NEWTON, ISAAC(Newton, Isaac) (1643–1727) - engleski matematičar, fizičar, alhemičar i istoričar, koji je postavio temelje matematičke analize, racionalne mehanike i svih matematičkih nauka, a dao je i temeljni doprinos razvoju fizičke optike.

Isaac (na engleskom se njegovo ime izgovara Isaac) je rođen u gradu Woolsthorpe u Linkolnshireu na Božić, 25. decembra 1642. (4. januara 1643. po novom) nakon smrti svog oca. Njutnovo djetinjstvo proteklo je u uslovima materijalnog blagostanja, ali je bilo lišeno porodične topline. Majka se ubrzo preudala - za sveštenika već srednjih godina iz susednog grada - i preselila se kod njega, ostavljajući sina sa bakom u Vulstorpu. Tokom narednih godina, očuh praktično nije imao kontakt sa svojim posinkom. Zanimljivo je da je gotovo deset godina nakon smrti svog očuha, devetnaestogodišnji Newton uključio u ispovijest koju je pripremio za Dan sv. Trinity ima dugu listu njihovih grijeha i prijetnji iz djetinjstva očuhu i majci da će im zapaliti kuću. Neki savremeni istraživači Njutnovu bolnu nedruštvenost i žučljivost, koja se kasnije manifestovala u njegovim odnosima sa drugima, objašnjavaju kao psihički slom u detinjstvu.

Njutn je osnovno obrazovanje stekao u okolnim seoskim školama, a zatim u Gimnaziji, gde je uglavnom učio latinski i Bibliju. Zbog otkrivenih sposobnosti njenog sina, majka je odustala od namjere da od svog sina napravi farmera. Godine 1661. Newton je upisao St. College. Triniti (Trinity College) sa Univerziteta u Kembridžu i tri godine kasnije dobio je - zahvaljujući misterioznoj naklonosti sudbine koja ga je pratila kroz život - jednu od 62 stipendije koje su mu dale pravo na naknadni prijem u Fellows koledža.

Rani period Njutnove neverovatne kreativne aktivnosti desio se tokom njegovih studentskih godina tokom strašnih godina kuge 1665. i 1666. godine, kada je nastava na Kembridžu bila delimično obustavljena. Njutn je značajan deo ovog vremena proveo u selu. Ove godine uključivale su pojavu fundamentalnih ideja od Newtona, koji praktički nije imao matematičku obuku prije nego što je ušao na univerzitet, koje su bile osnova za većinu njegovih kasnijih velikih otkrića - od elemenata teorije nizova (uključujući Newtonov binom) i matematičke analize do novih pristupa. u fizičkoj optici i dinamici, uključujući proračun centrifugalne sile i pojavu barem nagađanja o zakonu univerzalne gravitacije.

Godine 1667. Njutn je postao prvostupnik i mlađi saradnik koledža, a sledeće godine - master i viši saradnik Triniti koledža. Konačno, u jesen 1669. godine, dobio je jednu od osam privilegovanih kraljevskih stolica Kembridža - Lukasovsku katedru za matematiku, koju je naslijedio od Isaaca (Isaaca) Barrowa, koji ju je napustio.

Prema statutu koledža, njegovi članovi su bili obavezni da uzmu sveštenstvo. To je čekalo i Newtona. Ali do tada je pao u najstrašniju krivovjerje za pravog kršćanina: arijanstvo: član kolegija Svetog i nepodijeljenog Trojstva sumnjao je u temeljnu dogmu doktrine o Trojstvu Boga. Njutn se suočio sa mračnom perspektivom da napusti Kembridž. Čak ni kralj nije mogao osloboditi člana Triniti koledža od zaređenja. Ali bilo je u njegovoj moći da dopusti izuzetak za profesora koji je zauzimao kraljevsku katedru, a takav izuzetak za Lukasovu katedru (formalno ne za Newtona) je legaliziran 1675. Tako je posljednja prepreka Newtonovoj karijeri na univerzitetu bila čudom uklonjena. Stekao je čvrstu poziciju, a da nije bio opterećen gotovo ikakvim obavezama. Njutnova preterano složena predavanja nisu bila popularna među studentima, a narednih godina profesor ponekad nije pronalazio slušaoce u publici.

Kasnih 1660-ih i ranih 1670-ih Newton je napravio reflektirajući teleskop, zbog čega je izabran u Kraljevsko društvo u Londonu (1672). Iste godine predstavio je Društvu svoje istraživanje o novoj teoriji svjetlosti i boja, što je izazvalo žestoku raspravu s Robertom Hookeom (Newtonov patološki strah od javnih rasprava, koji se razvijao s godinama, doveo je, posebno do činjenice koje je objavio Optika samo 30 godina kasnije, nakon Hookeove smrti). Newton posjeduje ideje o monokromatskim svjetlosnim zrakama i periodičnosti njihovih svojstava, potkrijepljene najfinijim eksperimentima, koji su u osnovi fizičke optike.

Tih istih godina, Newton je razvijao osnove matematičke analize, koje su postale nadaleko poznate iz prepiske evropskih naučnika, iako sam Newton nije objavio niti jedan red na ovu temu: prva Newtonova publikacija o osnovama analize objavljena je tek godine. 1704, a potpuniji priručnik - posthumno (1736).

Deset godina kasnije od Njutna, G.V. Leibniz je takođe došao do opštih ideja matematičke analize i počeo da objavljuje svoja dela u ovoj oblasti 1684. Treba napomenuti da je kasnije općeprihvaćeni Leibnizov sistem notacije bio praktičniji od Newtonove „metode fluksija“, koji je postao široko rasprostranjen u kontinentalnoj zapadnoj Evropi već 1690-ih.

Međutim, kako je konačno postalo jasno tek u 20. veku, težište Njutnovih interesovanja leži u alhemiji 1670-1680-ih. Bio je aktivno zainteresiran za transmutaciju metala i zlato od ranih 1670-ih.

Njutnov naizgled monoton život u Kembridžu bio je obavijen velom misterije. Možda jedini ozbiljan poremećaj njegovog ritma bile su dvije i po godine posvećene pisanju sredinom 1680-ih. Matematički principi prirodne filozofije(1687), koji je postavio temelje ne samo za racionalnu mehaniku, već i za čitavu matematičku nauku. Tokom ovog kratkog perioda, Newton je pokazao nadljudsku aktivnost, koncentrišući se na stvaranje Poceo sav kreativni potencijal genija koji mu je dat. Počeci sadržao je zakone dinamike, zakon univerzalne gravitacije sa efektivnim primenama na kretanje nebeskih tela, poreklo proučavanja kretanja i otpora tečnosti i gasova, uključujući akustiku. Ovo djelo je više od tri vijeka ostalo najupečatljivija kreacija ljudskog genija.

Istorija stvaranja Poceo izvanredno. 1660-ih, Hooke je također razmišljao o problemu univerzalne gravitacije. Godine 1674. objavio je svoje pronicljive ideje o strukturi Sunčevog sistema, kretanje planeta u kojem se sastoji od jednolikog pravolinijskog kretanja i kretanja pod uticajem univerzalnog međusobnog privlačenja između tela. Hooke je ubrzo postao sekretar Kraljevskog društva i u kasnu jesen 1679., nakon što je svoje prethodne sporove prepustio zaboravu, pozvao je Njutna da govori o zakonima kretanja tela i, posebno, o ideji da „nebeska kretanja planete se sastoje od direktnog tangencijalnog kretanja i kretanja zbog privlačenja prema centralnom tijelu.” Tri dana kasnije, Newton je potvrdio Hookeu da je primio njegovo pismo, ali je izbjegao detaljan odgovor pod lažnim izgovorom. Međutim, Newton je dao ishitrenu izjavu, napominjući da se tijela pri padu na Zemlju skreću na istok i kreću se spiralno koja se približava njenom centru. Trijumfalni Huk je s poštovanjem ukazao Njutnu da tela uopšte ne padaju spiralno, već duž neke vrste elipsoidne krive. Hooke je zatim dodao da tijela na rotirajućoj Zemlji padaju ne striktno na istok, već na jugoistok. Njutn je odgovorio pismom koje je bilo upečatljivo zbog njegovog nepomirljivog karaktera: „Slažem se s vama“, napisao je, „da će telo na našoj geografskoj širini pasti više na jug nego na istok... A takođe i sa činjenicom da ako pretpostavljamo da je njegova gravitacija jednolična, onda se neće spiralno spuštati do samog centra, već će se okretati naizmjeničnim usponom i padom... Ali... tijelo neće opisati elipsoidnu krivu.” Prema Newtonu, tijelo će tada opisati putanju poput neke vrste trolista, poput eliptične orbite sa rotirajućom linijom apsida. Hooke je u svom sljedećem pismu prigovorio Newtonu, ističući da se apside orbite tijela koje pada neće pomjeriti. Njutn mu nije odgovorio, ali je Hooke, koristeći drugi izgovor, dodao u svom poslednjem pismu iz ovog ciklusa: „Sada ostaje da se otkriju svojstva zakrivljene linije... izazvane centralnom privlačnom silom, pod čijim uticajem brzine izbjegavanja tangente ili ravnomjernog pravolinijskog kretanja na svim udaljenostima su obrnuto proporcionalne kvadratima udaljenosti. I ne sumnjam da ćete uz pomoć vaše divne metode lako ustanoviti kakva bi ovo kriva trebala biti i koja su njena svojstva...”

Ne znamo tačno šta se dešavalo i kojim redom u naredne četiri godine. Hookeovi dnevnici tokom godina (kao i mnogi drugi njegovi rukopisi) su kasnije na čudan način nestali, a Njutn gotovo nikada nije napustio svoju laboratoriju. Frustriran svojim previdom, Njutn je, naravno, morao odmah da pristupi analizi problema koji je jasno formulisao Hooke i, verovatno, ubrzo je dobio svoje glavne fundamentalne rezultate, dokazujući, posebno, postojanje centralnih sila koje podležu zakonu područja i eliptičnost planetarnih orbita kada se centar gravitacije pronađe u jednom od njihovih trikova. U ovom trenutku, Newton je očigledno razmatrao razvoj principa koje je kasnije razvio Počeci sistem sveta je bio potpun za sebe i smirio se na ovome.

Početkom 1684. godine u Londonu se dogodio istorijski susret između Roberta Hookea i budućeg kraljevskog astronoma Edmunda Haleja (koji se na ruskom obično naziva Halej) i kraljevskog arhitekte Christophera Wrena, na kojem su sagovornici razgovarali o zakonu privlačnosti ~ 1 / R 2 i postavio zadatak da izvede eliptičnost orbita iz zakona privlačenja. U avgustu te godine, Halej je posetio Njutna i pitao ga šta misli o ovom problemu. Kao odgovor, Newton je rekao da već ima dokaz o eliptičnosti orbita i obećao da će pronaći svoje proračune.

