ニュートン物理学者の伝記。 アイザック・ニュートンの簡単な伝記

アイザック・ニュートンの短い伝記は、この記事で概説されています。

アイザック・ニュートンの短い伝記

アイザック・ニュートン- 古典力学の基礎を築いたイギリスの数学者、天文学者、物理学者、機械学。 彼は、太陽の周りの惑星や地球の周りの月などの天体の動きについて説明しました。 彼の最も有名な発見は万有引力の法則でした

うまれた 1642 年 12 月 25 日グランサム近郊のウールズソープという町の農家で数年間暮らした。 彼の父親は彼が生まれる前に亡くなりました。 12歳からグランサム・スクールで学んだ。 当時、彼は薬剤師クラークの家に住んでいたが、それが彼の中に化学科学への渇望を目覚めさせた可能性がある。

1661 年にケンブリッジ大学トリニティ カレッジにサブサイザーとして入学し、1665 年に大学を卒業した後、学士号を取得しました。 1665年から1667年、ペスト流行の最中、故郷のウールズソープ村にいた。 この数年間はニュートンの科学的研究において最も生産的な時期でした。

1665 年から 1667 年にかけて、ニュートンは微分積分の作成、反射望遠鏡の発明 (1668 年に彼自身が製作)、万有引力の法則の発見につながるアイデアを発展させました。 ここでニュートンは光の分解 (分散) の実験を行い、そのときニュートンはさらなる科学の発展のための計画を概説しました。

1668 年に彼は修士号の防衛に成功し、トリニティ カレッジの上級会員になりました。

1889年 ケンブリッジ大学の学部の 1 つであるルーカシアン数学講座を受賞しました。

1671 年、ニュートンは最初の望遠鏡よりも大型で品質の良い 2 番目の反射望遠鏡を製造しました。 望遠鏡のデモンストレーションは同時代の人々に強い印象を与え、その直後 (1672 年 1 月) ニュートンは英国科学アカデミーであるロンドン王立協会の会員に選出されました。

また 1672 年、ニュートンは光と色の新しい理論に関する研究をロンドン王立協会に発表し、ロバート フックと激しい論争を巻き起こしました。 ニュートンは、単色光線とその性質の周期性についてのアイデアを持ち、精緻な実験によって実証され、1687 年に壮大な著作「自然哲学の数学的原理」（「原理」）を出版しました。

1696年、ニュートンは国王令により造幣局長官に任命された。 同氏の精力的な改革により、英国の通貨制度に対する信頼は急速に回復しつつある。 1703 - ニュートンが王立協会の会長に選出され、彼は 20 年間統治しました 1703 - アン女王は科学的功績によりニュートンにナイトの称号を与えました 人生の晩年、彼は神学と古代史、聖書の歴史に多くの時間を捧げました。

ニュートンの父親は息子の誕生を生きて見ることができませんでした。 少年は病弱で未熟児として生まれましたが、それでも生き残りました。 ニュートンは、クリスマスに生まれたという事実を運命の特別な兆候であると考えました。 難産にもかかわらず、ニュートンは84歳まで生きました。

トリニティ カレッジの時計塔

少年の後援者は母方の叔父ウィリアム・アイスコーだった。 同時代の人々によると、ニュートンは子供の頃、引きこもり孤立していて、本を読んだり、時計や水車などの技術的なおもちゃを作るのが好きでした。学校を卒業した後（）、彼はトリニティ・カレッジ（ホーリー・トリニティ大学）に入学しました。ケンブリッジ大学。 それでも、科学的細心の注意、物事の真相に到達したいという願望、欺瞞と抑圧に対する不寛容、世間の名声に対する無関心など、彼の強力な性格が形を成しました。

ニュートンの研究に対する科学的支援とインスピレーションは主に物理学者、ガリレオ、デカルト、ケプラーでした。 ニュートンは、それらを世界の普遍的なシステムに結合することによって彼らの仕事を完成させました。 他の数学者や物理学者は、ユークリッド、フェルマー、ホイヘンス、ウォリス、そして彼の直接の教師であるバローなど、それほどではありませんが重要な影響を与えました。

ニュートンは、まだ学生だった「ペストの時代」に数学的発見の重要な部分を成したようだ――。 23 歳のとき、彼は関数の級数展開や後にニュートン・ライプニッツの公式と呼ばれるものなど、微分積分の手法にすでに精通していました。 同時に彼によれば、万有引力の法則を発見した、というよりは、この法則がケプラーの第三法則に従っていると確信したという。 また、ニュートンはこの間、白色が色の混合であることを証明し、任意の有理指数（負の指数も含む）に対する「ニュートンの二項式」の公式を導き出しました。

光学と色彩理論の実験は続いています。 ニュートンは球面収差と色収差を研究します。 それらを最小限に抑えるために、彼は混合反射望遠鏡（レンズと凹面球面鏡を自分で磨く）を作りました。 彼は錬金術に真剣に興味を持っており、多くの化学実験を行っています。

評価

ニュートンの墓の碑文には次のように書かれています。

ここには、ほとんど神聖な頭脳を持って、惑星の動き、彗星の進路、海の潮汐を数学の光を使って初めて証明した貴族、アイザック・ニュートン卿が眠っています。
彼は、これまで誰も疑っていなかった光線の違いと、同時に現れる色のさまざまな性質を研究しました。 自然、古代、聖書の勤勉で賢明で忠実な解釈者である彼は、哲学によって全能の神の偉大さを確認し、その気質によって福音主義的な単純さを表現しました。
このような人類の装飾品が存在したことを定命の者たちに喜ばせましょう。

トリニティ・カレッジのニュートン像

1755 年にトリニティ カレッジに建てられたニュートンの像には、ルクレティウスの次のような詩が刻まれています。

ニュートン自身は自分の業績をもっと控えめに評価した。

世界が私をどのように認識しているかは知りませんが、私自身にとって、私は海岸で遊んでいる少年にすぎないように見えます。真実は私の前に広がっており、私はまだ調べていません。

それにもかかわらず、第 2 巻では、モーメント (微分) を導入することで、ニュートンは再び問題を混乱させ、実際にはそれらを実際の無限小とみなしています。

ニュートンが数論にまったく興味を持っていなかったことは注目に値します。 どうやら、彼にとって物理学は数学にはるかに近かったようです。

力学

力学の公理を含むニュートンのプリンキピアのページ

ニュートンの利点は、2 つの基本的な問題を解決したことにあります。

• 力学の公理的基礎の創造。これにより、この科学は実際に厳密な数学理論のカテゴリーに移されました。
• 身体の挙動とそれに対する外部の影響（力）の特性を結び付けるダイナミクスの作成。

さらに、ニュートンは、地球と天体の運動法則はまったく異なるという、古代から根付いていた考えをついに葬りました。 彼の世界モデルでは、宇宙全体が統一の法則の対象となります。

ニュートンはまた、次のような物理概念を厳密に定義しました。 勢い（デカルトでは明確に使用されていません）そして 力。 彼は慣性の尺度としての質量の概念を物理学に導入し、同時に重力特性も導入しました (以前は物​​理学者はこの概念を使用していました) 重さ).

オイラーとラグランジュは力学の数学化を完成させました。

重力理論

ニュートンの重力の法則

万有引力という概念自体がニュートン以前に繰り返し表現されていました。 以前は、エピクロス、ガッセンディ、ケプラー、ボレッリ、デカルト、ホイヘンスなどがそれを考えていました。 ケプラーは、重力は太陽までの距離に反比例し、黄道面内にのみ広がると信じていました。 デカルトはそれがエーテル内の渦の結果であると考えました。 ただし、正しい公式 (ブリアルド、ミソサザイ、フック) を使用した推測があり、運動学的にも実証されました (遠心力に関するホイヘンスの公式と円軌道に関するケプラーの第 3 法則の相関関係を使用)。 。 しかし、ニュートン以前には、重力の法則 (距離の 2 乗に反比例する力) と惑星運動の法則 (ケプラーの法則) を明確かつ数学的に結びつけることができた人はいませんでした。 力学の科学はニュートンの著作からのみ始まります。

ニュートンは単に万有引力の法則の提案された公式を発表しただけではなく、実際に、よく開発された、完全で、明示的かつ体系的な力学アプローチの文脈で完全な数学モデルを提案したことに注意することが重要です。

• 重力の法則。
• 運動の法則 (ニュートンの第 2 法則)。
• 数学的研究 (数学的分析) のための方法体系。

まとめると、このトライアドは天体の最も複雑な動きを完全に研究するのに十分であり、それによって天体力学の基礎が築かれます。 アインシュタイン以前には、このモデルに対する根本的な修正は必要ありませんでしたが、数学的装置を大幅に発展させるには必要であることが判明しました。

ニュートンの重力理論は、遠隔作用の概念に対する長年の議論と批判を引き起こしました。

ニュートンモデルを支持する重要な議論は、それに基づいたケプラーの経験法則の厳密な導出でした。 次のステップは、「原理」に定められた彗星と月の運動の理論でした。 その後、ニュートン重力の助けを借りて、観測された天体の動きはすべて高精度で説明されました。 これは、このために摂動理論を開発したオイラー、クレロー、ラプラスの大きな利点です。 この理論の基礎はニュートンによって築かれました。彼は通常の級数展開の方法を使用して月の運動を分析しました。 この道で、彼は当時知られていた異常の原因を発見しました（ 不平等) 月の動き。

天文学におけるニュートン理論に対する最初の観察可能な修正（一般相対性理論によって説明される）は、わずか 200 年以上後に発見されました（水星の近日点の移動）。 しかし、それらは太陽系内では非常に小さいものでもあります。

ニュートンはまた、潮汐の原因である月の重力を発見しました（ガリレオでさえ、潮汐は遠心効果であると考えていました）。 さらに、彼は潮の高さに関する長年のデータを処理し、月の質量を高い精度で計算しました。

重力のもう一つの結果は、地軸の歳差運動でした。 ニュートンは、地球の極点での偏平性により、地軸は月と太陽の引力の影響で26,000年の周期で一定のゆっくりとした変位をしていることを発見しました。 このように、「春分点の予測」という古代の問題（ヒッパルコスによって最初に指摘された）は科学的な説明を見つけた。

光学と光の理論

ニュートンは光学分野で根本的な発見をしました。 彼は最初の鏡望遠鏡 (反射鏡) を製作しましたが、これには純粋なレンズ望遠鏡とは異なり、色収差がありませんでした。 彼はまた、光の分散を発見し、プリズムを通過する際の異なる色の光線の異なる屈折により白色光が虹の色に分解されることを示し、正しい色の理論の基礎を築きました。

この時代には、光と色に関する多くの推測的な理論が存在しました。 基本的に、彼らはアリストテレス (「異なる色は異なる割合で光と闇が混合したものである」) とデカルト (「光の粒子が異なる速度で回転すると、異なる色が生成される」) の観点の間で戦った。 フックは、『Micrographia』(1665) の中で、アリストテレスの見解の変形を提案しました。 多くの人は、色は光の属性ではなく、照らされた物体の属性であると信じていました。 一般的な不一致は、17 世紀の一連の発見によってさらに悪化しました。回折 (1665 年、グリマルディ)、干渉 (1665 年、フック)、複屈折 (1670 年、エラスムス バルトリン ( ラスムス・バルトリン)、ホイヘンスによって研究)、光速度の推定 (1675 年、レーマー)。 これらすべての事実と矛盾しない光の理論は存在しませんでした。

光の分散
(ニュートンの実験)

王立協会でのスピーチの中で、ニュートンはアリストテレスとデカルトの両方に反論し、白色光は原色ではなく、異なる屈折角を持つ色の成分で構成されていることを説得力を持って証明しました。 これらのコンポーネントは主要なコンポーネントであり、ニュートンは何らかのトリックを使ってその色を変更することはできませんでした。 このように、主観的な色の感覚には、屈折率という確固たる客観的な根拠が与えられました。

ニュートンは、フックによって発見された干渉リングの数学的理論を作成しました。これは、以来「ニュートンのリング」と呼ばれるようになりました。

Newton's Optics のタイトルページ

1689年、ニュートンは光学分野の研究を中止した。広く伝わっている伝説によると、フックは生前、この分野で何も発表しないと誓ったが、フックは絶えずニュートンにとって苦痛となる批判をせがんだ。 いずれにせよ、フックの死の翌年の 1704 年に、モノグラフ「光学」が出版されました。 著者の生涯の間に、『光学』は『原理』と同様に 3 回の版と多くの翻訳を経ました。

モノグラフの第 1 巻には、幾何光学の原理、光の分散の原理、さまざまな応用例による白色の合成が含まれていました。

彼は、極地における地球の偏平率を約 1:230 と予測しました。 同時に、ニュートンは地球を記述するために均質流体モデルを使用し、万有引力の法則を適用し、遠心力を考慮しました。 同時に、長距離重力を信じず、純粋に運動学的に問題にアプローチしたホイヘンスによって同様の計算が実行されました。 したがって、ホイヘンスは圧縮率がニュートンの半分未満である 1:576 であると予測しました。 さらに、カッシーニや他のデカルト学者は、地球は圧縮されておらず、極がレモンのように膨らんでいると主張しました。 その後、すぐにはではないものの（最初の測定は不正確でした）、直接測定（クレロー）によってニュートンの正しさが確認されました。 実際の圧縮率は 1:298 です。 この値がホイヘンスの値を支持してニュートンによって提案された値と異なる理由は、均一な液体のモデルがまだ完全に正確ではないためです (密度は深さとともに顕著に増加します)。 密度の深さへの依存性を明確に考慮した、より正確な理論は 19 世紀になって初めて開発されました。

その他の活動分野

古代王国の洗練された年表

現在の科学（物理的および数学的）伝統の基礎を築いた研究と並行して、ニュートンは神学だけでなく錬金術にも多くの時間を費やしました。 彼は錬金術に関する著作を一切出版しておらず、この長期にわたる趣味の結果として知られている唯一の結果は、1691 年のニュートンの重篤な毒殺でした。

ニュートンは独自の聖書年表を提案し、これらの問題に関する膨大な数の原稿を残しました。 さらに、彼は黙示録についての注釈を書きました。 ニュートンの神学写本は現在エルサレムの国立図書館に保管されている。

ノート

ニュートンの主な出版作品

• フラクションの方法(「フラクションの方法」、死後、1736 年に出版)
• ジャイラムのデモトゥコーポルム ()
• Philosophiae Naturalis Principia Mathematica(、「自然哲学の数学的原理」)
• オプティクス(、「光学」)
• ユニバーサル算術(、「ユニバーサル算術」)
• ショートクロニクル, 世界のシステム, 光学講座, 古代王国の年表、修正そして 世俗的な体系死後の1728年に出版された。
• 聖書の 2 つの注目すべき改竄の歴史的説明 (1754)

