Ісаак Ньютон, який жив з 25 грудня 1642 р. По 20 березня 1727 р. - був англійським вченим, математиком та «філософом-натурою». Свого часу він відігравав життєво важливу роль у Науковій революції, допомагаючи просуватися у галузі фізики, астрономії, математики та природничих наук. З цього він встановив спадщину, яка б домінувала над науками протягом наступних трьох століть.
Насправді термін «ньютонівський» став використовуватися наступними поколіннями для опису тіл знань, які зобов'язані існувати своїми теоріями. І завдяки своєму великому внеску, сер Айзек Ньютон вважається одним із найвпливовіших науковців в історії науки. Але що саме він виявив?
Три закони руху Ньютона:
Для початку його магнум опус - Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica ("Математичні засади натурфілософії"), який вперше був опублікований у 1687 р. - заклав основи класичної механіки. У ній він сформулював свої три закони руху, які були виведені із Законів Йохана Кеплера про планетарний рух та його власного математичного опису сили тяжіння.
Перший закон, відомий як «закон інерції», говорить: «Об'єкт у спокої залишатиметься в спокої, якщо діяти не зрівноваженою силою. Об'єкт у русі продовжує рух з однаковою швидкістю і в тому ж напрямку, якщо діяти не зрівноваженою силою ". Другий закон говорить, що прискорення виробляється, коли сила діє на масу - ерго, чим більша маса предмета, тим більша сила, необхідна для його прискорення. Третій і остаточний закон зазначає, що "на кожну дію існує рівноправна, але протилежна реакція".
Універсальна гравітація:
Він також сформулював свій закон загального тяжіння у Principia, де зазначено, що кожна точкова маса притягує кожну іншу точкову масу силою, що вказує уздовж лінії, що перетинає обидві точки. За його підрахунками, ця сила пропорційна добутку двох мас і обернено пропорційна квадрату відстані між ними. Формула цієї теорії може бути виражена так:
Ньютон продовжував би використовувати ці принципи для обліку траєкторій комет, припливів, прецесії рівнодення та інших астрофізичних явищ. Це фактично усувало останні сумніви щодо справедливості геліоцентричної моделі космосу, яка стверджувала, що Сонце (а не Земля) знаходиться в центрі планетарної системи. Його робота також продемонструвала, що рух предметів на Землі та небесних тіл може бути описаний за тими ж принципами.
Хоча натхнення Ньютона для його теорій про гравітацію часто пов'язують із "Яблучним інцидентом" - тобто там, де він спостерігав, як яблуко падає з дерева - ця історія вважається апокрифною сучасними джерелами, які стверджують, що він дійшов свого висновку з часом. Однак сам Ньютон описав цей випадок, і сучасники його захищають це твердження.
Форма Землі:
Додатковий внесок включає його передбачення того, що Земля, швидше за все, має форму «припорожненого сфероїда», тобто сфери, яка відчувала сплющення біля полюсів. Пізніше ця теорія буде підтверджена вимірюваннями Маупертуа, Ла Кондаміна та інших. Це в свою чергу допомогло переконати більшість континентальних європейських вчених у перевазі механіки Ньютона над попередньою системою Декарта.
З точки зору математики він сприяв вивченню силових рядів, узагальнив біноміальну теорему до не цілих показників, розробив метод Ньютона для наближення коренів функції та класифікував більшість кривих кубічної площини. Він також ділить кредит з Готфрідом Лейбніцом на розвиток обчислення.
Ці відкриття представляли величезний стрибок уперед для галузей математики, фізики та астрономії, дозволяючи зробити розрахунки, які точніше моделювали поведінку Всесвіту, ніж будь-коли раніше.
Оптика:
У 1666 році Ньютон почав робити внесок у поле оптики, спочатку помітивши, що колір є властивістю світла, вимірюючи його через призму. З 1670 по 1672 р. Він читав лекції в Кембриджському університеті з оптики та досліджував заломлення світла, демонструючи, що різнокольоровий спектр, що утворюється призмою, може бути перетворений у біле світло за допомогою лінзи та другої призми.
В результаті своїх досліджень він прийшов до теоретизації того, що колір є результатом об'єктів, що взаємодіють із вже кольоровим світлом, а не об'єктами, що генерують сам колір, що відоме як теорія кольору Ньютона.
Крім того, він зробив висновок, що лінза будь-якого заломлюючого телескопа буде страждати від розсіювання світла на кольори (хроматична аберація). Як доказ цієї концепції, він сконструював телескоп, використовуючи дзеркало в якості мети, щоб обійти цю проблему. Це був перший відомий існуючий функціональний відбиваючий телескоп, конструкція якого зараз відома як ньютонівський телескоп.
Інші досягнення:
Він також сформулював емпіричний закон охолодження, вивчив швидкість звуку та ввів поняття ньютонівська рідина. Цей термін використовується для опису будь-якої рідини, де в'язкі напруження, що виникають при її течії, в кожній точці лінійно пропорційні швидкості зміни її деформації в часі.
Крім своєї роботи з математики, оптики та фізики, він також присвятив значну кількість часу вивченню біблійної хронології та алхімії, але більшість його робіт у цих областях залишалися неопублікованими до довгого часу після його смерті.
То що ж відкрив Ісаак Ньютон? Теорії, які б домінували в галузях науки, астрономії, фізики та природного світу протягом наступних століть. Його ідеї продовжуватимуть впливати на такі світила, як Джозеф-Луї Лагранж та Альберт Ейнштейн, останній з яких є єдиними вченими, які, як вважають, залишили порівнянну спадщину.
Ми написали багато цікавих статей про сера Ісаака Ньютона тут у Space Magazine. Ось ким був сер Ісаак Ньютон? Що винайшов Ісаак Ньютон? Хто виявив гравітацію? Що таке абсолютний простір? Що таке гравітаційна константа?
В Інтернеті є й інші ресурси, якщо ви хочете дізнатися більше про Ісаака Ньютона. На цьому веб-сайті Великобританії є чудова інформація про його відкриття. Ви також можете переглянути веб-сайт PBS.
Ви також можете ознайомитись з ролях астрономії. Епізод 44 Особливо цікава теорія відносності Ейнштейна.
Джерела:
- НАСА - Ньютон
- Вікіпедія - Ісаак Ньютон
- INI - життя Ісаака Ньютона