Dalji događaji su se razvijali od kinematografije do 17. stoljeća. brzina. Krajem 1684. Njutn je poslao prvi tekst prijave eseja o zakonima kretanja Londonskom Kraljevskom društvu. Pod pritiskom Haleja, počeo je da piše veliku raspravu. Radio je sa svom strašću i posvećenošću genija, i na kraju Počeci napisane su u neverovatno kratkom roku - od godinu i po do dve i po godine. U proljeće 1686. Newton je Londonu predstavio tekst prve knjige Poceo, koji je sadržavao formulaciju zakona kretanja, doktrinu centralnih sila u vezi sa zakonom površina i rješavanje raznih problema o kretanju pod utjecajem centralnih sila, uključujući kretanje po prethodnim orbitama. U svom izlaganju ne spominje ni matematičku analizu koju je stvorio i koristi samo teoriju granica koju je razvio i klasične geometrijske metode starih. Ne spominje se solarni sistem, knjiga prva Poceo takođe ne sadrži. Kraljevsko društvo, koje je s entuzijazmom pozdravilo Njutnov rad, međutim, nije moglo da finansira njegovo izdavanje: štampanje Poceo Halley je sam preuzeo. U strahu od kontroverzi, Newton se predomislio o objavljivanju treće knjige. Poceo, posvećena matematičkom opisu Sunčevog sistema. Ipak, Halejeva diplomatija je pobedila. U martu 1687. Njutn je u London poslao tekst druge knjige, koja je izlagala doktrinu hidroaerodinamičkog otpora pokretnih tela i koja je prećutno bila usmerena protiv Dekartove teorije vrtloga, a 4. aprila Halej je dobio poslednju treću knjigu. Poceo- o svetskom sistemu. 5. jula 1687. godine završeno je štampanje cjelokupnog djela. Tempo kojim je Halej izveo publikaciju Poceo prije tri stotine godina, može se postaviti kao primjer modernim izdavačkim kućama. Sklapanje (iz rukopisa!), lektura i štampa druge i treće knjige Poceo, koji čini nešto više od polovine celokupnog sastava, trajalo je tačno četiri meseca.

U pripremi Poceo Za štampanje, Halley je pokušao uvjeriti Newtona u potrebu da se nekako zabilježi Hookeova uloga u uspostavljanju zakona univerzalne gravitacije. Međutim, Newton se ograničio samo na vrlo dvosmisleno spominjanje Hookea, pokušavajući svojom primjedbom da zabije i klin između Hookea, Halleya i Wrena.

Njutnovo gledište o ulozi matematičkih dokaza u otkriću je, općenito, vrlo neobično, barem kada je u pitanju njegov vlastiti prioritet. Dakle, Newton ne samo da nije prepoznao Hookeove zasluge u formulaciji zakona univerzalne gravitacije i formulaciji problema planetarnog kretanja, ali je smatrao da one dvije rečenice koje nazivamo prva dva Keplerova zakona pripadaju njemu - Newtonu, budući da je upravo on primio te zakone kao posljedice od matematička teorija. Njutn je Kepleru ostavio samo svoj treći zakon, koji se samo spominje kao Keplerov zakon u Počeci.

Danas još uvijek moramo prepoznati istaknutu ulogu Hookea kao Newtonovog prethodnika u razumijevanju mehanike Sunčevog sistema. S. I. Vavilov je ovu ideju formulisao sledećim rečima: „Piši Počeci u 17. veku niko osim Njutna nije mogao, ali se ne može osporiti da je program, plan Poceo je prvi skicirao Hooke."

Nakon završetka publikacije Poceo, Njutn se, očigledno, ponovo izolovao u svom (al)hemijskom laboratoriju. Njegove posljednje godine na Kembridžu 1690-ih bile su poremećene posebno teškom mentalnom depresijom. Neko je tada okružio Newtona brigom, sprečavajući širenje glasina o njegovoj bolesti, i kao rezultat toga, malo se zna o stvarnom stanju stvari.

U proljeće 1696. Newton je dobio mjesto upravnika (upravnika) kovnice i preselio se iz Kembridža u London. Tu se Njutn odmah intenzivno uključio u organizacione i administrativne aktivnosti, 1696–1698. godine, obavljen je ogroman posao na ponovnom kovanju svih engleskih kovanica. Godine 1700. postavljen je na visoko plaćeno mjesto direktora (majstora) Kovnice novca, koje je obavljao do svoje smrti. U proljeće 1703. umro je Robert Hooke, nepomirljivi protivnik i antipod Njutna. Hukovom smrću Njutn je dao potpunu slobodu u Kraljevskom društvu u Londonu, a na sledećem godišnjem sastanku Njutn je izabran za njegovog predsednika, zauzimajući ovu fotelju četvrt veka.

U Londonu se obratio sudu. Kraljica Ana ga je 1705. uzdigla u viteški čin. Uskoro je Sir Isaac Newton postao općepriznati nacionalni ponos Engleske. Rasprava o prednostima njegovog filozofskog sistema nad kartezijanskim i njegovom prioritetu u odnosu na Lajbnica u otkriću infinitezimalnog računa postala je neizostavni element razgovora u obrazovanom društvu.

U posljednjim godinama svog života, Newton je posvetio mnogo vremena teologiji i antičkoj i biblijskoj historiji.

Umro je 31. marta 1727. godine, kao neženja u 85. godini, u svojoj seoskoj kući, potajno odbivši sakrament i ostavivši veoma značajno bogatstvo. Nedelju dana kasnije, njegov pepeo je svečano položen na počasno mesto u Vestminsterskoj opatiji.

Relativno kompletna zbirka Njutnovih dela objavljena je u Londonu u pet tomova (1779–1785). Međutim, njegova djela i rukopisi počeli su se dublje proučavati tek sredinom 20. stoljeća, kada je objavljeno 7 tomova njegove prepiske ( Prepiska, 1959–1977) i 8 tomova matematičkih rukopisa ( Matematički radovi, 1967–1981). Objavljeno na ruskom Matematički principi prirodne filozofije Newton (prvo izdanje - 1915/1916, posljednje - 1989), njegov Optika(1927) i Predavanja iz optike(1945), odabrano Matematički rad(1937) i Bilješke o knjizi« Prorok Danijel i apokalipsa sv. Joanna"(1916.).

Gleb Mikhailov

NJUTON, Isak

Engleski matematičar, fizičar, alhemičar i istoričar Isak Njutn rođen je u gradu Vulstorp u Linkolnširu u porodici farmera. Njutnov otac je umro neposredno pre njegovog rođenja; majka se ubrzo preudala za sveštenika iz susednog grada i preselila se kod njega, ostavljajući sina sa bakom u Vulstorpu. Neki istraživači objašnjavaju Njutnovu bolnu nedruštvenost i žučljivost, koja se kasnije manifestovala u njegovim odnosima sa drugima, kao psihički slom u detinjstvu.

U dobi od 12 godina, Newton je počeo studirati u školi Grantham, a 1661. godine ušao je u St. Triniti koledž (Trinity College) Univerziteta u Kembridžu kao subvencioner (tzv. siromašni studenti koji su obavljali dužnosti sluge na koledžu da bi zaradili novac), gde mu je učitelj bio poznati matematičar I. Barou. Nakon što je diplomirao na univerzitetu, Newton je 1665. godine diplomirao. Tokom 1665-1667, tokom epidemije kuge, bio je u svom rodnom selu Woolsthorpe; Ove godine su bile najproduktivnije u Njutnovom naučnom radu. Ovdje je razvio uglavnom one ideje koje su ga dovele do stvaranja diferencijalnog i integralnog računa, do izuma reflektirajućeg teleskopa (koji je napravio vlastitim rukama 1668.), otkrića zakona univerzalne gravitacije, a ovdje je proveo eksperimenti s razgradnjom svjetlosti.

Godine 1668. Njutn je dobio titulu magistra, a 1669. Barou mu je preneo katedru fizike i matematike, koju je Njutn obavljao do 1701. Godine 1671. Njutn je sagradio drugi reflektujući teleskop - veće veličine i boljeg kvaliteta. Demonstracija teleskopa ostavila je snažan utisak na njegove savremenike, a ubrzo potom, u januaru 1672. godine, Njutn je izabran za člana Londonskog kraljevskog društva (postao je njegov predsednik 1703. godine). Iste godine predstavio je Društvu svoje istraživanje o novoj teoriji svjetlosti i boja, što je izazvalo oštru polemiku s Robertom Hookeom (Newtonov inherentan patološki strah od javnih rasprava doveo je do toga da je objavio “Opticu”, priređenu u tih godina, samo 30 godina kasnije, nakon Hookeove smrti). Newton posjeduje ideje o monokromatskim svjetlosnim zrakama i periodičnosti njihovih svojstava, potkrijepljene najfinijim eksperimentima, koji su u osnovi fizičke optike.

Tih istih godina, Newton je razvijao osnove matematičke analize, koje su postale nadaleko poznate iz prepiske evropskih naučnika, iako sam Newton nije objavio niti jedan red na ovu temu: prva Newtonova publikacija o osnovama analize objavljena je tek godine. 1704, a potpunije jedno vođstvo – posthumno (1736).

Njutn je 1687. objavio svoje grandiozno delo „Matematički principi prirodne filozofije” (ukratko – „Principi”), koje je postavilo temelje ne samo racionalnoj mehanici, već i čitavoj matematičkoj nauci. „Principi“ su sadržali zakone dinamike, zakon univerzalne gravitacije sa efektivnim primenama na kretanje nebeskih tela, poreklo proučavanja kretanja i otpora tečnosti i gasova, uključujući akustiku.

Godine 1695. Njutn je dobio poziciju upravnika kovnice (ovo je očigledno bilo olakšano činjenicom da je Njutn bio aktivno zainteresovan za alhemiju i transmutaciju metala 1670-ih i 1680-ih). Newtonu je povjereno vodstvo ponovnog kovanja svih engleskih kovanica. Uspio je da dovede u red neuređeno kovanje Engleske, za šta je 1699. dobio visoko plaćenu doživotnu titulu direktora kovnice novca. Iste godine Newton je izabran za stranog člana Pariške akademije nauka. Godine 1705. kraljica Ana ga je uzdigla u vitešku titulu zbog njegovih naučnih radova. Poslednjih godina svog života, Njutn je mnogo vremena posvetio teologiji i antičkoj i biblijskoj istoriji. Newton je sahranjen u engleskom nacionalnom panteonu - Westminsterskoj opatiji.

Sir Isaac Newton (25. decembar 1642 – 20. mart 1727) bio je najpoznatiji engleski matematičar, fizičar i astronom u cijelom svijetu. Smatra se osnivačem i rodonačelnikom klasične fizike, budući da je u jednom od svojih djela - "Matematički principi prirodne filozofije" - Newton iznio tri zakona mehanike i dokazao zakon univerzalne gravitacije, koji je pomogao klasičnoj mehanici da napreduje.

djetinjstvo

Isaac Newton je rođen 25. decembra u gradiću Woolsthorpe, koji se nalazi u okrugu Lincolnshire. Njegov otac je bio prosječan, ali vrlo uspješan farmer koji nije doživio rođenje vlastitog sina i umro je par mjeseci prije ovog događaja od teškog oblika konzumiranja.

U čast oca dijete je dobilo ime Isaac Newton. To je bila odluka majke, koja je dugo oplakivala svog preminulog supruga i nadala se da njen sin neće ponoviti svoju tragičnu sudbinu.

