بیوگرافی فیزیکدان نیوتن بیوگرافی مختصر اسحاق نیوتن

بیوگرافی کوتاه اسحاق نیوتن در این مقاله شرح داده شده است.

بیوگرافی کوتاه اسحاق نیوتن

اسحاق نیوتن- ریاضیدان، ستاره شناس، فیزیکدان، مکانیک انگلیسی که پایه های مکانیک کلاسیک را بنا نهاد. او حرکت اجرام آسمانی را توضیح داد - سیارات به دور خورشید و ماه به دور زمین. معروف ترین کشف او قانون گرانش جهانی بود

متولد شد 25 دسامبر 1642سالها در یک خانواده کشاورز در شهر وولستورپ در نزدیکی گرانتام. پدرش قبل از تولدش فوت کرد. از 12 سالگی در مدرسه گرانتام تحصیل کرد. در آن زمان او در خانه داروساز کلارک زندگی می کرد که احتمالاً ولع علوم شیمی را در او بیدار کرده بود.

1661 به عنوان حامی وارد کالج ترینیتی دانشگاه کمبریج شد.نیوتن پس از فارغ التحصیلی از کالج در سال 1665 مدرک لیسانس گرفت. 1665–67، در زمان طاعون، در روستای زادگاهش Woolsthorpe بود. این سالها پربارترین سالها در کار علمی نیوتن بود.

در 1665-1667، نیوتن ایده هایی را توسعه داد که او را به ایجاد حساب دیفرانسیل و انتگرال، اختراع یک تلسکوپ بازتابی (ساخته شده توسط خودش در سال 1668) و کشف قانون گرانش جهانی هدایت کرد. در اینجا او آزمایشاتی را بر روی تجزیه (پراکندگی) نور انجام داد و در آن زمان بود که نیوتن برنامه ای را برای رشد علمی بیشتر ترسیم کرد.

در سال 1668 او با موفقیت از مدرک کارشناسی ارشد خود دفاع کرد و عضو ارشد کالج ترینیتی شد.

در سال 1889م یکی از بخش‌های دانشگاه کمبریج را دریافت می‌کند: کرسی ریاضیات لوکاسی.

در سال 1671، نیوتن دومین تلسکوپ بازتابی خود را ساخت، بزرگتر و با کیفیت تر از اولی. نمایش تلسکوپ تأثیر شدیدی بر معاصران او گذاشت و کمی بعد (در ژانویه 1672) نیوتن به عضویت انجمن سلطنتی لندن - آکادمی علوم انگلیسی انتخاب شد.

همچنین در سال 1672، نیوتن تحقیقات خود را در مورد تئوری جدید نور و رنگ ها به انجمن سلطنتی لندن ارائه کرد که باعث ایجاد اختلافات شدید با رابرت هوک شد. نیوتن ایده هایی در مورد پرتوهای نوری تک رنگ و تناوب خواص آنها داشت که با بهترین آزمایش ها اثبات می شد.او در سال 1687 اثر باشکوه خود "اصول ریاضی فلسفه طبیعی" ("اصول") را منتشر کرد.

در سال 1696، نیوتن با حکم سلطنتی به عنوان سرپرست ضرابخانه منصوب شد. اصلاحات پر انرژی او به سرعت اعتماد به سیستم پولی بریتانیا را احیا می کند. 1703 - انتخاب نیوتن به عنوان رئیس انجمن سلطنتی که 20 سال بر آن حکومت کرد. 1703 - ملکه آن به دلیل شایستگی های علمی به نیوتن لقب شوالیه داد.او در سالهای آخر عمر خود زمان زیادی را به الهیات و تاریخ باستان و کتاب مقدس اختصاص داد.

پدر نیوتن زنده نماند تا پسرش را ببیند. این پسر بیمار، زودرس به دنیا آمد، اما هنوز زنده ماند. نیوتن تولد در کریسمس را نشانه خاصی از سرنوشت می دانست. با وجود تولد سخت، نیوتن ۸۴ سال عمر کرد.

برج ساعت کالج ترینیتی

حامی پسر، عموی مادرش، ویلیام آیسکوف بود. به گفته معاصران، نیوتن در کودکی منزوی و منزوی بود، عاشق خواندن و ساختن اسباب بازی های فنی بود: ساعت، آسیاب و غیره. پس از فارغ التحصیلی از مدرسه () وارد کالج ترینیتی (کالج تثلیث مقدس) شد. دانشگاه کمبریج حتی پس از آن، شخصیت قدرتمند او شکل گرفت - دقت علمی، میل به رسیدن به ته چیزها، عدم تحمل فریب و ظلم، بی تفاوتی نسبت به شهرت عمومی.

پشتوانه علمی و الهام بخش کار نیوتن عمدتاً فیزیکدانان بودند: گالیله، دکارت و کپلر. نیوتن کار خود را با ترکیب آنها در یک سیستم جهانی جهان تکمیل کرد. دیگر ریاضیدانان و فیزیکدانان تأثیر کمتر اما قابل توجهی داشتند: اقلیدس، فرما، هویگنس، والیس و معلم بلافصل او بارو.

به نظر می رسد که نیوتن بخش قابل توجهی از اکتشافات ریاضی خود را در دوران دانشجویی در "سالهای طاعون" انجام داده است. در سن 23 سالگی، او قبلاً به روش‌های حساب دیفرانسیل و انتگرال، از جمله گسترش سری توابع و آنچه که بعدها فرمول نیوتن-لایب‌نیتس نامیده شد، مسلط بود. در همان زمان، به گفته او، او قانون گرانش جهانی را کشف کرد، یا بهتر است بگوییم، او متقاعد شد که این قانون از قانون سوم کپلر پیروی می کند. علاوه بر این، در طول این سال ها نیوتن ثابت کرد که رنگ سفید مخلوطی از رنگ ها است، فرمول "دوجمله ای نیوتن" را برای یک توان منطقی دلخواه (از جمله موارد منفی) به دست آورد.

آزمایشات در اپتیک و تئوری رنگ ادامه دارد. نیوتن انحراف کروی و رنگی را بررسی می کند. برای کاهش آنها به حداقل، او یک تلسکوپ بازتابی مختلط (عدسی و آینه کروی مقعر که خودش آن را صیقل می دهد) می سازد. او به طور جدی به کیمیاگری علاقه دارد و آزمایش های شیمیایی زیادی انجام می دهد.

رتبه بندی ها

روی قبر نیوتن نوشته شده است:

در اینجا سر اسحاق نیوتن نهفته است، نجیب زاده ای که با ذهنی تقریباً الهی، اولین کسی بود که با مشعل ریاضیات حرکت سیارات، مسیرهای دنباله دارها و جزر و مد اقیانوس ها را ثابت کرد.
او تفاوت در پرتوهای نور و خواص مختلف رنگ‌هایی را که در یک زمان ظاهر می‌شوند، که هیچ‌کس قبلاً به آن مشکوک نبود، بررسی کرد. او که مفسر کوشا، حکیم و مؤمن طبیعت، قدمت و کتاب مقدس بود، با فلسفه خود عظمت خداوند متعال را تأیید کرد و با خلق و خوی خود سادگی انجیلی را بیان کرد.
بگذار انسانها خوشحال شوند که چنین زینتی از نوع بشر وجود داشته است.

مجسمه نیوتن در کالج ترینیتی

مجسمه ای که در سال 1755 در کالج ترینیتی برای نیوتن ساخته شد با آیاتی از لوکرتیوس حک شده است:

خود نیوتن دستاوردهای خود را متواضعانه ارزیابی کرد:

نمی دانم دنیا مرا چگونه می بیند، اما به نظر خود من فقط پسری هستم که در ساحل دریا بازی می کند و با یافتن گهگاه سنگریزه ای رنگارنگ تر از دیگران یا صدفی زیبا، خود را سرگرم می کند، در حالی که اقیانوس بزرگ حقیقت پیش روی من پخش می شود که توسط من کشف نشده است.

با وجود این، نیوتن در کتاب دوم، با معرفی لحظه‌ها (دیفرانسیل) دوباره موضوع را خلط می‌کند و در واقع آن‌ها را بی‌نهایت کوچک‌های واقعی می‌داند.

قابل ذکر است که نیوتن اصلاً علاقه ای به نظریه اعداد نداشت. ظاهراً فیزیک برای او بسیار به ریاضیات نزدیکتر بود.

مکانیک

صفحه اصل نیوتن با بدیهیات مکانیک

شایستگی نیوتن در حل دو مشکل اساسی نهفته است.

• ایجاد یک مبنای بدیهی برای مکانیک که در واقع این علم را به دسته نظریه های ریاضی دقیق منتقل کرد.
• ایجاد پویایی که رفتار بدن را با ویژگی های تأثیرات خارجی (نیروها) روی آن پیوند می دهد.

علاوه بر این، نیوتن سرانجام این ایده را که از زمان های قدیم ریشه داشت، مدفون کرد که قوانین حرکت اجرام زمینی و آسمانی کاملاً متفاوت است. در مدل او از جهان، کل جهان تابع قوانین یکنواخت است.

نیوتن همچنین تعاریف دقیقی از مفاهیم فیزیکی مانند تکانه(که کاملاً توسط دکارت استفاده نشده است) و زور. او مفهوم جرم را به عنوان معیار اینرسی و در عین حال خواص گرانشی وارد فیزیک کرد (قبلاً فیزیکدانان از این مفهوم استفاده می کردند. وزن).

اویلر و لاگرانژ ریاضیات مکانیک را تکمیل کردند.

نظریه گرانش

قانون گرانش نیوتن

ایده نیروی جهانی گرانش بارها قبل از نیوتن بیان شد. پیش از این، اپیکور، گاسندی، کپلر، بورلی، دکارت، هویگنس و دیگران در مورد آن فکر می کردند. کپلر معتقد بود که گرانش با فاصله تا خورشید نسبت معکوس دارد و فقط در صفحه دایره البروج گسترش می یابد. دکارت آن را نتیجه گرداب های موجود در اتر می دانست. با این حال، حدس‌هایی با فرمول صحیح (بولیالد، رن، هوک) و حتی سینماتیکی اثبات شده (با استفاده از همبستگی فرمول هویگنس برای نیروی گریز از مرکز و قانون سوم کپلر برای مدارهای دایره‌ای) وجود داشت. . اما قبل از نیوتن، هیچ کس قادر نبود قانون گرانش (نیرویی که نسبت معکوس با مجذور فاصله دارد) و قوانین حرکت سیارات (قوانین کپلر) را به طور واضح و قطعی به هم متصل کند. علم دینامیک فقط با کارهای نیوتن شروع می شود.

توجه به این نکته حائز اهمیت است که نیوتن به سادگی یک فرمول پیشنهادی برای قانون گرانش جهانی منتشر نکرد، بلکه در واقع یک مدل ریاضی کامل را در چارچوب یک رویکرد کاملاً توسعه‌یافته، کامل، صریح و سیستماتیک به مکانیک پیشنهاد کرد:

• قانون جاذبه؛
• قانون حرکت (قانون دوم نیوتن)؛
• سیستم روشهای تحقیق ریاضی (تحلیل ریاضی).

در مجموع، این سه گانه برای مطالعه کامل پیچیده ترین حرکات اجرام آسمانی کافی است و در نتیجه پایه های مکانیک سماوی را ایجاد می کند. قبل از انیشتین، هیچ اصلاحیه اساسی در این مدل مورد نیاز نبود، اگرچه معلوم شد که دستگاه ریاضی برای توسعه قابل توجهی ضروری است.

نظریه گرانش نیوتن سال ها بحث و انتقاد از مفهوم کنش از راه دور را برانگیخت.

یک استدلال مهم به نفع مدل نیوتنی، استخراج دقیق قوانین تجربی کپلر بر اساس آن بود. مرحله بعدی تئوری حرکت دنباله دارها و ماه بود که در «اصول» آمده است. بعدها، با کمک گرانش نیوتنی، تمام حرکات مشاهده شده اجرام سماوی با دقت بالا توضیح داده شد. این یک شایستگی بزرگ اویلر، کلراوت و لاپلاس است که نظریه اغتشاش را برای این کار توسعه دادند. شالوده این نظریه توسط نیوتن گذاشته شد که حرکت ماه را با استفاده از روش معمول خود در بسط سری تحلیل کرد. در این مسیر او علل ناهنجاری های شناخته شده در آن زمان را کشف کرد ( نابرابری ها) در حرکت ماه.

اولین اصلاحات قابل مشاهده در نظریه نیوتن در نجوم (توضیحات نسبیت عام) تنها بیش از 200 سال بعد (تغییر حضیض عطارد) کشف شد. با این حال، آنها در منظومه شمسی نیز بسیار کوچک هستند.

نیوتن علت جزر و مد را نیز کشف کرد: گرانش ماه (حتی گالیله جزر و مد را یک اثر گریز از مرکز می دانست). علاوه بر این، او با پردازش داده های چندین ساله در مورد ارتفاع جزر و مد، جرم ماه را با دقت خوبی محاسبه کرد.

یکی دیگر از پیامدهای گرانش، پیشروی محور زمین بود. نیوتن دریافت که به دلیل مایل بودن زمین در قطب ها، محور زمین تحت تأثیر جاذبه ماه و خورشید یک جابجایی آرام ثابت با دوره ای 26000 ساله را تجربه می کند. بنابراین، مسئله باستانی "پیش بینی اعتدال" (اولین بار توسط هیپارخوس ذکر شد) توضیح علمی پیدا کرد.

اپتیک و نظریه نور

نیوتن اکتشافات اساسی در اپتیک انجام داد. او اولین تلسکوپ آینه ای (بازتابنده) را ساخت که بر خلاف تلسکوپ های عدسی محض، فاقد انحراف رنگی بود. او همچنین پراکندگی نور را کشف کرد و نشان داد که نور سفید به دلیل انکسار متفاوت پرتوهای رنگ های مختلف هنگام عبور از منشور به رنگ های رنگین کمان تجزیه می شود و پایه های یک نظریه درست از رنگ ها را پایه گذاری کرد.

در این دوره تئوری های نظری زیادی در مورد نور و رنگ وجود داشت. اساساً، آنها بین دیدگاه ارسطو ("رنگ های مختلف مخلوطی از نور و تاریکی در نسبت های مختلف هستند") و دکارت ("رنگ های مختلف زمانی ایجاد می شوند که ذرات نور با سرعت های مختلف می چرخند" مبارزه کردند. هوک در Micrographia خود (1665)، گونه‌ای از دیدگاه‌های ارسطویی را پیشنهاد کرد. بسیاری معتقد بودند که رنگ ویژگی نور نیست، بلکه یک جسم روشن است. اختلاف عمومی با اکتشافات در قرن هفدهم تشدید شد: پراش (1665، گریمالدی)، تداخل (1665، هوک)، شکست دوگانه (1670، اراسموس بارتولین راسموس بارتولین، توسط هویگنز مورد مطالعه قرار گرفت)، تخمین سرعت نور (1675، رومر). هیچ نظریه ای از نور وجود نداشت که با همه این حقایق سازگار باشد.

پراکندگی نور
(آزمایش نیوتن)

نیوتن در سخنرانی خود برای انجمن سلطنتی، ارسطو و دکارت را رد کرد و به طور قانع کننده ای ثابت کرد که نور سفید اولیه نیست، بلکه از اجزای رنگی با زوایای شکست متفاوت تشکیل شده است. این اجزا اولیه هستند - نیوتن با هیچ ترفندی نمی توانست رنگ آنها را تغییر دهد. بنابراین، احساس ذهنی رنگ پایه عینی محکمی دریافت کرد - ضریب شکست.

نیوتن نظریه ریاضی حلقه های تداخل کشف شده توسط هوک را ایجاد کرد که از آن به بعد "حلقه های نیوتن" نامیده می شوند.

صفحه عنوان اپتیک نیوتن

در سال 1689، نیوتن تحقیقات در زمینه اپتیک را متوقف کرد - طبق یک افسانه گسترده، او متعهد شد که در طول زندگی هوک، که دائماً نیوتن را با انتقادهایی که برای دومی دردناک بود، چیزی در این زمینه منتشر نکند. در هر صورت، در سال 1704، یک سال پس از مرگ هوک، تک نگاری "اپتیک" منتشر شد. در طول زندگی نویسنده، «اپتیک» مانند «اصول» سه نسخه و ترجمه های زیادی را پشت سر گذاشت.

کتاب یک تک نگاری شامل اصول اپتیک هندسی، دکترین پراکندگی نور و ترکیب رنگ سفید با کاربردهای مختلف است.

او سفتی زمین در قطب ها را تقریباً 1:230 پیش بینی کرد. در همان زمان، نیوتن از یک مدل سیال همگن برای توصیف زمین استفاده کرد، قانون گرانش جهانی را اعمال کرد و نیروی گریز از مرکز را در نظر گرفت. در همان زمان، محاسبات مشابهی توسط هویگنس انجام شد که به نیروی گرانشی دوربرد اعتقادی نداشت و کاملاً به صورت سینماتیکی به مسئله نزدیک شد. بر این اساس، هویگنز فشردگی کمتر از نصف نیوتن را پیش‌بینی کرد، 1:576. علاوه بر این، کاسینی و دیگر دکارتی ها استدلال کردند که زمین فشرده نیست، بلکه مانند یک لیمو در قطب ها برآمده است. متعاقباً، اگرچه بلافاصله (اولین اندازه‌گیری‌ها نادرست بودند)، اندازه‌گیری‌های مستقیم (کلرو،) درستی نیوتن را تأیید کردند. فشرده سازی واقعی 1:298 است. دلیل تفاوت این مقدار با مقدار پیشنهادی نیوتن به نفع هویگنز این است که مدل یک مایع همگن هنوز کاملاً دقیق نیست (چگالی به میزان قابل توجهی با عمق افزایش می یابد). یک نظریه دقیق تر، به صراحت با در نظر گرفتن وابستگی چگالی به عمق، تنها در قرن 19 توسعه یافت.

سایر زمینه های فعالیت

گاهشماری اصلاح شده پادشاهی های باستانی

به موازات تحقیقاتی که پایه و اساس سنت علمی (فیزیکی و ریاضی) کنونی را بنا نهاد، نیوتن زمان زیادی را به کیمیاگری و همچنین الهیات اختصاص داد. او هیچ اثری در مورد کیمیاگری منتشر نکرد و تنها نتیجه شناخته شده این سرگرمی طولانی مدت مسمومیت جدی نیوتن در سال 1691 بود.

نیوتن نسخه مخصوص به خود را از گاهشماری کتاب مقدس ارائه کرد و تعداد قابل توجهی از نسخه های خطی در مورد این مسائل را پشت سر گذاشت. علاوه بر این، او تفسیری بر آخرالزمان نوشت. نسخه های خطی الهیات نیوتن اکنون در اورشلیم، در کتابخانه ملی نگهداری می شود.

یادداشت

آثار عمده منتشر شده نیوتن

• روش شار(، "روش شارها"، منتشر شده پس از مرگ، در 1736)
• De Motu Corporum در Gyrum ()
• Philosophiae Naturalis Principia Mathematica(، "اصول ریاضی فلسفه طبیعی")
• اپتیک ها(، "اپتیک")
• حسابی یونیورسالیس(، "حساب جهانی")
• تواریخ کوتاه, سیستم جهان, سخنرانی های نوری, گاهشماری پادشاهی های باستان، اصلاح شدهو De mundi systemateپس از مرگ در سال 1728 منتشر شد.
• گزارشی تاریخی از دو فساد قابل توجه کتاب مقدس (1754)

ادبیات

مقالات

• نیوتن I.کارهای ریاضی. مطابق. و کام. D. D. Mordukhai-Boltovsky. M.-L.: ONTI، 1937.
• نیوتن I.حساب عمومی یا کتاب سنتز و تحلیل حسابی. م.: انتشارات. آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی، 1948.
• نیوتن I.اصول ریاضی فلسفه طبیعی. مطابق. و تقریبا A. N. Krylova. M.: Nauka، 1989.
• نیوتن I.سخنرانی در مورد اپتیک م.: انتشارات. آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی، 1946.
• نیوتن I.اپتیک یا رساله ای در مورد بازتاب ها، شکست ها، خمیدگی ها و رنگ های نور. م.: گستخیزدات، 1954.
• نیوتن I.یادداشت هایی در مورد کتاب دانیال نبی و آخرالزمان سنت. جان. صفحه: زمان جدید، 1915.
• نیوتن I.گاهشماری تصحیح شده پادشاهی های باستانی. M.: RIMIS، 2007.

