Жизненный путь Исаака Ньютона .

Было бы правильно сказать,

Что Ньютон не только привел

В порядок всю совокупность

Известных в то время данных,

Но и приписать его гению

Изумительную способность предвидеть

Последующие открытия и дальнейшее

Развитие науки

Н.Бор

Исаак Ньютон родился 4 января 1643 года в семье небогатого фермера. Его детство проходило в деревне Вулсторп недалеко от городка Грантем, где он учился в общественной школе. Воспитывала его бабушка, так как отец незадолго до его рождения умер, и мать, вторично выйдя замуж, уехала из деревни. Казалось, судьба уготовила Ньютону жизнь фермера, но стремление к знаниям, увлечение математикой, неожиданно проснувшееся в нем в школьные годы, обратил на себя внимание школьного учителя и родственников. В старости Ньютон вспоминал, что его любимым делом тогда было мастерить разные механические игрушки, солнечные часы, а в 1658 году он проделал свой первый физический эксперимент: измеряя дальность прыжка по направлению ветра и против, сумел определить силу ветра во время бури. Родственники уговорили мать Исаака не припятствовать его дальнейшему образованию, и в 1661 году он был принят в Тринити-колледж на правах субсайзера-бедного студента в обязанности которого входило также прислуживание членам колледжа и '' действительным '' студентам. Знаменитый колледж, основанный в 1546 году за 400 лет существования сыграл громадную роль в развитии английской культуры и науки.

Выдающиеся способности и прилежание Ньютона позволили ему быстро пройти все ступеньки ирархической лестницы академических знаний. В 1669 году он получил почетную Люкасовскую кафедру и читал в Кембриджском университете лекции по оптике и математеке. Все остальное время молодой учитель посвящал научным исследованиям. Это самый плодотворный период в жизни Ньютона, в течении которого были сделаны почти все его основные открытия. Особенно результативным были почти два года его вынужденного прибывания в родной деревне Вулсторп (1665-1667) во время страшной эпидемии чумы, охватившей всю Англию. Именно здесь он создает свою первокласную оптическую лабораторию и проводит первые эксперименты по разложению света в призмах, разрабатывает основные теории '' флюксий ''-дифференциальное и интегральное исчисление, раздумывает о всемирном тяготении и получает закон уменьшения силы тяжести с растоянием. Но мир узнает обо всех этих открытиях два десятка лет спустя. Ньютон был человеком очень осторожным, не выносившим торопливости в работе.

В 1668 году в результате большого и увлеченного труда, в котором проявилось искусство Ньютона как химика и металлурга, была изготовлена модель телескопа нового типа . Первый телескоп-рефлектор имел диаметр зеркала всего 2,5 см и длину 15 см , но этот крохотный инструмент мог давать изображение не хуже громоздких телескопов с линзами. Благодаря этому изобретению имя Ньютона становится известным и в январе 1672 года его избирают в Лондонское Королевское общество. Через гол на заседании общества он зачитывает свой мемуар '' Новая теория света и цветов '', в котором изложены его гениальные экспериментальне исследования по дисепсии света. Мемуар был составлен ученым на основе лекции по оптике, которые он читал в 1669-1671 годах студентам Кембриджа. Его совершенно новая, революционная теория о цветах, построеная на основе убедительных экспериментов, полностью отвергла старые воззрения о свете и цвете, идущие еще от Аристотеля. Согласно этим воззрениям, разные цвета света объяснялись различными пропорциями между светом и тенью, взаимодействием света с вещесвом. Ньютон первым показал, что реально существуют монохромотические лучи разной цветности и белый, обычный свет есть смесь этих лучей.

В конце 1675 года Ньютон присылает в Королевское общество еще один оптический мемуар, в котором описывает знаменитые опыты, приведшие к открытию так называемых колец Ньютона. На основании этих опытов ученый делает вывод о '' периодичности '' в распространении свеета. В переписке с Гуком-сторонником волновой природы света-Ньютон анализирует все преимущества и недостатки волновой концепции и склоняется к некоторым дуализму природы света, предвосхищая основную идею квантовой физики. Однако он не развивает своих гипотез о природе света. Ему ближе была имиссионная теория, позволявшая просто объяснить закон прямолинейного распространения света. Это дало основание ученикам и последователям Ньютона считать его основоположником корпускулярной теории света, и авторитет великого ученого искусственно сдерживал развитие волновой оптики вплоть до появления работ Юнга и Френеля.

Болезненно воспринимая любую критику своих работ, Ньютон решает не публиковать сочинений по оптике . И его '' Оптика'', в которой он собрал все свои исследования световых явлений, выходит лишь в 1704 году, через год после смерти Р.Гука-основного критика и притендента на многие открытия Ньютона. Эта книга и в настоящее время служит образцом описания тонкого и измуного физического эксперимента, а опыты с призмой стали классическими и неизменно демонстрируются на уроках физике.

Оптика Ньютона

Тематика наблюдения у Ньютона не очень обширна, выбраны очень простые объекты ( волос, полуплоскость, прямоугольная и клиновидные щели ) чтобы действие побочных факторов не мешало выяснению основных причин явления. В первых двух книгах '' Оптики '' '' предложения '' и ''наблюдения '' всюду разделяются либо в начале следует четко сформулированный тезис, а затем он доказывается опытами, либо этот тезис появляется на основе анализа предшествующих наблюдений.

Втретьей книге изложение построено по-иному. Формально здесь вообще нет '' предложений ''. Этим Ньютон, видимо хотел подчеркнуть отсутствие полной ясности в вопросе, которое, по его мнению, объясняется недостатком экспериментальных данных: '' Производя предыдущие наблюдения,я намеривался повторить большинство из них с большей тщательностью и точностью и сделать некоторые новые наблюдения для определения способа, каковым лучи света изгибаются при их прохождении около тел, сосдавая цветные каемки с темными линиями между ними. Но я был тогда прерван, и не могу теперь думать о том, чтобы приняться за дальнейшее рассмотрение этих предметов. Ввиду того , что я не завершил этой части моего плана, я закончу предложением только нескольких вопросов для дальнейшего исследования, которое произведут другие ''.

При чтении третьей книги '' Оптики '' очень трудно освободитьсяы от ощущений , что все дифракционные опыты ставились по заранее продуманному плану после того, как была сформулирована теория этих опытов. Исследователь творчества Ньютона лорд Кейне однажды сказал о Ньютоне:'' Я подозреваю, что его эксперименты были всегда средством не длы открытия, а только для проверки того, что он уже знал '' .

Механика Ньютона.

От оптических исследований ученый постепннно переходит к проблемам механики. Первые идеи о всемирном тяготении появляются у него во время