriu o caminho para os físicos Academia Inglesa Ciência.

Newton trabalhou na universidade e estudou as leis do movimento e a estrutura do universo. “Princípios matemáticos da filosofia natural” (brevemente “Princípios”) - trabalho principal sua vida.

“Princípios” combinavam diferentes ciências. Fundamentos de mecânica na forma clássica. Visão teórica do movimento dos corpos celestes. Explicação de vazante e fluxo e previsão científica vários séculos à frente.

Newton era um cientista ambicioso. Surgiu uma verdadeira disputa entre ele e o cientista saxão sobre o direito do descobridor no campo do cálculo diferencial e integral. A polêmica se arrastou por por muitos anos. Newton não hesitou em insultar o colega.

Londres

Quando o cientista foi nomeado zelador da Casa da Moeda do Estado, mudou-se para Londres.

O negócio da cunhagem, sob sua liderança, foi colocado em ordem. Ele foi premiado com o prestigioso título de mestre. Isso pôs fim para sempre à difícil situação financeira do cientista, no entanto, alienou-o da ciência.

Newton foi eleito membro da Royal Society of London, que dirigiu em 1703, tornando-se seu presidente. Ele serviu neste cargo por um quarto de século.

Senhor Newton

Em 1705 ocorreu outro evento memorável. A rainha Anne nomeou Newton como cavaleiro. Agora o cientista honorário deveria ser chamado de “Senhor”.

Assim, o menino, cujo destino estava escrito para ser agricultor, não gozava das melhores condições de saúde, tornou-se um grande cientista, reconhecido muito cedo, e viveu 83 anos. O grande cientista foi enterrado na Abadia de Westminster. Seu signo do zodíaco é Capricórnio.
Isaac Newton: breve biografia ↓

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Muito provavelmente, você conhece a história de Newton associada a uma maçã caindo em sua cabeça. Na verdade, ele conseguiu muito mais na ciência. No seu túmulo em Westminster está escrito que ele foi maior homem de todos que já viveram no planeta. Se você acha que esta é uma afirmação muito ousada, você deveria apenas dar uma olhada mais de perto nas conquistas de Newton. Ele era um verdadeiro gênio – um especialista em astronomia, química, matemática, física, teologia. Sua curiosidade infinita o ajudou a resolver problemas de todos os tamanhos. Suas descobertas, teorias e leis fizeram do cientista uma verdadeira lenda. Vamos conhecer suas conquistas mais significativas - o top 10 vai ajudar nisso.

Arma espacial

É surpreendente que a principal lenda sobre Newton tenha sido a história da maçã - é muito chata! Na verdade, as ideias de Newton sobre a gravidade eram muito mais fascinantes. Descrevendo a lei da gravidade, Newton imaginou uma montanha de tal tamanho que seu topo alcançava o espaço sideral, e ali colocou um enorme canhão. Não, ele não planejou lutar contra os alienígenas. Uma arma espacial é um experimento especulativo que descreve como lançar um objeto em órbita. Se você usar pouca ou muita pólvora, a bala de canhão simplesmente cairá na Terra ou voará para o espaço. Se tudo for calculado corretamente, o núcleo voará ao redor do planeta em órbita. O trabalho de Newton, publicado em 1687, ensinava que todas as partículas são afetadas pela gravidade e que a própria gravidade é afetada pela massa e pela distância. Mais tarde, Einstein acrescentou algo a essas ideias, mas foi Newton quem lançou uma base séria para as ideias modernas sobre a gravidade.