درباره ی او

• آرنولد وی.آی.هویگنس و بارو، نیوتن و هوک. . M.: Nauka، 1989.
• بل E.T.خالقان ریاضیات م.: آموزش و پرورش، 1979.
• واویلوف اس. آی.اسحاق نیوتن. اضافه کردن دوم ویرایش م.-ل.: انتشارات. آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی، 1945.
• تاریخچه ریاضیات ویرایش شده توسط A.P. Yushkevich در سه جلد، M.: Nauka، 1970. جلد 2. ریاضیات قرن 17.
• Kartsev V.نیوتن م.: گارد جوان، 1987.
• کاتاسونوف V.N.ریاضیات متافیزیک قرن هفدهم. M.: Nauka، 1993.
• کرسانوف وی. اس.انقلاب علمی قرن هفدهم. M.: Nauka، 1987.
• کوزنتسوف بی.جی.نیوتن M.: Mysl، 1982.
• دانشگاه مسکو - به یاد اسحاق نیوتن. م.، 1946.
• اسپاسکی بی.آی.تاریخچه فیزیک. اد. 2. م.: دبیرستان، 1977. قسمت 1. قسمت 2.
• هلمن اچ.اختلافات بزرگ در علم ده مورد از هیجان انگیزترین بحث ها. M.: Dialectics, 2007. - فصل 3. نیوتن در مقابل لایب نیتس: برخورد تایتان ها.
• یوشکویچ A. P.در مورد دست نوشته های ریاضی نیوتن. پژوهشهای تاریخی و ریاضی، 22، 1977، ص. 127-192.
• یوشکویچ A. P.مفاهیم حساب بی نهایت کوچک نیوتن و لایب نیتس. پژوهش تاریخی و ریاضی، 23، 1978، ص. 11-31.
• آرتور آر.تی دبلیو.شار نیوتن و زمان جریان به همان اندازه. مطالعات تاریخ و فلسفه علم، 26، 1374، ص. 323-351.
• برتولونی ام. دی.هم ارزی و اولویت: نیوتن در مقابل لایب نیتس. آکسفورد: مطبوعات کلرندون، 1993.
• کوهن I. B.اصول فلسفه نیوتن: تحقیق در مورد کار علمی نیوتن و محیط کلی آن. کمبریج (انبوه) UP، 1956.
• کوهن I. B.مقدمه ای بر "اصول" نیوتن. کمبریج (انبوه) UP، 1971.
• لای تی.آیا نیوتن از بی نهایت کوچک چشم پوشی کرد؟ Historia Mathematica، 2، 1975، ص. 127-136.
• سلز ام. ا.بینهایت کوچک در مبانی مکانیک نیوتن. Historia Mathematica، 33، 2006، ص. 210-223.
• واینستاک آر.اصل نیوتن و مدارهای مربع معکوس: نقص مورد بررسی مجدد قرار گرفت. Historia Mathematica، 19، 1992، ص. 60-70.
• Westfall R.S.هرگز در حال استراحت: یک بیوگ. از آیزاک نیوتن کمبریج UP، 1981.
• Whiteside D.T.الگوهای تفکر ریاضی در اواخر قرن هفدهم. آرشیو تاریخ علوم دقیق، 1، 1963، ص. 179-388.
• سفید ام.اسحاق نیوتن: آخرین جادوگر. Perseus, 1999, 928 pp.

آثار هنری

سر آیزاک نیوتن (انگلیسی Sir Isaac Newton، 25 دسامبر 1642 - 20 مارس 1727 مطابق با تقویم جولیانی که در آن زمان در انگلستان استفاده می شد؛ یا 4 ژانویه 1643 - 31 مارس 1727 مطابق با تقویم میلادی) - یک انگلیسی بزرگ. فیزیکدان، ریاضیدان و ستاره شناس. نویسنده اثر بنیادی «اصول ریاضی فلسفه طبیعی» (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) که در آن قانون گرانش جهانی و به اصطلاح قوانین نیوتن را توصیف کرد که پایه‌های مکانیک کلاسیک را پایه‌گذاری کرد. او حساب دیفرانسیل و انتگرال، نظریه رنگ و بسیاری دیگر از نظریه های ریاضی و فیزیکی را توسعه داد.

حساب دیفرانسیل و انتگرال (مستقل از G. Leibniz) را توسعه داد. او پراکندگی نور، انحراف رنگی را کشف کرد، تداخل و پراش را مطالعه کرد، نظریه جسمی نور را توسعه داد و فرضیه ای را مطرح کرد که مفاهیم جسمی و موجی را با هم ترکیب می کرد. یک تلسکوپ بازتابی ساخت. قوانین اساسی مکانیک کلاسیک را تدوین کرد. او قانون گرانش جهانی را کشف کرد، نظریه ای در مورد حرکت اجرام آسمانی ارائه داد و پایه های مکانیک سماوی را ایجاد کرد. مکان و زمان مطلق تلقی می شد. کار نیوتن بسیار جلوتر از سطح علمی عمومی زمان خود بود و توسط معاصرانش درک ضعیفی داشت. او مدیر ضرابخانه بود و تجارت سکه را در انگلستان تأسیس کرد. کیمیاگر معروف، نیوتن، گاهشماری پادشاهی های باستانی را مورد مطالعه قرار داد. او آثار کلامی خود را وقف تفسیر پیشگویی های کتاب مقدس کرد (بیشتر منتشر نشده است).

نیوتن در 4 ژانویه 1643 در روستای Woolsthorpe، (لینکلنشایر، انگلستان) در خانواده یک کشاورز کوچک که سه ماه قبل از تولد پسرش درگذشت، به دنیا آمد. نوزاد نارس بود. افسانه ای وجود دارد که او آنقدر کوچک بود که او را در دستکشی از پوست گوسفند که روی نیمکتی دراز کشیده بود قرار دادند که یک روز از آن افتاد و سرش را محکم به زمین کوبید. وقتی کودک سه ساله شد، مادرش دوباره ازدواج کرد و رفت و او را به سرپرستی مادربزرگش سپرد. نیوتن بیمار و غیر اجتماعی بزرگ شد و مستعد رویاپردازی بود. او مجذوب شعر و نقاشی بود؛ دور از همسالانش بادبادک های کاغذی می ساخت، آسیاب بادی، ساعت آبی و کالسکه پدالی اختراع می کرد. شروع زندگی مدرسه برای نیوتن دشوار بود. او ضعیف درس می خواند، پسر ضعیفی بود و یک روز همکلاسی هایش او را کتک زدند تا اینکه از هوش رفت. برای نیوتن مغرور تحمل این امر غیرقابل تحمل بود و تنها یک چیز باقی می ماند: برجسته شدن برای موفقیت تحصیلی اش. او با سخت کوشی به مقام اول کلاس خود دست یافت.

علاقه به فناوری باعث شد نیوتن در مورد پدیده های طبیعی فکر کند. او همچنین ریاضیات را عمیقاً مطالعه کرد. ژان باپتیست بیو بعداً در این باره نوشت: "یکی از عموهایش که روزی او را زیر پرچینی با کتابی در دستانش پیدا کرد و غرق در فکر عمیق بود، کتاب را از او گرفت و متوجه شد که مشغول حل یک مسئله ریاضی است. شگفت زده شد. با چنین جهت گیری جدی و فعال، چنین مرد جوانی، مادرش را متقاعد کرد که در برابر خواسته های پسرش مقاومت نکند و او را برای ادامه تحصیل بفرستد.»

پس از آماده سازی جدی، نیوتن در سال 1660 وارد کمبریج شد به عنوان یک Subsizzfr (دانشجویان به اصطلاح فقیر که موظف به خدمت به اعضای کالج بودند، که نمی توانست نیوتن را بر دوش بکشد). از سال آخر دانشگاه شروع به تحصیل در رشته طالع بینی کردم.

نیوتن طالع بینی را جدی گرفت و با غیرت از آن در برابر حملات همکارانش دفاع کرد. مطالعات در طالع بینی و تمایل به اثبات اهمیت آن او را به تحقیق در زمینه حرکت اجرام آسمانی و تأثیر آنها بر سیاره ما سوق داد.

در شش سال، نیوتن تمام مدارک دانشگاهی را به پایان رساند و تمام اکتشافات بزرگ بعدی خود را آماده کرد. در سال 1665 نیوتن استاد هنر شد. در همان سال، زمانی که اپیدمی طاعون در انگلستان بیداد می کرد، تصمیم گرفت به طور موقت در وولستورپ ساکن شود. در آنجا بود که او شروع به فعالیت فعال در اپتیک کرد. هدف تمام تحقیقات، میل به درک ماهیت فیزیکی نور بود. نیوتن معتقد بود که نور جریانی از ذرات خاص (جسم) است که از یک منبع ساطع می شود و در یک خط مستقیم حرکت می کند تا زمانی که با موانع روبرو شوند. مدل جسمی نه تنها مستقیمی انتشار نور، بلکه قانون انعکاس (انعکاس الاستیک) و قانون شکست را نیز توضیح داد.

در این زمان، کار تا حد زیادی تکمیل شده بود، که قرار بود به نتیجه بزرگ اصلی کار نیوتن تبدیل شود - ایجاد یک تصویر فیزیکی یکپارچه از جهان بر اساس قوانین مکانیک فرموله شده توسط او.

خود نیوتن با طرح مسئله مطالعه نیروهای مختلف، اولین مثال درخشان از راه حل آن را ارائه داد و قانون گرانش جهانی را تدوین کرد. قانون گرانش جهانی به نیوتن اجازه داد تا توضیحی کمی از حرکت سیارات به دور خورشید و ماهیت جزر و مد دریا ارائه دهد. این امر نمی تواند تأثیر زیادی بر ذهن محققان بگذارد. برنامه برای توصیف مکانیکی یکپارچه از همه پدیده های طبیعی - اعم از "زمینی" و "آسمانی" - برای سال ها در فیزیک ایجاد شد.

در سال 1668، نیوتن به کمبریج بازگشت و به زودی کرسی ریاضیات لوکاسی را دریافت کرد. این صندلی قبلاً توسط معلمش I. Barrow اشغال شده بود که برای تأمین مالی او این صندلی را به دانش آموز مورد علاقه خود واگذار کرد. در آن زمان، نیوتن از قبل نویسنده دو جمله ای و خالق (همزمان با لایب نیتس، اما مستقل از او) روش حساب دیفرانسیل و انتگرال بود.

تنها به تحقیقات نظری اکتفا نکرد و در همان سالها یک تلسکوپ بازتابی (بازتابی) طراحی کرد. دومین تلسکوپ ساخته شده (بهبود) دلیل معرفی نیوتن به عنوان عضوی از انجمن سلطنتی لندن بود. هنگامی که نیوتن به دلیل عدم امکان پرداخت حق عضویت از عضویت امتناع کرد، با توجه به شایستگی های علمی وی، امکان استثنایی برای او قائل شد و او را از پرداخت آن معاف کرد. تئوری نور و رنگ‌های او که در سال 1675 ارائه شد، چنان حملاتی را ایجاد کرد که نیوتن تصمیم گرفت تا زمانی که هوک، سرسخت‌ترین حریف او، زنده بود، چیزی در مورد اپتیک منتشر نکند. از 1688 تا 1694 نیوتن عضو پارلمان بود.

در آن زمان، در سال 1687، "اصول ریاضی فلسفه طبیعی" منتشر شد - اساس مکانیک همه پدیده های فیزیکی، از حرکت اجرام آسمانی تا انتشار صدا. چندین قرن بعد، این برنامه توسعه فیزیک را تعیین کرد و اهمیت آن تا به امروز تمام نشده است. احساس ظالمانه دائمی ناامنی مادی، استرس شدید عصبی و روانی بدون شک یکی از علل بیماری نیوتن بود. محرک فوری این بیماری آتش سوزی بود که در آن تمام دست نوشته هایی که او تهیه کرد از بین رفت. از این رو، سمت سرپرست ضرابخانه با حفظ سمت استادی خود در کمبریج، برای او اهمیت زیادی داشت. نیوتن با غیرت شروع به کار کرد و به سرعت به موفقیت چشمگیری دست یافت، در سال 1699 به عنوان مدیر منصوب شد. ترکیب این امر با تدریس غیرممکن بود و نیوتن به لندن نقل مکان کرد.

در پایان سال 1703 او به عنوان رئیس انجمن سلطنتی انتخاب شد. در آن زمان نیوتن به اوج شهرت رسیده بود. در سال 1705 او به مقام شوالیه رسید، اما با داشتن یک آپارتمان بزرگ، شش خدمتکار و یک خانواده ثروتمند، تنها ماند.

زمان خلاقیت فعال به پایان رسیده است و نیوتن خود را به آماده سازی انتشار "اپتیک"، ویرایش مجدد اثر "اصول ریاضی فلسفه طبیعی" و تفسیر کتب مقدس محدود می کند (او نویسنده تفسیر است. کتاب آخرالزمان، مقاله ای در مورد حضرت دانیال).

نیوتن در 31 مارس 1727 در لندن درگذشت و در کلیسای وست مینستر به خاک سپرده شد. کتیبه روی قبر او با این جمله به پایان می رسد: "فانیان شاد شوند که چنین زینتی از نوع بشر در میان آنها زندگی می کرد."

انگلیسی اسحاق نیوتن

فیزیکدان، ریاضیدان، مکانیک و ستاره شناس انگلیسی، یکی از بنیانگذاران فیزیک کلاسیک

بیوگرافی کوتاه

دانشمندی با شهرت جهانی که بیش از حد برآورد کردن سهم او در علم بسیار دشوار است. او مکانیک، فیزیکدان، ستاره شناس، ریاضیدان بود. او است که با فرمول بندی قوانین اصلی مکانیک کلاسیک، کشف قوانین گرانش جهانی، و توضیح مکانیسم حرکت اجرام سماوی اعتبار دارد. او پایه های آکوستیک، اپتیک فیزیکی و مکانیک پیوسته را بنا نهاد. اسحاق نیوتن که شخصیتی همه کاره بود، به عنوان یک کیمیاگر مشهور شهرت داشت، گاهشماری پادشاهی های باستانی را مطالعه کرد، آثار الهیاتی نوشت که بیشتر آنها منتشر نشده باقی ماندند. معاصران او آثار او را دست کم می گرفتند و کمی درک می کردند، زیرا آنها از سطح علمی آن دوره بسیار جلوتر بودند.

در 4 ژانویه 1643، در شهرستان لینکلن شایر، نه چندان دور از گرنتهام، در روستای وولستورپ، یک کودک کوچک و ضعیف از خانواده یک کشاورز به دنیا آمد که آنها حتی از تعمید او می ترسیدند و معتقد بودند که او عمر زیادی نخواهد داشت. . نام او اسحاق بود، او 84 سال زندگی کرد و بزرگترین دانشمند شد. آیزاک از سه سالگی توسط مادربزرگش بزرگ شد، اغلب بیمار بود، از همسالان خود دوری می‌کرد و زمان زیادی را صرف رویاپردازی و تفکر می‌کرد. پسر در حال رشد به مدرسه ابتدایی فرستاده شد و در سن 12 سالگی به گرانتهام رفت و در آنجا به مدرسه رفت و با یک داروساز زندگی کرد. نیوتن جوان که از نظر جسمی ضعیف بود و مشکلات ارتباطی جدی داشت، تلاش زیادی کرد تا در تحصیل موفق شود و در بین همسالان خود به مقام اول برسد.

جدیت پسر، علاقه‌اش به ریاضیات و استعداد او بی‌توجه نماند؛ آشنایان او به طور مشترک مادر اسحاق را متقاعد کردند که به پسرش اجازه دهد تا تحصیلاتش را ادامه دهد، اگرچه او برنامه‌های خودش را برای او داشت. در نتیجه، پس از آماده سازی جدی، در 5 ژوئن 1660، نیوتن 17 ساله با موقعیت ویژه ای وارد دانشگاه کمبریج شد: او شهریه پرداخت نمی کرد، اما موظف بود به دانشجویان ثروتمند خدمت کند. نیوتن در سال 1664 دانشجوی واقعی شد و سال بعد او قبلاً مدرک لیسانس هنرهای زیبا را دریافت کرد.

در طول سال های تحصیل او در کمبریج بود که اکتشافات بیشتری تهیه شد که نام او را جاودانه کرد. این پربارترین دوره در زندگینامه علمی او حتی زمانی که در ارتباط با یک بیماری همه گیر (احتمالا طاعون) که در محوطه دانشگاه شروع شد، 1607-1665 را سپری کرد ادامه داشت. در خانه زندگی می کرد. در اینجا او قانون گرانش جهانی را کشف کرد، ایده‌های حساب انتگرال و دیفرانسیل را مطرح کرد و یک تلسکوپ بازتابی اختراع کرد.

در سال 1668، نیوتن به کمبریج بازگشت و در آنجا مدرک کارشناسی ارشد گرفت و کرسی ریاضیات لوکاسی را گرفت: ریاضیدان معروف I. Barrow آن را به دانش آموز مورد علاقه خود داد تا از نظر مالی از او حمایت کند. نیوتن از سال 1669 تا 1701 ریاست دپارتمان فیزیک و ریاضیات دانشگاه کمبریج را بر عهده داشت. در ژانویه 1672 او به عضویت انجمن سلطنتی لندن انتخاب شد. در آوریل 1686، نیوتن دو بخش از اثر بنیادی معروف «اصول ریاضی فلسفه طبیعی» را به پایتخت فرستاد که پایه‌های فیزیک کلاسیک را پایه‌ریزی کرد و بسیاری از کارهای قبلی او را در زمینه‌های ریاضی، فیزیک، نجوم و اخترشناسی خلاصه کرد. اپتیک

در سال 1689، مادر نیوتن درگذشت، که ضربه سنگینی برای او بود و همراه با فشارهای ذهنی و عصبی مداوم، یکی از عوامل اختلال روانی بود که در سال 1692 دانشمند را فرا گرفت. آتش سوزی که باعث از بین رفتن یک دانشمند شد. تعداد زیادی نسخه خطی نیوتن که به سختی از بیماری خود بهبود یافت، به تحصیل علم ادامه داد، اما نه به این شدت.

یکی دیگر از دلایل اساسی بیماری نیوتن، ناامنی مالی افسرده کننده او بود. در سال 1695، ثروت سرانجام به او لبخند زد: او در حالی که در کمبریج به عنوان استاد باقی می ماند، مقام سرپرستی را در ضرابخانه دریافت کرد. در سال 1699 به لطف کار عالی خود به عنوان مدیر منصوب شد و به همین دلیل تدریس را رها کرد و به لندن رفت و تا زمان مرگ در سمت مدیر باقی ماند.

در سال 1703، سال انتخابش به عنوان رئیس انجمن سلطنتی، نیوتن در اوج شهرت خود بود. در سال 1705 به او نشان شوالیه اعطا شد ، او حقوق زیادی دریافت کرد ، در یک آپارتمان بزرگ زندگی کرد ، اما از نظر انسانی تنها ماند - مثل همیشه. در سال 1725، نیوتن خدمات دولتی را ترک کرد و در سال 1727، زمانی که انگلستان در طاعون غرق شد، در 31 مارس درگذشت. روز تشییع او به روز عزای ملی تبدیل شد. این دانشمند برجسته در کلیسای وست مینستر به خاک سپرده شد.