文学

エッセイ

• ニュートン I.数学的な作品。 あたり。 そしてコミュニケーション。 D.D.モルドゥカイ＝ボルトフスキー。 M.-L.: ONTI、1937 年。
• ニュートン I.一般的な算術または算術合成と解析に関する本。 M: 出版社です。 ソ連科学アカデミー、1948 年。
• ニュートン I.自然哲学の数学的原理。 あたり。 そして約。 A.N.クリロワ。 M.: ナウカ、1989 年。
• ニュートン I.光学に関する講義。 M: 出版社です。 ソ連科学アカデミー、1946 年。
• ニュートン I.光の反射、屈折、曲がり、色に関する光学または論文。 M.: ゴステヒズダット、1954 年。
• ニュートン I.預言者ダニエルの書と聖ペテロの黙示録についてのメモ。 ジョン。 ページ: 新しい時代、1915 年。
• ニュートン I.古代王国の年表を修正しました。 M.: リミス、2007 年。

彼について

• アーノルド V.I.ホイヘンスとバロー、ニュートンとフック。 。 M.: ナウカ、1989 年。
• ベル E.T.数学の創造者。 M.: 教育、1979 年。
• ヴァヴィロフ S.I.アイザック・ニュートン。 2回目の追加。 編 M.-L.: 出版社。 ソ連科学アカデミー、1945 年。
• A.P. ユシュケビッチ編集の数学の歴史、M.: Nauka、1970 年。第 2 巻。17 世紀の数学。
• カルツェフ V.ニュートン。 M.: ヤング ガード、1987 年。
• カタソノフ V.N. 17世紀の形而上学的数学。 M.: ナウカ、1993 年。
• キルサノフ VS. 17世紀の科学革命。 M.: ナウカ、1987 年。
• クズネツォフ B.G.ニュートン。 M.: ミスル、1982 年。
• モスクワ大学 - アイザック・ニュートンを偲んで。 M.、1946年。
• スパスキー B.I.物理学の歴史。 エド。 2番目。 M.: 高等学校、1977 年。パート 1。パート 2。
• ヘルマン H.科学における大論争。 最もエキサイティングな討論のうち 10 件。 M.: 弁証法、2007 年。 - 第 3 章。ニュートン対ライプニッツ: タイタンの衝突。
• ユシュケビッチ A.P.ニュートンの数学写本について。 歴史と数学の研究、22、1977、p. 127-192。
• ユシュケビッチ A.P.ニュートンとライプニッツの微積分の概念。 歴史的および数学的研究、23、1978、p. 11-31。
• アーサー R.T.W.ニュートンの流動と同様に流れる時間。 歴史と科学哲学の研究、26、1995、p. 323-351。
• ベルトローニ医学博士同等性と優先順位: ニュートンとライプニッツ。 オックスフォード: クラレンドン プレス、1993 年。
• コーエン I.B.ニュートンの哲学原則: ニュートンの科学的研究とその一般的な環境について調査します。 ケンブリッジ (マサチューセッツ) UP、1956 年。
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• ライ・Tニュートンは無限小を放棄したのでしょうか? Historia Mathematica、2、1975、p. 127-136。
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• ワインストック R.ニュートンのプリンキピアと逆二乗軌道: 欠陥が再検討されました。 Historia Mathematica、19、1992、p. 60～70。
• ウェストフォール R.S.決して休むことはない：伝記。 アイザック・ニュートンの。 ケンブリッジUP、1981年。
• ホワイトサイド D.T. 17 世紀後半の数学的思考のパターン。 精密科学史アーカイブ、1、1963、p. 179-388。
• ホワイトM.アイザック・ニュートン：最後の魔術師。 ペルセウス、1999 年、928 ページ。

芸術作品

サー・アイザック・ニュートン（英語 Sir Isaac Newton、当時イギリスで使用されていたユリウス暦によれば 1642 年 12 月 25 日 - 1727 年 3 月 20 日、またはグレゴリオ暦によれば 1643 年 1 月 4 日 - 1727 年 3 月 31 日） - 偉大なイギリス人物理学者、数学者、天文学者。 基本的な著作「自然哲学の数学原理」（lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica）の著者であり、その中で万有引力の法則と、古典力学の基礎を築いたいわゆるニュートンの法則について説明しました。 彼は微分積分学、色彩理論、その他多くの数学理論と物理理論を開発しました。

(G. ライプニッツから独立して) 微分積分法を開発しました。 彼は光の分散、色収差を発見し、干渉と回折を研究し、光の粒子理論を開発し、粒子と波動の概念を組み合わせた仮説を提唱しました。 反射望遠鏡を作りました。 古典力学の基本法則を定式化した。 彼は万有引力の法則を発見し、天体の運動の理論を与え、天体力学の基礎を築きました。 空間と時間は絶対的なものと考えられていました。 ニュートンの研究は当時の一般的な科学のレベルをはるかに上回っており、同時代人にはほとんど理解されていませんでした。 彼は造幣局の長官を務め、イギリスでコインビジネスを確立しました。 有名な錬金術師であるニュートンは、古代王国の年代を研究しました。 彼は神学的な著作を聖書の預言（ほとんど出版されていない）の解釈に捧げました。

ニュートンは、1643 年 1 月 4 日にウールズソープ村 (イギリス、リンカンシャー) で、息子の誕生の 3 か月前に亡くなった小規模農家の家族に生まれました。 赤ちゃんは未熟児でした。 伝説によると、彼はあまりにも小さかったので、羊皮の手袋をしてベンチに横たわっていたが、ある日そこから落ちて頭を床に強く打ったという。 子供が3歳のとき、母親が再婚して家を去り、彼は祖母に預けられた。 ニュートンは病弱で非社交的で、空想にふける傾向がありました。 彼は詩や絵画に惹かれ、他の人たちとはかけ離れて、紙で凧を作り、風車、水時計、足こぎ馬車を発明しました。 学校生活の始まりはニュートンにとって困難なものでした。 彼は勉強があまりできず、気弱な少年だったので、ある日クラスメートに意識を失うまで殴られました。 誇り高いニュートンにとってこれに耐えることは耐えられず、残されたことはただ一つ、学業での成功で目立つことだけだった。 懸命な努力の結果、彼はクラスで1位になりました。

テクノロジーへの関心により、ニュートンは自然現象について考えるようになりました。 彼は数学も徹底的に勉強しました。 ジャン・バティスト・ビューは後にこのことについて次のように書いている、「ある日、彼の叔父の一人が、彼が生垣の下で本を手に深い思索に耽っているのを見つけ、彼からその本を取り上げると、彼は数学の問題を解くのに夢中だった。驚いた。」このような若者の真剣で積極的な指示により、彼は母親に、息子の願いにこれ以上抵抗せず、勉強を続けさせるよう説得しました。」

入念な準備を経て、ニュートンは 1660 年にサブシズフル (大学の会員に奉仕する義務があり、ニュートンに負担をかけずにはいられなかった、いわゆる貧しい学生) としてケンブリッジに入学しました。 私は大学4年生の時に占星術を勉強し始めました。

ニュートンは占星術を真剣に受け止め、同僚からの攻撃から占星術を熱心に守りました。 占星術の研究とその重要性を証明したいという願望により、彼は天体の動きとその惑星への影響の分野での研究を始めました。

6 年間で、ニュートンはすべての大学の学位を取得し、さらなる偉大な発見のすべてを準備しました。 1665 年にニュートンは芸術の修士号を取得しました。 同年、イギリスでペストが猛威を振るっていたとき、彼はウールソープに一時的に定住することにした。 そこで彼は光学に積極的に取り組み始めました。 すべての研究のライトモチーフは、光の物理的性質を理解したいという願望でした。 ニュートンは、光は光源から放出され、障害物に遭遇するまで直進する特殊な粒子 (微粒子) の流れであると信じていました。 粒子モデルは光の伝播の直進性だけでなく、反射の法則（弾性反射）や屈折の法則も説明しました。

この時点で、仕事はすでにほぼ完成しており、それはニュートンの仕事の主な偉大な成果、つまり彼によって定式化された力学の法則に基づいた世界の統一された物理的像の創造となることになっていました。

さまざまな力を研究するという問題を提起したニュートン自身は、万有引力の法則を定式化するという、その解決策の最初の輝かしい例を示しました。 万有引力の法則により、ニュートンは太陽の周りの惑星の動きと海の潮汐の性質を定量的に説明することができました。 これは研究者の心に大きな衝撃を与えずにはいられません。 「地上」と「天上」の両方のすべての自然現象を統一的に機械的に記述するためのプログラムは、物理学において長年確立されてきました。

1668 年、ニュートンはケンブリッジに戻り、すぐにルーカス数学椅子を受け取りました。 この椅子は以前は教師の I. バローが座っていましたが、バローは経済的に困らせるためにお気に入りの生徒にその椅子を譲りました。 その時までに、ニュートンはすでに二項式の作者であり、（ライプニッツと同時に、しかしライプニッツとは独立して）微分積分法の作成者でした。

理論研究だけにとどまらず、同年に反射望遠鏡（反射式）を設計しました。 2 番目に作られた (改良された) 望遠鏡は、ニュートンをロンドン王立協会の会員として紹介するきっかけとなりました。 ニュートンが会費の支払いが不可能であるという理由で会員になることを拒否したとき、彼の科学的功績を考慮すると、ニュートンに例外を設けて会費の支払いを免除することが可能であると考えられた。 1675 年に発表された彼の光と色の理論は非常に攻撃を引き起こしたため、ニュートンは彼の最も憎しみに満ちた敵対者であるフックが生きている間は光学について何も出版しないことに決めました。 1688 年から 1694 年まで、ニュートンは国会議員でした。

1687 年には、天体の動きから音の伝播まで、あらゆる物理現象の力学の基礎となる「自然哲学の数学的原理」が出版されていました。 数世紀後、このプログラムは物理学の発展を決定づけましたが、その重要性は今日に至るまで語り尽くされていません。 物質的な不安、多大な神経的および精神的ストレスによる絶え間ない抑圧感がニュートンの病気の原因の一つであったことは疑いありません。 この病気の直接のきっかけは、彼が準備していたすべての原稿が失われた火災でした。 したがって、ケンブリッジ大学の教授職を維持しながら、造幣局長官の地位は彼にとって非常に重要でした。 熱心に仕事に取り組み、すぐに顕著な成功を収めたニュートンは、1699 年に監督に任命されました。 これを教育と組み合わせるのは不可能であったため、ニュートンはロンドンに移りました。

1703年末、彼は王立協会の会長に選出された。 その時までに、ニュートンは名声の頂点に達していました。 1705 年に彼は騎士の栄誉に昇進しましたが、広いアパート、6 人の使用人、裕福な家族を持っていたため、依然として孤独なままでした。

活発な創造性の時代は終わり、ニュートンは『光学』の出版、『自然哲学の数学的原理』の再編集、そして聖書の解釈（彼は解釈の著者です）の準備に専念します。黙示録、預言者ダニエルに関するエッセイ）。

ニュートンは 1727 年 3 月 31 日にロンドンで亡くなり、ウェストミンスター寺院に埋葬されました。 彼の墓の碑文は、「人類のこのような装飾品が彼らの真っ只中に生きていたことを、定命の者たちに喜ばせましょう。」という言葉で終わっています。

英語 アイザック・ニュートン

イギリスの物理学者、数学者、機械工、天文学者であり、古典物理学の創始者の一人

短い伝記

世界的に有名な科学者であり、科学への貢献は信じられないほど過大評価することが困難です。 彼は機械工、物理学者、天文学者、数学者でした。 古典力学の主要な法則を定式化し、万有引力の法則を発見し、天体の運動メカニズムを説明したのは彼であると信じられています。 彼は音響学、物理光学、連続力学の基礎を築きました。 アイザック・ニュートンは多才な性格で、有名な錬金術師としての評判があり、古代王国の年表を研究し、神学的な著作を書きましたが、そのほとんどは未出版のままでした。 彼の作品は当時の科学のレベルをはるかに超えていたため、同時代人は彼の作品を過小評価し、ほとんど理解していませんでした。

1643年1月4日、グランサムから遠くないリンカンシャー郡のウールズソープ村で、農家の家族に小さくて弱い子供が生まれたが、彼らはこの子は長くは生きられないと信じて、洗礼を受けることさえ恐れていた。 。 彼の名前はアイザック、84歳まで生き、最も偉大な科学者になりました。 アイザックは 3 歳から祖母に育てられ、頻繁に病気になり、仲間を避け、夢を見て考えることに多くの時間を費やしました。 成長した少年は小学校に通わせられ、12歳でグランサムに行き、そこで学校に通い、薬剤師と一緒に暮らした。 身体が弱く、コミュニケーションに深刻な困難を抱えていた若いニュートンは、勉強で成功し、仲間の中で一番になるために多大な努力をしました。

少年の真剣さ、数学への興味、そして才能は注目されず、彼の知人たちは協力してアイザックの母親を説得し、息子に勉強を続けることを許可しましたが、彼女には息子のための独自の計画があったのです。 その結果、真剣な準備を経て、1660年6月5日、17歳のニュートンは特別な地位でケンブリッジ大学に入学した。授業料は支払わなかったが、裕福な学生に奉仕する義務があった。 ニュートンは 1664 年に本格的な学生となり、翌年にはすでに美術学士号を取得しています。

彼の名前を不滅にするさらなる発見が準備されたのは、ケンブリッジでの長年の研究中にでした。 彼の科学的伝記の中でこの最も実り豊かな時期は、大学キャンパスで始まった伝染病（おそらくペスト）に関連して彼が 1665 年から 1607 年を過ごしたときでも続きました。 家に住んでいました。 ここで彼は万有引力の法則を発見し、積分および微分積分のアイデアを提唱し、反射望遠鏡を発明しました。

1668 年、ニュートンはケンブリッジに戻り、そこで修士号を取得し、ルーカスの数学椅子に就きました。有名な数学者 I. バローは、彼を経済的に支援するためにお気に入りの学生にその椅子を与えました。 ニュートンは 1669 年から 1701 年までケンブリッジ大学の物理学および数学学部の部長を務めました。 1672 年 1 月、彼はロンドン王立協会の会員に選出されました。 1686 年 4 月、ニュートンは、古典物理学の基礎を築き、数学、物理学、天文学、科学の分野における彼のこれまでの著作の多くを要約した有名な基礎著作「自然哲学の数学的原理」の 2 つの部分を首都に送りました。光学。

1689 年にニュートンの母親が亡くなりました。これは彼にとって大きな打撃であり、継続的な知的神経的緊張とともに、1692 年にニュートンを襲った精神障害の要因の 1 つでした。膨大な量の原稿。 病気からの回復は困難でしたが、ニュートンは科学の研究を続けましたが、それほど熱心ではありませんでした。

ニュートンの病気の根本的な理由のもう 1 つは、彼の憂鬱な経済的不安でした。 1695 年、ついに幸運が彼に微笑みました。彼はケンブリッジ大学の教授のままで、造幣局の管理人のポストを獲得しました。 1699 年、彼の優れた業績が評価されて館長に任命され、教師を辞めてロンドンに行き、そこで亡くなるまで館長の職に留まりました。

王立協会会長に選出された1703年までに、ニュートンは名声の頂点に達していた。 1705年に彼はナイトの爵位を授与され、多額の給料を受け取り、広々としたアパートに住んでいましたが、いつものように人間としては孤独でした。 1725 年にニュートンは公職を辞し、1727 年にイングランドがペストに見舞われたとき、3 月 31 日に亡くなりました。 彼の葬儀の日は国民的な追悼の日となった。 その傑出した科学者はウェストミンスター寺院に埋葬された。