Portas de gato

Quando o cientista não estava ocupado trabalhando em questões do Universo, ele estava trabalhando em outros problemas – por exemplo, descobrir como fazer os gatos pararem de arranhar portas. Newton nunca teve esposa, também tinha poucos amigos, mas tinha animais de estimação. Diferentes fontes têm dados diferentes sobre este assunto. Alguns acreditam que ele amava muito os animais, enquanto outros, pelo contrário, mantêm histórias estranhas sobre um cachorro chamado Diamond. De qualquer forma, há uma história sobre como, na Universidade de Cambridge, Newton era constantemente perturbado por gatos arranhando a porta. Por isso, chamou um carpinteiro e ordenou-lhe que fizesse dois furos na porta: um grande para um gato grande e um pequeno para gatinhos. Claro, os gatinhos estavam apenas seguindo o gato, então o pequeno buraco era inútil. Pode não ter acontecido, mas a porta em Cambridge permanece até hoje. Se presumirmos que esses furos não foram feitos por ordem de Newton, descobrimos que certa vez um homem vagou pela universidade com o estranho hobby de fazer furos.

Três leis do movimento

Talvez as histórias sobre animais não sejam muito verdadeiras, mas é absolutamente certo que foi Newton quem fez as descobertas na física. Ele não apenas descreveu a gravidade, mas também derivou três leis do movimento. De acordo com o primeiro, um objeto permanece em repouso a menos que seja influenciado por uma força externa. A segunda afirma que o movimento de um objeto muda dependendo da influência da força. A terceira diz que para cada ação há uma reação. Com base nestes leis simples Surgiram formulações modernas mais complexas que são conceitos fundamentais. Antes de Newton, ninguém tinha sido capaz de descrever o processo tão claramente, embora tanto pensadores gregos como proeminentes filósofos franceses lidassem com a questão.

Pedra Filosofal

A sede de conhecimento de Newton levou-o não apenas a descobertas científicas, mas também à pesquisa alquímica original. Por exemplo, ele estava procurando a famosa pedra filosofal. É descrita como uma pedra ou solução que pode provocar a transformação de diversas substâncias em ouro, curar doenças e até transformar uma vaca sem cabeça em um enxame de abelhas! Na época de Newton, a revolução científica estava apenas começando, então a alquimia manteve seu lugar entre as ciências. Ele queria descobrir o poder ilimitado sobre a natureza e experimentou de todas as maneiras possíveis, tentando criar uma pedra filosofal. No entanto, todas as tentativas foram infrutíferas.

Aritmética

Newton descobriu rapidamente que a álgebra existente em sua época simplesmente não atendia às necessidades dos cientistas. Por exemplo, naquela época os matemáticos podiam calcular a velocidade de um navio, mas não sabiam a sua aceleração. Quando Newton passou 18 meses em reclusão durante a peste, ele transformou o sistema numérico e criou um incrível ferramenta útil, ainda hoje utilizado por físicos, economistas e outros especialistas.

Refração da luz

Em 1704, Newton escreveu um livro sobre a refração da luz, fornecendo informações incríveis sobre a natureza da luz e da cor naquela época. Antes do cientista, ninguém sabia por que o arco-íris é tão colorido. As pessoas pensavam que a água de alguma forma coloria os raios do sol. Usando uma lâmpada e um prisma, Newton demonstrou a refração da luz e explicou o princípio do arco-íris!

Telescópio espelho

Na época de Newton, apenas telescópios com lentes de vidro eram usados para ampliar a imagem. O cientista foi o primeiro a propor o uso de um sistema de espelhos refletores em telescópios. Isso resulta em uma imagem mais nítida e o telescópio pode ser menor em tamanho. Newton criou pessoalmente um protótipo do telescópio e o apresentou à comunidade científica. A maioria dos observatórios modernos usa os modelos então desenvolvidos por Newton.

Moeda Perfeita

O inventor estava realmente ocupado com muitos tópicos ao mesmo tempo - por exemplo, ele queria derrotar os falsificadores. No século XVII Sistema inglês estava passando por uma crise. As moedas eram de prata, e a prata às vezes valia mais do que o valor da moeda feita com ela. Como resultado, as pessoas derreteram as moedas para vender na França. Havia moedas em circulação de diferentes tamanhos e tipos tão diferentes que às vezes era difícil até entender se era realmente dinheiro britânico - tudo isso também facilitava o trabalho dos falsificadores. Newton criou moedas de alta qualidade e tamanhos uniformes que seriam difíceis de falsificar. Como resultado, o problema dos falsificadores começou a diminuir. Você já notou os entalhes nas bordas das moedas? Foi Newton quem os sugeriu!