بیوگرافی از ویکی پدیا

آقا اسحاق نیوتن(یا نیوتن) (انگلیسی اسحاق نیوتن /ˈnjuːtən/، 25 دسامبر 1642 - 20 مارس 1727 طبق تقویم جولیانی، که تا سال 1752 در انگلستان معتبر بود؛ یا 4 ژانویه 1643 - 31 مارس 1727 بر اساس تقویم میلادی) -. فیزیکدان، ریاضیدان، مکانیک و ستاره شناس انگلیسی، یکی از بنیانگذاران فیزیک کلاسیک. نویسنده اثر بنیادی "اصول ریاضی فلسفه طبیعی" که در آن قانون گرانش جهانی و سه قانون مکانیک را که اساس مکانیک کلاسیک شدند، تشریح کرد. او حساب دیفرانسیل و انتگرال، نظریه رنگ را توسعه داد، پایه های اپتیک فیزیکی مدرن را پایه ریزی کرد و بسیاری از نظریه های ریاضی و فیزیکی دیگر را ایجاد کرد.

سال های اول

اسحاق نیوتن در روستای وولستورپ، لینکلن شایر، در آستانه جنگ داخلی به دنیا آمد. پدر نیوتن، یک کشاورز کوچک اما موفق، اسحاق نیوتن (1606-1642)، برای دیدن تولد پسرش زنده نماند. پسر نارس به دنیا آمد و بیمار بود، بنابراین آنها برای مدت طولانی جرات نداشتند او را تعمید دهند. و با این حال او زنده ماند، غسل تعمید یافت (اول ژانویه) و به یاد پدرش اسحاق نام گرفت. نیوتن تولد در کریسمس را نشانه خاصی از سرنوشت می دانست. علیرغم وضعیت بد سلامتی در دوران نوزادی، او تا 84 سالگی زندگی کرد.

نیوتن صمیمانه معتقد بود که خانواده اش به اشراف اسکاتلندی قرن پانزدهم بازمی گردد، اما مورخان دریافتند که در سال 1524 اجداد او دهقانان فقیر بودند. در پایان قرن شانزدهم، خانواده ثروتمند شد و به یومن (مالکین) تبدیل شد. پدر نیوتن در آن زمان مبلغ هنگفتی به مبلغ 500 پوند استرلینگ و چند صد جریب زمین حاصلخیز که توسط مزارع و جنگل ها اشغال شده بود، به ارث گذاشت.

در ژانویه 1646، مادر نیوتن، هانا آیسکو (1623-1679)، دوباره ازدواج کرد. او از شوهر جدیدش که یک بیوه 63 ساله بود، سه فرزند داشت و شروع به توجه کمی به اسحاق کرد. حامی پسر، عموی مادرش، ویلیام آیسکوف بود. به گفته معاصران، نیوتن در کودکی ساکت، گوشه گیر و منزوی بود، عاشق خواندن و ساختن اسباب بازی های فنی بود: ساعت آفتابی و ساعت آبی، آسیاب و غیره. در تمام عمرش احساس تنهایی می کرد.

ناپدری او در سال 1653 درگذشت، بخشی از ارث او به مادر نیوتن رسید و بلافاصله توسط او به نام آیزاک ثبت شد. مادر به خانه بازگشت، اما بیشتر توجه خود را بر سه فرزند کوچکتر و خانواده بزرگ متمرکز کرد. اسحاق هنوز به حال خود رها شده بود.

در سال 1655، نیوتن 12 ساله برای تحصیل در مدرسه ای در نزدیکی گرانتام فرستاده شد، جایی که او در خانه داروساز کلارک زندگی می کرد. به زودی پسر توانایی های خارق العاده ای از خود نشان داد، اما در سال 1659 مادرش آنا او را به املاک بازگرداند و سعی کرد بخشی از مدیریت خانه را به پسر 16 ساله خود بسپارد. تلاش موفقیت آمیز نبود - ایزاک خواندن کتاب، نوشتن شعر و به ویژه طراحی مکانیسم های مختلف را به همه فعالیت های دیگر ترجیح می داد. در این زمان، استوکس، معلم مدرسه نیوتن، به آنا نزدیک شد و شروع به متقاعد کردن او برای ادامه تحصیل پسر با استعداد غیرمعمولش کرد. این درخواست توسط عمو ویلیام و آشنای گرانتام آیزاک (بستگان داروساز کلارک) همفری بابینگتون، یکی از اعضای کالج ترینیتی کمبریج، همراه شد. آنها با همت خود در نهایت به هدف خود رسیدند. در سال 1661، نیوتن با موفقیت از مدرسه فارغ التحصیل شد و برای ادامه تحصیل در دانشگاه کمبریج رفت.

کالج ترینیتی (1661-1664)

در ژوئن 1661، نیوتن 18 ساله وارد کمبریج شد. طبق منشور، دانش او در زبان لاتین مورد بررسی قرار گرفت و پس از آن به او اطلاع دادند که در کالج ترینیتی (کالج تثلیث مقدس) در دانشگاه کمبریج پذیرفته شده است. بیش از 30 سال از زندگی نیوتن با این موسسه آموزشی مرتبط است.

کالج نیز مانند کل دانشگاه دوران سختی را سپری می کرد. سلطنت به تازگی در انگلستان احیا شده بود (1660)، شاه چارلز دوم اغلب پرداخت ها را به دلیل دانشگاه به تعویق می انداخت و بخش قابل توجهی از کادر آموزشی را که در طول انقلاب منصوب می شد اخراج می کرد. در مجموع 400 نفر در کالج ترینیتی زندگی می کردند که شامل دانشجو، خدمتکار و 20 گدا می شد که طبق اساسنامه، کالج موظف به صدقه دادن به آنها بود. روند آموزشی در وضعیت اسفناکی بود.

نیوتن در زمره دانشجویان «سیزار» قرار گرفت که شهریه از آنها دریافت نمی شد (احتمالاً به توصیه بابینگتون). طبق هنجارهای آن زمان، سایزر موظف بود هزینه تحصیل خود را از طریق کارهای مختلف در دانشگاه یا ارائه خدمات به دانشجویان ثروتمندتر پرداخت کند. شواهد مستند و خاطرات بسیار کمی از این دوره از زندگی او باقی مانده است. در طول این سالها، شخصیت نیوتن سرانجام شکل گرفت - میل به رسیدن به ته، عدم تحمل فریب، تهمت و ظلم، بی تفاوتی به شهرت عمومی. او هنوز هیچ دوستی نداشت.

در آوریل 1664، نیوتن پس از قبولی در امتحانات، به دسته بالاتری از دانش آموزان ارشد رفت. عالمان) که وی را واجد شرایط دریافت بورسیه تحصیلی برای ادامه تحصیل در کالج کرد.

علیرغم اکتشافات گالیله، علوم طبیعی و فلسفه در کمبریج همچنان طبق نظر ارسطو تدریس می شد. با این حال، یادداشت های باقی مانده از نیوتن قبلاً از گالیله، کوپرنیک، دکارتی، کپلر و نظریه اتمی گاسندی یاد می کنند. با قضاوت بر اساس این دفترها، او به ساختن (عمدتاً آلات علمی) ادامه داد و مشتاقانه به اپتیک، نجوم، ریاضیات، آوایی و تئوری موسیقی مشغول بود. بر اساس خاطرات هم اتاقی اش، نیوتن با تمام وجود خود را وقف مطالعه کرد و غذا و خواب را فراموش کرد. احتمالاً با وجود تمام مشکلات، این دقیقاً همان روشی بود که خود او آرزوی زندگی را داشت.

سال 1664 در زندگی نیوتن سرشار از رویدادهای دیگر بود. نیوتن یک موج خلاقانه را تجربه کرد، فعالیت علمی مستقل را آغاز کرد و فهرستی در مقیاس بزرگ (از 45 امتیاز) از مشکلات حل نشده در طبیعت و زندگی انسان تهیه کرد. پرسشنامهلات Questiones quaedam philosophicae). در آینده، لیست های مشابه بیش از یک بار در کتاب های کاری او ظاهر می شود. در مارس همان سال، سخنرانی ها در بخش ریاضیات کالج تازه تاسیس (1663) توسط معلم جدید، آیزاک بارو 34 ساله، ریاضیدان بزرگ، دوست و معلم آینده نیوتن آغاز شد. علاقه نیوتن به ریاضیات به شدت افزایش یافت. او اولین کشف مهم ریاضی را انجام داد: بسط دوجمله ای برای یک توان منطقی دلخواه (از جمله موارد منفی)، و از طریق آن به روش اصلی ریاضی خود - بسط یک تابع به یک سری بی نهایت رسید. در همان پایان سال، نیوتن لیسانس شد.

پشتیبان علمی و الهام بخش کار نیوتن فیزیکدانان: گالیله، دکارت و کپلر بودند. نیوتن کار خود را با ترکیب آنها در یک سیستم جهانی جهان تکمیل کرد. دیگر ریاضیدانان و فیزیکدانان تأثیر کمتر اما قابل توجهی داشتند: اقلیدس، فرما، هویگنس، والیس و معلم بلافصل او بارو. در دفتر یادداشت دانش آموز نیوتن یک عبارت برنامه وجود دارد:

در فلسفه هیچ حاکمی جز حقیقت وجود ندارد... ما باید بناهایی از طلا برای کپلر، گالیله، دکارت بسازیم و روی هر کدام بنویسیم: "افلاطون دوست است، ارسطو دوست است، اما دوست اصلی حقیقت است."

"سالهای طاعون" (1665-1667)

در شب کریسمس 1664، صلیب های قرمز در خانه های لندن ظاهر شد - اولین نشانه های اپیدمی طاعون بزرگ. تا تابستان، اپیدمی مرگبار به طور قابل توجهی گسترش یافته بود. در 8 آگوست 1665، کلاس های کالج ترینیتی به حالت تعلیق درآمد و کارکنان تا پایان اپیدمی منحل شدند. نیوتن به خانه وولستورپ رفت و کتاب های اصلی، نوت بوک ها و سازها را با خود برد.

این سال‌ها برای انگلستان فاجعه‌بار بود - یک طاعون ویرانگر (یک پنجم جمعیت تنها در لندن جان باختند)، یک جنگ ویرانگر با هلند و آتش‌سوزی بزرگ لندن. اما نیوتن بخش مهمی از اکتشافات علمی خود را در خلوت "سالهای طاعون" انجام داد. از یادداشت‌های باقی‌مانده مشخص است که نیوتن 23 ساله قبلاً به روش‌های اساسی حساب دیفرانسیل و انتگرال، از جمله گسترش سری توابع و آنچه بعداً فرمول نیوتن-لایب‌نیتس نامیده شد، مسلط بود. پس از انجام یک سری آزمایش‌های نوری مبتکرانه، او ثابت کرد که رنگ سفید ترکیبی از رنگ‌های طیف است. نیوتن بعدها این سالها را به یاد آورد:

در آغاز سال 1665، من روش سری های تقریبی و قانون تبدیل هر توان یک دوجمله ای به چنین سری را پیدا کردم ... در نوامبر روش مستقیم شار [حساب دیفرانسیل] را دریافت کردم. در ژانویه سال بعد تئوری رنگ ها را دریافت کردم و در ماه می روش معکوس شار [حساب انتگرال] را شروع کردم ... در این زمان بهترین دوران جوانی خود را تجربه می کردم و بیشتر به ریاضیات و [] طبیعی] فلسفه نسبت به هر زمان دیگری.

اما مهم ترین کشف او در این سال ها قانون گرانش جهانی بود. بعداً، در سال 1686، نیوتن به هالی نوشت:

در مقالاتی که بیش از 15 سال پیش نوشته شده است (نمی توانم تاریخ دقیقی را بیان کنم، اما، در هر صورت، قبل از شروع مکاتبات من با اولدنبورگ بود)، من نسبت معکوس درجه دوم کشش گرانشی سیارات به سمت خورشید را بیان کردم. بسته به فاصله و محاسبه نسبت صحیح گرانش زمینی و conatus recedendi [تلاش] ماه به سمت مرکز زمین، اگرچه کاملاً دقیق نیست.

عدم دقت ذکر شده توسط نیوتن ناشی از این واقعیت است که نیوتن ابعاد زمین و بزرگی شتاب گرانش را از مکانیک گالیله گرفته است، جایی که آنها با یک خطای قابل توجه ارائه شده اند. بعداً نیوتن اطلاعات دقیق تری از پیکارد دریافت کرد و سرانجام به صحت نظریه خود متقاعد شد.

یک افسانه معروف وجود دارد که نیوتن قانون جاذبه را با مشاهده افتادن سیب از شاخه درخت کشف کرد. برای اولین بار، "سیب نیوتن" به طور خلاصه توسط ویلیام استوکلی، زندگی نامه نویس نیوتن (کتاب "خاطرات زندگی نیوتن"، 1752) ذکر شد:

بعد از ناهار هوا گرم شد، رفتیم توی باغ و زیر سایه درختان سیب چای نوشیدیم. او [نیوتن] به من گفت که ایده گرانش زمانی به ذهنش رسید که زیر درختی به همین شکل نشسته بود. او حالتی متفکرانه داشت که ناگهان سیبی از شاخه افتاد. "چرا سیب ها همیشه عمود بر زمین می افتند؟" - او فکر کرد.

این افسانه به لطف ولتر محبوب شد. در واقع، همانطور که از کتاب های کار نیوتن مشاهده می شود، نظریه گرانش جهانی او به تدریج توسعه یافت. یکی دیگر از زندگی نامه نویسان، هنری پمبرتون، استدلال نیوتن را (بدون اشاره به سیب) با جزئیات بیشتری بیان می کند: "با مقایسه دوره های چند سیاره و فاصله آنها از خورشید، دریافت که ... این نیرو باید به نسبت درجه دوم کاهش یابد. فاصله افزایش می یابد." به عبارت دیگر، نیوتن کشف کرد که از قانون سوم کپلر، که دوره های مداری سیارات را به فاصله تا خورشید مرتبط می کند، دقیقاً از "فرمول مربع معکوس" قانون گرانش (در تقریب مدارهای دایره ای) پیروی می کند. نیوتن فرمول نهایی قانون گرانش را که در کتاب های درسی گنجانده شده بود، بعدها بعد از اینکه قوانین مکانیک برای او روشن شد نوشت.

این اکتشافات، و همچنین بسیاری از اکتشافات متأخر، 20-40 سال دیرتر از زمان انجام شده منتشر شدند. نیوتن به دنبال شهرت نبود. در سال 1670 او به جان کالینز نوشت: "من هیچ چیز مطلوبی در شهرت نمی بینم، حتی اگر توانایی کسب آن را داشته باشم. این شاید تعداد آشنایان من را افزایش دهد، اما این دقیقاً همان چیزی است که من بیشتر سعی می کنم از آن اجتناب کنم.» او اولین کار علمی خود را منتشر نکرد (اکتبر 1666)، که اصول تحلیل را بیان می کرد. فقط 300 سال بعد پیدا شد.

آغاز شهرت علمی (1667-1684)

در ماه مارس تا ژوئن 1666، نیوتن از کمبریج بازدید کرد. با این حال، در تابستان موج جدیدی از طاعون او را مجبور کرد دوباره به خانه برود. سرانجام، در اوایل سال 1667، همه گیری فروکش کرد و نیوتن در آوریل به کمبریج بازگشت. در 1 اکتبر او به عنوان عضو کالج ترینیتی انتخاب شد و در سال 1668 استاد شد. به او یک اتاق بزرگ مجزا برای زندگی اختصاص داده شد، حقوقی (سالی 2 پوند) به او اختصاص یافت و به گروهی از دانش آموزان داده شد که او با وجدان دروس استاندارد را برای چندین ساعت در هفته با آنها مطالعه می کرد. با این حال، نه در آن زمان و نه بعد از آن نیوتن به عنوان یک معلم مشهور نشد؛ سخنرانی‌های او با حضور ضعیفی همراه بود.

با تقویت موقعیت خود، نیوتن به لندن سفر کرد، جایی که اندکی قبل از آن، در سال 1660، انجمن سلطنتی لندن ایجاد شد - یک سازمان معتبر از چهره های علمی برجسته، یکی از اولین آکادمی های علوم. انتشارات انجمن سلطنتی مجله معاملات فلسفی بود.

در سال 1669، آثار ریاضی با استفاده از بسط در سری های بی نهایت در اروپا ظاهر شد. اگرچه عمق این اکتشافات را نمی توان با نیوتن مقایسه کرد، بارو اصرار داشت که شاگردش اولویت خود را در این موضوع مشخص کند. نیوتن خلاصه ای مختصر اما نسبتاً کامل از این بخش از اکتشافات خود نوشت که آن را «تحلیل با معادلات با تعداد نامتناهی عبارت» نامید. بارو این رساله را به لندن فرستاد. نیوتن از بارو خواست که نام نویسنده اثر را فاش نکند (اما او همچنان اجازه داد تا از بین برود). "تحلیل" در میان متخصصان گسترش یافت و در انگلستان و خارج از آن شهرت یافت.

در همان سال، بارو دعوت پادشاه برای تبدیل شدن به کشیش دربار را پذیرفت و تدریس را ترک کرد. در 29 اکتبر 1669، نیوتن 26 ساله به عنوان جانشین او به عنوان "پروفسور لوکاسی" ریاضیات و اپتیک در کالج ترینیتی انتخاب شد. در این سمت، نیوتن سالانه 100 پوند حقوق دریافت می کرد، علاوه بر آن پاداش ها و بورسیه های تحصیلی دیگر از ترینیتی دریافت می کرد. پست جدید همچنین به نیوتن زمان بیشتری برای تحقیقات خود داد. بارو یک آزمایشگاه کیمیاگری وسیع برای نیوتن گذاشت. در این دوره نیوتن به طور جدی به کیمیاگری علاقه مند شد و آزمایش های شیمیایی زیادی انجام داد.

در همان زمان، نیوتن به آزمایشات در اپتیک و نظریه رنگ ادامه داد. نیوتن انحراف کروی و رنگی را مطالعه کرد. برای کاهش آنها به حداقل، او یک تلسکوپ بازتابی مختلط ساخت: یک عدسی و یک آینه کروی مقعر، که خود آنها را ساخته و صیقل داد. پروژه چنین تلسکوپی برای اولین بار توسط جیمز گرگوری (1663) پیشنهاد شد، اما این طرح هرگز محقق نشد. اولین طرح نیوتن (1668) ناموفق بود، اما طرح بعدی، با یک آینه با دقت صیقلی تر، علیرغم اندازه کوچکش، بزرگنمایی 40 برابری با کیفیت عالی ارائه داد.

شایعات در مورد ساز جدید به سرعت به لندن رسید و نیوتن دعوت شد تا اختراع خود را به جامعه علمی نشان دهد. در پایان سال 1671 - آغاز سال 1672، نمایش بازتابنده در برابر پادشاه و سپس در انجمن سلطنتی برگزار شد. این دستگاه نقدهای تحسین برانگیز جهانی دریافت کرد. اهمیت عملی اختراع نیز احتمالاً نقش داشته است: مشاهدات نجومی برای تعیین دقیق زمان، که به نوبه خود برای ناوبری در دریا ضروری بود، خدمت می کردند. نیوتن مشهور شد و در ژانویه 1672 به عضویت انجمن سلطنتی انتخاب شد. بعدها، بازتابنده های بهبود یافته ابزار اصلی ستاره شناسان شدند و با کمک آنها سیاره اورانوس، کهکشان های دیگر و تغییر رنگ قرمز کشف شد.

در ابتدا، نیوتن برای ارتباط خود با همکاران انجمن سلطنتی، که علاوه بر بارو، جیمز گرگوری، جان والیس، رابرت هوک، رابرت بویل، کریستوفر رن و دیگر چهره‌های مشهور علم انگلیسی را شامل می‌شد، ارزش قائل بود. با این حال، به زودی درگیری های خسته کننده آغاز شد، که نیوتن واقعاً آن را دوست نداشت. به ویژه، بحث و جدل پر سر و صدایی بر سر ماهیت نور در گرفت. زمانی شروع شد که در فوریه 1672، نیوتن شرح مفصلی از آزمایشات کلاسیک خود با منشورها و نظریه رنگ خود را در معاملات فلسفی منتشر کرد. هوک که قبلاً نظریه خود را منتشر کرده بود، اظهار داشت که نتایج نیوتن متقاعد نشده است. او توسط هویگنس به این دلیل حمایت شد که نظریه نیوتن "در تضاد با دیدگاه های پذیرفته شده عمومی است." نیوتن تنها شش ماه بعد به انتقادات آنها پاسخ داد، اما در این زمان تعداد منتقدان به میزان قابل توجهی افزایش یافته بود.