略歴 ウィキペディアより

お客様 アイザック・ニュートン（または ニュートン) (英語の Isaac Newton /ˈnjuːtən/、1642 年 12 月 25 日 - 1727 年 3 月 20 日 (イギリスで 1752 年まで施行されていたユリウス暦)、またはグレゴリオ暦では 1643 年 1 月 4 日 - 1727 年 3 月 31 日) -イギリスの物理学者、数学者、機械学、天文学者であり、古典物理学の創始者の一人。 古典力学の基礎となった万有引力の法則と力学の三法則を概説した基礎著作『自然哲学の数学的原理』の著者。 彼は微分積分学、色彩理論を開発し、現代の物理光学の基礎を築き、他の多くの数学理論と物理理論を作成しました。

早い時期

アイザック・ニュートンは南北戦争前夜、リンカンシャー州ウールズソープの村で生まれました。 ニュートンの父親は、小さいながらも成功した農家だったアイザック・ニュートン (1606-1642) ですが、生きて息子の誕生を見届けることはできませんでした。 少年は早生まれで病弱だったので、長い間あえて洗礼を施すことはできませんでした。 それでも彼は生き残り、洗礼を受け（1月1日）、父親を偲んでイサクと名付けられました。 ニュートンは、クリスマスに生まれたという事実を運命の特別な兆候であると考えました。 幼少期は健康状態が悪かったにもかかわらず、84歳まで生きた。

ニュートンは自分の家族が15世紀のスコットランド貴族に遡ると心から信じていたが、歴史家は1524年に彼の先祖が貧しい農民であったことを発見した。 16世紀の終わりまでに、家族は裕福になり、ヨーマン（地主）になりました。 ニュートンの父親は、当時500ポンドという多額の遺産と、野原と森林が占める数百エーカーの肥沃な土地を残しました。

1646 年 1 月、ニュートンの母ハンナ・アイスコー (1623-1679) が再婚しました。 彼女には63歳の未亡人である新しい夫との間に3人の子供がいたが、アイザックにはほとんど注意を払わなくなった。 少年の後援者は母方の叔父ウィリアム・アイスコーだった。 同時代の人々によると、ニュートンは子供の頃、物言わず、引きこもり、孤立しており、本を読んだり、日時計や水時計、水車などの技術的なおもちゃを作るのが大好きで、生涯を通じて孤独を感じていました。

彼の継父は 1653 年に亡くなり、彼の遺産の一部はニュートンの母親に移り、すぐに彼女によってアイザックの名前で登録されました。 母親は家に戻りましたが、最年少の3人の子供たちと大家族に注意を集中しました。 アイザックは依然として自分の思い通りにならなかった。

1655 年、12 歳のニュートンはグランサムの近くの学校に留学することになり、そこで薬剤師クラークの家に住んでいました。 すぐに少年は並外れた能力を発揮しましたが、1659年に母親のアンナは彼を屋敷に戻し、家の経営の一部を16歳の息子に任せようとしました。 この試みは成功しませんでした。アイザックは他のすべての活動よりも、本を読んだり、詩を書いたり、特にさまざまなメカニズムを設計したりすることを好みました。 この時、ニュートンの学校教師であるストークスがアンナに近づき、並外れた才能のある息子の教育を続けるよう説得し始めた。 この要請には、ウィリアム叔父とアイザックのグランサムの知人（薬剤師クラークの親戚）、ケンブリッジ・トリニティ・カレッジの会員であるハンフリー・バビントンも参加した。 彼らの努力の結集により、最終的には目標を達成しました。 1661 年、ニュートンは無事に学校を卒業し、ケンブリッジ大学で教育を続けました。

トリニティ カレッジ (1661-1664)

1661 年 6 月、18 歳のニュートンはケンブリッジに到着しました。 憲章によれば、彼はラテン語の知識に関する試験を受け、その後ケンブリッジ大学のトリニティ・カレッジ（ホーリー・トリニティ大学）に入学が認められたと知らされた。 ニュートンの 30 年以上の人生は、この教育機関と結びついています。

大学全体と同様に、大学も困難な時期を迎えていました。 イギリスでは王政が復活したばかり（1660年）で、チャールズ2世は大学のせいで支払いを頻繁に遅らせ、革命中に任命された教職員のかなりの部分を解雇した。 トリニティ・カレッジには学生、使用人、20人の物乞いを含む計400人が住んでおり、憲章によれば大学は彼らに対して施しをする義務があった。 教育プロセスは嘆かわしい状態にありました。

ニュートンは（おそらくバビントンの推薦により）授業料が請求されない「シザール」学生のカテゴリーに含まれていた。 当時の規範によれば、サイザーは大学でのさまざまな仕事を通じて、または裕福な学生にサービスを提供することによって教育費を支払う義務がありました。 彼の人生のこの時期に関する証拠となる文書や記憶はほとんど残っていない。 これらの年の間に、ニュートンの性格がついに形成されました-底に到達したいという願望、欺瞞、中傷、抑圧に対する不寛容、世間の名声に対する無関心。 彼にはまだ友達がいませんでした。

1664 年 4 月、ニュートンは試験に合格し、より高いカテゴリーの上級生に移りました ( 学者）、これにより彼は大学で勉強を続けるための奨学金を受ける資格を得ました。

ガリレオの発見にもかかわらず、ケンブリッジでは依然としてアリストテレスに従って自然科学と哲学が教えられていました。 しかし、ニュートンの現存するノートには、すでにガリレオ、コペルニクス、デカルト主義、ケプラー、ガッセンディの原子理論について言及されています。 これらのノートから判断すると、彼は（主に科学機器）を作り続け、光学、天文学、数学、音声学、音楽理論に熱心に取り組んでいました。 ルームメイトの回想録によると、ニュートンは食事と睡眠を忘れて一心不乱に勉強に打ち込んだという。 おそらく、あらゆる困難にもかかわらず、これはまさに彼自身が望んだ生き方だったのでしょう。

ニュートンの人生における 1664 年は、他にも多くの出来事がありました。 ニュートンは創造性の高まりを経験し、独立した科学活動を開始し、自然と人間の生活における未解決の問題の大規模なリスト (45 項目) を編集しました。 アンケート、緯度。 Quaedam philosophicae への質問)。 今後、同様のリストが彼のワークブックに複数回登場することになります。 同年3月、同大学に新設（1663年）された数学部門で、ニュートンの将来の友人で教師となる著名な数学者、アイザック・バロー34歳の新任教師による講義が始まった。 ニュートンの数学への関心は急速に高まりました。 彼は最初の重要な数学的発見、つまり任意の有理指数 (負の指数を含む) の二項展開を行い、それを通じて彼の主な数学的手法である関数の無限級数への展開に到達しました。 その年の終わりに、ニュートンは独身者になった。

ニュートンの研究を科学的にサポートし、インスピレーションを与えたのは物理学者、ガリレオ、デカルト、ケプラーでした。 ニュートンは、それらを世界の普遍的なシステムに結合することによって彼らの仕事を完成させました。 他の数学者や物理学者は、ユークリッド、フェルマー、ホイヘンス、ウォリス、そして彼の直接の教師であるバローなど、それほどではありませんが重要な影響を与えました。 ニュートンの学生ノートには、次のようなプログラムのフレーズがあります。

哲学においては、真実以外に主権者はあり得ません...私たちはケプラー、ガリレオ、デカルトの金の記念碑を建て、それぞれに「プラトンは友人であり、アリストテレスも友人ですが、主な友人は真実です」と書かなければなりません。

「ペストの時代」（1665-1667）

1664 年のクリスマスイブに、ロンドンの家々に赤い十字架が現れ始めました。これがペスト大流行の最初の目印でした。 夏までに、致命的な流行は大幅に拡大しました。 1665年8月8日、トリニティ・カレッジの授業は中止され、流行が終わるまでスタッフも解散した。 ニュートンは主要な本、ノート、楽器を携えてウールズソープの家に帰りました。

これらはイギリスにとって悲惨な年でした - 壊滅的な疫病（ロンドンだけで人口の5分の1が死亡）、オランダとの壊滅的な戦争、そしてロンドン大火。 しかし、ニュートンは科学的発見の重要な部分を「ペストの時代」の孤独な中で成し遂げました。 残されたメモから、23 歳のニュートンが関数の級数展開や後にニュートン・ライプニッツの公式と呼ばれるものなど、微分積分の基本的な方法にすでに精通していたことが明らかです。 一連の独創的な光学実験を行った後、彼は白色がスペクトルの色の混合であることを証明しました。 ニュートンは後にこの頃をこう回想している。

1665 年の初めに、私は近似級数の方法と、二項式のべき乗をそのような級数に変換するための規則を発見しました。11 月には、フラクションの直接法 [微分積分] を受け取りました。 翌年の 1 月に色彩理論を受け取り、5 月にはフラクションの逆法 [積分法] を始めました...この頃、私は青春の最高の時期を経験しており、数学と [ナチュラル] 哲学を、いつよりも大切に。

しかし、この数年間での彼の最も重要な発見は万有引力の法則でした。 その後、1686 年にニュートンはハレーに次のような手紙を書きました。

15 年以上前に書かれた論文 (正確な日付は言えませんが、いずれにせよ、オルデンブルクとの文通が始まる前のことです) で、私は太陽に向かう惑星の重力の逆二次比例を表現しました。距離に応じて、完全に正確ではありませんが、地球の重力と月の地球の中心に向かうconatus recedendi [努力]の正しい比率を計算しました。

ニュートンが言及した不正確さは、ニュートンが地球の寸法と重力加速度の大きさをガリレオの力学から取得し、重大な誤差を伴って与えられたという事実によって引き起こされました。 その後、ニュートンはピカードからより正確なデータを受け取り、最終的に彼の理論の真実性を確信しました。

ニュートンが木の枝から落ちるリンゴを観察して重力の法則を発見したという有名な伝説があります。 「ニュートンのリンゴ」は、ニュートンの伝記作家ウィリアム・ステュークリーによって初めて簡単に言及されました（著書『ニュートンの生涯の回想録』、1752 年）。

昼食後、天気が暖かくなったので、私たちは庭に出て、リンゴの木陰でお茶を飲みました。 彼（ニュートン）は、同じように木の下に座っているときに重力のアイデアを思いついたと私に話しました。 彼が瞑想的な気分になっていたとき、突然リンゴが枝から落ちました。 「なぜリンゴはいつも地面に対して垂直に落ちるのですか?」 - 彼は考えた。

この伝説はヴォルテールのおかげで有名になりました。 実際、ニュートンの著作集からわかるように、彼の万有引力理論は徐々に発展していきました。 別の伝記作家、ヘンリー・ペンバートンは、（リンゴには言及せずに）ニュートンの推論をより詳細に説明しています。「いくつかの惑星の周期と太陽からの距離を比較することによって、彼は…この力は、次のように二次比例で減少するはずであることを発見しました。」距離が伸びる。」 言い換えれば、ニュートンは、惑星の公転周期を太陽までの距離に関連付けるケプラーの第 3 法則から、（円軌道の近似において）重力の法則の「逆二乗公式」に正確に従っていることを発見しました。 ニュートンは、力学の法則が明らかになった後、重力の法則の最終的な公式を書き上げ、教科書に掲載されました。

これらの発見は、その後の多くの発見と同様に、発見されてから 20 ～ 40 年後に発表されました。 ニュートンは名声を追求しませんでした。 1670年、彼はジョン・コリンズに次のような手紙を書いた。 そうすれば知り合いが増えるかも知れませんが、私が最も避けたいのはまさにこれです。」 彼は、分析の基礎を概説した最初の科学的著作 (1666 年 10 月) を出版しませんでした。 それはわずか300年後に発見されました。

科学的名声の始まり (1667-1684)

1666 年 3 月から 6 月にかけて、ニュートンはケンブリッジを訪問しました。 しかし、夏に新たな疫病の波が発生し、彼は再び故郷に戻ることを余儀なくされました。 ようやく 1667 年の初めに流行は治まり、ニュートンは 4 月にケンブリッジに戻りました。 10月1日、彼はトリニティ・カレッジのフェローに選出され、1668年に修士となった。 彼には、住むための広々とした別の部屋が割り当てられ、給料（年間 2 ポンド）が割り当てられ、標準的な学問を週に数時間、誠実に一緒に勉強する学生グループが与えられました。 しかし、当時も後もニュートンは教師として有名になることはなく、彼の講義の出席率は低かった。

自らの立場を強化したニュートンはロンドンに赴き、その少し前の1660年にロンドン王立協会が創設された。この協会は著名な科学者による権威ある組織であり、最初の科学アカデミーの一つである。 王立協会の出版物は雑誌「Philosophical Transactions」でした。

1669 年、無限級数の展開を使用した数学的作品がヨーロッパで登場し始めました。 これらの発見の深さはニュートンの発見とは比較できませんでしたが、バローは生徒にこの問題における優先順位を修正するよう主張しました。 ニュートンは、自分の発見のこの部分について、短いながらもかなり完全な要約を書き、「無限の項をもつ方程式による分析」と名付けました。 バローはこの論文をロンドンに送った。 ニュートンはバローに対し、作品の作者の名前を明かさないように頼んだ（それでも彼は黙っていた）。 「分析」は専門家の間で広まり、英国内外である程度の名声を獲得しました。

同年、バローは国王の宮廷牧師への招待を受け入れ、教師を辞めた。 1669 年 10 月 29 日、26 歳のニュートンはトリニティ カレッジの数学と光学の「ルーカス教授」の後継者に選出されました。 この役職で、ニュートンはトリニティからその他のボーナスや奨学金に加えて、年間 100 ポンドの給与を受け取りました。 この新しいポストにより、ニュートンは自分の研究にもっと多くの時間を費やすことができました。 バローはニュートンに大規模な錬金術研究所を残した。 この時期、ニュートンは錬金術に真剣に興味を持ち、多くの化学実験を行いました。

同時に、ニュートンは光学と色彩理論の実験を続けました。 ニュートンは球面収差と色収差を研究しました。 それらを最小限に抑えるために、彼はレンズと凹面球面鏡の混合反射望遠鏡を構築し、自分で作って磨きました。 このような望遠鏡のプロジェクトは、ジェームズ グレゴリー (1663 年) によって最初に提案されましたが、この計画は実現されませんでした。 ニュートンの最初の設計 (1668 年) は失敗に終わりましたが、次の設計では、より慎重に磨かれた鏡が、サイズが小さいにもかかわらず、倍率 40 倍の優れた品質を実現しました。

新しい機器に関する噂はすぐにロンドンに伝わり、ニュートンは科学界に彼の発明を披露するよう招待されました。 1671年末から1672年の初めにかけて、リフレクターのデモンストレーションが国王の前で行われ、その後王立協会でも行われた。 このデバイスは世界中から高い評価を受けました。 この発明の実用的な重要性もおそらく役割を果たしました。天文観測は時間を正確に決定するのに役立ち、それは海上での航行に必要でした。 ニュートンは有名になり、1672 年 1 月に王立協会の会員に選出されました。 その後、改良された反射鏡が天文学者の主なツールとなり、その助けを借りて惑星天王星、他の銀河、赤方偏移が発見されました。