Resfriamento

Newton estava interessado em saber como ocorre o resfriamento. Ele conduziu muitos experimentos com bolas incandescentes. Ele notou que a taxa de perda de calor era proporcional à diferença de temperatura entre a atmosfera e o objeto. Foi assim que ele desenvolveu a lei do resfriamento. Seu trabalho tornou-se a base para muitas descobertas subsequentes, incluindo o princípio de operação de um reator nuclear e as regras para a segurança das viagens no espaço.

Apocalipse

As pessoas sempre tiveram medo do apocalipse, mas não estava nas regras de Newton aceitar história assustadora na fé, sem pensar nisso. Quando, no início do século XVIII, a histeria sobre o fim do mundo começou a crescer na sociedade, o cientista sentou-se aos livros e decidiu estudar detalhadamente o assunto. Ele era bem versado em teologia, então era bastante capaz de decifrar versículos da Bíblia. Ele estava confiante de que a Bíblia continha sabedoria antiga que uma pessoa instruída poderia reconhecer. Como resultado, Newton chegou à conclusão de que o fim do mundo não aconteceria antes de 2060. Essas informações permitiram reduzir um pouco o nível de pânico na sociedade. Com sua pesquisa, Newton colocou em seu lugar as pessoas que espalhavam rumores terríveis e permitiu que todos se convencessem de que, em geral, não havia nada a temer.

O nome Newton é familiar a todos os graduados ensino médio. Infelizmente, o conhecimento de suas obras limita-se à física. Quem exatamente era esse cara? excelente cientista- um físico ou um matemático, um astrônomo ou um alquimista? Qual é a sua contribuição para o tesouro do conhecimento humano?

A infância e a juventude de Newton

A terra natal do cientista era a Inglaterra, uma vila em Lincolnshire. Ele nasceu em 1642 na família de um pobre criador de ovelhas.

Devido à sua saúde debilitada e caráter introvertido, o menino evitava se comunicar com os colegas e não se destacava na escola. O conflito com os colegas mudou sua atitude em relação aos estudos. Ele Decidi ganhar autoridade entre as crianças e professores com meu excelente conhecimento. Seu sucesso acadêmico tornou-se tão brilhante que, seguindo o conselho de seus professores, ele continuou seus estudos na faculdade da Universidade de Cambridge. Naquela época era o mais prestigiado instituição educacional não só na Inglaterra, mas também na Europa.

Dentro dos muros da universidade

Por mais de três décadas, a ligação de Newton com a universidade não foi interrompida. Durante os primeiros quatro anos, ele serviu aos estudantes ricos pelo direito de estudar gratuitamente. Finalmente, em 1664, ele próprio recebeu uma carteira de estudante. E um ano depois ele recebeu o diploma de Bacharel em Belas Artes.

Seus anos de estudante foram repletos de preparação para descobertas científicas subsequentes. As notas da aula estão cheias de seus próprios comentários e nomes físicos famosos e matemáticos. Newton fabrica instrumentos científicos, estuda com entusiasmo astronomia, vários ramos da física e matemática e teoria musical. Estudante de vinte e três anos compila uma lista de 45 problemas científicos não resolvidos e começa a trabalhar para resolvê-los. A ideia que surgiu em sua cabeça excitou sua mente curiosa jovem até que a decisão ficou completamente clara.

Sua permanência na universidade foi interrompida por uma epidemia de peste que eclodiu na Inglaterra e afetou o campus. O jovem deixa a universidade por dois anos e vai para sua aldeia.

Atividade científica durante os “anos da peste”

No silêncio e na solidão de sua terra natal, Newton faz uma parte significativa de suas descobertas. Ele já tinha amplo conhecimento dos mais várias áreas ciências, incluindo matemática. Foi o amor do cientista por este assunto que o determinou descobertas na ciência matemática. O mais significativo deles:

prova da oposição das operações de integração e diferenciação;
método de encontrar raízes de equações quadráticas;
derivação da fórmula binomial de Newton - a fórmula para decompor uma potência natural arbitrária de um binômio (a+b) n em um polinômio e outros.

