Исак Нютон

Исак Нютон е английски математик и естествен учен, механик, астроном и физик, основател на класическата физика. Ролята на откритията на Нютон за историята на науката трудно може да бъде надценена. Неслучайно дървото в градината на имението на семейство Нютон в Улстор, близо до Кеймбридж, откъдето пропадна известната ябълка, дълги години, докато не беше счупено от буря, беше музейно произведение. Но може би значението на Нютон е предадено още по-ясно от епиграмата на XVIII век.

Този свят беше забулен в дълбок мрак.

Нека бъде светлина! И тогава се появи Нютон.

Ето какво каза самият Нютон за работата си: „Не знам как ще ме погледне светът, но за себе си си представям себе си като момче, което играе на морския бряг и се възхищава, когато понякога успява да намери по-гладко от обикновено камъче или красива черупка; междувременно огромен океан от скрита истина се простира пред мен ".

За Нютон, според Айнщайн, „природата е била отворена книга, писанията на която той е могъл да чете без затруднения. Концепциите, които той използвал, за да организира данните от опита, сякаш произтичали естествено от опита, от изящни експерименти, внимателно описани от него с много подробности и подредени по ред като играчки. В един човек той комбинира експериментатор, теоретик, майстор и, не по-малко, художник на словото. Той се появява пред нас силен, уверен и сам ".

Глава 2. Експерименти на учен

Когато чумата избухна в Кеймбридж, Нютон се върна в Улсторп, където остана почти две години. През този период той записва първите си мисли за всеобщата гравитация. Според Нютон импулсът да мисли за гравитацията е ябълката, която е паднала пред очите му в градината. Както става ясно от записа на разговор с Нютон в напреднала възраст, по това време той се опитваше да определи какви сили могат да държат Луната в орбитата си. Падането на ябълката го накара да мисли, че може би същата гравитация действа върху ябълката. Той изпробва предположението си, като прецени каква трябва да бъде силата на привличане, ако изходим от хипотезата, че тя е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието (това е точно силата на привличане между Слънцето и планетите).

В Woolsthorpe Нютон прави първите експерименти в изследването на светлината. По това време бялата светлина се смяташе за еднообразна. Експериментите с призма обаче веднага показаха, че преминаващ през нея лъч слънчева светлина се разгръща в многоцветна лента (спектър). Заключенията на Нютон, проверени с остроумни експерименти, се свеждат до следното: слънчевата светлина е комбинация от лъчи от всички цветове, но самите тези лъчи са едноцветни или, както каза ученият, „хомогенни“ и са разделени, тъй като имат различни пречупвания.

Глава 3. Проблемът с планетарните орбити

През следващите години Нютон се занимава с различни математически, оптични и химически изследвания и през 1679 г. се връща към проблема с планетарните орбити. Идеята, че силата на гравитацията е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието от Слънцето до планетите, която той тества с приблизителни изчисления в Woolsthorpe, стана обект на широко обсъждане. Този закон последва (за простия случай на кръгова орбита) от третия закон на Кеплер, който установява връзката между периодите на революция на планетите около Слънцето и радиусите на техните орбити и формулата за центростремителното ускорение на тяло, движещо се в кръг, което Хюйгенс извежда през 1673г. Обратният проблем - определянето на орбитата от закона за промяна на силата с разстояние, което беше обект на дискусия от Хук, Рен и Халей - беше решен от Нютон около 1680 г. Нютон доказа теоремата, че сферично симетрично разпределена маса привлича външни тела, сякаш цялата маса е концентрирана в центъра.

Въпреки благоприятното приемане на труда, бяха необходими още петдесет години, за да може концепцията на Нютон да подкопае теорията на Декарт за вихрите. От самото начало работата на Нютон се разглежда като доказателство за съществуването на единен план във Вселената, показващ присъствието на Създател. По-късно идеята за строго валиден универсален закон започва да се свързва с материалистическа и агностическа философия.

Работейки по проблема за движението на Луната, ученият влиза в кореспонденция с Дж. Фламстийд, първият кралски астроном. Връзката между Нютон и Фламстийд обаче бе помрачена от неразбирателство и кавги. През 1698 г. Нютон се опитва да продължи работата по теорията за орбитата на Луната и подновява връзките с Flamsteed, но възниква ново триене и Newton обвинява Flamsteed, че е задържал някои от наблюденията. Враждата между Нютон и Фламстийд не спира до смъртта на последния през 1719г.

Глава 4. Разпознаване

През 1696 г., с усилията на приятели, които се опитват да намерят Нютон в държавната служба, той е назначен за пазител на монетен двор. Това му наложи да остане за постоянно в Лондон. На Нютон е поверено да контролира монетирането на английската монета. Монетите, които тогава бяха в обращение, бяха обезценени поради измамната практика на отрязване на ръбовете. Необходимо е да се установи сеченето на нови монети с прорез по ръба, имащ стандартна маса и състав. Тази задача, която изискваше големи технически познания и административни умения, беше успешно решена до 1699 г. В същото време Нютон беше назначен за директор на монетен двор. Тази добре платена длъжност на учен заема до края на живота си.

През 1701 г. Нютон подава оставка от председателя в Кеймбридж и от поста на член на съвета на Тринити Колидж, а през 1703 г. е избран за президент на Кралското общество. През 1704 г., след смъртта на основния си противник Хук, Нютон публикува втората си основна работа - Оптика. През 1717 г. излиза второто издание със специално допълнение, съдържащо общи разсъждения под формата на Въпроси.

Славата на Нютон е неразривно свързана с неговия приоритет при системното прилагане на математически методи за изучаване на природата, както и при откриването на закона за гравитацията. Нютон укрепва основите на динамиката като надеждна опора за механичната картина на света, прилагайки своите закони към небесните явления. Постиженията на Нютон в прилагането на безкрайни редове и в диференциалното и интегрално смятане далеч надхвърлят всичко, което е направено преди него, и затова Нютон се счита за основател на тези методи за анализ.

Що се отнася до влиянието върху развитието на физическата наука, е трудно да се подцени. Едва към 20 век. основните разпоредби, на които разчита Нютон, изискват радикална ревизия. Ревизията доведе до създаването на теорията на относителността и квантовата теория. Нютон притежава и множество трудове по теология, хронология, алхимия и химия.

Кудрявцев П.С. История на физиката. Т. 1. М., 1956.