Uprkos činjenici da je Isaac rođen u terminu porođaja, dječak je bio veoma bolestan i slab. Prema nekim zapisima, upravo zbog toga se nisu usudili da ga krste, ali kada je dijete malo odraslo i ojačalo, krštenje se ipak dogodilo.

Postojale su dvije verzije o porijeklu Njutna. Ranije su bibliografi bili sigurni da su njegovi preci bili plemići koji su živjeli u Engleskoj u tim dalekim vremenima.

Međutim, ta teorija je kasnije opovrgnuta kada su u jednom od ovdašnjih naselja pronađeni rukopisi, iz čega je izvučen sljedeći zaključak: Newton nije imao apsolutno nikakve aristokratske korijene, naprotiv, dolazio je iz najsiromašnijeg dijela seljaka.

U rukopisima je pisalo da su njegovi preci radili za bogate zemljoposednike, a kasnije, sakupivši dovoljno novca, kupili su malu parcelu zemlje, postajući yeomen (punoposednici). Stoga je u vrijeme kada se Njutnov otac rodio, položaj njegovih predaka bio nešto bolji nego prije.

U zimu 1646. Njutnova majka, Ana Ajskou, udaje se po drugi put za udovca, a rođeno je još troje dece. Budući da očuh malo komunicira s Isaakom i praktično ga ne primjećuje, nakon mjesec dana sličan odnos prema djetetu već se može uočiti i kod njegove majke.

Hladna je i prema vlastitom sinu, zbog čega se ionako natmureni i zatvoreni dječak još više otuđuje, ne samo u porodici, već i sa školskim drugovima i prijateljima oko sebe.

Godine 1653. Isaakov očuh umire, ostavljajući cijelo svoje bogatstvo njegovoj novopronađenoj porodici i djeci. Čini se da bi sada majka trebala početi posvećivati ​​mnogo više vremena djetetu, ali to se ne dešava. Naprotiv, sada je cijelo domaćinstvo njenog muža u njenim rukama, kao i djeca kojoj je potrebna briga. I uprkos činjenici da dio bogatstva i dalje ide Newtonu, on, kao i prije, ne obraća pažnju.

Mladost

Godine 1655. Isak Newton odlazi u školu Grantham, koja se nalazi u blizini njegove kuće. Budući da u tom periodu praktično nema vezu sa svojom majkom, zbližava se sa lokalnim farmaceutom Clarkom i useljava se kod njega. Ali nije mu dozvoljeno da u slobodno vrijeme mirno uči i petlja po raznim mehanizmima (inače, to je bila Isaacova jedina strast). Šest mjeseci kasnije, majka ga na silu odvodi iz škole, vraća na imanje i pokušava na njega prenijeti neke od svojih obaveza za vođenje domaćinstva.

Vjerovala je da na taj način svom sinu ne samo da može osigurati pristojnu budućnost, već i sebi znatno olakšati život. Ali pokušaj je propao - menadžment nije bio zanimljiv mladiću. Na imanju je samo čitao, izmišljao nove mehanizme i pokušavao da komponuje pesme, pokazujući svim svojim izgledom da se neće mešati u farmu. Shvativši da neće morati čekati pomoć od sina, majka mu dozvoljava da nastavi studije.

Godine 1661., nakon što je diplomirao na Grantham School, Newton je ušao u Cambridge i uspješno položio prijemne ispite, nakon čega je upisan na Trinity College kao „sajzer“ (student koji ne plaća svoje obrazovanje, već ga zarađuje pružanjem usluga sama institucija ili njeni imućniji studenti).

O Isaacovom univerzitetskom obrazovanju zna se prilično malo, pa je naučnicima bilo izuzetno teško da rekonstruišu ovaj period njegovog života. Ono što se zna je da se nestabilna politička situacija negativno odrazila na univerzitet: otpuštani su nastavnici, kasnile su uplate studenata, a obrazovni proces je djelimično izostao.

Početak naučne delatnosti

Sve do 1664. Njutn, prema sopstvenim beleškama u svojim radnim knjižicama i ličnom dnevniku, nije video nikakvu korist ili perspektivu u svom univerzitetskom obrazovanju. Međutim, 1664. je za njega postala prekretnica. Prvo, Isaac sastavlja listu problema okolnog svijeta, koja se sastoji od 45 tačaka (usput, slične liste će se pojaviti više puta u budućnosti na stranicama njegovih rukopisa).

Tada upoznaje novog nastavnika matematike (a kasnije i najboljeg prijatelja) Isaaca Barrowa, zahvaljujući kome razvija posebnu ljubav prema matematičkim naukama. Istovremeno dolazi do svog prvog otkrića – stvara binomnu ekspanziju za proizvoljni racionalni eksponent, uz pomoć koje dokazuje postojanje proširenja funkcije u beskonačan niz.

Godine 1686. Newton je stvorio teoriju univerzalne gravitacije, koja je kasnije, zahvaljujući Voltaireu, dobila određeni misteriozni i pomalo duhovit karakter. Isaac je bio u prijateljskim odnosima s Voltaireom i s njim je dijelio gotovo sve svoje teorije. Jednog dana su sedeli posle ručka u parku ispod drveta i razgovarali o suštini univerzuma. I baš u ovom trenutku, Njutn iznenada priznaje prijatelju da mu je teorija univerzalne gravitacije došla baš u istom trenutku - za vreme mirovanja.

“Popodnevno vrijeme je bilo toliko toplo i dobro da sam svakako poželio da izađem na svež vazduh, ispod stabala jabuka. I u tom trenutku, kada sam sedeo, potpuno udubljen u svoje misli, sa jedne grane je pala velika jabuka. I pitao sam se zašto svi predmeti padaju okomito prema dolje?”.

Dalji naučni rad Isaka Njutna bio je više nego plodan. Bio je u stalnoj prepisci sa mnogim poznatim naučnicima, matematičarima, astronomima, biolozima i fizičarima. Autor je djela kao što su “Nova teorija svjetlosti i boja” (1672), “Kretanje tijela u orbiti” (1684), “Optica ili traktat o refleksijama, lomovima, savijanjima i bojama svjetlosti” (1704), “ Nabrajanje linija trećeg reda" (1707), "Analiza pomoću jednačina sa beskonačnim brojem članova" (1711), "Metoda razlika" (1711) i mnogi drugi.

ranim godinama

Isaac Newton, sin malog, ali prosperitetnog farmera, rođen je u selu Woolsthorpe, Lincolnshire, uoči građanskog rata. Njutnov otac nije doživeo rođenje svog sina. Dječak je rođen prerano i bio je bolestan, pa se dugo nisu usuđivali da ga krste. Ipak, preživio je, krstio se (1. januara) i dobio ime Isak u čast svog pokojnog oca. Newton je činjenicu da je rođen na Božić smatrao posebnim znakom sudbine. Uprkos lošem zdravlju u detinjstvu, doživeo je 84 godine.

Njutn je iskreno verovao da njegova porodica seže do škotskih plemića iz 15. veka, ali su istoričari otkrili da su 1524. godine njegovi preci bili siromašni seljaci. Do kraja 16. veka porodica se obogatila i postala jeomen (zemljoposednici). Njutnov otac ostavio je u nasledstvo veliku sumu od 500 funti sterlinga u to vreme i nekoliko stotina hektara plodne zemlje okupirane poljima i šumama.

Januara 1646. Njutnova majka, Hana Ajsko, se ponovo udala. Imala je troje djece sa svojim novim mužem, 63-godišnjim udovcem, i počela je malo obraćati pažnju na Isaaca. Dječakov pokrovitelj bio je njegov ujak po majci, William Ayscough. Njutn je kao dete, prema rečima savremenika, bio ćutljiv, povučen i izolovan, voleo je da čita i pravi tehničke igračke: sunčani i vodeni sat, mlin itd. Ceo život se osećao usamljeno.

Njegov očuh je umro 1653. godine, dio njegovog nasljedstva pripao je Njutnovoj majci i ona ga je odmah upisala na Isaacovo ime. Majka se vratila kući, ali je najviše pažnje usmjerila na troje najmlađe djece i veliko domaćinstvo; Isaac je i dalje bio prepušten sam sebi.

Godine 1655. 12-godišnji Njutn je poslan da uči u obližnju školu u Granthamu, gdje je živio u kući farmaceuta Clarka. Ubrzo je dječak pokazao izvanredne sposobnosti, ali ga je 1659. majka Ana vratila na imanje i pokušala povjeriti dio vođenja domaćinstva svom 16-godišnjem sinu. Pokušaj nije bio uspješan - Isaac je više volio čitati knjige, pisati poeziju, a posebno osmišljavati razne mehanizme u odnosu na sve druge aktivnosti. U to vrijeme, Stokes, Newtonov školski učitelj, prišao je Ani i počeo je nagovarati da nastavi školovanje svog neobično nadarenog sina; Ovom zahtjevu pridružio se i ujak Vilijam i Isaakov poznanik iz Granthama (rođak farmaceuta Clarka) Humphrey Babington, član Trinity Collegea u Kembridžu. Njihovim zajedničkim naporima na kraju su postigli svoj cilj. Godine 1661. Njutn je uspešno završio školu i otišao da nastavi školovanje na Univerzitetu Kembridž.

Trinity College (1661-1664)

U junu 1661. 18-godišnji Njutn je stigao u Kembridž. Prema povelji, položen mu je ispit iz znanja latinskog jezika, nakon čega mu je saopšteno da je primljen na Triniti koledž (Koledž Svetog Trojstva) na Univerzitetu u Kembridžu. Više od 30 godina Newtonovog života vezano je za ovu obrazovnu instituciju.

Koledž je, kao i cijeli univerzitet, prolazio kroz težak period. Monarhija je tek obnovljena u Engleskoj (1660), kralj Čarls II je često odlagao uplate zbog univerziteta i otpuštao značajan deo nastavnog osoblja postavljenog tokom revolucije. Ukupno je na Triniti koledžu živjelo 400 ljudi, uključujući studente, sluge i 20 prosjaka, kojima je, prema povelji, koledž bio dužan davati milostinju. Obrazovni proces je bio u žalosnom stanju.

Newton je bio uvršten u kategoriju „sizar” studenata od kojih školarine nisu naplaćivane (vjerovatno na Babingtonovu preporuku). Sačuvalo se vrlo malo dokumentarnih dokaza i uspomena na ovaj period njegovog života. Tokom ovih godina, Newtonov karakter se konačno formirao - želja da se dođe do dna, netolerancija na prevaru, klevetu i ugnjetavanje, ravnodušnost prema javnoj slavi. Još nije imao prijatelja.

U aprilu 1664. Njutn je, položivši ispite, prešao u višu studentsku kategoriju „učenjaka“, što mu je dalo pravo na stipendiju i nastavak studija na koledžu.

Uprkos Galilejevim otkrićima, nauka i filozofija na Kembridžu su se i dalje predavali prema Aristotelu. Međutim, Njutnove sačuvane sveske već spominju Galileja, Kopernika, kartezijanizam, Keplerovu i Gasendijevu atomsku teoriju. Sudeći po ovim sveskama, nastavio je sa izradom (uglavnom naučnih instrumenata), te se sa entuzijazmom bavio optikom, astronomijom, matematikom, fonetikom i teorijom muzike. Prema memoarima njegovog cimera, Newton se svim srcem posvetio učenju, zaboravljajući na hranu i san; vjerovatno je, uprkos svim teškoćama, bio upravo takav način života koji je i sam priželjkivao.