当初、ニュートンは王立協会の同僚とのコミュニケーションを重視しており、その中にはバローに加えて、ジェームズ・グレゴリー、ジョン・ウォリス、ロバート・フック、ロバート・ボイル、クリストファー・レン、その他英国科学の著名な人物が含まれていました。 しかし、すぐに退屈な争いが始まり、ニュートンはそれをあまり好みませんでした。 特に光の性質をめぐって騒々しい論争が巻き起こった。 それは、1672 年 2 月にニュートンがプリズムを用いた古典的な実験と色彩理論の詳細な説明を『哲学論文誌』に発表したことに始まりました。 フックは以前に自身の理論を発表していたが、ニュートンの結果には納得していないと述べた。 彼はニュートンの理論が「一般に受け入れられている見解に矛盾する」という理由でホイヘンスによって支持された。 ニュートンはわずか半年後に彼らの批判に応えたが、この時までに批判者の数は大幅に増加していた。

無能な攻撃の雪崩に、ニュートンは苛立ち、憂鬱になった。 ニュートンはオルデンバーグ協会の書記に対し、これ以上批判的な手紙を送らないように頼み、科学論争には巻き込まれないという将来の誓いを立てた。 彼は手紙の中で、自分の発見を出版しないか、それとも無愛想なアマチュア的な批判をはね返すことに時間とエネルギーのすべてを費やすかの選択を迫られていると不満を述べている。 結局、彼は最初の選択肢を選択し、王立協会からの辞任を発表しました（1673年3月8日）。 オルデンバーグが彼に留まるよう説得するのは困難ではなかったが、協会との科学的接触は長い間最小限に保たれた。

1673 年に 2 つの重要な出来事が起こりました。 第一に、王令により、ニュートンの旧友で後援者であるアイザック・バロウがトリニティに戻り、現在は大学の校長（「マスター」）となっている。 第二に、当時哲学者および発明家として知られていたライプニッツは、ニュートンの数学的発見に興味を持ちました。 無限級数に関するニュートンの 1669 年の著作を受け取り、深く研究した後、彼は独立して独自のバージョンの解析を開発し始めました。 1676年、ニュートンとライプニッツは手紙を交換し、その中でニュートンは自身の多くの手法を説明し、ライプニッツの質問に答え、まだ出版されていないさらに一般的な手法（一般的な微分積分​​法を意味する）の存在をほのめかした。 王立協会の事務局長ヘンリー・オルデンバーグは、イングランドの栄光のために、分析に関する数学的発見を出版するようニュートンに執拗に求めたが、ニュートンは、5年間別のテーマに取り組んできたため、気を散らされたくないと答えた。 ニュートンはライプニッツの次の手紙に返事をしなかった。 ニュートン版の分析に関する最初の簡単な出版物は 1693 年に初めて出版されましたが、このとき、ライプニッツ版はすでにヨーロッパ全土に広く普及していました。

1670 年代の終わりはニュートンにとって悲しいものでした。 1677 年 5 月、47 歳のバローが突然亡くなりました。 同年の冬、ニュートンの家で大火災が発生し、ニュートンの原稿アーカイブの一部が焼失した。 1677年9月、ニュートンを支持していた王立協会書記オルデンバーグが亡くなり、ニュートンに敵対的だったフックが新たな書記となった。 1679 年、母アンナが重病になりました。 ニュートンは自分のことをすべて放り出して彼女のところに来て、患者の世話に積極的に参加しましたが、母親の状態はすぐに悪化し、彼女は亡くなりました。 母とバローは、ニュートンの孤独を明るくしてくれた数少ない人々の一人でした。

「自然哲学の数学原理」（1684-1686）

科学史上最も有名な作品の 1 つであるこの作品の創作の歴史は、ハレー彗星の通過により天体力学への関心が高まった 1682 年に始まりました。 エドモンド・ハレーは、科学界で長年噂されていた「一般運動理論」を発表するようニュートンを説得しようとした。 ニュートンは、新たな科学論争や口論に巻き込まれたくなかったので、拒否した。

1684年8月、ハレーはケンブリッジに来て、自分、ミソサザイ、フックと重力の法則の公式から惑星の軌道の楕円率を導き出す方法について話し合ったが、その解決方法が分からなかったとニュートンに話した。 ニュートンはすでにそのような証明を持っていると報告し、11月に完成した原稿をハレーに送った。 彼は結果と方法の重要性をすぐに認識し、すぐに再びニュートンを訪ね、今度は彼の発見を出版するよう彼を説得することに成功しました。 1684 年 12 月 10 日、王立協会の議事録に次のような歴史的記述が掲載されました。

ハレー氏は...最近ケンブリッジでニュートン氏に会い、彼に興味深い論文「De motu」[動きについて]を見せました。 ハレー氏の希望に従い、ニュートンは当該論文を協会に送ることを約束した。

この本の制作は 1684 年から 1686 年にかけて行われました。 この数年間の科学者の親戚であるハンフリー・ニュートンとその助手の回想によれば、ニュートンは当初、錬金術の実験の合間に『プリンキピア』を執筆し、それに主な注意を払っていたが、次第に夢中になり、熱心に没頭したという。彼の人生の主要な本に取り組むことになりました。

この出版は王立協会からの資金で行われるはずでしたが、1686年の初めに協会は需要のない魚の歴史に関する論文を出版したため、予算が枯渇してしまいました。 その後、ハレーは出版費用を自分で負担すると発表した。 協会はこの寛大な申し出を感謝して受け入れ、部分的な補償としてハレーに魚の歴史に関する論文50冊を無料で提供しました。

ニュートンの著作は、おそらくデカルトの『哲学原理』(1644 年) との類推により、あるいは一部の科学史家によれば、デカルト主義者への挑戦として、「自然哲学の数学原理」(lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) と呼ばれていました。 、つまり、現代の言葉で言えば、「物理学の数学的基礎」です。

1686 年 4 月 28 日、『数学原理』の第 1 巻が王立協会に提出されました。 著者による編集を経て、全 3 巻が 1687 年に出版されました。 発行部数（約 300 部）は 4 年で完売しましたが、当時としては非常に早かったです。

物理的レベルでも数学的レベルでも、ニュートンの研究はすべての先任者の研究よりも質的に優れています。 そこにはアリストテレス的またはデカルト的形而上学が欠けており、その曖昧な推論と曖昧に定式化された、しばしば自然現象の突飛な「第一原因」が存在します。 たとえば、ニュートンは、重力の法則が自然界で作用するとは宣言していません。 厳密に証明するこの事実は、惑星とその衛星の動きの観察された写真に基づいています。 ニュートンの手法は、「仮説を立てずに」現象のモデルを作成し、十分なデータがあればその原因を探るというものです。 ガリレオから始まったこのアプローチは、古い物理学の終焉を意味しました。 自然の定性的な説明は定量的な説明に取って代わられ、本の重要な部分は計算、図、表で占められています。

ニュートンは著書の中で力学の基本概念を明確に定義し、質量、外力、運動量などの重要な物理量を含むいくつかの新しい概念を導入しました。 力学の 3 つの法則が定式化されます。 3 つのケプラー法則すべての重力の法則からの厳密な導出が与えられます。 ケプラーには知られていない天体の双曲軌道および放物線軌道も記載されていることに注意してください。 コペルニクスの地動説の真実は、ニュートンによって直接議論されていませんが、暗示されています。 太陽系の重心からの太陽の偏差も推定します。 言い換えれば、ニュートン系の太陽は、ケプラー系とは異なり、静止していませんが、一般的な運動法則に従います。 一般的な星系には彗星も含まれており、その軌道の種類は当時大きな論争を引き起こしました。

当時の多くの科学者によれば、ニュートンの重力理論の弱点は、この力の性質の説明が不足していることでした。 ニュートンは数学的装置のみを概説し、重力の原因とその物質担体については未解決の疑問を残しました。 デカルトの哲学で育った科学界にとって、これは異例で挑戦的なアプローチであり、18 世紀における天体力学の勝利の成功によってのみ、物理学者は一時的にニュートン理論との和解を余儀なくされました。 重力の物理的基礎は、一般相対性理論の出現により、わずか 2 世紀以上後に明らかになりました。

ニュートンは、当時の科学的厳密さの標準であるユークリッドの要素にできるだけ近い数学的装置と本書の一般的な構造を構築しました。 彼は意図的にほとんどどこでも数学的分析を使用しませんでした。新しい、珍しい方法を使用すると、提示された結果の信頼性が危険にさらされる可能性がありました。 しかし、この警告は、その後の世代の読者にとってニュートンの表現方法の価値を下げるものでした。 ニュートンの本は、新しい物理学に関する最初の研究であると同時に、数学的研究の古い方法を使用した最後の本格的な研究の 1 つでした。 ニュートンの信奉者は皆、すでに彼が作成した強力な数学的分析手法を使用していました。 ニュートンの研究の直接の最大の後継者は、ダランベール、オイラー、ラプラス、クレロー、ラグランジュでした。

行政活動 (1687-1703)

1687 年は、偉大な本の出版だけでなく、ニュートンとジェームズ 2 世の対立によっても特徴付けられました。 2月、国王は英国におけるカトリックの回復を目指す路線を一貫して追求し、ケンブリッジ大学に対しカトリック修道士アルバン・フランシスに修士号を授与するよう命じた。 大学の指導者らは法律を破りたくなかったし、国王を怒らせたくもなかったので躊躇した。 すぐに、ニュートンを含む科学者の代表団が、無礼さと残虐さで知られる首席判事ジョージ・ジェフリーズ卿への報復のために呼び出された。 ニュートン氏は大学の自治を損なういかなる妥協にも反対し、代表団に原則的な立場を取るよう説得した。 その結果、大学の副学長は解任されたが、国王の願いは果たされることはなかった。 ニュートンは近年の手紙の中で、自身の政治原則を次のように概説した。

すべての正直者は、神と人間の法則に従って、王の合法的な命令に従う義務があります。 しかし、法律ではできないことを要求するよう陛下が勧告されているのであれば、その要求が無視されても誰も苦しむべきではない。

1689 年、ジェームズ 2 世が打倒された後、ニュートンはケンブリッジ大学から初めて国会議員に選出され、そこに 1 年余り在職しました。 2 回目の選挙は 1701 年から 1702 年に行われました。 彼が一度だけ下院で発言し、隙間風を避けるために窓を閉めるよう求めたという有名な逸話がある。 実際、ニュートンはすべての事柄に取り組むのと同じ誠実さで議会の職務を遂行した。

1691年頃、ニュートンは重病を患った（最も可能性が高いのは化学実験中に毒殺された可能性が高いが、過労、重要な結果の損失を招いた火災後のショック、加齢に伴う病気など、別のバージョンもある）。 彼に近い人々は彼の正気を恐れた。 この時期に残された数少ない彼の手紙は精神障害を示しています。 ニュートンの健康が完全に回復したのは 1693 年の終わりになってからでした。

1679 年、ニュートンはトリニティで、科学と錬金術を愛する 18 歳の貴族、チャールズ モンタギュー (1661-1715) に会いました。 ニュートンはおそらくモンタギューに強い印象を残した。なぜなら、1696年に王立協会会長兼大蔵大臣（つまりイギリスの大蔵大臣）となったハリファックス卿が、ニュートンを番人に任命するよう国王に提案したからである。造幣局の。 国王は同意し、1696 年にニュートンはこの立場に就き、ケンブリッジを離れロンドンに移りました。

まず、ニュートンは、過去30年間にわたってコイン製造の技術を徹底的に研究し、事務処理を整理し、会計をやり直しました。 同時に、ニュートンは精力的かつ巧みにモンタギューの通貨改革に貢献し、前任者によって徹底的に無視されていた英国の通貨制度への信頼を回復しました。 この時代のイギリスでは、ほぼもっぱら粗悪なコインが流通しており、かなりの量の偽造コインが流通していました。 銀貨の端をトリミングすることは広く普及しましたが、新しい鋳造のコインは大量に再鋳され、海外に輸出され、箱の中に隠されていたため、流通するやいなや姿を消しました。 この状況において、モンタギューは、英国で流通しているすべての硬貨を再鋳造し、切り取られた硬貨の流通を禁止することによってのみ状況を変えることができるという結論に達し、そのためには王立造幣局の生産性を大幅に向上させる必要がありました。 これには有能な管理者が必要であり、ニュートンはまさにそのような人物となり、1696 年 3 月に造幣局の管理人の地位に就きました。

1696 年のニュートンの精力的な活動のおかげで、イングランドの各都市、特にチェスターに造幣局の支店ネットワークが構築され、ニュートンは友人のハレーを支店長に任命し、銀貨の生産量を増やすことが可能になりました。 8回。 ニュートンは、刻印のある刃の使用を硬貨鋳造技術に導入し、その後、犯罪による金属の研磨はほとんど不可能になりました。 2 年間にわたって、古くて劣った銀貨は流通から完全に回収され、再鋳造され、需要に応えるために新しい貨幣の生産が増加し、その品質が向上しました。 以前は、このような改革中、国民は重さによって古いお金を両替する必要があり、その後、現金の量は個人（私的および合法的）および国全体の両方で減少しましたが、利子とローンの義務は同じままであり、それが経済の発展の理由でした。停滞が始まった。 ニュートンは貨幣を額面で交換することを提案し、これによりこれらの問題は回避され、その後の避けられない資金不足は他国（特にオランダ）からの融資を受けることで補われ、インフレは急激に低下したが、対外公的債務は年々増加した。世紀半ばの英国史上前例のないレベルのサイズ。 しかし、この時期に顕著な経済成長が起こり、そのために国庫への税負担が増加し（フランスには2.5倍の人口が住んでいたにもかかわらず、フランスと同等の規模でした）、これにより国の借金は増加しました。徐々に返済されていきました。

1699 年に硬貨の再鋳造が完了し、明らかに彼の功績への褒美として、この年、ニュートンは造幣局の管理者 (「マスター」) に任命されました。 しかし、造幣局長官の正直で有能な人物は誰にとっても適した人物ではありませんでした。 設立当初から苦情と非難がニュートンに降り注ぎ、検査委員会が絶えず現れた。 結局のところ、多くの非難はニュートンの改革に腹を立てた偽造者からのものでした。 ニュートンは原則として中傷には無関心だったが、それが自分の名誉や評判に影響を与える場合は決して許さなかった。 彼は個人的に数十件の捜査に関与し、100人以上の偽造者が追跡され有罪判決を受けた。 悪化する状況がなければ、彼らは北米の植民地に送られることがほとんどだったが、数人の指導者が処刑された。 イギリスでは偽造硬貨の数が大幅に減少しました。 モンタギューは回想録の中で、ニュートンが示した並外れた行政能力を高く評価し、改革の成功を確実なものとした。 したがって、科学者によって実行された改革は経済危機を防止しただけでなく、数十年後には国の幸福の大幅な増加にもつながりました。

1698年4月、ロシア皇帝ピョートル1世は「大大使館」の期間中に造幣局を3回訪問した。 残念ながら、彼の訪問とニュートンとのコミュニケーションの詳細は保存されていません。 しかし、1700年にイギリスと同様の通貨改革がロシアでも実施されたことが知られている。 そして 1713 年、ニュートンは『プリンキピア』第 2 版の最初の 6 部をロシアのピョートル皇帝に送りました。