بهمنی از حملات ناتوان، نیوتن را عصبانی و افسرده کرد. نیوتن از دبیر انجمن اولدنبورگ خواست که دیگر نامه انتقادی برای او ارسال نکند و برای آینده عهد کرد: درگیر اختلافات علمی نشود. او در نامه‌های خود از این که با یک انتخاب مواجه است شکایت می‌کند: یا اکتشافات خود را منتشر نکند، یا تمام وقت و انرژی خود را صرف دفع انتقاد غیر دوستانه آماتوری کند. در پایان او اولین گزینه را انتخاب کرد و استعفای خود را از انجمن سلطنتی اعلام کرد (8 مارس 1673). بدون مشکل نبود که اولدنبورگ او را متقاعد کرد که بماند، اما تماس های علمی با انجمن برای مدت طولانی به حداقل می رسید.

دو رویداد مهم در سال 1673 رخ داد. اول: با فرمان سلطنتی، دوست و حامی قدیمی نیوتن، آیزاک بارو، به ترینیتی بازگشت و اکنون به عنوان رئیس ("استاد") کالج. دوم: لایب نیتس که در آن زمان به عنوان یک فیلسوف و مخترع شناخته می شد، به اکتشافات ریاضی نیوتن علاقه مند شد. او پس از دریافت کار 1669 نیوتن در مورد سری های بی نهایت و مطالعه عمیق آن، سپس به طور مستقل شروع به توسعه نسخه تحلیلی خود کرد. در سال 1676، نیوتن و لایب‌نیتس نامه‌هایی مبادله کردند که در آن نیوتن تعدادی از روش‌های خود را توضیح داد، به سؤالات لایب‌نیتس پاسخ داد، و به وجود روش‌های کلی‌تری اشاره کرد که هنوز منتشر نشده‌اند (به معنای حساب دیفرانسیل عمومی و انتگرال). دبیر انجمن سلطنتی، هنری اولدنبرگ، مصرانه از نیوتن خواست تا اکتشافات ریاضی خود را در مورد تجزیه و تحلیل برای شکوه انگلستان منتشر کند، اما نیوتن پاسخ داد که پنج سال است روی موضوع دیگری کار کرده است و نمی‌خواهد حواسش پرت شود. نیوتن به نامه بعدی لایب نیتس پاسخی نداد. اولین انتشار مختصر در مورد نسخه تحلیل نیوتن تنها در سال 1693 منتشر شد، زمانی که نسخه لایب نیتس قبلاً به طور گسترده در سراسر اروپا گسترش یافته بود.

پایان دهه 1670 برای نیوتن غم انگیز بود. در ماه مه 1677، بارو 47 ساله به طور غیر منتظره درگذشت. در زمستان همان سال آتش سوزی شدیدی در خانه نیوتن رخ داد و بخشی از آرشیو دست نوشته های نیوتن سوخت. در سپتامبر 1677، منشی انجمن سلطنتی، اولدنبورگ، که طرفدار نیوتن بود، درگذشت و هوک، که با نیوتن دشمنی داشت، منشی جدید شد. در سال 1679، مادر آنا به شدت بیمار شد. نیوتن با ترک تمام امور خود، به سراغ او آمد، در مراقبت از بیمار شرکت فعال داشت، اما وضعیت مادر به سرعت بدتر شد و او درگذشت. مادر و بارو از معدود افرادی بودند که تنهایی نیوتن را روشن کردند.

"اصول ریاضی فلسفه طبیعی" (1684-1686)

تاریخ خلق این اثر، یکی از مشهورترین آثار در تاریخ علم، از سال 1682 آغاز شد، زمانی که عبور از دنباله دار هالی باعث افزایش علاقه به مکانیک آسمانی شد. ادموند هالی سعی کرد نیوتن را متقاعد کند که "نظریه کلی حرکت" خود را که مدتها در جامعه علمی شایعه شده بود منتشر کند. نیوتن که نمی‌خواست به دعواها و مشاجره‌های علمی جدید کشیده شود، نپذیرفت.

در آگوست 1684، هالی به کمبریج آمد و به نیوتن گفت که او، رن و هوک درباره چگونگی استخراج بیضی بودن مدارهای سیاره ای از فرمول قانون گرانش بحث کرده اند، اما نمی دانند چگونه به راه حل نزدیک شوند. نیوتن گزارش داد که قبلاً چنین مدرکی داشته است و در ماه نوامبر نسخه خطی تمام شده را برای هالی فرستاد. او بلافاصله اهمیت نتیجه و روش را درک کرد، بلافاصله دوباره نیوتن را ملاقات کرد و این بار موفق شد او را متقاعد کند که اکتشافات خود را منتشر کند. در 10 دسامبر 1684، یک مدخل تاریخی در صورتجلسه انجمن سلطنتی ظاهر شد:

آقای هالی... اخیراً آقای نیوتن را در کمبریج دید و او یک رساله جالب «De motu» [درباره حرکت] را به او نشان داد. بنا به خواست آقای هالی، نیوتن قول داد که رساله مذکور را به انجمن بفرستد.

کار بر روی این کتاب در سال های 1684-1686 انجام شد. با توجه به خاطرات همفری نیوتن، یکی از بستگان دانشمند و دستیارش در این سال ها، نیوتن ابتدا در بین آزمایش های کیمیاگری «پرینسیپیا» را نوشت که توجه اصلی را به آن معطوف کرد، سپس به تدریج سرگردان شد و با اشتیاق خود را وقف کرد. برای کار بر روی کتاب اصلی زندگی اش.

قرار بود این انتشار با بودجه انجمن سلطنتی انجام شود، اما در آغاز سال 1686 انجمن رساله ای در مورد تاریخچه ماهی منتشر کرد که مورد تقاضا نبود و در نتیجه بودجه آن را کاهش داد. سپس هالی اعلام کرد که هزینه های انتشار را خودش تقبل خواهد کرد. انجمن با سپاسگزاری این پیشنهاد سخاوتمندانه را پذیرفت و به عنوان غرامت نسبی، 50 نسخه رایگان از یک رساله در مورد تاریخ ماهی را به هالی داد.

کار نیوتن - شاید به قیاس با "اصول فلسفه" دکارت (1644) یا به گفته برخی از مورخان علم، به عنوان چالشی برای دکارتی ها - "اصول ریاضی فلسفه طبیعی" (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) نامیده شد. ، یعنی به زبان امروزی «مبانی ریاضی فیزیک».

در 28 آوریل 1686 جلد اول "اصول ریاضی" به انجمن سلطنتی ارائه شد. هر سه جلد، پس از کمی ویرایش توسط نویسنده، در سال 1687 منتشر شد. تیراژ (حدود 300 نسخه) در 4 سال فروخته شد - برای آن زمان خیلی سریع.

هم در سطح فیزیکی و هم در سطح ریاضی، کار نیوتن از نظر کیفی برتر از کار تمام پیشینیانش است. فاقد مابعدالطبیعه ارسطویی یا دکارتی، با استدلال مبهم و فرمول بندی مبهم و اغلب دور از ذهن «علل اولیه» پدیده های طبیعی است. برای مثال نیوتن اعلام نمی کند که قانون گرانش در طبیعت عمل می کند به شدت ثابت می کنداین واقعیت بر اساس تصویر مشاهده شده از حرکت سیارات و ماهواره های آنها است. روش نیوتن ایجاد مدلی از یک پدیده، «بدون اختراع فرضیه» است و سپس، در صورت وجود داده های کافی، به جستجوی علل آن می پردازد. این رویکرد که با گالیله آغاز شد به معنای پایان فیزیک قدیمی بود. توصیف کیفی طبیعت جای خود را به کمی داده است - بخش قابل توجهی از کتاب توسط محاسبات، نقشه ها و جداول اشغال شده است.

نیوتن در کتاب خود مفاهیم اساسی مکانیک را به وضوح تعریف کرد و چندین مورد جدید از جمله مقادیر فیزیکی مهم مانند جرم، نیروی خارجی و تکانه را معرفی کرد. سه قانون مکانیک تدوین شده است. یک اشتقاق دقیق از قانون گرانش هر سه قانون کپلر ارائه شده است. توجه داشته باشید که مدارهای هذلولی و سهموی اجرام آسمانی ناشناخته برای کپلر نیز شرح داده شده است. حقیقت سیستم خورشید مرکزی کوپرنیک مستقیماً توسط نیوتن مورد بحث قرار نمی گیرد، بلکه به طور ضمنی بیان می شود. حتی انحراف خورشید از مرکز جرم منظومه شمسی را تخمین می زند. به عبارت دیگر، خورشید در منظومه نیوتن، برخلاف کپلرین، در حال سکون نیست، اما از قوانین کلی حرکت تبعیت می کند. منظومه عمومی شامل دنباله‌دارهایی نیز می‌شد که نوع مدار آن‌ها در آن زمان جنجال زیادی به پا کرد.

نقطه ضعف نظریه گرانش نیوتن، به گفته بسیاری از دانشمندان آن زمان، عدم توضیح ماهیت این نیرو بود. نیوتن تنها دستگاه ریاضی را تشریح کرد و سؤالاتی در مورد علت گرانش و حامل مواد آن باقی گذاشت. برای جامعه علمی که بر اساس فلسفه دکارت پرورش یافته بودند، این رویکردی غیرعادی و چالش برانگیز بود و تنها موفقیت پیروزمندانه مکانیک آسمانی در قرن هجدهم، فیزیکدانان را مجبور کرد که به طور موقت با نظریه نیوتنی آشتی کنند. اساس فیزیکی گرانش تنها بیش از دو قرن بعد و با ظهور نظریه نسبیت عام مشخص شد.

نیوتن دستگاه ریاضی و ساختار کلی کتاب را تا حد امکان نزدیک به استاندارد آن زمان دقیق علمی - عناصر اقلیدس - ساخت. او عمداً تقریباً در هیچ جا از تحلیل ریاضی استفاده نکرد - استفاده از روش‌های جدید و غیرعادی اعتبار نتایج ارائه شده را به خطر می‌اندازد. با این حال، این احتیاط روش ارائه نیوتن را برای نسل های بعدی خوانندگان بی ارزش کرد. کتاب نیوتن اولین کار در زمینه فیزیک جدید و در عین حال یکی از آخرین آثار جدی با استفاده از روش های قدیمی تحقیق ریاضی بود. همه پیروان نیوتن قبلاً از روشهای قدرتمند تجزیه و تحلیل ریاضی که او ایجاد کرده بود استفاده می کردند. بزرگترین جانشینان مستقیم کار نیوتن دالامبر، اویلر، لاپلاس، کلرو و لاگرانژ بودند.

فعالیت های اداری (1687-1703)

سال 1687 نه تنها با انتشار کتاب بزرگ، بلکه با درگیری نیوتن با شاه جیمز دوم مشخص شد. در فوریه، پادشاه که به طور مداوم خط خود را برای احیای کاتولیک در انگلستان دنبال می کرد، به دانشگاه کمبریج دستور داد تا مدرک کارشناسی ارشد را به راهب کاتولیک آلبان فرانسیس بدهد. رهبری دانشگاه تردید داشت و نمی خواست قانون را زیر پا بگذارد یا شاه را عصبانی کند. به زودی، هیئتی از دانشمندان، از جمله نیوتن، برای تلافی به لرد رئیس قاضی، جورج جفریس، که به بی ادبی و بی رحمی شهرت داشت، احضار شد. نیوتن با هرگونه مصالحه‌ای که به استقلال دانشگاه آسیب می‌رساند مخالف بود و هیئت را متقاعد کرد که موضعی اصولی اتخاذ کند. در نتیجه، معاون دانشگاه از سمت خود برکنار شد، اما آرزوی پادشاه هرگز برآورده نشد. نیوتن در یکی از نامه های خود در این سال ها اصول سیاسی خود را بیان کرد:

هر انسان درستکاری، طبق قوانین خدا و انسان، موظف به اطاعت از دستورات حلال پادشاه است. ولى اگر به اعلیحضرت توصيه شود كه چيزى را مطالبه كنند كه قانونى انجام آن را ندارد، در صورتى كه از چنين خواسته اى غفلت شود، كسى نبايد متضرر شود.

در سال 1689، پس از سرنگونی پادشاه جیمز دوم، نیوتن برای اولین بار از دانشگاه کمبریج به عضویت پارلمان انتخاب شد و کمی بیشتر از یک سال در آنجا نشست. انتخابات دوم در سال 1701-1702 برگزار شد. حکایتی رایج وجود دارد که او تنها یک بار برای سخنرانی در مجلس عوام به میدان آمد و درخواست کرد که پنجره را ببندند تا از پیش نویس جلوگیری شود. در واقع، نیوتن وظایف پارلمانی خود را با همان وظیفه شناسی انجام می داد که با تمام امور خود رفتار می کرد.

در حدود سال 1691، نیوتن به شدت بیمار شد (به احتمال زیاد، او در طی آزمایشات شیمیایی مسموم شد، اگرچه نسخه های دیگری نیز وجود دارد - کار بیش از حد، شوک پس از آتش سوزی، که منجر به از دست دادن نتایج مهم و بیماری های مربوط به سن شد). نزدیکان او از سلامت عقل او می ترسیدند. معدود نامه های باقی مانده از او از این دوره نشان دهنده اختلال روانی است. تنها در پایان سال 1693 سلامت نیوتن به طور کامل بهبود یافت.

در سال 1679، نیوتن در ترینیتی با یک اشراف 18 ساله، عاشق علم و کیمیاگری، چارلز مونتاگو (1661-1715) ملاقات کرد. احتمالاً نیوتن تأثیر شدیدی بر مونتاگو گذاشته است، زیرا در سال 1696 که لرد هالیفاکس، رئیس انجمن سلطنتی و وزیر خزانه داری (یعنی وزیر دارایی انگلستان) شد، مونتاگو به پادشاه پیشنهاد داد که نیوتن را به عنوان نگهبان منصوب کند. از ضرابخانه پادشاه موافقت کرد و در سال 1696 نیوتن این سمت را گرفت، کمبریج را ترک کرد و به لندن رفت.

برای شروع، نیوتن به طور کامل فناوری تولید سکه را مطالعه کرد، کارهای اداری را مرتب کرد و حسابداری را در 30 سال گذشته بازنگری کرد. در همان زمان، نیوتن با انرژی و مهارت به اصلاحات پولی مونتاگو کمک کرد و اعتماد به سیستم پولی انگلیس را که توسط پیشینیانش کاملاً نادیده گرفته شده بود، بازگرداند. در انگلستان در این سالها، تقریباً سکه های پایین تر و به مقدار قابل توجهی سکه های تقلبی در گردش بودند. کوتاه کردن لبه‌های سکه‌های نقره رایج شد، در حالی که سکه‌های ضرب جدید به محض وارد شدن به گردش، ناپدید شدند، زیرا به صورت انبوه دوباره ریخته می‌شدند، به خارج صادر می‌شدند و در صندوقچه‌ها پنهان می‌شدند. در این شرایط، مونتاگو به این نتیجه رسید که وضعیت تنها با بازگرداندن تمام سکه های در گردش در انگلستان و ممنوعیت گردش سکه های بریده شده قابل تغییر است که این امر مستلزم افزایش شدید بهره وری ضرابخانه سلطنتی است. این امر به یک مدیر شایسته نیاز داشت و نیوتن دقیقاً چنین شخصی شد که در مارس 1696 سمت نگهبان ضرابخانه را گرفت.

به لطف اقدامات پرانرژی نیوتن در سال 1696، شبکه ای از شعب ضرابخانه در شهرهای انگلستان، به ویژه در چستر، ایجاد شد، جایی که نیوتن دوست خود هالی را به عنوان مدیر شعبه منصوب کرد، که افزایش تولید سکه های نقره را ممکن ساخت. 8 بار نیوتن استفاده از لبه با کتیبه را در فناوری ضرب سکه معرفی کرد، پس از آن سنگ زنی جنایتکارانه فلز تقریبا غیرممکن شد. در طول 2 سال، سکه نقره قدیمی و پایین به طور کامل از گردش خارج شد و مجددا ضرب شد، تولید سکه های جدید برای هماهنگی با نیاز آنها افزایش یافت و کیفیت آنها بهبود یافت. پیش از این، طی چنین اصلاحاتی، جمعیت مجبور به تغییر وزن پول قدیمی بود که پس از آن حجم نقدینگی هم در بین افراد (خصوصی و حقوقی) و هم در سراسر کشور کاهش یافت، اما تعهدات بهره و وام ثابت ماند، به همین دلیل است که اقتصاد شروع به رکود کرد نیوتن مبادله پول را با همتراز پیشنهاد کرد که از این مشکلات جلوگیری کرد و کمبود اجتناب ناپذیر وجوه پس از آن با گرفتن وام از سایر کشورها (بیشتر از همه از هلند) جبران شد، تورم به شدت کاهش یافت، اما بدهی عمومی خارجی رشد کرد. در اواسط قرن به سطوح بی سابقه در تاریخ اندازه انگلستان. اما در این مدت، رشد اقتصادی قابل توجهی رخ داد، به همین دلیل، کمک های مالیاتی به خزانه افزایش یافت (از نظر اندازه با فرانسه، علیرغم این واقعیت که فرانسه 2.5 برابر جمعیت بیشتری داشت)، به همین دلیل، بدهی ملی بود. به تدریج پرداخت شد.

در سال 1699، ضرب سکه ها به پایان رسید و ظاهراً به عنوان پاداش خدمات خود، در این سال نیوتن به عنوان مدیر («استاد») ضرابخانه منصوب شد. با این حال، یک فرد صادق و شایسته در راس ضرابخانه مناسب همه نیست. از همان روزهای اول، شکایت ها و نکوهش ها بر سر نیوتن بارید و کمیسیون های بازرسی مدام ظاهر می شدند. همانطور که معلوم شد، بسیاری از تقبیح‌ها از سوی جعل‌کنندگان صورت گرفت که از اصلاحات نیوتن عصبانی شده بودند. نیوتن، به عنوان یک قاعده، نسبت به تهمت بی تفاوت بود، اما اگر این تهمت بر آبرو و شهرت او تأثیر بگذارد، هرگز نمی بخشید. او شخصاً در ده ها تحقیق شرکت داشت و بیش از 100 جاعل ردیابی و محکوم شدند. در غیاب شرایط تشدید کننده، آنها اغلب به مستعمرات آمریکای شمالی فرستاده می شدند، اما چندین رهبر اعدام شدند. تعداد سکه های تقلبی در انگلیس به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. مونتاگو در خاطرات خود از توانایی های اداری فوق العاده ای که نیوتن نشان داد بسیار قدردانی کرد و موفقیت اصلاحات را تضمین کرد. بنابراین، اصلاحات انجام شده توسط دانشمند نه تنها از بحران اقتصادی جلوگیری کرد، بلکه پس از دهه ها منجر به افزایش قابل توجه رفاه کشور شد.

در آوریل 1698، تزار روسیه پیتر اول، سه بار در طول "سفارت بزرگ" از ضرابخانه بازدید کرد. متاسفانه جزئیات دیدار و ارتباط او با نیوتن حفظ نشده است. با این حال، مشخص است که در سال 1700 اصلاحات پولی مشابه انگلیسی در روسیه انجام شد. و در سال 1713، نیوتن شش نسخه چاپ شده اول نسخه دوم پرینسیپیا را برای تزار پیتر در روسیه فرستاد.

نماد پیروزی علمی نیوتن با دو رویداد در سال 1699 بود: آموزش سیستم جهانی نیوتن در کمبریج (از سال 1704 در آکسفورد) آغاز شد و آکادمی علوم پاریس که سنگر مخالفان دکارتی او بود، او را به عنوان عضوی خارجی انتخاب کرد. در تمام این مدت نیوتن هنوز به عنوان عضو و استاد کالج ترینیتی در لیست بود، اما در دسامبر 1701 او رسما از تمام پست های خود در کمبریج استعفا داد.