Godina 1664. u Njutnovom životu bila je bogata drugim događajima. Newton je doživio kreativni nalet, započeo samostalnu naučnu djelatnost i sastavio opsežnu listu (od 45 tačaka) neriješenih problema u prirodi i ljudskom životu (Upitnik, lat. Questiones quaedam philosophicae). U budućnosti se slične liste pojavljuju više puta u njegovim radnim sveskama. U martu iste godine, na novoosnovanom (1663.) odsjeku za matematiku koledža počela su predavanja novog nastavnika, 34-godišnjeg Isaaca Barrowa, velikog matematičara, Njutnovog budućeg prijatelja i učitelja. Njutnovo interesovanje za matematiku naglo je poraslo. Došao je do prvog značajnog matematičkog otkrića: binomske ekspanzije za proizvoljni racionalni eksponent (uključujući negativne), i kroz njega došao do svoje glavne matematičke metode - proširenja funkcije u beskonačan niz. Konačno, na samom kraju godine, Newton je postao neženja.

Naučna podrška i inspiracija za Newtonov rad bili su fizičari: Galileo, Descartes i Kepler. Njutn je završio njihov rad kombinujući ih u univerzalni sistem sveta. Drugi matematičari i fizičari imali su manji, ali značajan uticaj: Euklid, Fermat, Hajgens, Volis i njegov neposredni učitelj Barou. U Njutnovoj studentskoj svesci postoji programska fraza:

"Godine kuge" (1665-1667)

Na Badnje veče 1664. godine, crveni krstovi počeli su da se pojavljuju na londonskim kućama - prvi znakovi Velike epidemije kuge. Do ljeta se smrtonosna epidemija značajno proširila. Dana 8. avgusta 1665. nastava na Triniti koledžu je obustavljena, a osoblje je raspušteno do kraja epidemije. Njutn je otišao kući u Vulstorp, ponevši sa sobom glavne knjige, sveske i instrumente.

Bile su to katastrofalne godine za Englesku - razorna kuga (petina stanovništva je umrla samo u Londonu), razorni rat sa Holandijom i Veliki požar u Londonu. Ali Newton je napravio značajan dio svojih naučnih otkrića u samoći „godina kuge“. Iz sačuvanih bilješki jasno je da je 23-godišnji Newton već tečno govorio o osnovnim metodama diferencijalnog i integralnog računa, uključujući proširenje funkcija u nizove i ono što je kasnije nazvano Newton-Leibniz formulom. Nakon niza genijalnih optičkih eksperimenata, dokazao je da je bijela boja mješavina boja spektra. Newton se kasnije prisjetio ovih godina:

Ali njegovo najznačajnije otkriće tokom ovih godina bio je zakon univerzalne gravitacije. Kasnije, 1686., Njutn je napisao Haleju:

Nepreciznost koju je naveo Njutn je uzrokovana činjenicom da je Njutn uzeo dimenzije Zemlje i veličinu ubrzanja gravitacije iz Galilejeve mehanike, gde su one date sa značajnom greškom. Kasnije je Newton dobio preciznije podatke od Picarda i konačno se uvjerio u istinitost svoje teorije.

Poznata je legenda da je Njutn otkrio zakon gravitacije posmatrajući jabuku koja pada sa grane drveta. Prvi put je „Njutnovu jabuku” ukratko pomenuo Njutnov biograf William Stukeley (knjiga „Memoari o životu Njutna”, 1752):

Legenda je postala popularna zahvaljujući Voltaireu. Zapravo, kao što se može vidjeti iz Newtonovih radnih knjiga, njegova teorija univerzalne gravitacije razvijala se postepeno. Drugi biograf, Henry Pemberton, daje Njutnovo rezonovanje (bez pominjanja jabuke) detaljnije: „Upoređujući periode nekoliko planeta i njihove udaljenosti od Sunca, otkrio je da... ova sila mora da se smanji u kvadratnoj proporciji kao što je udaljenost se povećava." Drugim riječima, Newton je otkrio da iz Keplerovog trećeg zakona, koji povezuje orbitalne periode planeta s udaljenosti do Sunca, slijedi upravo „formula inverznog kvadrata“ za zakon gravitacije (u aproksimaciji kružnih orbita). Njutn je napisao konačnu formulaciju zakona gravitacije, koja je uvrštena u udžbenike, kasnije, nakon što su mu postali jasni zakoni mehanike.

Ova otkrića, kao i mnoga kasnija, objavljena su 20-40 godina kasnije nego što su nastala. Newton nije težio slavi. Godine 1670. pisao je Džonu Kolinsu: „Ne vidim ništa poželjno u slavi, čak i da sam sposoban da je zaradim. To bi možda i povećalo broj mojih poznanika, ali upravo to pokušavam izbjeći.” Nije objavio svoj prvi naučni rad (oktobar 1666.), koji je izložio osnove analize; pronađen je tek 300 godina kasnije.

Početak naučne slave (1667-1684)

U martu-junu 1666. Njutn je posetio Kembridž. Međutim, u ljeto ga je novi talas kuge natjerao da se ponovo vrati kući. Konačno, početkom 1667., epidemija je popustila, a Newton se vratio u Kembridž u aprilu. 1. oktobra izabran je za člana Triniti koledža, a 1668. postao je magistar. Određena mu je prostrana posebna soba za život, određena mu je plata (2 funte godišnje) i grupa studenata sa kojima je savjesno učio standardne akademske predmete nekoliko sati sedmično. Međutim, ni tada ni kasnije Njutn nije postao poznat kao učitelj;

Učvrstivši svoju poziciju, Newton je otputovao u London, gdje je malo prije, 1660. godine, stvoreno Londonsko kraljevsko društvo - autoritativna organizacija istaknutih naučnih ličnosti, jedna od prvih akademija nauka. Publikacija Kraljevskog društva bio je časopis Philosophical Transactions.

Godine 1669. u Evropi su se počeli pojavljivati ​​matematički radovi koji koriste proširenja u beskonačne serije. Iako se dubina ovih otkrića nije mogla porediti sa Njutnovom, Barou je insistirao da njegov učenik odredi svoj prioritet u ovoj stvari. Newton je napisao kratak, ali prilično potpun sažetak ovog dijela svojih otkrića, koji je nazvao "Analiza jednadžbama s beskonačnim brojem članova". Barrow je poslao ovu raspravu u London. Njutn je zamolio Baroua da ne otkriva ime autora dela (ali ga je ipak izneverio). “Analiza” se proširila među specijalistima i stekla određenu slavu u Engleskoj i inostranstvu.

Iste godine, Barrow je prihvatio kraljev poziv da postane dvorski kapelan i napustio nastavu. Dvadesetšestogodišnji Njutn je 29. oktobra 1669. izabran za njegovog naslednika, profesora matematike i optike na Triniti koledžu, sa visokom platom od 100 funti godišnje. Barrow je Newtonu ostavio opsežnu alhemijsku laboratoriju; Tokom ovog perioda, Newton se ozbiljno zainteresovao za alhemiju i sproveo mnogo hemijskih eksperimenata.

U isto vrijeme, Newton je nastavio eksperimente u optici i teoriji boja. Newton je proučavao sferne i kromatske aberacije. Da bi ih sveo na minimum, napravio je mješoviti reflektirajući teleskop: sočivo i konkavno sferno ogledalo, koje je sam napravio i polirao. Projekat za takav teleskop prvi je predložio Džejms Gregori (1663), ali taj plan nikada nije realizovan. Njutnov prvi dizajn (1668.) bio je neuspešan, ali je sledeći, sa pažljivije uglačanim ogledalom, uprkos maloj veličini, obezbedio 40-struko uvećanje odličnog kvaliteta.

Glasine o novom instrumentu brzo su stigle do Londona, a Newton je pozvan da pokaže svoj izum naučnoj zajednici. Krajem 1671. - početkom 1672. godine održana je demonstracija reflektora pred kraljem, a potom i u Kraljevskom društvu. Uređaj je dobio univerzalne pohvalne kritike. Praktična važnost ovog izuma vjerovatno je također igrala svoju ulogu: astronomska posmatranja služila su za precizno određivanje vremena, što je zauzvrat bilo neophodno za navigaciju na moru. Njutn je postao poznat i januara 1672. godine izabran za člana Kraljevskog društva. Kasnije su poboljšani reflektori postali glavni alati astronoma, uz njihovu pomoć otkriveni su planeta Uran, druge galaksije i crveni pomak.

Njutn je isprva cenio svoju komunikaciju sa kolegama iz Kraljevskog društva, u koje su pored Baroua bili i Džejms Gregori, Džon Volis, Robert Huk, Robert Bojl, Kristofer Ren i druge poznate ličnosti engleske nauke. Međutim, ubrzo su počeli zamorni sukobi, što se Newtonu zaista nije svidjelo. Posebno je izbila bučna kontroverza oko prirode svjetlosti. Počelo je kada je u februaru 1672. Newton objavio detaljan opis svojih klasičnih eksperimenata sa prizmama i svoju teoriju boje u Filozofskim transakcijama. Hooke, koji je ranije objavio sopstvenu teoriju, izjavio je da ga Newtonovi rezultati nisu uvjerili; podržao ga je Hajgens na osnovu toga da je Njutnova teorija "u suprotnosti sa opšteprihvaćenim stavovima". Njutn je odgovorio na njihove kritike tek šest meseci kasnije, ali se do tada broj kritičara značajno povećao.

Lavina nekompetentnih napada ostavila je Njutna iznerviranog i potištenog. Žalio je što je svoja otkrića s povjerenjem otkrio svojim kolegama naučnicima. Njutn je zamolio sekretara Oldenburškog društva da mu više ne šalje kritička pisma i zakleo se za budućnost: da se neće mešati u naučne sporove. U svojim pismima se žali da je suočen sa izborom: ili da ne objavi svoja otkrića, ili da sve svoje vrijeme i energiju potroši na odbijanje neprijateljskih amaterskih kritika. Na kraju je izabrao prvu opciju i najavio istup iz Kraljevskog društva (8. marta 1673.). Oldenburg ga nije bez poteškoća uvjerio da ostane. Međutim, naučni kontakti sa Društvom sada su svedeni na minimum.

Dva važna događaja dogodila su se 1673. Prvo: kraljevskim dekretom, Njutnov stari prijatelj i pokrovitelj, Isak Barou, vratio se u Triniti, sada kao vođa (“gospodar”). Drugo: Leibniz, poznat u to vrijeme kao filozof i pronalazač, zainteresirao se za Newtonova matematička otkrića. Pošto je primio Newtonov rad iz 1669. o beskonačnim serijama i duboko ga proučio, tada je samostalno počeo razvijati vlastitu verziju analize. Godine 1676. Njutn i Lajbnic su razmenili pisma u kojima je Njutn objašnjavao brojne svoje metode, odgovarao na Lajbnicova pitanja i nagovestio postojanje još opštijih metoda, koje još nisu objavljene (što znači opšti diferencijalni i integralni račun). Sekretar Kraljevskog društva Henri Oldenburg uporno je tražio od Njutna da objavi svoja matematička otkrića o analizi za slavu Engleske, ali je Njutn odgovorio da već pet godina radi na drugoj temi i da ne želi da ga ometaju. Njutn nije odgovorio na Lajbnicovo sledeće pismo. Prva kratka publikacija o Njutnovoj verziji analize pojavila se tek 1693. godine, kada se Lajbnicova verzija već proširila širom Evrope.