ニュートンの科学的勝利は、1699 年の 2 つの出来事によって象徴されました。1 つはニュートンの世界システムの教育がケンブリッジで始まり (1704 年からはオックスフォードで)、もう 1 つはデカルト反対派の本拠地であるパリ科学アカデミーがニュートンを外国会員に選出したことです。 この間ずっと、ニュートンはまだトリニティ・カレッジの会員および教授としてリストされていたが、1701年12月に彼は正式にケンブリッジのすべての役職を辞任した。

1703年、王立協会会長ジョン・サマーズ卿は、5年間の会長職中に協会の会合に2回しか出席せずに死去した。 11月、ニュートンは後継者に選出され、残りの生涯、つまり20年以上にわたり協会を統治した。 前任者とは異なり、彼はすべての会議に個人的に出席し、英国王立協会が科学界で名誉ある地位を占めるようあらゆる努力をしました。 協会の会員数は増加し（ハレーに加えて、ドゥニ・パパン、アブラハム・ドゥ・モアブル、ロジャー・コーツ、ブルック・テイラーがその名に挙げられます）、興味深い実験が実施され議論され、雑誌記事の質が大幅に向上しました。財政問題は軽減されました。 協会は有給の秘書と（フリート・ストリートにある）専用の住居を取得し、ニュートンは引っ越し費用を自腹で支払った。 この間、ニュートンはさまざまな政府委員会にコンサルタントとして頻繁に招待され、将来の英国女王となるキャロライン王女は宮殿で彼と哲学的、宗教的な話題について何時間も話し合った。

ここ数年

1704 年にモノグラフ「光学」が出版され (最初は英語で)、これが 19 世紀初頭までのこの科学の発展を決定づけました。 それには付録「曲線の求積について」が含まれており、これはニュートン版の数学的解析の最初でかなり完全なプレゼンテーションです。 実際、これはニュートンの自然科学に関する最後の著作ですが、ニュートンは 20 年以上生きました。 彼が残した図書館の目録には主に歴史と神学に関する書籍が含まれており、ニュートンはこれらの探求に残りの人生を捧げました。 ニュートンは造幣局の管理者のままであった。このポストは監督官の職とは異なり、彼に多くの活動を要求しなかったためである。 彼は週に2回造幣局に行き、週に1回は王立協会の会合に出席しました。 ニュートンはイングランドの外へ旅行したことはありません。

1705 年、アン女王はニュートンにナイトの称号を与えました。 これから彼は アイザック・ニュートン卿。 英国史上初めて、科学的功績に対してナイトの称号が授与されました。 次にそれが起こったのは1世紀以上後だった（1819年、ハンフリー・デイビーを参照）。 しかし、一部の伝記作家は、女王は科学的動機ではなく、政治的動機によって導かれた、と信じている。 ニュートンは自分の紋章とあまり信頼できない家系を取得しました。

1707 年、ニュートンの代数学講義集「Universal Arithmetic」が出版されました。 その中で提示された数値手法は、新しい有望な分野である数値解析の誕生を示しました。

1708年、ライプニッツとの公然の優先権争いが始まり、そこには君臨する人物さえも巻き込まれた。 二人の天才のこの争いは科学に多大な損害を与えた。イギリスの数学学校は間もなく 1 世紀にわたって活動を縮小し、ヨーロッパの数学学校はニュートンの優れたアイデアの多くを無視し、ずっと後になって再発見した。 ライプニッツの死 (1716 年) でさえ、紛争は消滅しませんでした。

ニュートンの『プリンキピア』の初版は長い間完売していた。 改訂と増補を加えた第 2 版を準備するためのニュートンの長年の努力は、1710 年に成功を収め、新版の第 1 巻が出版されました (最後の第 3 巻は 1713 年)。 最初の発行部数 (700 部) は明らかに不十分であることが判明し、1714 年と 1723 年に追加印刷されました。 第 2 巻を完成させるとき、例外として、ニュートンは理論と実験データの間の矛盾を説明するために物理学に戻らなければなりませんでしたが、すぐにジェットの流体力学的圧縮という大きな発見をしました。 この理論は実験とよく一致しました。 ニュートンは、デカルト主義の反対派が惑星の運動を説明しようとした「渦理論」を痛烈に批判する指示を本の最後に追加しました。 「実際どうなの？」という当然の質問に、 この本は、有名で正直な答えに従っています。「現象から重力の性質の原因を推測することはまだできていません。私は仮説を立てません。」

1714 年 4 月、ニュートンは金融規制に関する自身の経験を要約し、「金と銀の価値に関する観察」という論文を財務省に提出しました。 この記事には、貴金属の価格を調整するための具体的な提案が含まれていました。 これらの提案は部分的に受け入れられ、これは英国経済に有益な影響を与えました。

ニュートンは死の直前、政府の支援を受けた大手商社サウスシー・カンパニーによる金融詐欺の被害者の一人となった。 彼は同社の証券を多額で購入し、王立協会による買収も主張した。 1720 年 9 月 24 日、会社の銀行は破産を宣言しました。 姪のキャサリンさんは、ニュートンが2万ポンド以上体重を落とし、その後天体の動きは計算できるが、群衆の狂気の度合いは計算できないと宣言したことをメモの中で回想している。 しかし、多くの伝記作家は、キャサリンが本当の損失を意味したのではなく、期待された利益を受け取ることができなかったことを信じています。 会社の破産後、ニュートンは英国王立協会に対し、私腹を肥やして損失を補償することを申し出たが、その申し出は拒否された。

ニュートンは晩年を古代王国年表の執筆に費やし、約 40 年間取り組んだほか、1726 年に出版されたプリンキピアの第 3 版の準備にも取り組みました。 第 2 版とは異なり、第 3 版の変更は軽微であり、主に新しい天文観測の結果が含まれており、14 世紀以降に観測された彗星に関するかなり包括的なガイドが含まれています。 とりわけ、ハレー彗星の計算された軌道が提示され、示された時刻 (1758 年) での再出現により、(当時故人だった) ニュートンとハレーの理論計算が明確に確認されました。 当時の科学出版物としては、この本の発行部数は 1,250 部と膨大なものと考えられます。

1725 年、ニュートンの健康状態が著しく悪化し始め、ロンドンからそれほど遠くないケンジントンに移り、1727 年 3 月 20 日 (同 31 日) 夜、睡眠中に亡くなりました。彼は書面による遺言を残していませんでしたが、残しました。死の直前に彼の莫大な財産のかなりの部分を残さず、近親者に引き渡した。 ウェストミンスター寺院に埋葬された。 ヴォルテールの手紙によると、フェルナンド・サバテルはニュートンの葬儀について次のように述べている。

ロンドン全土がそれに参加した。 遺体はまず立派な霊柩車に乗せられ、両脇に巨大なランプが置かれて公開され、その後ウェストミンスター寺院に移送され、ニュートンは国王や著名な政治家らに埋葬された。 葬儀の行列の先頭には大法官がおり、王室大臣全員がそれに続いた。

個人的な資質

キャラクターの特性

ニュートンに同情する人々でさえ、ニュートンにはさまざまな特質があると考えることが多いため、ニュートンの心理的描写を描くのは困難です。 また、英国におけるニュートン崇拝も考慮に入れなければなりません。回想録の著者らは、彼の本性における真の矛盾を無視して、この偉大な科学者に考えられるすべての美徳を与えるよう強要しました。 さらに、ニュートンの性格は、人生の終わりまでに、以前は彼の特徴ではなかった善良な性格、見下し、社交性などの特性を獲得しました。

外見上、ニュートンは背が低く、がっしりとした体格で、ウェーブのかかった髪をしていた。 彼はほとんど病気にならず、老年になるまで太い髪（40歳のときからすでに完全に白髪になっていた）と歯を1本を除いてすべて保った。 私は軽度の近視ではありましたが、眼鏡を一度も使用したことがありませんでした（他の情報源によると、ほとんどしたことがありません）。 彼は笑ったりイライラしたりすることはほとんどなく、彼のジョークやその他のユーモアのセンスの現れについての言及はありません。 金融取引においては、彼は慎重で倹約家でしたが、けちではありませんでした。 結婚したことがない。 彼は通常、内なる深い集中状態にあり、それが彼がしばしば放心状態を示した理由です。たとえば、ある時、客人を招待したときに、彼はワインを取りに食料庫に行きましたが、その時、科学的な考えが彼に思いつき、急いでしまいました。オフィスに行ったきり、客のところには戻らなかった。 彼は、絵を上手に描く方法を知っていましたが、スポーツ、音楽、芸術、演劇、旅行には無関心でした。 彼の助手は次のように回想している。「彼は自分に休息や息抜きを一切許さなかった…[科学]に費やさない時間はすべて無駄だと考えていた…食事と睡眠で時間を無駄にする必要性をとても悲しんでいたと思う。 」 ここまで述べてきましたが、ニュートンは日常の実用性と常識を組み合わせることができ、それは造幣局と王立協会の経営の成功にはっきりと現れています。

ピューリタンの伝統の中で育ったニュートンは、自分自身に多くの厳格な原則と自制心を確立しました。 そして彼は、自分が許せないことを他人にも許そうとはしませんでした。 これが彼の多くの葛藤の根源です。 彼は親戚や多くの同僚に温かく接しましたが、親しい友人はおらず、他人との付き合いも求めず、よそよそしい態度をとっていました。 同時に、ニュートンは他人の運命に冷酷で無関心ではありませんでした。 異母妹アンナの死後、彼女の子供たちが支援手段を失ったとき、ニュートンは未成年の子供たちに手当を割り当て、後にアンナの娘キャサリンを自分の世話にし​​ました。 彼は常に他の親戚を助けました。 「彼は倹約家で賢明であると同時に、お金に対して非常に自由で、困っている友人を押しつけがましくなくいつでも助けようとしていました。 彼は若者に対して特に気高い態度をとります。」 スターリング、マクローリン、天文学者のジェームス・パウンドなど、多くの英国の有名な科学者は、科学者としてのキャリアの初期にニュートンが与えてくれた援助を深い感謝とともに思い出しました。

紛争

ニュートンとフック

1675 年、ニュートンは光の性質に関する新しい研究と推測を記載した論文を協会に送りました。 ロバート・フックは会議で、この論文の中で価値のあるものはすべて、フックが以前に出版した著書『Micrography』ですでに入手可能であると述べた。 私的な会話の中で、彼はニュートンを盗作で非難した。「私はニュートン氏が衝撃と波についての私の仮説を使用したことを示しました」（フックの日記より）。 フックは、彼が同意しなかったものを除いて、光学分野におけるニュートンのすべての発見の優先順位に異議を唱えました。 オルデンバーグはすぐにこれらの告発についてニュートンに知らせ、ニュートンはそれらをほのめかしだとみなした。 今度は紛争は解決され、科学者たちは調停書を交換しました（1676年）。 しかし、その瞬間からフックの死 (1703 年) まで、ニュートンは膨大な量の資料を蓄積したにもかかわらず、光学に関する著作を出版しませんでした。それを古典的なモノグラフ『光学』 (1704 年) として体系化しました。

もう 1 つの優先紛争は、重力の法則の発見に関連したものでした。 1666 年に遡り、フックは、惑星の運動は、太陽への引力による太陽への落下と、惑星の軌道に接する慣性による運動の重ね合わせであるという結論に達しました。 彼の意見では、この動きの重ね合わせが、太陽の周りを回る惑星の軌道の楕円形を決定します。 しかし、彼はこれを数学的に証明できず、1679 年にニュートンに手紙を送り、この問題の解決への協力を申し出ました。 この手紙には、太陽への引力は距離の二乗に反比例して減少するという仮定も述べられていました。 これに応えて、ニュートンは、以前に惑星の運動の問題に取り組んでいたが、これらの研究を放棄したと述べた。 実際、その後発見された文書が示すように、ニュートンは 1665 年から 1669 年に惑星の運動の問題に取り組み、その際にケプラーの第 3 法則に基づいて、「惑星が太陽から遠ざかる傾向は逆に進むだろう」と確立しました。太陽からの距離の二乗に比例します。」 しかし、当時彼は、惑星の軌道が太陽への引力と遠心力の等しい結果だけによるものであるという考えをまだ十分に発展させていませんでした。

その後、フックとニュートンの間の文通は中断された。 フックは、逆二乗則に従って減少する力の影響下で惑星の軌道を構築する試みに戻りました。 しかし、これらの試みも失敗に終わりました。 一方、ニュートンは惑星運動の研究に戻り、この問題を解決しました。

ニュートンが『プリンキピア』の出版準備をしていたとき、フックはニュートンに対し、重力の法則に関するフックの優先順位を序文に明記するよう要求した。 ニュートンは、ブリアルド、クリストファー・レン、そしてニュートン自身がフックよりも前に独立して同じ公式に到達したと反論した。 紛争が勃発し、両者の科学者の命は大きく損なわれました。

現代の作家はニュートンとフックの両方に敬意を表しています。 フックの優先事項は、逆二乗則と慣性による運動による太陽への落下の重ね合わせによる惑星の軌道を構築する問題を定式化することです。 この問題の解決を完了するようニュートンに直接促したのはフックの手紙だった可能性もあります。 しかし、フック自身は問題を解決できず、重力の普遍性についても推測しませんでした。 S.I.ヴァヴィロフによれば、

フックがほぼ 20 年間にわたって表現してきた、惑星の運動と重力に関する仮説と考えをすべて 1 つに結合すると、不確実かつわずかな証拠でしか表現されていないニュートンの「原理」の主要な結論のほぼすべてに遭遇することになります。 -ベースのフォーム。 問題を解決することなく、フックは答えを見つけました。 同時に、私たちの目の前にあるものは決して偶然の考えではなく、間違いなく長年の努力の成果です。 フックは、事実の迷宮の中で自然の真の関係と法則を識別する実験物理学者のような見事な推測を持っていました。 私たちはファラデーの科学史において、実験者の同様の稀な直観に遭遇しますが、フックとファラデーは数学者ではありませんでした。 彼らの仕事はニュートンとマクスウェルによって完成されました。優先順位をめぐるニュートンとの目的のない争いはフックの輝かしい名前に影を落としましたが、ほぼ 3 世紀を経て、歴史がそれぞれの報いを受ける時が来ました。 フックはニュートンの『数学原理』の真っすぐで非の打ちどころのない道をたどることはできませんでしたが、その痕跡はもう見つかりませんが、回り道をしてそこに到達しました。

その後、ニュートンとフックの関係は緊張したままとなった。 たとえば、ニュートンが六分儀の新しい設計を協会に提出したとき、フックはすぐに、そのような装置は30年以上前に発明したと述べました（ただし、六分儀を作ったことはありませんでした）。 それにもかかわらず、ニュートンはフックの発見の科学的価値を認識しており、彼の「光学」の中で、今は亡き敵について何度か言及しました。

ニュートンに加えて、フックは空気ポンプの改良を私物化したとしてロバート・ボイルを非難したロバート・ボイルを含む他の多くの英国および大陸の科学者と優先的に争ったほか、オルデンバーグ王立協会の書記ともオルデンバーグの助けがあったと主張して争った。ホイヘンスはフックのアイデア時計を盗みました。