Jovem cientista resume os resultados das observações do movimento dos corpos celestes e estabelece nesta base a lei da gravitação universal. A lenda sobre a maçã caindo na cabeça de Newton está longe de ser verdade. Isso permitiu explicar toda uma cadeia de fenômenos naturais e calcular as massas e densidades dos planetas.

Voltar para Cambridge

Quando sua ausência forçada da universidade terminou, Newton voltou para Cambridge. Ele obtém um mestrado e uma posição como professor universitário de matemática. Nesse período, o cientista sentiu-se muito atraído pela óptica. Ele projeta e cria um telescópio refletor, ganhou grande popularidade. O telescópio criado por Newton permitiu determinar o tempo com maior precisão a partir dos corpos celestes, o que foi imediatamente apreciado pelos navegadores envolvidos na navegação de embarcações marítimas. Graças a esta invenção, ele se torna membro honorário da Royal Scientific Society.

Newton discute com seus grandes contemporâneos sobre a natureza da luz. Publica a obra “Princípios Matemáticos da Filosofia Natural”, onde:

introduz o conceito de massa, momento, etc.;
formula 3 leis da mecânica, que se tornaram a base da física clássica (leis de Newton);
referindo-se a experimentos com prisma, ele comprova a complexa composição da luz branca;
descreve as órbitas dos corpos celestes;
dá uma contribuição significativa para a fundamentação do sistema heliocêntrico. Paralelamente às suas pesquisas no campo da física e da matemática, Newton dedica muita energia à alquimia. A biografia de Newton contém páginas que descrevem seu trabalho como diretor da Royal Mint e membro da Câmara dos Lordes britânica.

Os serviços de Isaac Newton à ciência mundial são enormes. Mas este património científico não foi criado por ele espaço vazio. Cientista beneficiou do vasto arsenal de conhecimentos dos seus antecessores. Eles foram repensados por ele, verificados por observações e experimentos elegantes.

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O pai de Newton não viveu para ver o filho nascer. O menino nasceu doente, prematuro, mas ainda assim sobreviveu. Newton considerou o fato de ter nascido no Natal um sinal especial do destino. Apesar do parto difícil, Newton viveu até os 84 anos.

Torre do Relógio do Trinity College

O patrono do menino era seu tio materno, William Ayscough. Quando criança, Newton, segundo os contemporâneos, era retraído e isolado, adorava ler e fazer brinquedos técnicos: um relógio, um moinho, etc. Depois de se formar na escola (), ingressou no Trinity College (Faculdade da Santíssima Trindade) de a Universidade de Cambridge. Mesmo assim, seu caráter poderoso tomou forma - meticulosidade científica, desejo de ir ao fundo das coisas, intolerância ao engano e à opressão, indiferença à fama pública.

O apoio científico e a inspiração para o trabalho de Newton foram principalmente os físicos: Galileu, Descartes e Kepler. Newton completou seu trabalho combinando-os em um sistema universal do mundo. Outros matemáticos e físicos tiveram uma influência menor, mas significativa: Euclides, Fermat, Huygens, Wallis e seu professor imediato, Barrow.

Parece que Newton fez uma parte significativa de suas descobertas matemáticas ainda estudante, durante os “anos da peste” -. Aos 23 anos, ele já era fluente nos métodos de cálculo diferencial e integral, incluindo expansão em série de funções e o que mais tarde foi chamado de fórmula de Newton-Leibniz. Ao mesmo tempo, segundo ele, descobriu a lei da gravitação universal, ou melhor, estava convencido de que esta lei decorre da terceira lei de Kepler. Além disso, durante esses anos, Newton provou que a cor branca é uma mistura de cores e derivou a fórmula do “binômio de Newton” para um valor arbitrário. indicador racional(incluindo os negativos), etc.