Kraj 1670-ih bio je tužan za Njutna. U maju 1677. godine, 47-godišnji Barrow je neočekivano umro. U zimu iste godine izbio je jak požar u Njutnovoj kući, a dio Njutnove rukopisne arhive je izgorio. U septembru 1677. umro je sekretar Kraljevskog društva Oldenburg, koji je favorizovao Njutna, a Huk, koji je bio neprijateljski raspoložen prema Njutnu, postao je novi sekretar. Godine 1679. majka Ana se teško razboljela; Newton je, ostavljajući sve svoje poslove, došao k njoj, aktivno učestvovao u brizi o pacijentu, ali se stanje majke brzo pogoršalo i ona je umrla. Majka i Barou bili su među rijetkim ljudima koji su uljepšali Njutnovu usamljenost.

"Matematički principi prirodne filozofije" (1684-1686)

Istorija nastanka ovog dela, zajedno sa Euklidovim elementima, jednim od najpoznatijih u istoriji nauke, započela je 1682. godine, kada je prolazak Halejeve komete izazvao porast interesovanja za nebesku mehaniku. Edmond Halej je pokušao da ubedi Njutna da objavi svoju "opštu teoriju kretanja", o kojoj se dugo pričalo u naučnoj zajednici. Newton je odbio. Općenito nije bio voljan da ga odvrate od svog istraživanja zbog mukotrpnog zadatka objavljivanja naučnih radova.

U augustu 1684. Halley je došao u Cambridge i rekao Newtonu da su on, Wren i Hooke raspravljali o tome kako izvući eliptičnost orbita planeta iz formule za zakon gravitacije, ali ne znaju kako pristupiti rješenju. Njutn je izvestio da već ima takav dokaz, a u novembru je Haleju poslao gotov rukopis. Odmah je shvatio značaj rezultata i metode, odmah je ponovo posjetio Newtona i ovoga puta uspio ga nagovoriti da objavi svoja otkrića. Dana 10. decembra 1684. godine, u zapisniku Kraljevskog društva pojavio se istorijski zapis:

Rad na knjizi odvijao se 1684-1686. Prema sjećanjima Humphreya Newtona, rođaka naučnika i njegovog pomoćnika tokom ovih godina, Newton je isprva pisao “Principia” između alhemijskih eksperimenata, kojima je posvetio glavnu pažnju, a zatim se postepeno zanosio i entuzijastično se posvetio da radi na glavnoj knjizi svog života.

Publikacija je trebala biti izvršena sredstvima Kraljevskog društva, ali je početkom 1686. godine Društvo objavilo raspravu o povijesti ribe koja nije bila tražena i time iscrpila svoj budžet. Tada je Halej najavio da će sam snositi troškove objavljivanja. Društvo je sa zahvalnošću prihvatilo ovu velikodušnu ponudu i, kao djelomičnu kompenzaciju, dalo Halleyu 50 besplatnih primjeraka rasprave o povijesti ribe.

Njutnovo delo - možda po analogiji sa Dekartovim "Načelima filozofije" (1644) - nazvano je "Matematički principi prirodne filozofije" (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), odnosno, modernim jezikom, "Matematički temelji fizike".

28. aprila 1686. godine, prvi tom "Matematičkih principa" predstavljen je Kraljevskom društvu. Sva tri toma, nakon izvjesnog redakcije od strane autora, objavljena su 1687. godine. Tiraž (oko 300 primjeraka) rasprodat je za 4 godine - vrlo brzo za ono vrijeme.

I fizički i matematički nivo Newtonovog rada potpuno su neuporedivi sa radom njegovih prethodnika. Nedostaje mu aristotelijanska ili kartezijanska metafizika, sa svojim nejasnim obrazloženjem i nejasno formulisanim, često nategnutim „prvouzrocima“ prirodnih pojava. Njutn, na primer, ne proglašava da zakon gravitacije deluje u prirodi, on striktno dokazuje ovu činjenicu na osnovu posmatrane slike kretanja planeta i njihovih satelita. Newtonov metod je da se stvori model fenomena, „bez izmišljanja hipoteza“, a zatim, ako ima dovoljno podataka, da se traga za njegovim uzrocima. Ovaj pristup, koji je započeo s Galileom, značio je kraj stare fizike. Kvalitativni opis prirode ustupio je mjesto kvantitativnom - značajan dio knjige zauzimaju proračuni, crteži i tabele.

Njutn je u svojoj knjizi jasno definisao osnovne pojmove mehanike i uveo nekoliko novih, uključujući tako važne fizičke veličine kao što su masa, spoljna sila i impuls. Formulisana su tri zakona mehanike. Dat je rigorozni izvod iz zakona gravitacije sva tri Keplerova zakona. Imajte na umu da su opisane i hiperboličke i parabolične orbite nebeskih tijela nepoznate Kepleru. Njutn ne raspravlja direktno o istinitosti Kopernikovog heliocentričnog sistema, već implicira; čak procenjuje odstupanje Sunca od centra mase Sunčevog sistema. Drugim riječima, Sunce u Newtonovom sistemu, za razliku od Keplerianovog, ne miruje, već se pokorava općim zakonima kretanja. Opšti sistem je uključivao i komete, čija je vrsta orbita izazvala velike kontroverze u to vreme.

Slaba tačka Newtonove teorije gravitacije, prema mnogim naučnicima tog vremena, bio je nedostatak objašnjenja prirode ove sile. Newton je ocrtao samo matematički aparat, ostavljajući otvorena pitanja o uzroku gravitacije i njenom materijalnom nosiocu. Za naučnu zajednicu, vaspitanu na Dekartovoj filozofiji, ovo je bio neobičan i izazovan pristup, a samo je trijumfalni uspeh nebeske mehanike u 18. veku primorao fizičare da se privremeno pomire sa Njutnovskom teorijom. Fizička osnova gravitacije postala je jasna tek više od dva veka kasnije, sa pojavom Opšte teorije relativnosti.

Njutn je izgradio matematički aparat i opštu strukturu knjige što je moguće bliže tadašnjem standardu naučne strogosti - Euklidovim elementima. Namjerno nije koristio matematičku analizu gotovo nigdje - upotreba novih, neobičnih metoda ugrozila bi vjerodostojnost prikazanih rezultata. Ovaj oprez je, međutim, obezvrijedio Newtonov metod prezentacije za naredne generacije čitalaca. Njutnova knjiga bila je prvo delo o novoj fizici i ujedno jedno od poslednjih ozbiljnih radova koji su koristili stare metode matematičkog istraživanja. Svi Njutnovi sledbenici su već koristili moćne metode matematičke analize koje je on stvorio. Najveći direktni nasljednici Newtonovog djela bili su D'Alembert, Euler, Laplace, Clairaut i Lagrange.

Administrativne djelatnosti (1687-1703)

Godinu 1687. obilježilo je ne samo objavljivanje velike knjige, već i Newtonov sukob s kraljem Džejmsom II. U februaru je kralj, dosljedno nastavljajući svoju liniju za obnovu katoličanstva u Engleskoj, naredio Univerzitetu u Kembridžu da magistrira katoličkom monahu Albanu Francisu. Rukovodstvo univerziteta je oklevalo, ne želeći da iritira kralja; Ubrzo je delegacija naučnika, uključujući Newtona, pozvana radi odmazde lordu vrhovnom sudiji, Georgeu Jeffreysu, poznatom po svojoj grubosti i okrutnosti. Newton se protivio svakom kompromisu koji bi narušio autonomiju univerziteta i uvjerio je delegaciju da zauzme principijelan stav. Kao rezultat toga, prorektor univerziteta je smijenjen, ali kraljeva želja nikada nije ispunjena. U jednom od svojih pisama ovih godina, Newton je izložio svoje političke principe:

Godine 1689, nakon svrgavanja kralja Džejmsa II, Njutn je prvi put izabran u parlament sa Univerziteta Kembridž i tamo je sedeo nešto više od godinu dana. Drugi izbori održani su 1701-1702. Popularna je anegdota da je samo jednom uzeo riječ da govori u Donjem domu, tražeći da se prozor zatvori kako bi izbjegao promaju. U stvari, Njutn je obavljao svoje poslaničke dužnosti sa istom savesnošću sa kojom je tretirao sve svoje poslove.

Oko 1691. Newton se teško razbolio (najvjerovatnije je otrovan tijekom kemijskih eksperimenata, iako postoje i druge verzije - prekomjeran rad, šok nakon požara, koji je doveo do gubitka važnih rezultata, i bolesti povezane s godinama). Oni koji su mu bili bliski plašili su se za njegov razum; nekoliko sačuvanih njegovih pisama iz tog perioda ukazuje na mentalni poremećaj. Tek krajem 1693. Njutnovo zdravlje se potpuno oporavilo.

Godine 1679. Njutn je u Trinitiju sreo 18-godišnjeg aristokratu, zaljubljenika u nauku i alhemiju, Čarlsa Montagua (1661-1715). Njutn je verovatno ostavio snažan utisak na Montagua, jer je 1696. godine, pošto je postao lord Halifaks, predsednik Kraljevskog društva i kancelar finansija (odnosno, ministar finansija Engleske), Montagu je predložio kralju da Njutn bude imenovan Upravnik kovnice. Kralj je dao svoj pristanak i 1696. Newton je preuzeo ovu poziciju, napustio Kembridž i preselio se u London. Od 1699. postao je upravnik (“gospodar”) Kovnice novca.

Za početak, Newton je temeljito proučio tehnologiju proizvodnje novčića, doveo u red papirologiju i prepravio računovodstvo u proteklih 30 godina. Istovremeno, Njutn je energično i vešto doprineo Montaguovoj monetarnoj reformi, vraćajući poverenje u engleski monetarni sistem, koji su njegovi prethodnici potpuno zanemarili. U Engleskoj su ovih godina bile u opticaju gotovo isključivo inferiorne kovanice, au znatnim količinama su bile u opticaju i krivotvorene kovanice. Obrezivanje rubova srebrnjaka postalo je široko rasprostranjeno. Sada su se novčići počeli proizvoditi na specijalnim mašinama i postojao je natpis duž oboda, tako da je kriminalno mljevenje metala postalo nemoguće. Tijekom 2 godine, stari, lošiji srebrni novac potpuno je povučen iz opticaja i ponovno kovan, proizvodnja novih kovanica je povećana kako bi se pratila potreba za njima, a njihova kvaliteta je poboljšana. Ranije je stanovništvo tokom ovakvih reformi moralo mijenjati stari novac po težini, nakon čega se smanjio obim gotovine kako kod pojedinaca (privatnih i pravnih), tako i u cijeloj zemlji, ali su kamate i obaveze po kreditima ostale iste, zbog čega je privreda počela stagnacija. Newton je predlagao razmjenu novca po nominalnoj vrijednosti, što je spriječilo ove probleme, a neizbježni nedostatak sredstava nakon toga je nadoknađen uzimanjem kredita od drugih zemalja (najviše iz Holandije), inflacija je naglo opala, ali je vanjski javni dug porastao za sredinom veka do nivoa bez presedana u istoriji Engleske veličine. Ali za to vrijeme je došlo do primjetnog ekonomskog rasta, zbog čega su se povećale uplate poreza u trezor (po veličini jednake onima u Francuskoj, uprkos činjenici da je Francusku naseljavalo 2,5 puta više ljudi), zbog toga je državni dug postepeno se isplatio.