ニュートンがフックの唯一の肖像画の破壊を命じたとされる通説については、以下で説明します。

ニュートンとフラムスティード

英国の傑出した天文学者であるジョン・フラムスティードは、フラムスティードがまだ学生でニュートンが修士だったころ、ケンブリッジでニュートンと出会った（1670年）。 しかし、すでに1673年、ニュートンとほぼ同時に、フラムスティードも有名になりました。彼は優れた品質の天文表を出版し、そのために国王は彼に個人的な聴衆と「王立天文学者」の称号を授与しました。 さらに国王はロンドン近郊のグリニッジに天文台を建設し、それをフラムスティードに移転するよう命じた。 しかし、王は天文台に設備を整えるための資金は不必要な出費であると考え、フラムスティードの収入のほぼすべてが機器の製造と天文台の経済的需要に充てられました。

当初、ニュートンとフラムスティードの関係は友好的でした。 ニュートンはプリンキピアの第 2 版を準備中で、月の運動理論を構築し (彼が望むように) 確認するために、月の正確な観察が緊急に必要でした。 初版では、月や彗星の運動理論は満足のいくものではありませんでした。 これはニュートンの重力理論の確立にとっても重要でしたが、この理論は大陸のデカルト主義者によって厳しく批判されました。 フラムスティードは要求されたデータを喜んで提供し、1694 年にニュートンはフラムスティードに、計算データと実験データの比較により実質的な一致が示されたことを誇らしげに伝えました。 いくつかの手紙の中で、フラムスティードは、観察を使用する場合、ニュートンに、フラムスティードの優先事項を規定するよう緊急に求めた。 これは主にフラムスティードが気に入らず、科学的不正を疑っているハレーに当てはまったが、ニュートン自身に対する信頼の欠如を意味する可能性もある。 フラムスティードの手紙には怒りが表れ始めている。

私も同意します。ワイヤーは、それを製造する金よりも高価です。 しかし、私はこの金を集め、きれいにして洗いました。そして、あなたがそれを簡単に受け取ったからといって、あなたが私の援助をそれほど価値がないと考える勇気はありません。

この公然とした対立はフラムスティードからの手紙から始まり、その中でフラムスティードはニュートンに提供したデータの一部に多くの系統的誤りを発見したと申し訳なさそうに報告した。 これによりニュートンの月理論が危うくなり、計算のやり直しが余儀なくされ、残ったデータに対する信頼も揺らいだ。 不正を嫌うニュートンは極度にイライラし、その間違いはフラムスティードによって意図的に持ち込まれたのではないかとさえ疑った。

1704年、ニュートンはフラムスティードを訪問し、その時までに新しく極めて正確な観測データを受け取っていて、このデータを伝えてほしいと頼んだ。 その見返りに、ニュートンはフラムスティードの主著であるグレート・スター・カタログの出版を手伝うことを約束した。 しかし、フラムスティードは 2 つの理由から遅れ始めました。1 つはカタログがまだ完全に準備できていないこと、もう 1 つはニュートンを信頼しておらず、彼の貴重な観察結果が盗まれることを恐れたということです。 フラムスティードは提供された経験豊富な計算機を使用して星の位置を計算する作業を完了しましたが、ニュートンは主に月、惑星、彗星に興味を持っていました。 ついに 1706 年にこの本の印刷が始まりましたが、痛風に苦しみ、ますます疑心暗鬼になったフラムスティードは、印刷が完了するまで封印された本を開けないようニュートンに要求しました。 緊急にデータが必要だったニュートンは、この禁止事項を無視して、必要な値を書き留めました。 緊張が高まりました。 フラムスティードは、軽微な間違いを個人的に正そうとしたとしてニュートンと対峙した。 本の印刷は非常に遅かった。

財政難のため、フラムスティードは会費を支払えず、王立協会から追放された。 新たな打撃は女王によって与えられ、女王は明らかにニュートンの要請を受けて、天文台の管理機能を協会に移管した。 ニュートンはフラムスティードに最後通牒を突きつけた。

あなたは不完全なカタログを提出しましたが、そのカタログには多くの欠落があり、求められていた星の位置も示されておらず、現在、カタログの提供ができずに印刷が中止されていると聞いています。 したがって、カタログの最後をアーバスノット博士に送るか、少なくとも印刷を続行できるようにカタログを完成させるために必要な観察結果を彼に送ることが求められます。

ニュートン氏はまた、これ以上の遅れは女王陛下の命令への不服従とみなされると脅迫した。 1710年3月、フラムスティードは不正と敵の陰謀について激しく訴えたにもかかわらず、カタログの最後のページを手渡し、1712年の初めに「天の歴史」と題された第1巻が出版された。 そこにはニュートンが必要としたすべてのデータが含まれており、1年後、より正確な月の理論を記載したプリンキピアの改訂版もすぐに登場しました。 執念深いニュートンは、その版にはフラムスティードへの感謝の意を一切記載しておらず、初版に存在した彼への言及はすべて取り消し線を引いた。 これに応じて、フラムスティードは売れ残った 300 部のカタログをすべて暖炉で焼き、今度は自分の好みに合わせて第 2 版の準備を始めました。 彼は 1719 年に亡くなりましたが、妻と友人の努力により、英国天文学の誇りであるこの素晴らしい出版物が 1725 年に出版されました。

ニュートンとライプニッツ

科学史家たちは、現存する文書から、ニュートンが 1665 ～ 1666 年に微分積分法を作成したが、それを発表したのは 1704 年であることを発見しました。 ライプニッツは独自の微積分法を (1675 年から) 独自に開発しましたが、彼の考えの最初のきっかけはおそらく、ニュートンが既にそのような微積分法を持っていたという噂や、イギリスでの科学的な会話やニュートンとの文通から来たものと思われます。 ニュートンとは異なり、ライプニッツはすぐに自分のバージョンを出版し、その後、ヤコブおよびヨハン・ベルヌーイとともに、この画期的な発見をヨーロッパ中に広く広めました。 大陸のほとんどの科学者は、ライプニッツが分析を発見したことを疑いませんでした。

愛国心を訴える友人たちの説得に耳を傾けたニュートンは、『原理』の第 2 巻（1687 年）で次のように述べました。

私は約10年前に非常に熟練した数学者ライプニッツ氏と交換した手紙の中で、有理項と有理項の両方に同様に適用できる、最大値と最小値を決定し、接線を引き、同様の質問を解く方法があることを彼に伝えました。そして私は次の文の文字を並べ替えることでその方法を隠しました。「任意の数の電流量を含む方程式が与えられたとき、磁束を求め、その逆も同様です。」 最も有名な人は私に答えて、自分もそのような方法を攻撃し、彼の方法を教えてくれましたが、それは私の方法とほとんど違いがなく、公式の用語と概要だけが異なることが判明しました。

私たちのウォリスは、出版されたばかりの彼の『代数』に、私がかつてあなたに書いた手紙の一部を書き加えました。 同時に彼は、当時私が文字を並べ替えてあなたに隠していた方法を公に述べるように要求しました。 できるだけ短くしました。 あなたにとって不快なことを何も書いていないことを願っていますが、もしそのようなことが起こった場合は、お知らせください。私にとって数学的な発見よりも友達の方が大切なのですから。

ニュートンの分析に関する最初の詳細な出版物 (『光学』の数学付録、1704 年) がライプニッツの雑誌「Acta eruditorum」に掲載された後、ニュートンを侮辱するような言及を伴う匿名の書評が掲載されました。 このレビューは、新しい微積分の著者がライプニッツであることを明確に示しました。 ライプニッツ自身は自分が書評を書いたことを強く否定したが、歴史家はライプニッツの手書きで書かれた草稿を発見することができた。 ニュートンはライプニッツの論文を無視したが、彼の学生たちは憤慨して反応し、その後「数学史上最も恥ずべき争い」である全ヨーロッパ優先戦争が勃発した。

1713年1月31日、王立協会はライプニッツから和解的な定式化を含む手紙を受け取った。ライプニッツは、ニュートンが「我々と同様の一般原則に基づいて」独自に分析に到達したことに同意した。 怒ったニュートンは、優先順位を明確にするために国際委員会の設立を要求した。 委員会はそれほど時間は要らなかった。1か月半後、オルデンブルクとのニュートンの書簡やその他の文書を研究した後、委員会は全会一致でニュートンの優先順位を認め、言葉遣い的には今回はライプニッツを攻撃するものとなった。 委員会の決定は、すべての裏付け文書が添付された状態で協会の議事録に掲載されました。 これに応えて、1713年の夏から、ライプニッツの優先権を擁護し、「ニュートンは他人に属する名誉を自分に傲慢にしている」と主張する匿名のパンフレットがヨーロッパに溢れた。 パンフレットはまた、ニュートンがフックとフラムスティードの結果を盗んだと非難した。 ニュートンの友人たちは、ライプニッツ自身を盗作で告発した。 彼らの解釈によると、ライプニッツはロンドン滞在中（1676年）、王立協会でニュートンの未発表の著作や書簡に知り合い、その後ライプニッツはそこで表現された考えを出版し、自分のものとして伝えたという。

戦争は 1716 年 12 月まで衰えることなく続き、コンティ修道院長 ( アントニオ・スキネラ・コンティ）ニュートンに「ライプニッツは死んだ。論争は終わった。」と告げた。

科学活動

物理学と数学の新時代はニュートンの研究に関連しています。 彼は、一方では実験データに基づいて、他方では自然の定量的かつ数学的記述に基づいて、ガリレオによって始められた理論物理学の創造を完了しました。 数学では強力な分析手法が登場しています。 物理学において、自然を研究する主な方法は、自然プロセスの適切な数学モデルを構築し、新しい数学的装置の全能力を体系的に使用してこれらのモデルを集中的に研究することです。 その後何世紀にもわたって、このアプローチが非常に有益であることが証明されました。

哲学と科学的手法

ニュートンは、科学理論を構築する際には、まず「心の識別力」を利用して問題の「根本原因」を見つけなければならないと規定した、17世紀末に流行したデカルトとその追随者たちのアプローチを断固として拒否した。研究中の現象。 実際には、このアプローチは、実験による検証に適さない「物質」や「隠された特性」に関する突飛な仮説の定式化につながることがよくありました。 ニュートンは、「自然哲学」（つまり物理学）では、信頼できる実験から直接得られ、その結果を一般化するような仮定（「原理」、現在は「自然法則」という名前が好まれています）のみが許容されると信じていました。 彼は、実験によって十分に実証されていない仮説を仮定と呼びました。 「現象から演繹されないものはすべて仮説と呼ばれるべきです。 形而上学的、物理的、機械的、隠された特性に関する仮説は、実験哲学には存在しません。」 原理の例としては、重力の法則とプリンキピアの力学 3 法則があります。 「原則」という言葉（ プリンキピア・マセマティカ、伝統的に「数学的原理」と訳される）は、彼の主な本のタイトルにも含まれています。

ニュートンはパルディスに宛てた手紙の中で、「科学の黄金律」を次のように定式化しました。

哲学する最良かつ最も安全な方法は、まず物事の性質を熱心に研究し、実験によってその性質を確立し、それから徐々にこれらの性質を説明する仮説に進むことであるように私には思えます。 仮説は物事の特性を説明する場合にのみ役立ちますが、実験によって明らかになった限界を超えてこれらの特性を決定する責任を負わせる必要はありません...結局のところ、新しい困難を説明するために多くの仮説を発明することができます。

このアプローチは、思弁的な空想を科学の外に置いただけでなく（たとえば、電磁現象を説明したとされる「微妙な物質」の性質についてのデカルト主義者の推論）、その根本原因となる現象の数学的モデル化を可能にしたため、より柔軟で実りあるものとなりました。原因はまだ発見されていませんでした。 これが重力と光の理論で起こったことです。それらの性質はずっと後になって明らかになり、何世紀にもわたって成功を収めてきたニュートンモデルの使用を妨げることはありませんでした。

「私は仮説を発明しません」（緯度仮説はフィンゴではありません）という有名なフレーズは、もちろん、ニュートンが経験によって明確に確認されている場合の「最初の原因」を見つけることの重要性を過小評価していたという意味ではありません。 実験から得られた一般原理とその結果も実験テストを受ける必要があり、その結果、原理の調整や変更が生じる可能性があります。 「物理学の難しさは、運動現象から自然の力を認識し、その力を使って他の現象を説明することにあります。」

ニュートンは、ガリレオと同様に、機械的運動がすべての自然過程の根底にあると信じていました。

力学やその他の自然現象の原理から推測することが望ましいでしょう...これらすべての現象は、まだ未知の理由により、物体の粒子がそれぞれの方向に向かう傾向がある特定の力によって決定されていると思わせます。互いに絡み合って規則的な図形になったり、互いに反発して遠ざかったりする。 これらの力は未知であるため、これまで自然現象を説明する哲学者の試みは無駄でした。

ニュートンは著書『光学』の中で科学的手法を次のように定式化しました。

数学と同様に、自然のテストや難しい問題の研究においても、分析手法は合成手法よりも先に行われなければなりません。 この分析は、実験や観察から帰納法によって一般的な結論を導き出し、実験やその他の信頼できる真実から得られないそれらに対する異議を認めないことにあります。 実験哲学では仮説は考慮されないからである。 実験や観察から帰納法によって得られた結果はまだ普遍的な結論の証拠として機能しませんが、物事の性質上、これが結論を導く最良の方法であることに変わりはありません。

『原論』の第 3 巻 (第 2 版から) で、ニュートンはデカルト主義に向けられた多くの方法論的規則を定めました。 それらの最初のものは、オッカムのかみそりの変種です。

ルール I. 人は、現象を説明するのに真実で十分な原因以外の自然界の原因を受け入れてはなりません...自然は無駄なことは何もせず、少数の人ができることを多くの人が行うのは無駄です。 自然は単純であり、物事の余計な原因を贅沢に使用することはありません...