Os experimentos em óptica e teoria das cores continuam. Newton explora a aberração esférica e cromática. Para reduzi-los ao mínimo, ele constrói um telescópio refletor misto (lente e espelho esférico côncavo, que ele mesmo lustra). Ele está seriamente interessado em alquimia e conduz muitos experimentos químicos.

Avaliações

A inscrição no túmulo de Newton diz:

Aqui jaz Sir Isaac Newton, o nobre que, com uma mente quase divina, foi o primeiro a provar com a tocha da matemática o movimento dos planetas, a trajetória dos cometas e as marés dos oceanos.
Ele investigou a diferença entre os raios de luz e o resultado várias propriedades flores, das quais ninguém suspeitava anteriormente. Intérprete diligente, sábio e fiel da natureza, da antiguidade e da Sagrada Escritura, afirmou com a sua filosofia a grandeza Deus Todo-Poderoso, e expressou simplicidade evangélica em sua disposição.
Que os mortais se regozijem com a existência de tal adorno para a raça humana.

Estátua de Newton no Trinity College

A estátua erguida a Newton em 1755 no Trinity College está inscrita com versos de Lucrécio:

Qui gênero humanum ingenio superavit(Ele era superior em inteligência à raça humana)

O próprio Newton avaliou suas realizações de forma mais modesta:

Não sei como o mundo me percebe, mas para mim pareço apenas um menino brincando à beira-mar, que se diverte encontrando de vez em quando uma pedra mais colorida que as outras, ou uma linda concha, enquanto o grande oceano de a verdade se espalha diante de mim inexplorada.

No entanto, no Livro II, ao introduzir momentos (diferenciais), Newton novamente confunde a questão, de fato considerando-os como infinitesimais reais.

É digno de nota que Newton não estava nem um pouco interessado na teoria dos números. Aparentemente, a física estava muito mais próxima da matemática para ele.

Mecânica

Página dos Principia de Newton com os axiomas da mecânica

O mérito de Newton reside na solução de dois problemas fundamentais.

Criação de uma base axiomática para a mecânica, que na verdade transferiu esta ciência para a categoria de teorias matemáticas estritas.
Criação de dinâmicas que conectam o comportamento do corpo com as características das influências externas (forças) sobre ele.

Além disso, Newton finalmente enterrou a ideia, enraizada desde os tempos antigos, de que as leis do movimento dos corpos terrestres e celestes são completamente diferentes. Em seu modelo de mundo, todo o Universo está sujeito a leis uniformes.

Newton também deu definições estritas de conceitos físicos como impulso(não usado claramente por Descartes) e força. Ele introduziu na física o conceito de massa como medida de inércia e, ao mesmo tempo, de propriedades gravitacionais (anteriormente, os físicos usavam o conceito peso).

Euler e Lagrange completaram a matematização da mecânica.

Teoria da gravidade

Lei da gravidade de Newton

A própria ideia da força universal da gravidade foi expressa repetidamente antes de Newton. Anteriormente, Epicuro, Gassendi, Kepler, Borelli, Descartes, Huygens e outros pensaram nisso. Kepler acreditava que a gravidade é inversamente proporcional à distância ao Sol e se estende apenas no plano da eclíptica; Descartes considerou isso o resultado de vórtices no éter. Houve, no entanto, palpites de fórmula correta(Bulliald, Wren, Hooke), e até mesmo cinematicamente justificado (correlacionando a fórmula da força centrífuga de Huygens e a terceira lei de Kepler para órbitas circulares). . Mas antes de Newton, ninguém foi capaz de conectar de forma clara e matematicamente conclusiva a lei da gravidade (uma força inversamente proporcional ao quadrado da distância) e as leis do movimento planetário (leis de Kepler). A ciência da dinâmica começa apenas com os trabalhos de Newton.

É importante notar que Newton não publicou simplesmente uma fórmula proposta para a lei da gravitação universal, mas na verdade propôs um modelo matemático completo no contexto de uma abordagem bem desenvolvida, completa, explícita e sistemática da mecânica:

lei da gravitação;
lei do movimento (2ª lei de Newton);
sistema de métodos de pesquisa matemática (análise matemática).