Međutim, poštena i kompetentna osoba na čelu Kovnice nije svima odgovarala. Od prvih dana na Newtona su pljuštale pritužbe i prijave, a stalno su se pojavljivale inspekcijske komisije. Kako se ispostavilo, mnoge optužbe stizale su od krivotvoritelja, iritiranih Newtonovim reformama. Newton je, po pravilu, bio ravnodušan prema klevetama, ali nikada nije oprostio ako je to uticalo na njegovu čast i ugled. Lično je učestvovao u desetinama istraga, a ušlo je u trag i osuđeno više od 100 falsifikata; u nedostatku otežavajućih okolnosti, najčešće su slani u sjevernoameričke kolonije, ali je nekoliko vođa pogubljeno. Broj krivotvorenih kovanica u Engleskoj se značajno smanjio. Montagu je u svojim memoarima visoko cijenio izvanredne administrativne sposobnosti koje je pokazao Njutn i osigurao uspjeh reforme. Dakle, reforme koje je sproveo naučnik ne samo da su sprečile ekonomsku krizu, već su decenijama kasnije dovele do značajnog povećanja blagostanja zemlje.

U aprilu 1698. ruski car Petar I posetio je kovnicu novca tri puta tokom „Velike ambasade“; Nažalost, detalji njegove posjete i komunikacije sa Newtonom nisu sačuvani. Poznato je, međutim, da je 1700. godine u Rusiji sprovedena monetarna reforma slična engleskoj. A 1713. Njutn je caru Petru u Rusiju poslao prvih šest štampanih primeraka 2. izdanja Principija.

Njutnov naučni trijumf simbolizuju dva događaja 1699. godine: učenje Njutnovog svetskog sistema počelo je u Kembridžu (od 1704. na Oksfordu), a Pariska akademija nauka, uporište njegovih kartezijanskih protivnika, izabrala ga je za stranog člana. Sve to vrijeme Newton je i dalje bio na popisu kao član i profesor Triniti koledža, ali je u decembru 1701. službeno dao ostavku na sve svoje dužnosti na Kembridžu.

Godine 1703. umro je predsjednik Kraljevskog društva, lord John Somers, koji je prisustvovao sastancima Društva samo dva puta tokom 5 godina svog predsjedavanja. U novembru je Njutn izabran za njegovog nasljednika i vladao je Društvom do kraja života - više od dvadeset godina. Za razliku od svojih prethodnika, on je lično bio prisutan na svim sastancima i činio sve da Britansko kraljevsko društvo zauzme počasno mesto u naučnom svetu. Broj članova Društva je rastao (među njima, pored Halleya, mogu se izdvojiti Denis Papin, Abraham de Moivre, Roger Coates, Brooke Taylor), izvedeni su zanimljivi eksperimenti i diskutovano, kvalitet članaka u časopisima značajno se poboljšao, finansijski problemi su ublaženi. Društvo je dobilo plaćene sekretare i vlastitu rezidenciju (u Fleet Streetu je Newton plaćao troškove selidbe iz svog džepa); Tokom ovih godina, Newton je često bio pozivan kao konsultant u razne vladine komisije, a princeza Caroline, buduća kraljica Velike Britanije, provodila je sate razgovarajući s njim u palati o filozofskim i vjerskim temama.

Prošle godine

Godine 1704. objavljena je monografija “Optics” (prva na engleskom jeziku), koja je odredila razvoj ove nauke do početka 19. vijeka. Sadržao je dodatak "O kvadraturi krivulja" - prvi i prilično potpuni prikaz Newtonove verzije matematičke analize. Zapravo, ovo je Newtonov posljednji rad o prirodnim naukama, iako je živio više od 20 godina. Katalog biblioteke koju je ostavio za sobom je sadržavao knjige uglavnom o historiji i teologiji, a Njutn je tim aktivnostima posvetio ostatak svog života. Njutn je ostao upravnik Kovnice novca, budući da ovo mesto, za razliku od pozicije nadzornika, nije zahtevalo mnogo aktivnosti od njega. Dvaput sedmično je išao u kovnicu novca, jednom sedmično na sastanak Kraljevskog društva. Newton nikada nije putovao van Engleske.

Godine 1705. kraljica Ana proglasila je Newtona vitezom. Od sada je on Sir Isaac Newton. Po prvi put u engleskoj istoriji, titula viteza je dodeljena za naučne zasluge; sledeći put se to dogodilo više od jednog veka kasnije (1819, u vezi sa Hamfrijem Dejvijem). Međutim, neki biografi smatraju da se kraljica nije vodila naučnim, već političkim motivima. Newton je stekao vlastiti grb i ne baš pouzdan rodoslov.

Godine 1707. objavljena je zbirka Njutnovih matematičkih radova, Univerzalna aritmetika. Numeričke metode predstavljene u njemu označile su rođenje nove perspektivne discipline - numeričke analize.

Godine 1708. započeo je otvoreni prioritetni spor s Leibnizom (vidi dolje), u koji su bile uključene čak i vladajuće osobe. Ova svađa između dva genija skupo je koštala nauku - engleska matematička škola je ubrzo uvenula za čitav vek, a evropska škola je ignorisala mnoge od Njutnovih izuzetnih ideja, ponovo ih otkrivši mnogo kasnije. Čak ni smrt Leibniza (1716) nije ugasila sukob.

Prvo izdanje Newtonovih Principija odavno je rasprodano. Njutnov dugogodišnji rad na pripremi 2. izdanja, prerađenog i proširenog, okrunjen je uspehom 1710. godine, kada je objavljen prvi tom novog izdanja (poslednji, treći - 1713. godine). Pokazalo se da je početni tiraž (700 primjeraka) bio očito nedovoljan 1714. i 1723. Prilikom finalizacije drugog toma, Newton se, kao izuzetak, morao vratiti fizici kako bi objasnio nesklad između teorijskih i eksperimentalnih podataka, te je odmah došao do velikog otkrića - hidrodinamičke kompresije mlaza. Teorija se sada dobro slagala s eksperimentom. Njutn je na kraj knjige dodao Uputu sa oštrom kritikom „teorije vrtloga“ kojom su njegovi kartezijanski protivnici pokušavali da objasne kretanje planeta. Na prirodno pitanje "kako je stvarno?" knjiga prati čuveni i iskreni odgovor: „Još uvek nisam uspeo da izvedem uzrok... svojstava sile gravitacije iz fenomena, i ne izmišljam hipoteze.”

U aprilu 1714. Njutn je sažeo svoje iskustvo finansijske regulative i predao svoj članak „Zapažanja o vrednosti zlata i srebra“ Trezoru. Članak je sadržavao konkretne prijedloge za prilagođavanje cijene plemenitih metala. Ovi prijedlozi su djelimično prihvaćeni, što je blagotvorno uticalo na britansku ekonomiju.

Nedugo prije smrti, Newton je postao jedna od žrtava finansijske prevare velike trgovačke kompanije South Sea Company koju je podržavala vlada. Kupio je vrijednosne papire kompanije za veliku svotu, a također je insistirao da ih kupi Kraljevsko društvo. 24. septembra 1720. godine kompanija banka proglasila se bankrotom. Nećakinja Catherine se u svojim bilješkama prisjetila da je Newton izgubio više od 20.000 funti, nakon čega je izjavio da može izračunati kretanje nebeskih tijela, ali ne i stepen ludila gomile. Međutim, mnogi biografi vjeruju da Catherine nije mislila na pravi gubitak, već na neuspjeh u primanju očekivane dobiti. Nakon bankrota kompanije, Newton je ponudio da Kraljevskom društvu nadoknadi gubitke iz svog džepa, ali je njegova ponuda odbijena.

Njutn je poslednje godine svog života posvetio pisanju Hronologije drevnih kraljevstava, na kojoj je radio oko 40 godina, i pripremi trećeg izdanja Elementa. Treće izdanje objavljeno je 1726. godine; Za razliku od drugog, promjene u njemu bile su male - uglavnom rezultati novih astronomskih opservacija, uključujući prilično potpuni vodič za komete posmatrane od 14. stoljeća. Između ostalih, predstavljena je i izračunata orbita Halejeve komete, čija je ponovna pojava u naznačeno vreme (1758) jasno potvrdila teorijske proračune (do tada već preminulih) Njutna i Haleja. Tiraž knjige za naučnu publikaciju tih godina mogao bi se smatrati ogromnim: 1250 primjeraka.

Godine 1725. Njutnovo zdravlje je počelo primetno da se pogoršava, te se preselio u Kensington blizu Londona, gde je umro noću, u snu, 20. (31. marta) 1727. godine. Nije ostavio pismeni testament, ali je nedugo prije smrti značajan dio svog velikog bogatstva prenio na najbliže rođake. Po kraljevoj naredbi sahranjen je u Vestminsterskoj opatiji.

Lični kvaliteti

Karakterne osobine

Teško je sastaviti psihološki portret Newtona, jer čak i ljudi koji ga simpatiziraju često Newtonu pripisuju različite kvalitete. Moramo uzeti u obzir kult Njutna u Engleskoj, koji je primorao autore memoara da velikog naučnika obdare svim zamislivim vrlinama i stvarnim kontradiktornostima u njegovoj prirodi. Osim toga, do kraja života, Newtonov karakter je stekao osobine poput dobre naravi, snishodljivosti i društvenosti, koje mu ranije nisu bile karakteristične.

Po izgledu, Njutn je bio nizak, snažne građe, talasaste kose. Gotovo nikad nije bio bolestan, a do starosti je zadržao gustu kosu (od svoje 40. godine već potpuno sijedu) i sve zube osim jednog. Nikada (prema drugim izvorima, skoro nikad) nisam koristio naočare, iako sam bio blago kratkovidan. Gotovo se nikada nije smijao ili iznervirao, nema ni pomena o njegovim šalama ili drugim manifestacijama njegovog smisla za humor. U finansijskim transakcijama bio je oprezan i štedljiv, ali ne i škrt. Nikad oženjen. Obično je bio u stanju duboke unutrašnje koncentracije, zbog čega je često pokazivao rasejanost: na primjer, jednom je, pozvavši goste, otišao u ostavu po vino, ali onda mu je sinula neka naučna ideja, pojurio je u kancelariju i nikad se nije vratio gostima . Bio je ravnodušan prema sportu, muzici, umjetnosti, pozorištu i putovanjima, iako je znao dobro crtati. Njegov pomoćnik se prisjetio: „Nije dozvolio sebi nikakav odmor ili predah... smatrao je da je svaki sat koji nije bio posvećen [nauci] izgubljen... Mislim da je bio prilično tužan zbog potrebe da gubi vrijeme na jelo i spavanje. ” Uz sve što je rečeno, Newton je uspio spojiti svakodnevnu praktičnost i zdrav razum, što se jasno manifestira u njegovom uspješnom upravljanju Kovnicom novca i Kraljevskim društvom.