規則 IV. 実験物理学では、発生する現象から帰納法によって導き出される命題は、それに反する仮定の可能性にもかかわらず、そのような現象がさらに改良されるか例外の対象となることが発見されるまでは、正確または近似的に真であると見なされるべきである。

ニュートンの機械論的な見解は誤りであることが判明しました。すべての自然現象が機械的な運動から生じるわけではありません。 しかし、彼の科学的手法は科学の世界で確立されました。 現代物理学は、まだ性質が解明されていない現象（例えば素粒子）を探索し、応用することに成功しています。 ニュートン以来、自然科学は、自然は単純な数学的原理に従って組織されているため、世界は知ることができるという強い信念のもとに発展してきました。 この自信は、科学技術の驚異的な進歩の哲学的基礎となりました。

数学

ニュートンは学生時代に最初の数学的発見をしました。それは、3 次の代数曲線の分類 (2 次の曲線はフェルマーによって研究されました) と、ニュートンの理論の基礎となった任意の (必ずしも整数ではない) 次数の二項展開です。無限級数が始まりました。これは新しくて強力な分析ツールです。 ニュートンは、級数展開が関数を分析する主要かつ一般的な方法であると考え、この点で熟練の高みに達しました。 彼は系列を使用して表を計算し、方程式 (微分を含む) を解き、関数の動作を研究しました。 Newton は、当時標準だったすべての関数の拡張を入手することができました。

ニュートンは、G. ライプニッツと同時に (少し早く)、彼とは独立して微分積分を開発しました。 ニュートン以前は、微小演算は単一の理論に結びつけられておらず、孤立した独創的な手法の性格を持っていました。 体系的な数学的分析を作成すると、関連する問題の解決が大幅に技術レベルにまで下がります。 概念、演算、記号の複合体が現れ、それが数学のさらなる発展の出発点となりました。 次の世紀、18 世紀は、分析手法の開発が急速かつ大成功を収めた世紀でした。

おそらくニュートンは、多くのことを深く研究し、差分法による分析という考えに至ったのでしょう。 確かに、ニュートンは彼の「原理」では無限微量をほとんど使用せず、古代の（幾何学的な）証明方法に固執していましたが、他の著作ではそれらを自由に使用しました。

微分積分の出発点はカヴァリエリ、特にフェルマーの作品でした。彼は（代数曲線の）接線を引き、極値、変曲点、曲線の曲率を見つけ、そのセグメントの面積を計算する方法をすでに知っていました。 。 他の先任者の中には、ニュートン自身がウォリス、バロー、そしてスコットランドの科学者ジェームズ・グレゴリーの名前を挙げています。 まだ関数の概念はなく、彼はすべての曲線を移動点の軌跡として運動学的に解釈しました。

ニュートンは学生の頃から、微分と積分が相互に逆演算であることを認識していました。 この解析の基本定理は、すでにトリチェリ、グレゴリー、バローの著作で多かれ少なかれ明確に現れていましたが、これに基づいて個々の発見だけでなく、代数学に似た強力な体系的な計算を得ることができることに気づいたのはニュートンだけでした。明確なルールと巨大な可能性を備えています。

ほぼ 30 年間、ニュートンは自分の分析をわざわざ出版することはしませんでしたが、手紙 (特にライプニッツへの手紙) で、自分が達成したことの多くを進んで共有しました。 一方、ライプニッツのバージョンは 1676 年以来、ヨーロッパ全土に広く公然と広まっていました。 1693 年になって初めて、ニュートンのバージョンの最初のプレゼンテーションが、ウォリスの代数学論文の付録の形で登場しました。 ニュートンの用語と記号表現は、ライプニッツの用語と比較するとかなり不器用であることを認めなければなりません。フラクション (微分)、フルエンテ (反微分)、モーメント モーメント (微分) などです。ニュートンの表記法だけが「数学に保存されている」のです。 ああ» 無限小の場合 dt(ただし、この文字はグレゴリウスによって以前に同じ意味で使用されていました)、また文字の上の点は時間に関する導関数の記号としても使用されています。

ニュートンは、彼のモノグラフ「光学」に添付された著作「曲線の求積法」(1704 年)の中でのみ、解析原理のかなり完全な記述を発表しました。 提示された資料のほぼすべては 1670 年から 1680 年代に完成していましたが、グレゴリーとハレーがニュートンを説得してその著作を出版するよう説得しました。これが 40 年遅れて、ニュートンの最初の分析に関する印刷物となりました。 ここで、ニュートンは高次の導関数を導入し、さまざまな有理関数と無理関数の積分の値を求め、一階微分方程式を解く例を示しました。

1707年に『普遍算術』という本が出版されました。 さまざまな数値手法を紹介します。 ニュートンは常に方程式の近似解に細心の注意を払っていました。 ニュートンの有名な方法により、これまで想像を絶する速度と精度で方程式の根を求めることが可能になりました (Wallis' Algebra、1685 年に出版)。 ニュートンの反復法は、Joseph Raphson (1690) によって現代的な形を与えられました。

40 年後の 1711 年、ついに『無限の項をもつ方程式による分析』が出版されました。 この研究では、ニュートンは代数曲線と「機械的」曲線 (サイクロイド、四角形) の両方を同じくらい簡単に調査します。 部分導関数が表示されます。 同年、ニュートンが以下を実行するための補間公式を提案した「差分法」が出版されました。 (n+1)多項式の等間隔または不等間隔の横軸を持つデータ点 n-番目の注文。 これは、テイラーの公式の差分類似物です。

1736 年、最後の著作「フラクションと無限級数の方法」が死後に出版され、「方程式による分析」に比べて大幅に進歩しました。 極値、接線、法線の検索、デカルト座標および極座標での曲率半径と中心の計算、変曲点の検索などの多数の例が提供されています。同じ作業で、さまざまな曲線の求積と直線化が実行されました。

ニュートンは分析を完全に発展させただけでなく、その原理を厳密に実証する試みも行ったことに注目すべきです。 ライプニッツが実際の無限小の考えに傾倒していたとしたら、ニュートンは（『プリンキピア』で）限界への通過に関する一般理論を提案し、彼はそれをやや華やかに「最初と最後の関係の方法」と呼びました。 現代用語「限界」（ラテン語ライム）が使用されていますが、この用語の本質について明確な説明はなく、直感的な理解を示唆しています。 限界の理論は、第 1 巻の要素の 11 の補題で説明されています。 補題の 1 つは第 2 巻にもあります。 極限の算術は存在せず、極限の一意性の証明はなく、無限小との関係は明らかにされていません。 しかし、ニュートンは、不可分の「大まかな」方法と比較して、このアプローチの方が厳密であることを正しく指摘しています。 それにもかかわらず、第 2 巻では、「モーメント」（微分）を導入することで、ニュートンは再び問題を混乱させ、実際にはそれらを実際の無限小とみなしています。

ニュートンが数論にまったく興味を持っていなかったことは注目に値します。 どうやら、彼にとって物理学は数学にはるかに近かったようです。

力学

ニュートンの利点は、2 つの基本的な問題を解決したことにあります。

• 力学の公理的基礎の創造。これにより、この科学は実際に厳密な数学理論のカテゴリーに移されました。
• 身体の挙動とそれに対する外部の影響（力）の特性を結び付けるダイナミクスの作成。

さらに、ニュートンは、地球と天体の運動法則はまったく異なるという、古代から根付いていた考えをついに葬りました。 彼の世界モデルでは、宇宙全体が数学的に定式化できる統一法則の対象となります。

ニュートンの公理は 3 つの法則で構成されており、彼自身が次のように定式化しました。

1. すべての物体は、加えられた力によってこの状態を変更するまで強制されない限り、静止状態または均一な直線運動の状態に維持され続けます。
2. 運動量の変化は加えられた力に比例し、この力が作用する直線の方向に発生します。
3. アクションには常に等しい反対の反応が生じます。そうでない場合、2 つの物体の互いの相互作用は等しく、反対方向に向けられます。

原文(緯度)

レックスⅠ
Corpus omne perseverare は、状況を静止し、移動の均一性を直接的に保ち、状況を正確に印象付けることができます。

レックスⅡ
突然変異は、運動の影響と、直腸の直腸の影響を大きく受けます。

Actioni contrariam semper et aequalem esse reactionem: 互いに反対する部分での 2 つの行動が一致します。

- スパスキー B.I.物理学の歴史。 - T. 1. - P. 139。

最初の法則 (慣性の法則) は、あまり明確ではありませんが、ガリレオによって発表されました。 ガリレオは直線だけでなく円を自由に移動することもできた（天文学的な理由と思われる）ことに注意すべきである。 ガリレオはまた、最も重要な相対性原理を定式化しましたが、ニュートンはその公理論にこの原理を含めませんでした。なぜなら、機械的プロセスでは、この原理は力学方程式の直接の結果であるからです (プリンキピアの系 V)。 また、ニュートンは空間と時間を全宇宙に共通する絶対的な概念と考え、そのことを『プリンキピア』で明確に示しました。

ニュートンはまた、次のような物理概念を厳密に定義しました。 勢い（デカルトでは明確に使用されていません）そして 力。 彼は慣性の尺度としての質量の概念を物理学に導入し、同時に重力特性も導入しました。 以前、物理学者はこの概念を使用していました 重さただし、物体の重量は物体自体だけでなく、その環境 (たとえば、地球の中心までの距離) にも依存するため、新しい不変特性が必要でした。

オイラーとラグランジュは力学の数学化を完成させました。

万有引力と天文学

アリストテレスと彼の支持者は、重力は「亜月世界」の身体が自然な場所に向かう欲求であると考えました。 他の一部の古代哲学者（エンペドクレス、プラトンなど）は、重力は関連する物体が団結したいという欲求であると信じていました。 16世紀には、この観点はニコラウス・コペルニクスによって支持され、彼の地動説では地球は惑星の一つにすぎないと考えられていました。 ジョルダーノ ブルーノとガリレオ ガリレイも同様の見解を持っていました。 ヨハネス・ケプラーは、物体の落下の理由は、その人の内部の願望ではなく、地球からの引力によるものであり、地球が石を引き付けるだけでなく、石も地球を引き付けると信じていました。 彼の意見では、重力は少なくとも月まで広がっています。 彼の後の著作では、重力は距離が進むにつれて減少し、太陽系のすべての天体は相互に引力を受けるという意見を表明しました。 17 世紀のルネ デカルト、ジル ロベルヴァル、クリスチャン ホイヘンス、その他の科学者は、重力の物理的性質を解明しようとしました。

同じケプラーは、惑星の運動が太陽から発せられる力によって制御されていると最初に示唆した。 彼の理論では、そのような力が 3 つありました。1 つは円形で、軌道に対して接線方向に作用して惑星をその軌道内で押します (この力により惑星は動きます)。もう 1 つは惑星を太陽から引き付けるか、太陽から反発するかのどちらかです (その力のため)惑星の軌道は楕円です)、3 番目は黄道面を横切って作用します (惑星の軌道が同じ平面内にあるため)。 彼は、円周力は太陽からの距離に反比例して減少すると考えました。 これら 3 つの力はいずれも重力と同一視されませんでした。 ケプラー理論は、17世紀半ばの主要な理論天文学者イスマエル・ブリリアルドによって否定された。彼によると、第一に、惑星は太陽から発せられる力の影響ではなく、内部の欲望によって太陽の周りを移動し、第二に、円周力が存在する場合、ケプラーが信じていたように、それは 1 次の距離までではなく、2 次の距離まで減少します。 デカルトは、惑星は巨大な渦によって太陽の周りを運ばれていると信じていました。

太陽から発せられ、惑星の動きを制御する力が存在するという仮説は、ジェレミー・ホロックスによって表明されました。 ジョバンニ・アルフォンソ・ボレッリによれば、太陽からは 3 つの力が発生しており、1 つは惑星をその軌道上で推進し、もう 1 つは惑星を太陽に引き寄せ、そして 3 つ目の力 (遠心力) は逆に惑星を押しのけます。 惑星の楕円軌道は、後者の 2 つの対立の結果です。 1666年、ロバート・フックは、太陽に向かう重力だけでも惑星の動きを説明するには十分であり、惑星の軌道は太陽への落下の組み合わせ（重ね合わせ）の結果であると仮定するだけで十分であると示唆した。 (重力による) 慣性による動き (重力による)、惑星の軌道に接する)。 彼の意見では、この動きの重ね合わせが、太陽の周りを回る惑星の軌道の楕円形を決定します。 クリストファー・レンも同様の見解を表明しましたが、かなり曖昧な形でした。 フックとレンは、重力は太陽までの距離の二乗に反比例して減少すると推測しました。

しかし、ニュートン以前には、重力の法則 (距離の 2 乗に反比例する力) と惑星運動の法則 (ケプラーの法則) を明確かつ数学的に結びつけることができた人はいませんでした。 さらに、宇宙の任意の 2 つの物体の間に重力が作用することを最初に推測したのはニュートンでした。 落ちるリンゴの動きと地球の周りの月の回転は同じ力によって制御されます。 最後に、ニュートンは万有引力の法則の想定される公式を発表しただけでなく、実際に全体的な数学モデルを提案しました。

• 重力の法則。
• 運動の法則 (ニュートンの第 2 法則)。
• 数学的研究 (数学的分析) のための方法体系。

まとめると、このトライアドは天体の最も複雑な動きを完全に研究するのに十分であり、それによって天体力学の基礎が築かれます。 したがって、ニュートンの著作によってのみ、天体の運動への適用を含む力学の科学が始まります。 相対性理論と量子力学の創設前には、このモデルに対する根本的な修正は必要ありませんでしたが、数学的装置を大幅に発展させる必要があることが判明しました。

ニュートンモデルを支持する最初の議論は、それに基づいてケプラーの経験法則を厳密に導出したことでした。 次のステップは、「原理」に定められた彗星と月の運動の理論でした。 その後、ニュートン重力の助けを借りて、観測された天体の動きはすべて高精度で説明されました。 これは、このために摂動理論を開発したオイラー、クレロー、ラプラスの大きな利点です。 この理論の基礎はニュートンによって築かれました。彼は通常の級数展開の方法を使用して月の運動を分析しました。 この道で、彼は当時知られていた異常の原因を発見しました（ 不平等) 月の動き。

重力の法則により、天力学の問題だけでなく、多くの物理学および天体物理学の問題も解決できるようになりました。 ニュートンは、太陽と惑星の質量を決定する方法を示しました。 彼は潮汐の原因である月の重力を発見しました（ガリレオでさえ潮汐は遠心効果であると考えていました）。 さらに、彼は潮の高さに関する長年のデータを処理し、月の質量を高い精度で計算しました。 重力のもう一つの結果は、地軸の歳差運動でした。 ニュートンは、地球の極点での偏平性により、地軸は月と太陽の引力の影響で26,000年の周期で一定のゆっくりとした変位をしていることを発見しました。 このように、「春分点の予測」という古代の問題（ヒッパルコスによって最初に指摘された）は科学的な説明を見つけた。

ニュートンの重力理論は、その中で採用されている長距離作用の概念に対して長年の議論と批判を引き起こしました。 しかし、18 世紀の天体力学の目覚ましい成功により、ニュートンモデルの妥当性についての意見が裏付けられました。 天文学におけるニュートンの理論からの逸脱（水星の近日点の変化）が最初に観察されたのは、わずか 200 年後に発見されました。 これらの逸脱はすぐに一般相対性理論 (GR) によって説明されました。 ニュートンの理論はその近似バージョンであることが判明しました。 一般相対性理論はまた、重力理論を物理的内容で満たし、時空の計量である引力の物質的担体を示し、長距離作用を取り除くことを可能にしました。

光学と光の理論

ニュートンは光学分野で根本的な発見をしました。 彼は、純粋なレンズ望遠鏡とは異なり、色収差が存在しなかった最初の鏡望遠鏡 (反射鏡) を製作しました。 彼はまた、光の分散を詳細に研究し、白色光が透明なプリズムを通過すると、異なる色の光線の異なる屈折により、白色光が異なる色の連続した一連の光線に分解されることを示し、それによってニュートンは光の分散の基礎を築きました。色の正しい理論。 ニュートンは、フックによって発見された干渉リングの数学的理論を作成しました。これは、以来「ニュートンのリング」と呼ばれるようになりました。 フラムスティードへの手紙の中で、彼は天文屈折の詳細な理論を概説しました。 しかし、彼の主な功績は、科学としての物理（幾何学だけでなく）光学の基礎の創設とその数学的基礎の発展、光の理論を非体系的な事実の集合から豊かな質的および量的な科学に変換したことでした。内容は実験的に十分に実証されています。 ニュートンの光学実験は、数十年にわたって深層物理研究のモデルとなりました。