Tomadas em conjunto, esta tríade é suficiente para pesquisa completa os movimentos mais complexos dos corpos celestes, criando assim os fundamentos da mecânica celeste. Antes de Einstein, nenhuma alteração fundamental foi necessária neste modelo, embora o aparato matemático tenha sido necessário para um desenvolvimento significativo.

A teoria da gravidade de Newton gerou muitos anos de debate e críticas ao conceito de ação à distância.

Um argumento importante a favor do modelo newtoniano foi a derivação rigorosa das leis empíricas de Kepler baseadas nele. O próximo passo foi a teoria do movimento dos cometas e da Lua, exposta nos “Princípios”. Mais tarde, com a ajuda da gravidade newtoniana, eles conseguiram alta precisão todos os movimentos observados dos corpos celestes são explicados; Isto se deve em grande parte a Euler, Clairaut e Laplace, que desenvolveram a teoria das perturbações para isso. A base desta teoria foi lançada por Newton, que analisou o movimento da Lua usando o seu método habitual de expansão em série; neste caminho ele descobriu as causas das anomalias então conhecidas ( desigualdades) no movimento da Lua.

As primeiras correções observáveis à teoria de Newton na astronomia (explicadas pela relatividade geral) foram descobertas apenas mais de 200 anos depois (mudança do periélio de Mercúrio). No entanto, eles também são muito pequenos no sistema solar.

Newton também descobriu a causa das marés: a gravidade da Lua (até Galileu considerava as marés um efeito centrífugo). Além disso, tendo processado muitos anos de dados sobre a altura das marés, ele calculou a massa da Lua com boa precisão.

Outra consequência da gravidade foi a precessão do eixo da Terra. Newton descobriu que devido ao achatamento da Terra nos pólos eixo da terra Sob a influência da atração da Lua e do Sol, sofre um deslocamento lento e constante com um período de 26.000 anos. Assim, o antigo problema da “antecipação dos equinócios” (observado pela primeira vez por Hiparco) encontrou uma explicação científica.

Óptica e teoria da luz

Newton fez descobertas fundamentais em óptica. Ele construiu o primeiro telescópio de espelho (refletor), que, ao contrário dos telescópios puramente de lente, não possuía aberração cromática. Ele também descobriu a dispersão da luz, mostrando que luz branca se decompõe nas cores do arco-íris devido à diferente refração dos raios cores diferentes ao passar por um prisma e lançou as bases para a teoria correta das cores.

Durante este período existiram muitas teorias especulativas sobre luz e cor; lutou principalmente contra o ponto de vista de Aristóteles (" cores diferentesé uma mistura de luz e escuridão em diferentes proporções") e Descartes ("cores diferentes são criadas quando as partículas de luz giram com em velocidades diferentes"). Hooke, em sua Micrographia (1665), propôs uma variante das visões aristotélicas. Muitos acreditavam que a cor não era um atributo da luz, mas de um objeto iluminado. A discórdia geral foi agravada por uma cascata de descobertas no século XVII: difração (1665, Grimaldi), interferência (1665, Hooke), birrefringência (1670, Erasmus Bartholin ( Rasmus Bartholin), estudado por Huygens), estimativa da velocidade da luz (1675, Roemer). Não havia teoria da luz compatível com todos esses fatos.

Dispersão de luz
(Experimento de Newton)

Em seu discurso para Sociedade Real Newton refutou Aristóteles e Descartes e provou de forma convincente que a luz branca não é primária, mas consiste em componentes coloridos com ângulos diferentes refração. Esses componentes são primários - Newton não conseguia mudar sua cor com nenhum truque. Assim, a sensação subjetiva de cor recebeu uma base objetiva sólida - o índice de refração.

Newton criou a teoria matemática dos anéis de interferência descobertos por Hooke, que desde então foram chamados de "anéis de Newton".