در سال 1703، رئیس انجمن سلطنتی، لرد جان سامرز، درگذشت، که تنها دو بار در طول 5 سال ریاست خود در جلسات انجمن شرکت کرد. در ماه نوامبر، نیوتن به عنوان جانشین او انتخاب شد و تا پایان عمرش - بیش از بیست سال - بر انجمن حکومت کرد. او برخلاف اسلاف خود شخصاً در تمام جلسات حضور داشت و هر کاری انجام داد تا انجمن سلطنتی بریتانیا جایگاهی افتخارآمیز در دنیای علمی داشته باشد. تعداد اعضای انجمن افزایش یافت (در میان آنها، علاوه بر هالی، می توان دنیس پاپین، آبراهام دی مویور، راجر کوتس، بروک تیلور را برجسته کرد)، آزمایش های جالبی انجام شد و مورد بحث قرار گرفت، کیفیت مقالات مجلات به طور قابل توجهی بهبود یافت، مشکلات مالی کاهش یافت. انجمن منشی های حقوق بگیر و محل سکونت خود (در خیابان فلیت) به دست آورد؛ نیوتن هزینه های جابجایی را از جیب خود پرداخت کرد. در طی این سال ها، نیوتن اغلب به عنوان مشاور در کمیسیون های مختلف دولتی دعوت می شد و پرنسس کارولین، همسر ملکه آینده بریتانیا، ساعت ها با او در کاخ درباره موضوعات فلسفی و مذهبی صحبت می کرد.

سالهای گذشته

در سال 1704، تک نگاری "اپتیک" منتشر شد (اولین بار به زبان انگلیسی)، که توسعه این علم را تا آغاز قرن 19 تعیین کرد. این شامل یک ضمیمه "در مورد تربیع منحنی ها" بود - اولین و نسبتا کامل ارائه نسخه نیوتن از تجزیه و تحلیل ریاضی. در واقع، این آخرین کار نیوتن در زمینه علوم طبیعی است، اگرچه او بیش از 20 سال زندگی کرد. کاتالوگ کتابخانه ای که او پشت سر گذاشت حاوی کتاب هایی عمدتاً در زمینه تاریخ و الهیات بود و نیوتن بقیه عمر خود را وقف این کارها کرد. نیوتن مدیر ضرابخانه باقی ماند، زیرا این پست، بر خلاف سمت سرپرست، نیازی به فعالیت زیادی از او نداشت. هفته ای دو بار به ضرابخانه می رفت، هفته ای یک بار به جلسه انجمن سلطنتی. نیوتن هرگز به خارج از انگلستان سفر نکرد.

در سال 1705 ملکه آن به نیوتن لقب شوالیه داد. از این به بعد او سر آیزاک نیوتن. برای اولین بار در تاریخ انگلستان، عنوان شوالیه به دلیل شایستگی علمی اعطا شد. دفعه بعدی که این اتفاق افتاد بیش از یک قرن بعد بود (1819، با اشاره به همفری دیوی). با این حال، برخی از زندگی نامه نویسان معتقدند که ملکه نه با انگیزه های علمی، بلکه با انگیزه های سیاسی هدایت می شد. نیوتن نشان خود و شجره نامه ای نه چندان قابل اعتماد را به دست آورد.

در سال 1707، مجموعه‌ای از سخنرانی‌های نیوتن در مورد جبر به نام «حساب جهانی» منتشر شد. روش های عددی ارائه شده در آن نشان دهنده تولد یک رشته امیدوار کننده جدید - تجزیه و تحلیل عددی است.

در سال 1708، اختلاف اولویت آشکار با لایب نیتس آغاز شد، که در آن حتی افراد حاکم درگیر بودند. این نزاع بین دو نابغه برای علم گران تمام شد - مدرسه ریاضی انگلیسی به زودی فعالیت را برای یک قرن کامل کاهش داد و مکتب اروپایی بسیاری از ایده‌های برجسته نیوتن را نادیده گرفت و بعداً آنها را دوباره کشف کرد. حتی مرگ لایب نیتس (1716) نیز درگیری را خاموش نکرد.

نسخه اول کتاب نیوتن پرینسیپیا مدتهاست که به فروش رسیده است. تلاش چندین ساله نیوتن برای تهیه نسخه دوم، تجدید نظر و گسترش یافت، در سال 1710، زمانی که اولین جلد از نسخه جدید منتشر شد (آخرین، سوم - در 1713) با موفقیت همراه شد. تیراژ اولیه (700 نسخه) به وضوح ناکافی بود؛ در سال‌های 1714 و 1723 چاپ‌های دیگری نیز وجود داشت. هنگام نهایی کردن جلد دوم، نیوتن، به عنوان یک استثنا، مجبور شد برای توضیح تناقض بین تئوری و داده های تجربی به فیزیک بازگردد، و بلافاصله به یک کشف بزرگ دست یافت - فشرده سازی هیدرودینامیکی جت. این نظریه اکنون به خوبی با آزمایش موافق است. نیوتن دستورالعملی را با انتقادی کوبنده از «نظریه گرداب» که مخالفان دکارتی او سعی کردند با آن حرکت سیارات را توضیح دهند، به انتهای کتاب اضافه کرد. در پاسخ به این سوال طبیعی "واقعا چطور است؟" این کتاب از پاسخ معروف و صادقانه پیروی می کند: "من هنوز نتوانسته ام علت ... خواص نیروی گرانش را از پدیده ها استنباط کنم و فرضیه ای ابداع نمی کنم."

در آوریل 1714، نیوتن تجربیات خود را از مقررات مالی خلاصه کرد و مقاله خود را با عنوان "مشاهدات در مورد ارزش طلا و نقره" به خزانه داری ارائه کرد. این مقاله حاوی پیشنهادات خاصی برای تنظیم هزینه فلزات گرانبها بود. این پیشنهادها تا حدی پذیرفته شد و این تأثیر مفیدی بر اقتصاد بریتانیا داشت.

کمی قبل از مرگش، نیوتن یکی از قربانیان کلاهبرداری مالی یک شرکت تجاری بزرگ به نام شرکت دریای جنوبی شد که توسط دولت حمایت می شد. او اوراق بهادار شرکت را به مبلغ هنگفتی خریداری کرد و همچنین بر خرید آنها توسط انجمن سلطنتی اصرار داشت. در 24 سپتامبر 1720، بانک شرکت خود را ورشکسته اعلام کرد. خواهرزاده کاترین در یادداشت های خود یادآور شد که نیوتن بیش از 20000 پوند از دست داد و پس از آن اعلام کرد که می تواند حرکت اجرام آسمانی را محاسبه کند، اما میزان جنون جمعیت را نه. با این حال، بسیاری از زندگی نامه نویسان معتقدند که کاترین به معنای ضرر واقعی نبود، بلکه شکست در دریافت سود مورد انتظار بود. پس از ورشکستگی شرکت، نیوتن پیشنهاد داد تا از جیب خود به انجمن سلطنتی جبران کند، اما پیشنهاد او رد شد.

نیوتن آخرین سالهای زندگی خود را وقف نوشتن گاهشماری پادشاهی های باستانی کرد که حدود 40 سال روی آن کار کرد و همچنین نسخه سوم Principia را تهیه کرد که در سال 1726 منتشر شد. برخلاف نسخه دوم، تغییرات در ویرایش سوم جزئی بود - عمدتاً نتایج مشاهدات نجومی جدید، از جمله راهنمای نسبتاً جامع دنباله‌دارهای مشاهده شده از قرن چهاردهم. از جمله، مدار محاسبه شده دنباله دار هالی ارائه شد که ظهور مجدد آن در زمان مشخص شده (1758) به وضوح محاسبات نظری نیوتن و هالی (در آن زمان درگذشته) را تأیید کرد. تیراژ کتاب برای یک نشریه علمی آن سال ها را می توان بسیار زیاد دانست: 1250 نسخه.

در سال 1725، وضعیت سلامتی نیوتن به طرز محسوسی رو به وخامت رفت و او به کنزینگتون نه چندان دور از لندن نقل مکان کرد، جایی که شبانه در خواب در 20 مارس 1727 درگذشت. بخش قابل توجهی از ثروت هنگفت خود را اندکی قبل از مرگش به نزدیکترین بستگانش واگذار نکند. در کلیسای وست مینستر به خاک سپرده شد. فرناندو ساواتر، طبق نامه های ولتر، تشییع جنازه نیوتن را چنین توصیف می کند:

تمام لندن در آنها شرکت کردند. جسد ابتدا در یک نعش کش باشکوه به نمایش عمومی گذاشته شد و در کنار آن لامپ های عظیم قرار گرفت، سپس به کلیسای وست مینستر منتقل شد، جایی که نیوتن در میان پادشاهان و دولتمردان برجسته به خاک سپرده شد. در راس دسته تشییع جنازه لرد صدراعظم و پس از آن همه وزرای سلطنتی قرار داشتند.

ویژگی های شخصی

ویژگی های شخصیت

ترسیم یک پرتره روانشناختی از نیوتن دشوار است، زیرا حتی افرادی که با او همدردی می کنند اغلب ویژگی های مختلفی را به نیوتن نسبت می دهند. ما همچنین باید آیین نیوتن در انگلستان را نیز در نظر بگیریم، که نویسندگان خاطرات را مجبور کرد تا دانشمند بزرگ را با تمام فضایل قابل تصور، با نادیده گرفتن تناقضات واقعی در طبیعت، به او عطا کنند. علاوه بر این ، شخصیت نیوتن در پایان زندگی خود ویژگی هایی مانند طبیعت خوب ، اغماض و معاشرت را به دست آورد که قبلاً مشخصه او نبود.

از نظر ظاهری نیوتن کوتاه قد، قوی هیکل و موهای موج دار بود. او تقریباً هرگز بیمار نبود و تا سنین پیری موهای پرپشت خود (از 40 سالگی کاملاً خاکستری شده بود) و تمام دندان هایش به جز یک دندان را حفظ کرد. من هرگز (طبق منابع دیگر، تقریباً هرگز) از عینک استفاده نکردم، اگرچه کمی نزدیک بینی بودم. او تقریباً هرگز نمی‌خندید و عصبانی نمی‌شد؛ از شوخی‌های او یا دیگر مظاهر شوخ طبعی او خبری نیست. در معاملات مالی مراقب و صرفه جو بود، اما خسیس نبود. هرگز ازدواج نکرد. او معمولاً در یک حالت تمرکز درونی عمیق بود، به همین دلیل است که اغلب غیبت نشان می داد: برای مثال، یک بار، با دعوت از مهمانان، برای گرفتن شراب به شربت خانه رفت، اما پس از آن یک ایده علمی به ذهنش خطور کرد، او عجله کرد. به دفتر رفت و هرگز نزد مهمانان برنگشت. او نسبت به ورزش، موسیقی، هنر، تئاتر و مسافرت بی تفاوت بود، هر چند که به خوبی طراحی را می دانست. دستیار او به یاد می آورد: «او به خود اجازه استراحت و مهلت نمی داد... او هر ساعتی را که به [علم] اختصاص نمی داد، از دست می داد... فکر می کنم از نیاز به اتلاف وقت برای خوردن و خوابیدن کاملاً ناراحت بود. ” با تمام آنچه گفته شد، نیوتن توانست عملی بودن روزمره و عقل سلیم را ترکیب کند که به وضوح در مدیریت موفق او بر ضرابخانه و انجمن سلطنتی تجلی یافت.

نیوتن که در سنت های پیوریتن پرورش یافت، تعدادی اصول سختگیرانه و خویشتنداری را برای خود ایجاد کرد. و مایل نبود آنچه را که خود نمی بخشد دیگران را ببخشد. این ریشه بسیاری از درگیری های اوست. با خویشاوندان و بسیاری از همکارانش به گرمی رفتار می کرد، اما هیچ دوست صمیمی نداشت، به دنبال معاشرت با افراد دیگر نبود و گوشه گیر بود. در عین حال نیوتن نسبت به سرنوشت دیگران بی عاطفه و بی تفاوت نبود. هنگامی که پس از مرگ خواهر ناتنی‌اش آنا، فرزندانش بدون وسیله‌ای برای حمایت رها شدند، نیوتن کمک هزینه‌ای را به فرزندان خردسال اختصاص داد و بعداً دختر آنا، کاترین را تحت مراقبت خود گرفت. او دائماً به سایر اقوام کمک می کرد. «او از لحاظ اقتصادی و محتاط بودن، در عین حال از نظر پول بسیار آزاد بود و همیشه آماده کمک به دوست نیازمند بود، بدون اینکه سرزده باشد. او به ویژه نسبت به جوانان شریف است.» بسیاری از دانشمندان مشهور انگلیسی - استرلینگ، مکلارین، اخترشناس جیمز پاوند و دیگران - با قدردانی عمیق کمک‌هایی را که نیوتن در آغاز فعالیت علمی خود ارائه کرد، یادآوری کردند.

درگیری ها

نیوتن و هوک

در سال 1675، نیوتن رساله خود را با تحقیقات جدید و گمانه زنی در مورد ماهیت نور برای انجمن فرستاد. رابرت هوک در این نشست اظهار داشت که هر آنچه در این رساله ارزشمند است در کتاب قبلی هوک به نام "میکرووگرافی" موجود است. در گفتگوهای خصوصی، او نیوتن را به سرقت ادبی متهم کرد: "من نشان دادم که آقای نیوتن از فرضیه های من در مورد تکانه ها و امواج استفاده می کند" (از دفتر خاطرات هوک). هوک اولویت همه اکتشافات نیوتن در زمینه اپتیک را مورد مناقشه قرار داد، به جز مواردی که با آنها موافق نبود. اولدنبرگ فوراً این اتهامات را به نیوتن اطلاع داد و او آنها را تلقین تلقی کرد. این بار درگیری حل شد و دانشمندان نامه های آشتی رد و بدل کردند (1676). با این حال، از آن لحظه تا زمان مرگ هوک (1703)، نیوتن هیچ اثری در مورد اپتیک منتشر نکرد، اگرچه مقدار زیادی از مواد را جمع آوری کرد، که او آن را در مونوگراف کلاسیک "اپتیک" (1704) سیستماتیک کرد.

بحث اولویت دیگر مربوط به کشف قانون جاذبه بود. در سال 1666، هوک به این نتیجه رسید که حرکت سیارات برهم‌نهی سقوط بر روی خورشید به دلیل نیروی جاذبه به خورشید، و حرکت با اینرسی مماس بر مسیر سیاره است. به نظر او، این برهم نهی حرکت، شکل بیضوی مسیر سیاره به دور خورشید را تعیین می کند. با این حال، او نتوانست این را از نظر ریاضی ثابت کند و در سال 1679 نامه ای به نیوتن فرستاد و در آنجا پیشنهاد همکاری برای حل این مشکل را داد. این نامه همچنین این فرض را بیان می کند که نیروی جاذبه خورشید به نسبت معکوس مربع فاصله کاهش می یابد. در پاسخ، نیوتن خاطرنشان کرد که قبلاً روی مسئله حرکت سیارات کار کرده بود، اما این مطالعات را رها کرد. در واقع، همانطور که اسناد یافت شده بعدی نشان می دهد، نیوتن در سال های 1665-1669 با مشکل حرکت سیاره ها برخورد کرد، زمانی که بر اساس قانون III کپلر، او ثابت کرد که "تمایل سیارات به دور شدن از خورشید معکوس خواهد بود. متناسب با مجذور فاصله آنها از خورشید." با این حال، در آن سال ها او هنوز ایده مدار سیاره را به عنوان تنها نتیجه برابری نیروهای جذب به خورشید و نیروی گریز از مرکز به طور کامل توسعه نداده بود.

پس از آن، مکاتبات بین هوک و نیوتن قطع شد. هوک به تلاش برای ساختن مسیر سیاره تحت تأثیر نیرویی که طبق قانون مربع معکوس کاهش می یابد، بازگشت. با این حال، این تلاش ها نیز ناموفق بود. در همین حال، نیوتن به مطالعه حرکت سیارات بازگشت و این مشکل را حل کرد.

هنگامی که نیوتن در حال آماده کردن اصول خود برای انتشار بود، هوک از نیوتن خواست که در مقدمه اولویت هوک در مورد قانون گرانش را مشخص کند. نیوتن پاسخ داد که بولیالد، کریستوفر رن و خود نیوتن به طور مستقل و قبل از هوک به یک فرمول رسیدند. درگیری رخ داد که زندگی هر دو دانشمند را به شدت مسموم کرد.

نویسندگان مدرن هم به نیوتن و هم به هوک ادای احترام می کنند. اولویت هوک، فرمول بندی مسئله ساخت مسیر سیاره به دلیل برهم نهی سقوط آن بر روی خورشید بر اساس قانون مربع معکوس و حرکت با اینرسی است. همچنین ممکن است این نامه هوک بود که مستقیماً نیوتن را برای تکمیل راه حل این مشکل هل داد. با این حال ، هوک خود مشکل را حل نکرد و همچنین در مورد جهانی بودن گرانش حدس زد. به گفته S.I. Vavilov،

اگر همه مفروضات و افکار هوک در مورد حرکت سیارات و گرانش را که به مدت تقریباً 20 سال توسط او بیان شده است، در یک جمع کنیم، تقریباً با تمام نتایج اصلی "اصول نیوتن" روبرو خواهیم شد که فقط در شواهدی نامشخص و اندک بیان شده است. فرم مبتنی بر هوک بدون اینکه مشکل را حل کند، جواب را پیدا کرد. در عین حال آنچه پیش روی ماست اصلاً فکری تصادفی نیست، بلکه بدون شک ثمره چندین سال تلاش است. هوک حدس درخشان یک فیزیکدان تجربی را داشت که روابط و قوانین واقعی طبیعت را در هزارتوی حقایق تشخیص می داد. ما در فارادی با شهود نادر یک آزمایشگر در تاریخ علم روبرو هستیم، اما هوک و فارادی ریاضیدان نبودند. کار آنها توسط نیوتن و ماکسول تکمیل شد، مبارزه بی هدف با نیوتن برای اولویت، بر نام باشکوه هوک سایه افکند، اما زمان آن فرا رسیده است که تاریخ، پس از تقریباً سه قرن، به هر یک از آنها حق خود را بدهد. هوک نمی توانست مسیر مستقیم و بی عیب و نقص «اصول ریاضیات» نیوتن را دنبال کند، اما با مسیرهای دورگردش که دیگر نمی توانیم آثاری از آنها پیدا کنیم، به آنجا رسید.

پس از آن، رابطه نیوتن با هوک پرتنش باقی ماند. به عنوان مثال، هنگامی که نیوتن طرح جدیدی را برای یک سکسنت به انجمن ارائه کرد، هوک بلافاصله اظهار داشت که بیش از 30 سال پیش چنین وسیله‌ای را اختراع کرده است (اگرچه هرگز یک سکسنت ساخته نشده بود). با این وجود، نیوتن از ارزش علمی اکتشافات هوک آگاه بود و در "اپتیک" خود چندین بار از حریف درگذشته خود یاد کرد.

علاوه بر نیوتن، هوک با بسیاری از دانشمندان دیگر انگلیسی و قاره‌ای، از جمله رابرت بویل، که او را به تصاحب بهبود پمپ هوا متهم کرد، و همچنین با دبیر انجمن سلطنتی اولدنبورگ، اختلافات اولویت داشت و ادعا کرد که با کمک اولدنبرگ هویگنس ساعت ایده هوک را با فنر مارپیچ ربود.

این افسانه که گفته می شود نیوتن دستور تخریب تنها پرتره هوک را داده است در زیر مورد بحث قرار می گیرد.