この時代には、光と色に関する多くの推測的な理論が存在しました。 基本的に、彼らはアリストテレス (「異なる色は異なる割合で光と闇が混合したものである」) とデカルト (「光の粒子が異なる速度で回転すると、異なる色が生成される」) の観点の間で戦った。 フックは、『Micrographia』(1665) の中で、アリストテレスの見解の変形を提案しました。 多くの人は、色は光の属性ではなく、照らされた物体の属性であると信じていました。 一般的な不一致は、17 世紀の一連の発見によってさらに悪化した。回折 (1665 年、グリマルディ)、干渉 (1665 年、フック)、複屈折 (1670 年、エラスムス・バルトリン、ホイヘンスが研究)、光速度の推定 (1675 年) 、レーマー）。 これらすべての事実と矛盾しない光の理論は存在しませんでした。

光の分散
(ニュートンの実験)

王立協会でのスピーチの中で、ニュートンはアリストテレスとデカルトの両方に反論し、白色光は原色ではなく、異なる「屈折度」を持つ色付きの成分で構成されていることを説得力を持って証明しました。 これらのコンポーネントは主要なコンポーネントであり、ニュートンは何らかのトリックを使ってその色を変更することはできませんでした。 したがって、色の主観的な感覚は、屈折の程度によって判断できる、現代の用語で光の波長という確固たる客観的な基礎を受け取りました。

1689 年、ニュートンは光学分野での出版を中止しました (研究は続けましたが)。広く伝えられている伝説によれば、ニュートンはフックの生涯にはこの分野で何も出版しないと誓ったそうです。 いずれにせよ、フックの死の翌年の 1704 年に、モノグラフ「光学」が（英語で）出版されました。 その序文には、フックとの対立の明らかなほのめかしが含まれており、「さまざまな問題に関する論争に巻き込まれたくなかったので、私はこの出版を遅らせました。友人たちの粘り強さがなかったら、さらに出版を遅らせていたでしょう。」 著者の生涯の間に、『光学』はプリンキピアと同様に 3 回の版 (1704、1717、1721) と、ラテン語版 3 冊を含む多くの翻訳を経ました。

• 第 1 巻: 幾何光学の原理、虹の理論を含むさまざまな応用例による光の分散と白色の構成の研究。
• 第 2 巻: 薄板における光の干渉。
• 第 3 巻: 光の回折と偏光。

歴史家は、光の性質に関する当時の仮説を 2 つのグループに分けています。

• 放射性 (微粒子): 光は、発光体から放出される小さな粒子 (微粒子) で構成されます。 この意見は、幾何光学の基礎となる光の伝播の直進性によって裏付けられていましたが、回折と干渉はこの理論にうまく適合しませんでした。
• 波：光は目に見えない世界エーテルの波です。 ニュートンの反対者（フック、ホイヘンス）はしばしば波動理論の支持者と呼ばれますが、波とは現代の理論のような周期的な振動を意味するのではなく、単一の衝撃を意味することに留意する必要があります。 このため、彼らの光現象の説明はほとんど妥当性がなく、ニュートンの説明に匹敵することはできませんでした（ホイヘンスは回折を反論しようとさえしました）。 発展した波動光学は 19 世紀初頭にのみ登場しました。

ニュートンは光の粒子理論の支持者であると考えられています。 実際、いつものように、彼は「仮説を立てなかった」し、光もエーテル内の波と関連している可能性があることをすぐに認めた。 1675年に王立協会に提出した論文の中で、彼は、光は単にエーテルの振動であることはできず、それ以来、光は、例えば、音と同じように湾曲したパイプを通って伝わる可能性があると書いています。 しかしその一方で、彼は、光の伝播がエーテル内の振動を励起し、回折やその他の波動効果を引き起こすと示唆しています。 基本的に、ニュートンは両方のアプローチの長所と短所を明確に認識しており、妥協案である光の粒子波理論を提唱しています。 ニュートンは著書の中で、光の物理的伝達体の問題はさておき、光現象の数学的モデルを詳細に説明しました。「光と色の屈折についての私の教えは、光の起源についての仮説を一切立てずに、光の特定の特性を確立することだけから構成されています。」 」 波動光学は、登場したとき、ニュートンのモデルを拒否するのではなく、それらを吸収し、新しい基礎に基づいて拡張しました。

仮説を嫌ったにもかかわらず、ニュートンは『光学』の最後に未解決の問題とそれに対する考えられる答えのリストを含めました。 しかし、ここ数年、彼はすでにこれに耐えることができました - 「プリンキピア」以降のニュートンの権威は議論の余地のないものになり、あえて異議を唱えて彼を悩ませようとする人はほとんどいませんでした。 多くの仮説が予言的であることが判明しました。 具体的には、ニュートンは次のように予測しました。

• 重力場における光の偏向。
• 光の偏光現象。
• 光と物質の相互変換。

物理学のその他の著作

ニュートンは、ボイル・マリオットの法則に基づいて、気体の音速を初めて導いた。 彼は粘性摩擦の法則の存在を示唆し、ジェットの流体力学的圧縮について説明しました。 彼は、希薄な媒体中の物体の抗力の法則の公式 (ニュートンの公式) を提案し、それに基づいて、流線形の物体の最も好ましい形状に関する最初の問題 (ニュートンの空気力学問題) の 1 つを検討しました。 彼は「原理」の中で、彗星には固体の核があり、その核が太陽熱の影響で蒸発し、常に太陽とは反対の方向に向かう広範囲の尾を形成するという正しい仮定を表現し、主張した。 ニュートンは熱伝達の問題にも取り組み、その結果の 1 つがニュートン・リッチマンの法則と呼ばれています。

ニュートンは極における地球の偏平率を予測し、それを約 1:230 と推定しました。 同時に、ニュートンは地球を記述するために均質流体モデルを使用し、万有引力の法則を適用し、遠心力を考慮しました。 同時に、長距離重力を信じず、純粋に運動学的に問題にアプローチしたホイヘンスによって同様の計算が実行されました。 したがって、ホイヘンスは圧縮率がニュートンの半分未満である 1:576 であると予測しました。 さらに、カッシーニや他のデカルト学者は、地球は圧縮されておらず、極でレモンのように引き伸ばされていると主張しました。 その後、すぐにはではありませんでしたが (最初の測定は不正確でした)、直接測定 (Clerot、1743) によってニュートンの正しさが確認されました。 実際の圧縮率は 1:298 です。 この値がホイヘンスの値を支持してニュートンによって提案された値と異なる理由は、均一な液体のモデルがまだ完全に正確ではないためです (密度は深さとともに顕著に増加します)。 密度の深さへの依存性を明確に考慮した、より正確な理論は 19 世紀になって初めて開発されました。

学生

厳密に言えば、ニュートンには直接の弟子はいませんでした。 しかし、英国の科学者は全世代にわたって彼の本を読み、彼とコミュニケーションをとって育ったので、彼ら自身がニュートンの生徒であると考えていました。 その中で最も有名なものは次のとおりです。

• エドモンド・ハレー
• ロジャー・コーツ
• コリン・マクローリン
• アブラハム・ド・モアブル
• ジェームズ・スターリング
• ブルック・テイラー
• ウィリアム・ホイストン

その他の活動分野

化学と錬金術

現在の科学（物理的および数学的）伝統の基礎を築いた研究と並行して、ニュートンは神学だけでなく錬金術にも多くの時間を費やしました。 彼の蔵書の10分の1は錬金術に関する本で占められていた。 彼は化学や錬金術に関する著作を一切出版しておらず、この長期にわたる趣味の結果として知られている唯一の結果は、1691 年のニュートンの重篤な毒殺でした。 ニュートンの遺体が発掘されたとき、彼の体内からは危険なレベルの水銀が検出されました。

ステュークリー氏は、ニュートンが「この神秘的な芸術の原理を実験的および数学的証明から説明する」化学に関する論文を書いたが、残念ながらその原稿は火災で焼失し、ニュートンはそれを復元しようとしなかったと回想している。 生き残った手紙やメモは、ニュートンが物理法則と化学法則を世界の単一システムに何らかの形で統合する可能性を熟考していたことを示唆しています。 彼は『光学』の最後でこのテーマに関していくつかの仮説を立てました。

B. G. クズネツォフは、ニュートンの錬金術研究は物質や他の種類の物質 (光、熱、磁気など) の原子構造を明らかにする試みであったと信じています。 ニュートンの錬金術に対する関心は無関心で、むしろ理論的なものでした。

彼の原子主義は、部分間の相互引力の強度がますます弱まることで形成される微粒子の階層の考えに基づいています。 物質の個別の粒子の無限の階層という考えは、物質の統一という考えに関連しています。 ニュートンは、相互に変換できない元素の存在を信じていませんでした。 それどころか、粒子の不分解性、そしてそれに応じて元素間の質的差異という考えは、歴史的に実験技術の限界のある能力に関連していると彼は仮定した。

この仮定はニュートン自身の次の声明によって確認されています。「無知な人が信じているように、錬金術は金属を扱いません。 この哲学は虚栄や欺瞞に役立つものではなく、むしろ利益と啓発に役立つものであり、ここで重要なのは神についての知識です。」

神学

非常に信心深い人であるニュートンは、（世界のあらゆるものと同様に）聖書を合理主義的な立場から見ていました。 ニュートンが神の三位一体を拒否したのは、明らかにこのアプローチに関係しているようです。 ほとんどの歴史家は、トリニティ・カレッジで長年働いていたニュートン自身は三位一体を信じていないと信じています。 彼の神学著作の研究者らは、ニュートンの宗教観が異端のアリウス主義に近いことを発見した。

教会によって非難されたさまざまな異端に対するニュートンの見解の近さの程度は、さまざまに評価されます。 ドイツの歴史家ファイゼンマイヤーは、ニュートンは三位一体を受け入れたが、それは東方の正統派の理解に近かったと示唆した。 アメリカの歴史家スティーブン・スノーベレンは、多くの文書証拠を引用しながら、この観点を断固として否定し、ニュートンをソッツィニアンとして分類した。

しかし、表面上はニュートンは州聖公会に忠実であり続けた。 これには十分な理由がありました。1697 年の「冒涜と不敬虔の抑圧のため」の立法は、三位一体の人物のいずれかを否定することに対して公民権の喪失を規定し、犯罪を繰り返した場合は投獄することを規定していました。 例えば、ニュートンの友人ウィリアム・ホイストンは、初代教会の信条はアリウス派であると主張したため、1710年に教授職を剥奪され、ケンブリッジ大学から追放された。 しかし、同じ考えを持つ人々（ロック、ハレーなど）への手紙では、ニュートンは非常に率直でした。

反三位一体主義に加えて、ニュートンの宗教的世界観には理神論の要素が見られます。 ニュートンは、宇宙のあらゆる点に物質的な神の存在を信じ、空間を「神の感覚」（緯度センサーリウム・デイ）と呼びました。 この汎神論的な考え方は、ニュートンの科学的、哲学的、神学的見解を 1 つの全体に統合します。「自然哲学から錬金術に至るまで、ニュートンの興味のすべての分野は、ニュートンの最高位に君臨したこの中心的な考え方の異なる投影を表し、同時に異なる文脈を表しています。」

ニュートンは神学研​​究の結果を晩年に（部分的に）発表しましたが、それはずっと早く、遅くとも 1673 年には始まっていました。 ニュートンは独自の聖書年表を提案し、聖書解釈学に関する研究を残し、黙示録の注釈を書きました。 彼はヘブライ語を学び、科学的手法を用いて聖書を研究し、日食に関連する天文学的な計算や言語分析などを用いて自分の見解を実証しており、彼の計算によれば、世界の終わりは2060年までに来るだろうということです。

ニュートンの神学写本は現在エルサレムの国立図書館に保管されている。

評価

ニュートンの墓の碑文には次のように書かれています。

ここにはアイザック ニュートン卿が眠っています。彼は、ほとんど神聖な知力を持ち、惑星の動きと形、彗星の進路、海の潮汐を数学的手法によって初めて説明しました。

彼は、これまで誰も疑っていなかった光線の違いと、その結果として生じる色の異なる特性を調査した人でした。 自然、古代、聖書の勤勉で狡猾かつ忠実な解釈者である彼は、その哲学によって全能の創造主の偉大さを確認し、その気質の中に福音が要求する単純さを植え付けました。

このような人類の装飾品が彼らの間に生きていたことを定命の者たちに喜ばせましょう。

原文(緯度)

H.S.E. ISAACUS NEWTON エクエス・アウラトゥス

Qui、animi vi prope divinâ、
プラネタラム モートゥス、フィグラス、
コメタルム・セミタス、オセアニーク・エーストゥス。 Suâ Mathesi フェイスム プラフェレンテ
プリムスのデモンストラヴィット:
ラジオラム・ルシス・ディシミリトゥディネ、
Colorumque inde nascentium が所有する、
疑いを持たれないでください。
ナチュラエ、アンティキタティス、S. Scripturae、
Sedulus、sagax、fidus Interpres
Dei O. M. Majestatem Philosophi の主張、
Evangelij Simplicitatem Morbus Expressit。
シビ・グラチュレントゥール・モルタレス、
物語のタントゥムク・エクスティティス
ヒューマニ・ジェネリス・デカス。
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アイザック・ニュートンの仕事は複雑でした - 彼はいくつかの知識分野で同時に働いていました。 ニュートンの研究における重要な段階は彼の数学であり、これにより他の人の枠組み内で計算システムを改善することが可能になりました。 ニュートンの重要な発見は、解析の基本定理でした。 これにより、微分積分が積分積分の逆であること、またその逆であることを証明することが可能になりました。 ニュートンによる数の二項展開の可能性の発見も、代数学の発展において重要な役割を果たしました。 方程式から根を抽出するニュートンの方法も重要な実用的な役割を果たし、そのような計算を大幅に簡素化しました。

ニュートン力学

ニュートンは最も重要な発見をしました。 実際、彼は力学などの物理学の分野を創設しました。 彼はニュートンの法則と呼ばれる力学の 3 つの公理を形成しました。 第 1 法則は、法則とも呼ばれ、力が加えられるまでは、物体は静止状態または運動状態にあると規定しています。 ニュートンの第 2 法則は、差動の問題を明らかにし、物体の加速度は物体に加えられる合力に正比例し、物体の質量に反比例すると述べています。 第 3 法則は、物体間の相互作用を説明します。 ニュートンは、あらゆる行動に対して同等かつ反対の反応が存在するという事実として定式化しました。

ニュートンの法則は古典力学の基礎となりました。

しかし、ニュートンの最も有名な発見は万有引力の法則です。 彼はまた、重力が地球だけでなく天体にも適用されることを証明することができました。 これらの法則は、物理学における数学的手法の使用に関するニュートンの出版後の 1687 年に記述されました。

ニュートンの万有引力の法則は、その後登場した数多くの重力理論の最初のものとなりました。

光学

ニュートンは光学などの物理学の分野に多くの時間を費やしました。 彼は色のスペクトル分解のような重要な現象を発見しました。レンズの助けを借りて、白色光を他の色に屈折させることを学びました。 ニュートンのおかげで光学の知識は体系化されました。 彼は最も重要な装置である反射望遠鏡を作成し、空の観察の質を向上させました。

ニュートンの発見後、光学技術が急速に発展し始めたことに注意してください。 彼は、回折、ビームの複屈折、光速度の決定など、先人たちの発見を一般化することができました。