Odgajan u puritanskim tradicijama, Newton je sebi uspostavio niz strogih principa i samoograničavanja. I nije bio sklon da oprosti drugima ono što ne bi oprostio sebi; ovo je korijen mnogih njegovih sukoba (vidi dolje). Srdačno se ophodio prema rodbini i mnogim kolegama, ali nije imao bliskih prijatelja, nije tražio društvo drugih ljudi i držao se po strani. U isto vrijeme, Newton nije bio bezdušan i ravnodušan prema sudbini drugih. Kada su, nakon smrti njegove polusestre Ane, njena deca ostala bez sredstava za izdržavanje, Njutn je dodelio dodatak maloletnoj deci, a kasnije je uzeo Aninu ćerku, Ketrin, na staranje. Stalno je pomagao drugoj rodbini. “Budući da je ekonomičan i razborit, bio je u isto vrijeme vrlo slobodan u novcu i uvijek je bio spreman pomoći prijatelju u nevolji, a da nije bio nametljiv. Posebno je plemenit prema mladima.” Mnogi poznati engleski naučnici - Stirling, Maclaurin, astronom Džejms Paund i drugi - sa dubokom zahvalnošću prisećaju se pomoći koju je Njutn pružio na početku njihove naučne karijere.

Sukobi

Robert Hooke je u istoriji nauke obeležen ne samo izuzetnim otkrićima i izumima, već i stalnim sporovima o prioritetima. Optužio je svog prvog pokrovitelja, Roberta Boylea, da je prisvojio Hookeova poboljšanja vazdušne pumpe. Posvađao se sa sekretarom Društva Oldenburgom, rekavši da je Huygens, uz pomoć Oldenburga, od Hookea ukrao ideju o satu sa spiralnom oprugom. Njegov prijatelj i biograf Richard Waller napisao je u predgovoru Hookeove posthumne zbirke djela: "Njegov lik je bio melanholičan, nepovjerljiv i ljubomoran, što je s godinama postajalo sve uočljivije." S.I. Vavilov piše:

Godine 1675. Njutn je društvu poslao svoju raspravu sa novim istraživanjima i spekulacijama o prirodi svetlosti. Hooke je na sastanku izjavio da je sve što je bilo vrijedno u raspravi već sadržano u Hookeovoj ranije objavljenoj knjizi "Mikrografija". U privatnim razgovorima optužio je Newtona za plagijat: “Pokazao sam da je gospodin Newton koristio moje hipoteze o impulsima i talasima” (iz Hookeovog dnevnika). Hooke je osporio prioritet svih Njutnovih otkrića u oblasti optike, osim onih sa kojima se nije slagao. Oldenburg je odmah obavijestio Newtona o ovim optužbama, a on ih je smatrao insinuacijama. Ovoga puta sukob je riješen, a naučnici su razmijenili pisma pomirenja (1676.). Međutim, od tog trenutka do Hookeove smrti (1703.), Newton nije objavio nijedan rad o optici, iako je nakupio ogromnu količinu materijala, koji je sistematizirao u klasičnoj monografiji „Optics“ (1704).

Kada je Njutn pripremao svoje Principe za objavljivanje, Huk je zahtevao da Njutn u predgovoru navede Hookeov prioritet u pogledu zakona gravitacije. Newton je uzvratio da su Bulliald, Christopher Wren i sam Newton došli do iste formule nezavisno i prije Hookea. Izbio je sukob koji je umnogome zatrovao živote obojice naučnika. S.I. Vavilov piše:

Nakon toga, Newtonov odnos sa Hookeom ostao je napet. Na primjer, kada je Newton predstavio Društvu novi dizajn za sekstant, Hooke je odmah izjavio da je izumio takav uređaj prije više od 30 godina (iako nikada nije napravio sekstant). Ipak, Newton je bio svjestan naučne vrijednosti Hookeovih otkrića te je u svojoj "Optici" nekoliko puta spomenuo svog sada pokojnog protivnika.

Newton je ponekad optužen da je uništio jedini Hookeov portret koji se nekada čuvao u Kraljevskom društvu. U stvarnosti, ne postoji ni jedan jedini dokaz koji bi potkrepio takvu optužbu.

John Flamsteed, izvanredni engleski astronom, upoznao je Newtona u Kembridžu (1670.), kada je Flamsteed još bio student, a Newton majstor. Međutim, već 1673. godine, gotovo istovremeno s Newtonom, postao je poznat i Flamsteed - objavio je astronomske tablice izvrsne kvalitete, za koje mu je kralj dodijelio ličnu audijenciju i titulu "Kraljevskog astronoma". Štaviše, kralj je naredio izgradnju opservatorije u Greenwichu blizu Londona i prebacivanje je u Flamsteed. Međutim, kralj je smatrao da je novac za opremanje opservatorije nepotrebni trošak, a gotovo sav Flamsteedov prihod otišao je za izgradnju instrumenata i ekonomske potrebe opservatorije.

U početku je odnos Newtona i Flamstida bio srdačan. Njutn je pripremao drugo izdanje Principia i bio mu je preko potreban tačna zapažanja Meseca da bi konstruisao i (kako se nadao) potvrdio svoju teoriju o njegovom kretanju; U prvom izdanju, teorija kretanja Mjeseca i kometa je bila nezadovoljavajuća. To je bilo važno i za uspostavljanje Newtonove teorije gravitacije, koju su kartezijanci na kontinentu oštro kritizirali. Flamsteed mu je dragovoljno dao tražene podatke, a 1694. Newton je s ponosom obavijestio Flamsteeda da je poređenje izračunatih i eksperimentalnih podataka pokazalo njihovo praktično slaganje. U nekim pismima, Flamstid je hitno tražio od Njutna da, u slučaju korišćenja zapažanja, odredi svoj, Flamstidov, prioritet; ovo se prvenstveno odnosilo na Haleja, koga Flamstid nije voleo i koga je sumnjao u naučno nepoštenje, ali je moglo značiti i nedostatak poverenja u samog Njutna. Flamsteedova pisma počinju pokazivati ​​ogorčenost:

Otvoreni sukob započeo je pismom od Flamstida, u kojem je on izvinjavajućim izvijestio da je otkrio niz sistematskih grešaka u nekim podacima dostavljenim Newtonu. To je ugrozilo Njutnovu teoriju Meseca i nateralo da se proračuni ponove, a poljuljano je i poverenje u preostale podatke. Njutn, koji je mrzeo nepoštenje, bio je izuzetno iritiran i čak je sumnjao da je Flamstid namerno uneo greške.

Godine 1704. Njutn je posetio Flamstida, koji je do tada dobio nove, izuzetno tačne podatke posmatranja, i zamolio ga da prenese te podatke; zauzvrat, Newton je obećao da će pomoći Flamstidu u objavljivanju njegovog glavnog djela, Kataloga velikih zvijezda. Flamsteed je, međutim, počeo odlagati iz dva razloga: katalog još nije bio potpuno spreman, a on više nije vjerovao Newtonu i bojao se krađe njegovih neprocjenjivih zapažanja. Flamstid je koristio iskusne kalkulatore koji su mu bili dostavljeni da završi posao izračunavanja položaja zvijezda, dok su Njutna prvenstveno zanimali Mjesec, planete i komete. Konačno, 1706. godine počelo je štampanje knjige, ali Flamstid, koji je patio od mučnog gihta i postajao sve sumnjičavi, zahtevao je da Njutn ne otvara zapečaćenu kopiju dok se štampanje ne završi; Njutn, kome su podaci hitno bili potrebni, ignorisao je ovu zabranu i zapisao potrebne vrednosti. Napetost je rasla. Flamstid se suočio sa Njutnom zbog pokušaja da lično ispravi manje greške. Štampanje knjige je bilo izuzetno sporo.

Zbog finansijskih poteškoća, Flamsteed nije platio članarinu i izbačen je iz Kraljevskog društva; novi udarac zadala je kraljica, koja je, očito na Newtonov zahtjev, prenijela kontrolne funkcije nad opservatorijom na Društvo. Newton je Flamstidu postavio ultimatum:

Newton je također zaprijetio da će se daljnja odlaganja smatrati neposlušnošću naredbama Njenog Veličanstva. U martu 1710. Flamsteed je, nakon žestokih pritužbi na nepravdu i mahinacije neprijatelja, ipak predao posljednje stranice svog kataloga, a početkom 1712. izašao je prvi tom pod naslovom “Nebeska istorija”. Sadržao je sve podatke koji su Njutnu bili potrebni, a godinu dana kasnije, brzo se pojavilo i revidirano izdanje Principija, sa mnogo tačnijom teorijom o Mesecu. Osvetoljubivi Newton nije uključio zahvalnost Flamstidu u izdanju i precrtao je sve reference na njega koje su bile prisutne u prvom izdanju. Kao odgovor, Flamsteed je spalio svih neprodanih 300 primjeraka kataloga u svom kaminu i počeo pripremati njegovo drugo izdanje, ovog puta po vlastitom ukusu. Umro je 1719. godine, ali je trudom njegove supruge i prijatelja ova divna publikacija, ponos engleske astronomije, objavljena 1725. godine.

Iz sačuvanih dokumenata istoričari nauke su otkrili da je Newton otkrio diferencijalni i integralni račun još 1665-1666, ali ga je objavio tek 1704. godine. Leibniz je samostalno razvio svoju verziju računa (od 1675.), iako je početni poticaj za njegovu misao vjerovatno došao iz glasina da je Newton već imao takav račun, kao i kroz naučne razgovore u Engleskoj i prepisku sa Njutnom. Za razliku od Newtona, Leibniz je odmah objavio svoju verziju, a kasnije, zajedno sa Jacobom i Johannom Bernoullijem, naširoko propagirao ovo epohalno otkriće širom Evrope. Većina naučnika na kontinentu nije sumnjala da je Leibniz otkrio analizu.

Poslušavši nagovor prijatelja koji su se pozivali na njegovo patriotizam, Newton je u 2. knjizi svojih „Principa“ (1687.) rekao:

Nakon što se prva detaljna publikacija Njutnove analize (matematički dodatak Optici, 1704.) pojavila u Leibnizovom časopisu Acta eruditorum, pojavila se anonimna recenzija s uvredljivim aluzijama na Njutna. Recenzija je jasno pokazala da je autor novog računa Leibniz. Sam Leibniz je snažno negirao da je on napisao recenziju, ali istoričari su uspjeli pronaći nacrt napisan njegovim rukopisom. Njutn je ignorisao Lajbnicov rad, ali su njegovi učenici odgovorili ogorčeno, nakon čega je izbio panevropski prioritetni rat, "najsramotnija svađa u čitavoj istoriji matematike".