نیوتن و فلمستید

جان فلمستید، ستاره شناس برجسته انگلیسی، زمانی که فلمستید هنوز دانشجو بود و نیوتن استاد بود، در کمبریج (1670) با نیوتن ملاقات کرد. با این حال ، قبلاً در سال 1673 ، تقریباً همزمان با نیوتن ، Flamsteed نیز مشهور شد - او جداول نجومی را با کیفیت عالی منتشر کرد که به همین دلیل پادشاه به او مخاطب شخصی و عنوان "اخترشناس سلطنتی" اعطا کرد. علاوه بر این، پادشاه دستور ساخت یک رصدخانه در گرینویچ نزدیک لندن و انتقال آن به فلمستید را صادر کرد. با این حال، پادشاه پول تجهیز رصدخانه را هزینه ای غیر ضروری می دانست و تقریباً تمام درآمد فلمستید صرف ساخت ابزار و نیازهای اقتصادی رصدخانه می شد.

در ابتدا، رابطه نیوتن و فلمستید صمیمانه بود. نیوتن در حال آماده سازی نسخه دوم پرینسیپیا بود و برای ساختن و (همانطور که امیدوار بود) نظریه خود را در مورد حرکت ماه، نیاز مبرمی به مشاهدات دقیق ماه داشت. در چاپ اول، نظریه حرکت ماه و دنباله دارها رضایت بخش نبود. این همچنین برای استقرار نظریه گرانش نیوتن که به شدت مورد انتقاد دکارتی ها در قاره قرار گرفت، مهم بود. فلمستید با کمال میل داده های درخواستی را به او داد و در سال 1694 نیوتن با افتخار به فلمستید اطلاع داد که مقایسه داده های محاسبه شده و تجربی توافق عملی آنها را نشان می دهد. در برخی از نامه‌ها، فلمستید فوراً از نیوتن خواست که در مورد استفاده از مشاهدات، اولویت خود را، یعنی فلمستید، مشخص کند. این در درجه اول در مورد هالی صدق می کرد، که فلمستید او را دوست نداشت و به بی صداقتی علمی مشکوک بود، اما می تواند به معنای عدم اعتماد به خود نیوتن نیز باشد. نامه های فلمستید شروع به نشان دادن خشم می کند:

موافقم: سیم گرانتر از طلایی است که از آن ساخته شده است. با این حال، من این طلا را جمع آوری کردم، تمیز کردم و شستم، و جرات ندارم فکر کنم که شما برای کمک من ارزش کمی قائل هستید، فقط به این دلیل که آن را به راحتی دریافت کرده اید.

درگیری آشکار با نامه ای از فلمستید آغاز شد که در آن او با عذرخواهی گزارش داد که تعدادی خطای سیستماتیک را در برخی از داده های ارائه شده به نیوتن کشف کرده است. این امر نظریه ماه نیوتن را به خطر انداخت و محاسبات را مجبور به انجام مجدد کرد و اعتماد به داده های باقی مانده نیز متزلزل شد. نیوتن که از بی صداقتی متنفر بود، به شدت عصبانی بود و حتی مشکوک بود که این اشتباهات عمداً توسط فلمستید ارائه شده است.

در سال 1704، نیوتن از فلمستید که در این زمان داده‌های رصدی جدید و بسیار دقیق دریافت کرده بود، بازدید کرد و از او خواست که این داده‌ها را منتقل کند. در عوض، نیوتن قول داد به فلمستید در انتشار اثر اصلی خود، کاتالوگ ستاره های بزرگ، کمک کند. با این حال، فلمستید به دو دلیل شروع به تأخیر کرد: کاتالوگ هنوز کاملاً آماده نشده بود، و او دیگر به نیوتن اعتماد نداشت و از سرقت مشاهدات بی‌ارزش او می‌ترسید. فلمستید از ماشین‌حساب‌های با تجربه‌ای که در اختیار او قرار داده شده بود برای تکمیل کار برای محاسبه موقعیت ستارگان استفاده کرد، در حالی که نیوتن در درجه اول به ماه، سیارات و دنباله‌دارها علاقه داشت. سرانجام، در سال 1706، چاپ کتاب آغاز شد، اما فلمستید، که از نقرس دردناک رنج می برد و به طور فزاینده ای مشکوک می شد، از نیوتن خواست که نسخه مهر و موم شده را تا پایان چاپ باز نکند. نیوتن که نیاز فوری به داده ها داشت، این ممنوعیت را نادیده گرفت و مقادیر لازم را یادداشت کرد. تنش بیشتر شد. فلمستید به دلیل تلاش برای تصحیح اشتباهات جزئی با نیوتن روبرو شد. سرعت چاپ کتاب بسیار کند بود.

به دلیل مشکلات مالی، فلمستید نتوانست حق عضویت خود را بپردازد و از انجمن سلطنتی اخراج شد. ضربه جدیدی توسط ملکه وارد شد، که ظاهراً به درخواست نیوتن، وظایف کنترل رصدخانه را به انجمن منتقل کرد. نیوتن به فلمستید اولتیماتوم داد:

شما یک کاتالوگ ناقص ارائه کرده اید که در آن چیزهای زیادی کم است، موقعیت ستارگان مورد نظر را نیاورده اید و شنیده ام که اکنون چاپ به دلیل عدم ارائه آنها متوقف شده است. بنابراین از شما انتظار می رود که یا پایان کاتالوگ خود را برای دکتر آربوتنوت ارسال کنید، یا حداقل مشاهدات لازم برای تکمیل آن را برای او ارسال کنید تا چاپ ادامه یابد.

نیوتن همچنین تهدید کرد که تأخیر بیشتر نافرمانی از دستورات اعلیحضرت تلقی خواهد شد. در مارس 1710، فلمستید، پس از شکایت های شدید در مورد بی عدالتی و دسیسه های دشمنان، با این وجود، صفحات پایانی فهرست خود را تحویل داد و در آغاز سال 1712 جلد اول با عنوان "تاریخ آسمانی" منتشر شد. این شامل تمام داده‌های مورد نیاز نیوتن بود و یک سال بعد، یک نسخه اصلاح‌شده از Principia با نظریه بسیار دقیق‌تری درباره ماه نیز به سرعت ظاهر شد. نیوتن کینه جو هیچ قدردانی از فلمستید را در این نسخه وارد نکرد و تمام ارجاعاتی که به او در چاپ اول وجود داشت خط زد. در پاسخ، Flamsteed تمام 300 نسخه فروخته نشده کاتالوگ را در شومینه اش سوزاند و شروع به تهیه نسخه دوم آن کرد، این بار به سلیقه خودش. او در سال 1719 درگذشت، اما با تلاش همسر و دوستانش این نشریه شگفت انگیز، افتخار نجوم انگلیسی، در سال 1725 منتشر شد.

نیوتن و لایب نیتس

از اسناد باقی مانده، مورخان علم دریافته اند که نیوتن در سال های 1665-1666 حساب دیفرانسیل و انتگرال را ایجاد کرد، اما تا سال 1704 آن را منتشر نکرد. لایب نیتس نسخه حساب دیفرانسیل و انتگرال خود را به طور مستقل (از سال 1675) توسعه داد، اگرچه انگیزه اولیه برای تفکر او احتمالاً از شایعاتی بود که نیوتن قبلاً چنین حسابی داشته است، و همچنین از طریق گفتگوهای علمی در انگلستان و مکاتبات با نیوتن. بر خلاف نیوتن، لایب نیتس بلافاصله نسخه خود را منتشر کرد و بعداً به همراه ژاکوب و یوهان برنولی، این کشف دوران ساز را به طور گسترده در سراسر اروپا تبلیغ کردند. اکثر دانشمندان این قاره شکی نداشتند که لایب نیتس تجزیه و تحلیل را کشف کرده است.

نیوتن با توجه به ترغیب دوستانی که به میهن پرستی او متوسل شده بودند، در کتاب دوم "اصول" خود (1687) گفت:

در نامه‌هایی که حدود ده سال پیش با ریاضیدان بسیار ماهر آقای لایب‌نیتس رد و بدل کردم، به او اطلاع دادم که روشی برای تعیین ماکزیمم و مینیمم، رسم مماس و حل سؤالات مشابه دارم، که به طور یکسان برای اصطلاحات عقلی و عقلانی برای غیرمنطقی قابل استفاده است. و من روش را با مرتب کردن مجدد حروف جمله زیر پنهان کردم: "وقتی معادله ای حاوی هر تعداد کمیت جاری به شما داده می شود، شارها را پیدا کنید و بالعکس." معروف ترین مرد به من پاسخ داد که او نیز به چنین روشی حمله کرده و روش خود را به من گفت که به سختی با من تفاوت داشت و سپس فقط از نظر و طرح فرمول ها.

والیس ما به "جبر" خود که به تازگی ظاهر شده بود، تعدادی از نامه هایی را که در یک زمان برای شما نوشتم اضافه کرد. در عین حال از من خواست که روشی را که در آن زمان با تنظیم مجدد حروف از شما پنهان کرده بودم، آشکارا بیان کنم. تا جایی که می توانستم کوتاهش کردم. امیدوارم چیزی ننوشته باشم که برای شما ناخوشایند باشد، اما اگر این اتفاق افتاد، لطفاً به من اطلاع دهید، زیرا دوستان برای من از اکتشافات ریاضی عزیزتر هستند.

پس از اولین انتشار مفصل تحلیل نیوتن (ضمیمه ریاضی اپتیک، 1704) در مجله Acta eruditorum لایب نیتس، یک بررسی ناشناس با اشارات توهین آمیز به نیوتن منتشر شد. بررسی به وضوح نشان داد که نویسنده حساب جدید لایب نیتس است. خود لایب نیتس قویاً نوشتن این بررسی را انکار کرد، اما مورخان توانستند پیش‌نویسی را پیدا کنند که با دست خط او نوشته شده بود. نیوتن مقاله لایب نیتس را نادیده گرفت، اما شاگردانش با عصبانیت پاسخ دادند، پس از آن جنگ اولویت پاناروپایی آغاز شد، "شرم آورترین نزاع در کل تاریخ ریاضیات".

در 31 ژانویه 1713، انجمن سلطنتی نامه‌ای از لایب‌نیتس دریافت کرد که حاوی یک فرمول آشتی‌جویانه بود: او موافقت کرد که نیوتن به طور مستقل به تجزیه و تحلیل رسید، «بر اساس اصول کلی مشابه ما». نیوتن عصبانی خواستار ایجاد یک کمیسیون بین المللی برای روشن شدن اولویت شد. این کمیسیون به زمان زیادی نیاز نداشت: پس از یک ماه و نیم، با مطالعه مکاتبات نیوتن با اولدنبورگ و سایر اسناد، به اتفاق آرا اولویت نیوتن را تشخیص داد و این بار به لایب نیتس توهین آمیز بود. فیصله کمیسیون به همراه کلیه اسناد و مدارک ضمیمه در مجموعه جلسات انجمن منتشر شد. در پاسخ، از تابستان 1713، اروپا پر از جزوه‌های ناشناس بود که از اولویت لایب‌نیتس دفاع می‌کرد و استدلال می‌کرد که «نیوتن افتخاری را که متعلق به دیگری است به خود تقدیم می‌کند». جزوه ها همچنین نیوتن را به سرقت نتایج هوک و فلمستید متهم کردند. دوستان نیوتن به نوبه خود خود لایب نیتس را به سرقت ادبی متهم کردند. بر اساس روایت آنها، لایب نیتس در طول اقامت خود در لندن (1676)، در انجمن سلطنتی با آثار و نامه های منتشر نشده نیوتن آشنا شد، پس از آن لایب نیتس ایده های بیان شده در آنجا را منتشر کرد و آنها را به عنوان ایده خود منتقل کرد.

جنگ تا دسامبر 1716 ادامه یافت، زمانی که ابوت کونتی ( آنتونیو شینلا کونتی) به نیوتن اطلاع داد: "لایب نیتس مرده است - اختلاف تمام شده است."

فعالیت علمی

عصر جدیدی در فیزیک و ریاضیات با کار نیوتن همراه است. او ایجاد فیزیک نظری را که توسط گالیله آغاز شد، از یک سو بر اساس داده های تجربی و از سوی دیگر بر اساس توصیف کمی و ریاضی طبیعت به پایان رساند. روش های تحلیلی قدرتمندی در ریاضیات در حال ظهور هستند. در فیزیک، روش اصلی مطالعه طبیعت، ساخت مدل‌های ریاضی کافی از فرآیندهای طبیعی و تحقیق فشرده این مدل‌ها با استفاده سیستماتیک از تمام قدرت دستگاه جدید ریاضی است. قرون بعدی ثمربخشی استثنایی این رویکرد را ثابت کرده است.

فلسفه و روش علمی

نیوتن قاطعانه رویکرد دکارت و پیروان دکارتی او را که در پایان قرن هفدهم رایج بود، رد کرد، که تجویز می کرد هنگام ساختن یک نظریه علمی، ابتدا باید از "تشخیص ذهن" برای یافتن "علل ریشه ای" استفاده کرد. پدیده در دست مطالعه در عمل، این رویکرد اغلب به تدوین فرضیه‌های دور از ذهن در مورد «مواد» و «خواص پنهان» منجر می‌شود که قابل تأیید تجربی نبودند. نیوتن معتقد بود که در "فلسفه طبیعی" (یعنی فیزیک) فقط چنین مفروضاتی مجاز هستند ("اصول" ، اکنون نام "قوانین طبیعت" را ترجیح می دهند) که مستقیماً از آزمایشات قابل اعتماد پیروی می کنند و نتایج آنها را تعمیم می دهند. او فرضیه ها را فرضیاتی نامید که به اندازه کافی توسط آزمایش ها اثبات نشدند. «هر چیزی را که از پدیده ها استنباط نمی شود، باید فرضیه نامید. فرضیات خواص متافیزیکی، فیزیکی، مکانیکی و پنهان جایی در فلسفه تجربی ندارند. نمونه هایی از اصول عبارتند از قانون گرانش و 3 قانون مکانیک در Principia. کلمه "اصول" ( Principia Mathematica، که به طور سنتی به عنوان "اصول ریاضی" ترجمه می شود) در عنوان کتاب اصلی او نیز آمده است.

نیوتن در نامه ای به پردیز «قاعده طلایی علم» را تدوین کرد:

به نظر من بهترین و مطمئن‌ترین روش فلسفه‌ورزی باید ابتدا بررسی دقیق ویژگی‌های چیزها و اثبات این ویژگی‌ها با آزمایش باشد و سپس به تدریج به سمت فرضیه‌هایی که این ویژگی‌ها را توضیح می‌دهند پیش رفت. فرضیه‌ها فقط در توضیح ویژگی‌های چیزها می‌توانند مفید باشند، اما نیازی نیست که مسئولیت تعیین این ویژگی‌ها را فراتر از محدودیت‌های آشکار شده توسط آزمایش بر دوش آنها بگذاریم... به هر حال، فرضیه‌های زیادی می‌توان برای توضیح هرگونه مشکل جدید ابداع کرد.

این رویکرد نه تنها فانتزی‌های گمانه‌زنی را خارج از علم قرار می‌دهد (برای مثال، استدلال دکارتی‌ها درباره ویژگی‌های «مواد ظریف» که ظاهراً پدیده‌های الکترومغناطیسی را توضیح می‌دهند)، بلکه انعطاف‌پذیرتر و پربارتر بود، زیرا امکان مدل‌سازی ریاضی پدیده‌هایی را فراهم می‌کرد که ریشه آن‌ها علل هنوز کشف نشده بود. این همان چیزی است که در مورد گرانش و نظریه نور اتفاق افتاد - ماهیت آنها بسیار بعداً مشخص شد، که در استفاده موفقیت آمیز چندین قرن از مدل های نیوتنی تداخلی ایجاد نکرد.

البته عبارت معروف «من فرضیه‌ها را ابداع نمی‌کنم» (lat. Hypotheses non fingo) به این معنا نیست که نیوتن اهمیت یافتن «علل اول» را در صورتی که به وضوح توسط تجربه تأیید شده باشد، دست کم گرفته است. اصول کلی به دست آمده از آزمایش و پیامدهای ناشی از آنها نیز باید تحت آزمایش آزمایشی قرار گیرند که می تواند منجر به تعدیل یا حتی تغییر در اصول شود. کل دشواری فیزیک... عبارت است از شناخت نیروهای طبیعت از روی پدیده های حرکت و سپس استفاده از این نیروها برای توضیح سایر پدیده ها.

نیوتن مانند گالیله معتقد بود که حرکت مکانیکی زیربنای همه فرآیندهای طبیعی است:

مطلوب است که از اصول مکانیک و سایر پدیده های طبیعی استنباط کنیم... زیرا خیلی باعث می شود تصور کنم که همه این پدیده ها توسط نیروهای خاصی تعیین می شوند که ذرات اجسام به دلایلی که هنوز ناشناخته هستند یا به هر یک از آنها تمایل دارند. دیگری و در هم تنیدگی به شکل های منظم، و یا متقابلا دفع و دور از یکدیگر. از آنجایی که این نیروها ناشناخته هستند، تاکنون تلاش فیلسوفان برای توضیح پدیده های طبیعی بی نتیجه مانده است.

نیوتن روش علمی خود را در کتاب "اپتیک" فرموله کرد:

همانطور که در ریاضیات، در آزمایش طبیعت، در بررسی سؤالات دشوار، روش تحلیلی باید مقدم بر روش ترکیبی باشد. این تحلیل عبارت است از نتیجه گیری کلی از آزمایش ها و مشاهدات از طریق استقراء و عدم اجازه ایراداتی علیه آنها که ناشی از آزمایش ها یا سایر حقایق قابل اعتماد نباشد. زیرا در فلسفه تجربی به فرضیه ها توجه نمی شود. اگرچه نتایج به‌دست‌آمده از طریق استقرا از آزمایش‌ها و مشاهدات هنوز نمی‌تواند به عنوان دلیلی بر نتیجه‌گیری جهانی باشد، اما این بهترین راه برای نتیجه‌گیری است که طبیعت چیزها اجازه می‌دهد.

نیوتن در کتاب سوم عناصر (که از ویرایش دوم شروع می شود)، تعدادی از قوانین روش شناختی را علیه دکارتی ها قرار داد. اولین آنها یک نوع تیغ Occam است:

قاعده اول. نباید علل دیگری را در طبیعت بپذیریم جز آنهایی که برای توضیح پدیده ها صادق و کافی هستند... طبیعت هیچ کاری را بیهوده انجام نمی دهد، و برای بسیاری بیهوده خواهد بود که کارهایی را انجام دهند که کمتر می توانند انجام دهند. طبیعت ساده است و با علل زائد چیزها تجمل نمی کند...

قانون چهارم در فیزیک تجربی، گزاره‌هایی که از پدیده‌های رخ‌داده به‌وسیله استقراء به دست می‌آیند، علی‌رغم احتمال وجود مفروضات خلاف آن‌ها، باید دقیقاً یا تقریباً درست تلقی شوند، تا زمانی که چنین پدیده‌هایی کشف شوند که بیشتر اصلاح می‌شوند یا مشمول استثنائات می‌شوند.

معلوم شد که دیدگاه‌های مکانیکی نیوتن نادرست است - همه پدیده‌های طبیعی از حرکت مکانیکی ناشی نمی‌شوند. اما روش علمی او در علم تثبیت شد. فیزیک مدرن با موفقیت پدیده هایی را که ماهیت آنها هنوز روشن نشده است (مثلاً ذرات بنیادی) کشف و به کار می گیرد. از زمان نیوتن، علوم طبیعی با این اعتقاد راسخ توسعه یافت که جهان قابل شناخت است زیرا طبیعت بر اساس اصول ساده ریاضی سازماندهی شده است. این اطمینان مبنای فلسفی پیشرفت شگرف علم و فناوری شد.

ریاضیات

نیوتن اولین اکتشافات ریاضی خود را در سال‌های دانشجویی انجام داد: طبقه‌بندی منحنی‌های جبری مرتبه 3 (منحنی‌های مرتبه 2 توسط فرما مورد مطالعه قرار گرفت) و بسط دوجمله‌ای یک درجه دلخواه (نه لزوماً صحیح) که از آن نظریه نیوتن است. سری های بی نهایت آغاز شد - ابزار جدید و قدرتمند تجزیه و تحلیل. نیوتن بسط سری را روش اصلی و کلی تحلیل توابع می دانست و در این امر به اوج تسلط رسید. او از سری برای محاسبه جداول، حل معادلات (از جمله دیفرانسیل) و مطالعه رفتار توابع استفاده کرد. نیوتن توانست برای تمام توابعی که در آن زمان استاندارد بودند، بسط پیدا کند.