Primeira página"Óptica" de Newton

Em 1689, Newton interrompeu as pesquisas no campo da óptica - segundo uma lenda muito difundida, ele jurou não publicar nada nesta área durante a vida de Hooke, que constantemente incomodava Newton com críticas dolorosas para este último. De qualquer forma, em 1704, um ano após a morte de Hooke, foi publicada a monografia “Óptica”. Durante a vida do autor, “Optics”, assim como “Principles”, teve três edições e muitas traduções.

O primeiro livro da monografia continha os princípios da óptica geométrica, a doutrina da dispersão e composição da luz branco com diversas aplicações.

Ele previu o achatamento da Terra nos pólos, aproximadamente 1:230. Ao mesmo tempo, Newton usou um modelo de fluido homogêneo para descrever a Terra, aplicou a lei da gravitação universal e levou em consideração a força centrífuga. Ao mesmo tempo, cálculos semelhantes foram realizados por Huygens, que não acreditava na força gravitacional de longo alcance e abordou o problema de forma puramente cinematográfica. Conseqüentemente, Huygens previu uma compressão inferior à metade da de Newton, 1:576. Além disso, Cassini e outros cartesianos argumentaram que a Terra não está comprimida, mas inchada nos pólos como um limão. Posteriormente, embora não imediatamente (as primeiras medições foram imprecisas), medições diretas (Claireau) confirmaram a correção de Newton; a compressão real é 1:298. A razão pela qual este valor difere daquele proposto por Newton em favor do de Huygens é que o modelo de um líquido homogêneo ainda não é totalmente preciso (a densidade aumenta visivelmente com a profundidade). Uma teoria mais precisa, levando explicitamente em conta a dependência da densidade em relação à profundidade, foi desenvolvida apenas no século XIX.

Outras áreas de atividade

Cronologia refinada de reinos antigos

Paralelamente às pesquisas que lançaram as bases da atual tradição científica (física e matemática), Newton dedicou muito tempo à alquimia, bem como à teologia. Ele não publicou nenhum trabalho sobre alquimia, e o único resultado conhecido desse hobby de longo prazo foi o grave envenenamento de Newton em 1691.

Newton propôs sua própria versão da cronologia bíblica, deixando para trás um número significativo de manuscritos sobre essas questões. Além disso, ele escreveu um comentário sobre o Apocalipse. Os manuscritos teológicos de Newton estão agora guardados em Jerusalém, na Biblioteca Nacional.

Notas

Principais obras publicadas de Newton

Método de Fluxões(, "Method of Fluxions", publicado postumamente, em 1736)
De Motu Corporum em Gyrum ()
Philosophiae Naturalis Princípios Matemáticos(, "Princípios matemáticos da filosofia natural")
Óptica(, "Óptica")
Aritmética Universalis(, "Aritmética Universal")
Curta Crônica, O Sistema de o mundo , Palestras Ópticas, A cronologia dos reinos antigos, alterada E De mundi sistematizado publicado postumamente em 1728.
Um relato histórico de duas notáveis corrupções das Escrituras (1754)

Literatura

Ensaios

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Newton I. Aritmética Geral ou Livro de Síntese e Análise Aritmética. M.: Editora. Academia de Ciências da URSS, 1948.
Newton I. Princípios matemáticos da filosofia natural. Por. e aprox. A. N. Krylov. M.: Nauka, 1989.
Newton I. Palestras sobre óptica. M.: Editora. Academia de Ciências da URSS, 1946.
Newton I.Óptica ou um tratado sobre reflexões, refrações, curvaturas e cores da luz. M.: Gostekhizdat, 1954.
Newton I. Notas sobre o livro do profeta Daniel e o Apocalipse de S. John. Pág.: Novo tempo, 1915.
Newton I. Cronologia corrigida de reinos antigos. M.: RIMIS, 2007.

Sobre ele

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Katasonov V. N. Matemática metafísica do século XVII. M.: Nauka, 1993.
Kirsanov V.S. Científico Revolução XVII século. M.: Nauka, 1987.
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Obras artísticas