نیوتن حساب دیفرانسیل و انتگرال را همزمان با جی. لایب نیتس (کمی زودتر) و مستقل از او توسعه داد. قبل از نیوتن، عملیات با بی‌نهایت‌ها به یک نظریه مرتبط نبود و ویژگی تکنیک‌های مبتکرانه مجزا را داشت. ایجاد یک تجزیه و تحلیل ریاضی سیستمیک، حل مسائل مربوطه را تا حد زیادی به سطح فنی کاهش می دهد. مجموعه ای از مفاهیم، ​​عملیات و نمادها ظاهر شد که نقطه شروعی برای توسعه بیشتر ریاضیات شد. قرن بعدی، قرن هجدهم، قرن توسعه سریع و بسیار موفق روش های تحلیلی بود.

شاید نیوتن از طریق روش‌های تفاوت که بسیار و عمیقاً مطالعه کرده بود، به ایده تحلیل رسید. درست است ، نیوتن در "اصول" خود تقریباً از بی نهایت کوچک استفاده نکرد و به روش های اثبات باستانی (هندسی) پایبند بود ، اما در آثار دیگر او آزادانه از آنها استفاده کرد.

نقطه شروع حساب دیفرانسیل و انتگرال، کارهای کاوالیری و به ویژه فرما بود که قبلاً می دانستند (برای منحنی های جبری) چگونه مماس ها را ترسیم کنند، منحنی ها، نقاط عطف و انحنای یک منحنی را بیابند و مساحت قطعه آن را محاسبه کنند. . در میان دیگر پیشینیان، خود نیوتن از والیس، بارو و دانشمند اسکاتلندی جیمز گرگوری نام برد. هنوز مفهومی از یک تابع وجود نداشت؛ او همه منحنی ها را به صورت سینماتیکی به عنوان مسیرهای یک نقطه متحرک تفسیر کرد.

از قبل به عنوان یک دانش آموز، نیوتن متوجه شد که تمایز و ادغام عملیات معکوس متقابل هستند. این قضیه بنیادی تحلیل قبلاً کمابیش به وضوح در آثار توریچلی، گریگوری و بارو ظاهر شده بود، اما فقط نیوتن دریافت که بر این اساس می‌توان نه تنها اکتشافات فردی، بلکه یک حساب سیستمی قدرتمند، مشابه جبر را به دست آورد. با قوانین روشن و امکانات غول پیکر.

برای تقریباً 30 سال نیوتن به خود زحمت نداد که نسخه تحلیلی خود را منتشر کند، اگرچه در نامه هایی (به ویژه به لایب نیتس) بسیاری از آنچه را که به دست آورده بود، با کمال میل به اشتراک می گذاشت. در همین حال، نسخه لایب نیتس از سال 1676 به طور گسترده و آشکار در سراسر اروپا گسترش یافته بود. تنها در سال 1693 اولین ارائه نسخه نیوتن - در قالب پیوستی به رساله جبر والیس - ظاهر شد. باید بپذیریم که اصطلاحات و نمادگرایی نیوتن در مقایسه با لایبنیتس نسبتاً ناشیانه است: شار (مشتق)، فلوئنت (ضد مشتق)، لحظه قدر (دیفرانسیل)، و غیره. فقط نماد نیوتن "در ریاضیات حفظ شده است." o» برای بی نهایت کوچک dt(البته این حرف قبلاً توسط گریگوری به همین معنی استفاده می شد) و همچنین نقطه بالای حرف به عنوان نماد مشتق نسبت به زمان.

نیوتن بیانیه نسبتاً کاملی از اصول تجزیه و تحلیل را فقط در کار "در مورد چهارچوب منحنی ها" (1704) که به تک نگاری خود "اپتیک" پیوست شده است منتشر کرد. تقریباً تمام مطالب ارائه شده در دهه 1670-1680 آماده بود، اما تنها اکنون گریگوری و هالی نیوتن را متقاعد کردند که این اثر را منتشر کند، که با 40 سال تأخیر، اولین کار چاپی نیوتن در زمینه تجزیه و تحلیل شد. در اینجا نیوتن مشتقاتی از مرتبه های بالاتر را معرفی کرد، مقادیر انتگرال توابع مختلف گویا و غیرمنطقی را پیدا کرد و مثال هایی از حل معادلات دیفرانسیل مرتبه 1 ارائه داد.

در سال 1707، کتاب "حساب جهانی" منتشر شد. انواع روش های عددی را ارائه می دهد. نیوتن همیشه به حل تقریبی معادلات توجه زیادی داشت. روش معروف نیوتن امکان یافتن ریشه معادلات را با سرعت و دقت غیرقابل تصور قبلی فراهم کرد (منتشر شده در جبر والیس، 1685). روش تکراری نیوتن توسط جوزف رافسون (1690) شکل مدرن خود را به دست آورد.

در سال 1711، پس از 40 سال، سرانجام تجزیه و تحلیل با معادلات با تعداد نامتناهی از اصطلاحات منتشر شد. در این کار، نیوتن هر دو منحنی جبری و مکانیکی (سیکلوئید، کوادراتیکس) را با سهولت یکسان بررسی می کند. مشتقات جزئی ظاهر می شوند. در همان سال، "روش تفاوت ها" منتشر شد، جایی که نیوتن فرمول درون یابی را برای انجام پیشنهاد داد. (n+1)نقاط داده با ابسیساهای چند جمله ای با فاصله مساوی یا نامساوی n- مرتبه این تفاوت آنالوگ فرمول تیلور است.

در سال 1736، کار نهایی، "روش شارها و سری های بی نهایت" پس از مرگ منتشر شد که در مقایسه با "تحلیل با معادلات" پیشرفت قابل توجهی داشت. نمونه‌های متعددی از یافتن منحنی‌ها، مماس‌ها و نرمال‌ها، محاسبه شعاع‌ها و مراکز انحنا در مختصات دکارتی و قطبی، یافتن نقاط عطف و غیره را ارائه می‌دهد. در همین کار، ربع‌بندی و راست‌کردن منحنی‌های مختلف انجام شد.

لازم به ذکر است که نیوتن نه تنها تجزیه و تحلیل را به طور کامل توسعه داد، بلکه تلاش کرد تا اصول آن را کاملاً اثبات کند. اگر لایب‌نیتس به ایده بی‌نهایت‌های واقعی تمایل داشت، آنگاه نیوتن (در اصل) نظریه‌ای کلی در مورد عبور به حدود ارائه کرد که تا حدودی آن را «روش روابط اول و آخر» نامید. اصطلاح مدرن "حد" (لاتین limes) استفاده می شود، اگرچه هیچ توصیف روشنی از ماهیت این اصطلاح وجود ندارد که حاکی از درک شهودی باشد. نظریه حدود در 11 لم در کتاب اول عناصر آمده است. یک لم نیز در کتاب دوم آمده است. نه حساب حدود وجود دارد، نه دلیلی بر منحصر به فرد بودن حد وجود دارد و نه ارتباط آن با بینهایت کوچک آشکار شده است. با این حال، نیوتن به درستی به سختگیری بیشتر این رویکرد در مقایسه با روش "خشن" تقسیم ناپذیرها اشاره می کند. با وجود این، نیوتن در کتاب دوم، با معرفی «لحظه‌ها» (دیفرانسیل‌ها)، دوباره موضوع را خلط می‌کند و در واقع آن‌ها را بی‌نهایت کوچک‌های واقعی می‌داند.

قابل ذکر است که نیوتن اصلاً علاقه ای به نظریه اعداد نداشت. ظاهراً فیزیک برای او بسیار به ریاضیات نزدیکتر بود.

مکانیک

شایستگی نیوتن در حل دو مشکل اساسی نهفته است.

• ایجاد یک مبنای بدیهی برای مکانیک که در واقع این علم را به دسته نظریه های ریاضی دقیق منتقل کرد.
• ایجاد پویایی که رفتار بدن را با ویژگی های تأثیرات خارجی (نیروها) روی آن پیوند می دهد.

علاوه بر این، نیوتن سرانجام این ایده را که از زمان های قدیم ریشه داشت، مدفون کرد که قوانین حرکت اجرام زمینی و آسمانی کاملاً متفاوت است. در مدل او از جهان، کل جهان تابع قوانین یکنواختی است که می تواند به صورت ریاضی فرموله شود.

بدیهیات نیوتن از سه قانون تشکیل شده بود که خود او آن ها را به صورت زیر تدوین کرد.

1. هر جسمی همچنان در حالت سکون یا حرکت یکنواخت و مستطیل باقی می ماند تا زمانی که توسط نیروهای وارده مجبور به تغییر این حالت شود.
2. تغییر تکانه متناسب با نیروی وارده است و در جهت خط مستقیمی که این نیرو در امتداد آن وارد می شود، اتفاق می افتد.
3. یک عمل همیشه عکس العملی برابر و متضاد دارد وگرنه فعل و انفعالات دو جسم بر روی یکدیگر مساوی و در جهت مخالف است.

متن اصلی(لات)

LEX I
Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quantenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare.

LEX II
Mutationem motus proporalem esse vi motrici impressae و fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.

کنش‌های ضد و نقیض و یکسان این واکنش‌ها: کنش‌های بدنی دواروم در هر دو طرف مقابل یکسان و در قسمت‌های مخالف مستقیم.

- اسپاسکی بی.آی.تاریخچه فیزیک. - ت 1. - ص 139.

قانون اول (قانون اینرسی) به شکلی کمتر واضح توسط گالیله منتشر شد. لازم به ذکر است که گالیله اجازه حرکت آزاد را نه تنها در یک خط مستقیم، بلکه در یک دایره (ظاهراً به دلایل نجومی) داد. گالیله همچنین مهمترین اصل نسبیت را فرموله کرد که نیوتن آن را در بدیهیات خود لحاظ نکرد، زیرا برای فرآیندهای مکانیکی این اصل نتیجه مستقیم معادلات دینامیک است (نتیجه V در اصول). علاوه بر این، نیوتن مکان و زمان را مفاهیمی مطلق و مشترک در کل جهان می‌دانست و در اصل خود به وضوح به این موضوع اشاره کرد.

نیوتن همچنین تعاریف دقیقی از مفاهیم فیزیکی مانند تکانه(که کاملاً توسط دکارت استفاده نشده است) و زور. او مفهوم جرم را به عنوان معیار اینرسی و در عین حال خواص گرانشی وارد فیزیک کرد. قبلاً فیزیکدانان از این مفهوم استفاده می کردند وزنبا این حال، وزن یک جسم نه تنها به خود جسم، بلکه به محیط آن (مثلاً به فاصله تا مرکز زمین) بستگی دارد، بنابراین یک ویژگی جدید و ثابت مورد نیاز بود.

اویلر و لاگرانژ ریاضیات مکانیک را تکمیل کردند.

گرانش جهانی و نجوم

ارسطو و حامیانش جاذبه را میل اجسام «جهان زیر قمری» به مکان های طبیعی خود می دانستند. برخی دیگر از فیلسوفان باستان (از جمله امپدوکلس، افلاطون) گرانش را میل اجسام مرتبط به اتحاد می دانستند. در قرن شانزدهم، این دیدگاه توسط نیکولاس کوپرنیک، که در منظومه ی خورشید مرکزی او، زمین تنها یکی از سیارات در نظر گرفته می شد، حمایت شد. جوردانو برونو و گالیله گالیله نظرات مشابهی داشتند. یوهانس کپلر معتقد بود که دلیل سقوط اجسام نه خواسته های درونی آنها، بلکه نیروی جاذبه از زمین است و نه تنها زمین سنگ را جذب می کند، بلکه سنگ زمین را نیز جذب می کند. به نظر او، گرانش حداقل تا ماه گسترش می یابد. او در آثار بعدی خود اظهار داشت که نیروی جاذبه با فاصله کاهش می یابد و همه اجرام منظومه شمسی در معرض جاذبه متقابل هستند. رنه دکارت، ژیل روبروال، کریستین هویگنس و دیگر دانشمندان قرن هفدهم تلاش کردند تا ماهیت فیزیکی گرانش را کشف کنند.

همان کپلر اولین کسی بود که پیشنهاد کرد حرکت سیارات توسط نیروهایی که از خورشید سرچشمه می گیرند کنترل می شود. در نظریه او سه نیرو وجود داشت: یکی، دایره ای، سیاره را در مدار خود هل می دهد، به طور مماس بر مسیر حرکت می کند (در اثر این نیرو، سیاره حرکت می کند)، دیگری سیاره را از خورشید جذب یا دفع می کند (به دلیل آن. مدار سیاره بیضی است) و سومی در سراسر صفحه دایره البروج عمل می کند (به همین دلیل مدار سیاره در همان صفحه قرار دارد). او نیروی دایره ای را به نسبت معکوس با فاصله از خورشید کاهش می دهد. هیچ یک از این سه نیرو با جاذبه شناسایی نشدند. نظریه کپلر توسط ستاره شناس نظری برجسته اواسط قرن هفدهم، اسماعیل بولیلد، رد شد، که اولاً سیارات به دور خورشید حرکت می کنند نه تحت تأثیر نیروهای ناشی از آن، بلکه به دلیل تمایل درونی، و ثانیاً. ، اگر نیروی دایره ای وجود داشت، به درجه دوم فاصله کاهش می یابد، و نه به درجه اول، همانطور که کپلر معتقد بود. دکارت معتقد بود که سیارات توسط گرداب های غول پیکر به دور خورشید حمل می شوند.

فرضیه وجود نیرویی از خورشید که حرکت سیارات را کنترل می کند توسط جرمی هوراکس بیان شد. به گفته جووانی آلفونسو بورلی، سه نیرو از خورشید ساطع می‌شوند: یکی سیاره را در مدار خود به حرکت در می‌آورد، دیگری سیاره را به سمت خورشید جذب می‌کند و سومی (گریز از مرکز)، برعکس، سیاره را از خود دور می‌کند. مدار بیضی شکل این سیاره نتیجه رویارویی دو مورد اخیر است. در سال 1666، رابرت هوک پیشنهاد کرد که نیروی گرانش به سمت خورشید به تنهایی برای توضیح حرکت سیارات کافی است، به سادگی لازم است فرض کنیم که مدار سیاره نتیجه ترکیبی (برفرض) سقوط بر روی خورشید است. (به دلیل نیروی گرانش) و حرکت در اثر اینرسی (به دلیل گرانش). مماس بر مسیر سیاره). به نظر او، این برهم نهی حرکات، شکل بیضوی مسیر سیاره به دور خورشید را تعیین می کند. کریستوفر رن نیز نظرات مشابهی را بیان کرد، اما به شکلی مبهم. هوک و رن حدس زدند که نیروی گرانش به نسبت معکوس مربع فاصله تا خورشید کاهش می یابد.

با این حال، هیچ کس قبل از نیوتن قادر نبود قانون گرانش (نیروی متناسب معکوس با مجذور فاصله) و قوانین حرکت سیاره ها (قوانین کپلر) را به طور واضح و قطعی ریاضی به هم متصل کند. علاوه بر این، این نیوتن بود که برای اولین بار حدس زد که گرانش بین هر دو جسم در جهان عمل می کند. حرکت یک سیب در حال سقوط و چرخش ماه به دور زمین توسط همان نیرو کنترل می شود. سرانجام، نیوتن نه تنها فرمول فرضی قانون گرانش جهانی را منتشر کرد، بلکه در واقع یک مدل ریاضی کل نگر را پیشنهاد کرد:

• قانون جاذبه؛
• قانون حرکت (قانون دوم نیوتن)؛
• سیستم روشهای تحقیق ریاضی (تحلیل ریاضی).

در مجموع، این سه گانه برای مطالعه کامل پیچیده ترین حرکات اجرام آسمانی کافی است و در نتیجه پایه های مکانیک سماوی را ایجاد می کند. بنابراین، تنها با آثار نیوتن، علم دینامیک آغاز می شود، از جمله در مورد حرکت اجرام سماوی. قبل از ایجاد نظریه نسبیت و مکانیک کوانتومی، هیچ اصلاحیه اساسی در این مدل مورد نیاز نبود، اگرچه معلوم شد که دستگاه ریاضی برای توسعه قابل توجهی ضروری است.

اولین استدلال به نفع مدل نیوتنی، استخراج دقیق قوانین تجربی کپلر بر اساس آن بود. مرحله بعدی تئوری حرکت دنباله دارها و ماه بود که در «اصول» آمده است. بعدها، با کمک گرانش نیوتنی، تمام حرکات مشاهده شده اجرام سماوی با دقت بالا توضیح داده شد. این یک شایستگی بزرگ اویلر، کلراوت و لاپلاس است که نظریه اغتشاش را برای این کار توسعه دادند. شالوده این نظریه توسط نیوتن گذاشته شد که حرکت ماه را با استفاده از روش معمول خود در بسط سری تحلیل کرد. در این مسیر او علل بی نظمی های شناخته شده در آن زمان را کشف کرد ( نابرابری ها) در حرکت ماه.

قانون گرانش نه تنها مشکلات مکانیک سماوی، بلکه تعدادی از مسائل فیزیکی و اخترفیزیکی را نیز حل کرد. نیوتن روشی را برای تعیین جرم خورشید و سیارات نشان داد. او علت جزر و مد را کشف کرد: گرانش ماه (حتی گالیله جزر و مد را یک اثر گریز از مرکز می دانست). علاوه بر این، او با پردازش داده های چندین ساله در مورد ارتفاع جزر و مد، جرم ماه را با دقت خوبی محاسبه کرد. یکی دیگر از پیامدهای گرانش، پیشروی محور زمین بود. نیوتن دریافت که به دلیل مایل بودن زمین در قطب ها، محور زمین تحت تأثیر جاذبه ماه و خورشید یک جابجایی آرام ثابت با دوره ای 26000 ساله را تجربه می کند. بنابراین، مسئله باستانی "پیش بینی اعتدال" (اولین بار توسط هیپارخوس ذکر شد) توضیح علمی پیدا کرد.

نظریه گرانش نیوتن سال ها بحث و انتقاد از مفهوم کنش دوربرد اتخاذ شده در آن را برانگیخت. با این حال، موفقیت های برجسته مکانیک آسمانی در قرن 18، نظر در مورد کفایت مدل نیوتنی را تأیید کرد. اولین انحرافات مشاهده شده از نظریه نیوتن در نجوم (یک تغییر در حضیض عطارد) تنها 200 سال بعد کشف شد. این انحرافات به زودی توسط نظریه نسبیت عام (GR) توضیح داده شد. معلوم شد که نظریه نیوتن نسخه تقریبی آن است. نسبیت عام همچنین تئوری گرانش را با محتوای فیزیکی پر کرد، که نشان دهنده حامل مادی نیروی جاذبه - متریک فضا-زمان است، و خلاص شدن از کنش دوربرد را ممکن کرد.

اپتیک و نظریه نور

نیوتن اکتشافات اساسی در اپتیک انجام داد. او اولین تلسکوپ آینه ای (بازتابنده) را ساخت که در آن، بر خلاف تلسکوپ های عدسی محض، انحراف رنگی وجود نداشت. او همچنین پراکندگی نور را با جزئیات مطالعه کرد و نشان داد که وقتی نور سفید از یک منشور شفاف عبور می‌کند، به دلیل شکست متفاوت پرتوهای رنگ‌های مختلف، به یک سری پرتوهای پیوسته با رنگ‌های مختلف تجزیه می‌شود، در نتیجه نیوتن پایه‌های نور را بنا نهاد. تئوری صحیح رنگ ها نیوتن نظریه ریاضی حلقه های تداخل کشف شده توسط هوک را ایجاد کرد که از آن زمان به بعد "حلقه های نیوتن" نامیده می شوند. او در نامه ای به فلمستید، نظریه مفصلی از انکسار نجومی ارائه کرد. اما دستاورد اصلی او ایجاد پایه های اپتیک فیزیکی (نه تنها هندسی) به عنوان یک علم و توسعه پایه ریاضی آن، تبدیل نظریه نور از مجموعه ای غیر سیستماتیک از حقایق به علمی با کمی و کیفی غنی بود. محتوا، از نظر تجربی به خوبی اثبات شده است. آزمایش‌های نوری نیوتن به مدلی از تحقیقات فیزیکی عمیق برای چندین دهه تبدیل شد.

در این دوره تئوری های نظری زیادی در مورد نور و رنگ وجود داشت. اساساً، آنها بین دیدگاه ارسطو ("رنگ های مختلف مخلوطی از نور و تاریکی در نسبت های مختلف هستند") و دکارت ("رنگ های مختلف زمانی ایجاد می شوند که ذرات نور با سرعت های مختلف می چرخند" مبارزه کردند. هوک در Micrographia خود (1665)، گونه‌ای از دیدگاه‌های ارسطویی را پیشنهاد کرد. بسیاری معتقد بودند که رنگ ویژگی نور نیست، بلکه یک جسم روشن است. اختلاف عمومی با اکتشافات در قرن هفدهم تشدید شد: پراش (1665، گریمالدی)، تداخل (1665، هوک)، شکست مضاعف (1670، اراسموس بارتولین، مطالعه هویگنس)، تخمین سرعت نور (1675). ، رومر). هیچ نظریه ای از نور وجود نداشت که با همه این حقایق سازگار باشد.

پراکندگی نور
(آزمایش نیوتن)

نیوتن در سخنرانی خود برای انجمن سلطنتی، ارسطو و دکارت را رد کرد و به طور قانع کننده ای ثابت کرد که نور سفید اولیه نیست، بلکه از اجزای رنگی با «درجات شکست» متفاوت تشکیل شده است. این اجزا اولیه هستند - نیوتن با هیچ ترفندی نمی توانست رنگ آنها را تغییر دهد. بنابراین، احساس ذهنی رنگ یک مبنای عینی محکم دریافت کرد - در اصطلاح مدرن، طول موج نور، که می‌توان آن را با درجه شکست قضاوت کرد.

در سال 1689، نیوتن انتشارات خود را در زمینه اپتیک متوقف کرد (اگرچه او به تحقیقات خود ادامه داد) - طبق یک افسانه گسترده، او عهد کرد که در زمان زندگی هوک چیزی در این زمینه منتشر نکند. در هر صورت، در سال 1704، یک سال پس از مرگ هوک، تک نگاری "اپتیک" (به انگلیسی) منتشر شد. در مقدمه آن اشاره واضحی به درگیری با هوک وجود دارد: «من چون نمی‌خواستم در مورد مسائل مختلف وارد اختلاف شوم، انتشار آن را به تأخیر انداختم و اگر اصرار دوستانم نبود، آن را بیشتر به تأخیر می‌اندازم». در طول زندگی نویسنده، اپتیک، مانند پرینسیپیا، سه نسخه (1704، 1717، 1721) و ترجمه های زیادی از جمله سه نسخه به زبان لاتین را پشت سر گذاشت.

• کتاب اول: اصول اپتیک هندسی، مطالعه پراکندگی نور و ترکیب رنگ سفید با کاربردهای مختلف از جمله نظریه رنگین کمان.
• کتاب دوم: تداخل نور در صفحات نازک.
• کتاب سوم: پراش و قطبش نور.

مورخان دو گروه از فرضیه های کنونی در مورد ماهیت نور را متمایز می کنند.

• تابشی (چشمه ای): نور متشکل از ذرات کوچک (ذرات) است که از یک جسم نورانی ساطع می شوند. این عقیده با صحت انتشار نور، که اپتیک هندسی بر آن استوار است، تأیید شد، اما پراش و تداخل به خوبی در این نظریه نمی گنجید.
• موج: نور موجی است در جهان نامرئی اتر. مخالفان نیوتن (هوک، هویگنس) اغلب حامیان نظریه موج نامیده می شوند، اما باید در نظر داشت که منظور آنها از موج، نوسان دوره ای، مانند نظریه مدرن، نبود، بلکه یک تکانه است. به همین دلیل، توضیح آنها از پدیده های نور به سختی قابل قبول بود و نمی توانست با توضیحات نیوتن رقابت کند (هویگنس حتی سعی کرد پراش را رد کند). اپتیک موج توسعه یافته تنها در آغاز قرن 19 ظاهر شد.

نیوتن را اغلب طرفدار نظریه جسمی نور می دانند. در واقع، طبق معمول، او "فرضیه هایی را اختراع نکرد" و به آسانی اعتراف کرد که نور نیز می تواند با امواج در اتر مرتبط باشد. او در رساله‌ای که در سال 1675 به انجمن سلطنتی ارائه شد، می‌نویسد که نور نمی‌تواند صرفاً ارتعاشات اتر باشد، زیرا از آن زمان می‌تواند، برای مثال، مانند صدا، از طریق یک لوله منحنی عبور کند. اما، از سوی دیگر، او پیشنهاد می کند که انتشار نور باعث تحریک ارتعاشات در اتر می شود، که باعث پراش و سایر اثرات موج می شود. اساساً، نیوتن، که به وضوح از مزایا و معایب هر دو رویکرد آگاه است، یک نظریه مصالحه‌آمیز و موج ذرات نور را مطرح می‌کند. نیوتن در آثار خود مدل ریاضی پدیده‌های نور را به تفصیل توضیح داد و مسئله حامل فیزیکی نور را کنار گذاشت. " اپتیک موج، زمانی که ظاهر شد، مدل های نیوتن را رد نکرد، بلکه آنها را جذب کرد و آنها را بر اساس جدیدی گسترش داد.

نیوتن علیرغم بیزاری از فرضیه ها، در پایان کتاب اپتیک فهرستی از مسائل حل نشده و پاسخ های احتمالی به آنها را گنجاند. با این حال ، در این سالها او قبلاً می توانست از عهده این کار برآید - اقتدار نیوتن پس از "Principia" غیرقابل انکار شد و تعداد کمی از مردم جرات داشتند او را با اعتراضات آزار دهند. تعدادی از فرضیه ها نبوی بودند. به طور خاص، نیوتن پیش بینی کرد:

• انحراف نور در میدان گرانشی؛
• پدیده قطبش نور؛
• تبدیل نور و ماده

آثار دیگر در فیزیک

نیوتن اولین کسی بود که بر اساس قانون بویل-ماریوت سرعت صوت را در گاز بدست آورد. او وجود قانون اصطکاک ویسکوز را پیشنهاد کرد و تراکم هیدرودینامیکی جت را تشریح کرد. او فرمولی برای قانون کشش یک جسم در محیط کمیابی (فرمول نیوتن) پیشنهاد کرد و بر اساس آن، یکی از اولین مسائل را در مورد مطلوب ترین شکل یک جسم جریان (مسئله آیرودینامیکی نیوتن) در نظر گرفت. او در "اصول" این فرض درست را بیان کرد و استدلال کرد که یک دنباله دار دارای یک هسته جامد است که تبخیر آن تحت تأثیر گرمای خورشیدی یک دنباله گسترده را تشکیل می دهد که همیشه در جهت مخالف خورشید هدایت می شود. نیوتن همچنین روی مسائل انتقال حرارت کار کرد، یکی از نتایج قانون نیوتن-ریچمن نامیده می شود.

نیوتن مایل بودن زمین را در قطب ها پیش بینی کرد و آن را تقریباً 1:230 تخمین زد. در همان زمان، نیوتن از یک مدل سیال همگن برای توصیف زمین استفاده کرد، قانون گرانش جهانی را اعمال کرد و نیروی گریز از مرکز را در نظر گرفت. در همان زمان، محاسبات مشابهی توسط هویگنس انجام شد که به نیروی گرانشی دوربرد اعتقادی نداشت و کاملاً به صورت سینماتیکی به مسئله نزدیک شد. بر این اساس، هویگنز فشردگی کمتر از نصف نیوتن را پیش‌بینی کرد، 1:576. علاوه بر این، کاسینی و دیگر دکارتی ها استدلال کردند که زمین فشرده نیست، بلکه مانند یک لیمو در قطب ها کشیده شده است. متعاقباً، اگرچه بلافاصله (اولین اندازه‌گیری‌ها نادرست بودند)، اندازه‌گیری‌های مستقیم (Clerot، 1743) درستی نیوتن را تأیید کرد. فشرده سازی واقعی 1:298 است. دلیل تفاوت این مقدار با مقدار پیشنهادی نیوتن به نفع هویگنز این است که مدل یک مایع همگن هنوز کاملاً دقیق نیست (چگالی به میزان قابل توجهی با عمق افزایش می یابد). یک نظریه دقیق تر، به صراحت با در نظر گرفتن وابستگی چگالی به عمق، تنها در قرن 19 توسعه یافت.

دانش آموزان

به بیان دقیق، نیوتن شاگرد مستقیمی نداشت. با این حال، یک نسل کامل از دانشمندان انگلیسی با خواندن کتاب‌های او و برقراری ارتباط با او بزرگ شدند، بنابراین خودشان را شاگردان نیوتن می‌دانستند. از جمله معروف ترین آنها عبارتند از:

• ادموند هالی
• راجر کوتس
• کالین مکلورین
• آبراهام دی مویور
• جیمز استرلینگ
• بروک تیلور
• ویلیام ویستون

سایر زمینه های فعالیت

شیمی و کیمیا

به موازات تحقیقاتی که پایه و اساس سنت علمی (فیزیکی و ریاضی) کنونی را بنا نهاد، نیوتن زمان زیادی را به کیمیاگری و همچنین الهیات اختصاص داد. کتاب های کیمیاگری یک دهم کتابخانه او را تشکیل می دادند. او هیچ اثری در مورد شیمی یا کیمیا منتشر نکرد و تنها نتیجه شناخته شده این سرگرمی طولانی مدت مسمومیت جدی نیوتن در سال 1691 بود. هنگامی که جسد نیوتن بیرون آورده شد، سطوح خطرناکی از جیوه در بدن او یافت شد.

استوکلی به یاد می آورد که نیوتن رساله ای در مورد شیمی نوشت و "اصول این هنر اسرارآمیز را از روی شواهد تجربی و ریاضی توضیح داد"، اما متاسفانه نسخه خطی در آتش از بین رفت و نیوتن هیچ تلاشی برای بازسازی آن نکرد. نامه‌ها و یادداشت‌های باقی‌مانده حاکی از آن است که نیوتن در فکر امکان نوعی اتحاد قوانین فیزیک و شیمی در یک سیستم واحد از جهان بود. او چندین فرضیه را در مورد این موضوع در پایان کتاب اپتیک قرار داد.

B. G. Kuznetsov معتقد است که مطالعات کیمیاگری نیوتن تلاش هایی برای آشکار ساختن ساختار اتمی ماده و سایر انواع ماده (به عنوان مثال نور، گرما، مغناطیس) بود. علاقه نیوتن به کیمیاگری بی‌علاقه و نسبتاً نظری بود:

اتمیسم او مبتنی بر ایده سلسله مراتبی از اجسام است که توسط نیروهای کمتر شدید جاذبه متقابل بین قطعات تشکیل شده است. این ایده سلسله مراتب نامتناهی از ذرات گسسته ماده با ایده وحدت ماده مرتبط است. نیوتن به وجود عناصری که قادر به تبدیل شدن به یکدیگر نیستند اعتقادی نداشت. در مقابل، او فرض کرد که ایده تجزیه ناپذیری ذرات و بر این اساس، تفاوت‌های کیفی بین عناصر با قابلیت‌های محدود تاریخی فناوری تجربی مرتبط است.

این فرض با بیان خود نیوتن تأیید می شود: "کیمیا با فلزات سروکار ندارد، همانطور که نادانان معتقدند. این فلسفه از آن دسته از فلسفه‌هایی نیست که در خدمت باطل و فریب است، بلکه در خدمت منفعت و تعالی است و نکته اصلی در اینجا معرفت خداوند است.»

الهیات

نیوتن که مردی عمیقاً مذهبی بود، به کتاب مقدس (مانند همه چیز در جهان) از موضعی عقل گرایانه می نگریست. رد تثلیث خدا توسط نیوتن ظاهراً با این رویکرد مرتبط است. اکثر مورخان معتقدند که نیوتن که سال ها در کالج ترینیتی کار می کرد، خود به ترینیتی اعتقادی نداشت. محققان آثار کلامی او دریافته اند که دیدگاه های مذهبی نیوتن به آریانیسم بدعت آمیز نزدیک بوده است.

میزان نزدیکی دیدگاه‌های نیوتن به بدعت‌های مختلف که توسط کلیسا محکوم شده‌اند، متفاوت ارزیابی می‌شود. فیزن مایر مورخ آلمانی پیشنهاد کرد که نیوتن تثلیث را می پذیرد، اما به درک شرقی و ارتدوکس از آن نزدیک تر است. استفان اسنوبلن، مورخ آمریکایی، با استناد به تعدادی شواهد مستند، قاطعانه این دیدگاه را رد کرد و نیوتن را در زمره سوسینیان طبقه بندی کرد.

با این حال، در ظاهر، نیوتن به کلیسای دولتی آنگلیکان وفادار ماند. دلیل خوبی برای این وجود داشت: قانون قانونی 1697 "برای سرکوب کفر و بی تقوایی" برای انکار هر یک از افراد تثلیث برای از دست دادن حقوق مدنی پیش بینی شده بود و در صورت تکرار جرم - حبس. به عنوان مثال، دوست نیوتن، ویلیام ویستون، در سال 1710 به دلیل ادعاهایش مبنی بر اینکه مرام کلیسای اولیه آریان است، از مقام استادی خود خلع شد و از دانشگاه کمبریج اخراج شد. با این حال، نیوتن در نامه هایی به همفکرانش (لاک، هالی و غیره) کاملاً صریح بود.

علاوه بر تثلیث ستیزی، عناصر دئیسم در جهان بینی مذهبی نیوتن نیز دیده می شود. نیوتن به حضور مادی خدا در هر نقطه از کیهان اعتقاد داشت و فضا را «سنسوریوم خدا» (lat. sensorium Dei) نامید. این ایده پانتئیستی، دیدگاه های علمی، فلسفی و الهیاتی نیوتن را در یک کل واحد متحد می کند؛ «تمام زمینه های علایق نیوتن، از فلسفه طبیعی تا کیمیاگری، نمایانگر طرح های متفاوت و در عین حال زمینه های متفاوتی از این ایده مرکزی است که بر او حاکم بود.»

نیوتن (تا حدی) نتایج تحقیقات الهیات خود را در اواخر عمرش منتشر کرد، اما خیلی زودتر از سال 1673 شروع شد. نیوتن نسخه خود را از گاهشماری کتاب مقدس ارائه کرد، کار خود را در مورد هرمنوتیک کتاب مقدس به جای گذاشت و تفسیری بر آخرالزمان نوشت. او زبان عبری را مطالعه کرد، کتاب مقدس را با روش های علمی مطالعه کرد، با استفاده از محاسبات نجومی مربوط به خورشید گرفتگی، تجزیه و تحلیل زبان شناختی و غیره دیدگاه خود را ثابت کرد، طبق محاسبات او پایان جهان زودتر از سال 2060 نخواهد رسید.

نسخه های خطی الهیات نیوتن اکنون در اورشلیم، در کتابخانه ملی نگهداری می شود.

رتبه بندی ها

روی قبر نیوتن نوشته شده است:

در اینجا سر اسحاق نیوتن نهفته است که با قدرت عقل تقریباً الهی، اولین کسی بود که با روش ریاضی خود، حرکات و اشکال سیارات، مسیرهای دنباله دارها و جزر و مد اقیانوس ها را توضیح داد.

او کسی بود که تفاوت‌های پرتوهای نور و خواص مختلف رنگ‌ها را که هیچ‌کس قبلاً به آن مشکوک نبود، بررسی کرد. او که مفسر کوشا، حیله گر و وفادار طبیعت، دوران باستان و کتاب مقدس بود، با فلسفه خود عظمت خالق قادر متعال را تأیید کرد و در خلقت خود سادگی مورد نیاز انجیل را القا کرد.

فانی ها خوشحال شوند که چنین زینتی از نوع بشر در میان آنها زندگی می کرد.

متن اصلی(لات)

H. S. E. ISAACUS NEWTON Eques Auratus،

Qui، animi vi prope divinâ،
Planetarum Motus, Figuras,
Cometarum semitas، Oceanique Aestus. Suâ Mathesi facem praeferente
Primus demonstravit:
تفاوت‌های رادیوم لوسیس،
Colorumque inde nascentium اختصاص دارد،
Quas nemo antea vel suspicatus erat، pervestigavit.
Naturae، Antiquitatis، S. Scripturae،
Sedulus، sagax، fidus Interpres
Dei O. M. Majestatem Philosophiâ asseruit,
Evangelij Simplicitatem Moribus expressit.
Sibi gratulentur Mortales،
Tale tantumque exstitisse
HUMANI GENERIS DECUS.
NAT XXV دسامبر. آگهی. MDCXLII. OBIIT. XX. MAR. MDCCXXVI

کار آیزاک نیوتن پیچیده بود - او به طور همزمان در چندین زمینه دانش کار کرد. مرحله مهمی در کار نیوتن ریاضیات او بود که امکان بهبود سیستم محاسباتی را در چارچوب دیگران فراهم کرد. کشف مهم نیوتن قضیه اساسی تحلیل بود. این امکان را فراهم کرد که ثابت شود حساب دیفرانسیل معکوس حساب انتگرال است و بالعکس. کشف نیوتن در مورد امکان بسط دو جمله ای اعداد نیز نقش مهمی در توسعه جبر داشت. روش نیوتن برای استخراج ریشه از معادلات نیز نقش عملی مهمی ایفا کرد که این محاسبات را بسیار ساده کرد.

مکانیک نیوتنی

نیوتن مهم ترین اکتشافات را انجام داد. در واقع او چنین شاخه ای از فیزیک را به عنوان مکانیک ایجاد کرد. او 3 اصل مکانیک به نام قوانین نیوتن را تشکیل داد. قانون اول که قانون دیگر نامیده می شود، بیان می کند که هر جسمی تا زمانی که نیرویی به آن وارد نشود در حالت سکون یا حرکت خواهد بود. قانون دوم نیوتن مسئله حرکت دیفرانسیل را روشن می‌کند و می‌گوید که شتاب جسم با نیروهای حاصله به جسم نسبت مستقیم دارد و با جرم جسم نسبت عکس دارد. قانون سوم تعامل اجسام با یکدیگر را توصیف می کند. نیوتن آن را اینگونه بیان کرد که برای هر عمل یک واکنش برابر و مخالف وجود دارد.

قوانین نیوتن اساس مکانیک کلاسیک شد.

اما معروف ترین کشف نیوتن قانون گرانش جهانی بود. او همچنین توانست ثابت کند که نیروهای گرانشی نه تنها برای اجرام زمینی بلکه برای اجرام آسمانی نیز اعمال می شود. این قوانین در سال 1687 پس از انتشار نیوتن در مورد استفاده از روش های ریاضی در فیزیک شرح داده شد.

قانون گرانش نیوتن اولین نظریه از بین تئوری های متعدد گرانش شد که متعاقباً ظهور کردند.

اپتیک

نیوتن زمان زیادی را به شاخه ای از فیزیک مانند اپتیک اختصاص داد. او پدیده مهمی مانند تجزیه طیفی رنگ ها را کشف کرد - با کمک یک عدسی یاد گرفت که نور سفید را به رنگ های دیگر شکست دهد. به لطف نیوتن، دانش در اپتیک سیستماتیک شد. او مهمترین وسیله را ایجاد کرد - یک تلسکوپ بازتابی، که کیفیت رصد آسمان را بهبود بخشید.

لازم به ذکر است که پس از اکتشافات نیوتن، اپتیک بسیار سریع شروع به توسعه کرد. او توانست اکتشافات پیشینیان خود مانند پراش، شکست مضاعف یک پرتو و تعیین سرعت نور را تعمیم دهد.