Kraljevsko društvo je 31. januara 1713. primilo pismo od Leibniza koje je sadržavalo pomirljivu formulaciju: on se složio da je Newton došao do analize samostalno, “na opštim principima sličnim našim”. Ljuti Njutn je zahtevao stvaranje međunarodne komisije kako bi se razjasnio prioritet. Komisiji nije bilo potrebno mnogo vremena: nakon mjesec i po dana, nakon što je proučila Newtonovu prepisku sa Oldenburgom i druge dokumente, jednoglasno je priznala Newtonov prioritet, a u formulaciji ovaj put uvredljiv za Leibniza. Odluka komisije objavljena je u zborniku Društva uz priloženu prateću dokumentaciju. Kao odgovor, od ljeta 1713. Evropa je bila preplavljena anonimnim pamfletima koji su branili Lajbnicov prioritet i tvrdili da „Njutn sebi pripisuje čast koja pripada drugome“. Pamfleti su također optuživali Newtona da je ukrao rezultate Hookea i Flamsteeda. Njutnovi prijatelji, sa svoje strane, optužili su samog Lajbnica za plagijat; Prema njihovoj verziji, Leibniz se tokom boravka u Londonu (1676.) u Kraljevskom društvu upoznao sa Newtonovim neobjavljenim djelima i pismima, nakon čega je Leibniz objavio tamo izražene ideje i izdao ih kao svoje.

Rat se nastavio nesmetano sve do decembra 1716., kada je opat Konti obavijestio Njutna: „Lajbnic je mrtav — spor je završen.“

Naučna djelatnost

Nova era u fizici i matematici povezana je sa Newtonovim radom. Završio je stvaranje teorijske fizike, koje je započeo Galileo, zasnovano, s jedne strane, na eksperimentalnim podacima, as druge, na kvantitativnom i matematičkom opisu prirode. U matematici se pojavljuju moćne analitičke metode. U fizici je glavni metod proučavanja prirode izgradnja adekvatnih matematičkih modela prirodnih procesa i intenzivno istraživanje ovih modela uz sistematsko korišćenje pune snage novog matematičkog aparata. Naredni stoljeći su dokazali izuzetnu plodnost ovog pristupa.

Filozofija i naučna metoda

Njutn je odlučno odbacio pristup Dekarta i njegovih kartezijanskih sledbenika, popularan krajem 17. veka, koji je propisivao da se prilikom konstruisanja naučne teorije prvo mora koristiti „razlučivanje uma“ da bi se pronašli „korenski uzroci“ fenomen koji se proučava. U praksi je ovaj pristup često dovodio do formulisanja nategnutih hipoteza o „supstancama“ i „skrivenim svojstvima“ koje nisu bile podložne eksperimentalnoj provjeri. Newton je vjerovao da su u “prirodnoj filozofiji” (tj. fizici) dopuštene samo takve pretpostavke („principi”, sada preferiraju naziv „zakoni prirode”) koje direktno slijede iz pouzdanih eksperimenata i generaliziraju njihove rezultate; Hipoteze je nazvao pretpostavkama koje nisu bile dovoljno potkrijepljene eksperimentima. „Sve... što se ne izvodi iz fenomena treba nazvati hipotezom; hipoteze o metafizičkim, fizičkim, mehaničkim, skrivenim svojstvima nemaju mjesta u eksperimentalnoj filozofiji.” Primeri principa su zakon gravitacije i 3 zakona mehanike u Principia; reč „principi” (Principia Mathematica, tradicionalno prevedena kao „matematički principi”) takođe je sadržana u naslovu njegove glavne knjige.

U pismu Pardizu, Newton je formulisao „zlatno pravilo nauke“:

Ovaj pristup ne samo da je spekulativne fantazije smjestio izvan nauke (na primjer, kartezijansko razmišljanje o svojstvima “suptilnih materija” koje su navodno objašnjavale elektromagnetne fenomene), već je bio fleksibilniji i plodonosniji jer je omogućio matematičko modeliranje fenomena čiji je korijen uzroci još nisu bili otkriveni. To se dogodilo sa gravitacijom i teorijom svjetlosti - njihova priroda je postala jasna mnogo kasnije, što nije ometalo uspješnu stoljetnu upotrebu Newtonovih modela.

Čuvena fraza “Ja ne izmišljam hipoteze” (lat. Hypotheses non fingo), naravno, ne znači da je Newton potcijenio važnost pronalaženja “prvih uzroka” ako su oni jasno potvrđeni iskustvom. Opći principi dobiveni eksperimentom i posljedice iz njih također moraju biti podvrgnuti eksperimentalnom testiranju, što može dovesti do prilagođavanja ili čak promjene principa. “Cijela poteškoća fizike... sastoji se u prepoznavanju sila prirode iz fenomena kretanja, a zatim u korištenju tih sila za objašnjenje drugih pojava.”

Newton je, kao i Galileo, vjerovao da mehaničko kretanje leži u osnovi svih prirodnih procesa:

Njutn je svoju naučnu metodu formulisao u svojoj knjizi "Optica":

U 3. knjizi Elementi (počevši od 2. izdanja), Newton je postavio niz metodoloških pravila usmjerenih protiv kartezijanaca; Prva od njih je varijanta Occamovog brijača:

Njutnova mehanička gledišta su se pokazala netačnima - ne nastaju svi prirodni fenomeni iz mehaničkog kretanja. Međutim, njegova naučna metoda postala je utemeljena u nauci. Moderna fizika uspješno istražuje i primjenjuje fenomene čija priroda još nije razjašnjena (na primjer, elementarne čestice). Od Newtona, prirodna nauka se razvila s čvrstim uvjerenjem da je svijet poznat jer je priroda organizirana prema jednostavnim matematičkim principima. Ovo povjerenje postalo je filozofska osnova za ogroman napredak nauke i tehnologije.

Matematika

Njutn je napravio svoja prva matematička otkrića još u studentskim godinama: klasifikaciju algebarskih krivulja 3. reda (krivulje 2. reda je proučavao Fermat) i binomsko proširenje proizvoljnog (ne nužno celobrojnog) stepena, iz čega je nastala Njutnova teorija. beskonačnih serija je počeo - novi i moćni alat za analizu. Newton je smatrao proširenje niza glavnom i općom metodom analize funkcija, te je u tom pitanju dosegao vrhunce majstorstva. Koristio je serije za izračunavanje tablica, rješavanje jednadžbi (uključujući diferencijalne) i proučavanje ponašanja funkcija. Newton je uspio dobiti proširenja za sve funkcije koje su bile standardne u to vrijeme.

Newton je razvio diferencijalni i integralni račun istovremeno sa G. Leibnizom (nešto ranije) i nezavisno od njega. Prije Njutna, akcije s infinitezimima nisu bile povezane u jednu teoriju i bile su u prirodi različitih genijalnih tehnika (vidi Metodu nedjeljivih). Kreiranje sistemske matematičke analize svodi rješavanje relevantnih problema, u velikoj mjeri, na tehnički nivo. Pojavio se kompleks pojmova, operacija i simbola koji su postali polazna tačka za dalji razvoj matematike. Sledeći vek, 18. vek, bio je vek brzog i izuzetno uspešnog razvoja analitičkih metoda.

Možda je Newton došao na ideju analize kroz različite metode, koje je mnogo i duboko proučavao. Istina, Newton u svojim "Principima" gotovo nije koristio beskonačno male, pridržavajući se drevnih (geometrijskih) metoda dokazivanja, ali ih je u drugim djelima slobodno koristio.

Polazna tačka za diferencijalni i integralni račun bili su radovi Cavalierija, a posebno Fermata, koji je već znao kako (za algebarske krive) povući tangente, pronaći ekstreme, točke pregiba i krivulje, te izračunati površinu njenog segmenta. . Među ostalim prethodnicima, sam Njutn je imenovao Wallisa, Baroua i škotskog naučnika Džejmsa Gregorija. Još nije postojao koncept funkcije, on je kinematički tumačio sve krive kao putanje pokretne tačke;

Njutn je već kao student shvatio da su diferencijacija i integracija međusobno inverzne operacije. Ova temeljna teorema analize već se više ili manje jasno pojavila u djelima Torricellija, Gregoryja i Barrowa, ali je samo Newton shvatio da je na ovoj osnovi moguće dobiti ne samo pojedinačna otkrića, već i moćan sistemski račun, sličan algebri, sa jasnim pravilima i ogromnim mogućnostima.

Gotovo 30 godina Njutn se nije trudio da objavi svoju verziju analize, iako je u pismima (posebno Lajbnizu) rado delio mnogo od onoga što je postigao. U međuvremenu, Lajbnicova verzija se široko i otvoreno širila širom Evrope od 1676. Tek 1693. godine pojavila se prva prezentacija Newtonove verzije – u obliku dodatka Wallisovoj raspravi o algebri. Moramo priznati da su Njutnova terminologija i simbolika prilično nespretni u poređenju sa Lajbnicovim: fluksija (derivat), fluenta (antiderivat), moment veličine (diferencijal) itd. Samo je Njutnova notacija „o” za infinitezimalni dt sačuvana u matematike (međutim, ovo slovo je ranije koristio Gregory u istom smislu), pa čak i tačku iznad slova kao simbol derivacije u odnosu na vrijeme.

Newton je objavio prilično potpunu izjavu o principima analize tek u djelu “O kvadraturi krivulja” (1704), priloženom uz njegovu monografiju “Optica”. Gotovo sav predstavljeni materijal bio je spreman još 1670-1680-ih, ali tek sada su Gregory i Halley nagovorili Newtona da objavi djelo, koje je, 40 godina kasnije, postalo prvo Newtonovo štampano djelo o analizi. Ovdje je Newton uveo izvode viših redova, pronašao vrijednosti integrala različitih racionalnih i iracionalnih funkcija i dao primjere rješavanja diferencijalnih jednadžbi 1. reda.

Godine 1707. objavljena je knjiga “Univerzalna aritmetika”. Predstavlja različite numeričke metode. Newton je uvijek pridavao veliku pažnju približnom rješenju jednačina. Njutnova čuvena metoda omogućila je pronalaženje korena jednačina sa dotad nezamislivom brzinom i tačnošću (objavljeno u Wallisovoj Algebri, 1685). Njutnovoj iterativnoj metodi dao je moderni oblik Džozef Rafson (1690).

Godine 1711, nakon 40 godina, konačno je objavljena Analiza jednačinama s beskonačnim brojem članova. U ovom radu, Njutn istražuje i algebarske i „mehaničke“ krive (cikloida, kvadratriksa) sa jednakom lakoćom. Pojavljuju se parcijalni derivati. Iste godine objavljena je “Metoda razlika” u kojoj je Njutn predložio interpolacionu formulu za povlačenje kroz (n + 1) date tačke sa jednako raspoređenim ili nejednako raspoređenim apscisama polinoma n-tog reda. Ovo je analogni analog Taylorove formule.

Godine 1736. posthumno je objavljen završni rad, “Metoda fluksija i beskonačnih nizova”, znatno napredniji u odnosu na “Analizu po jednačinama”. Pruža brojne primjere pronalaženja ekstrema, tangenta i normala, izračunavanja polumjera i centara zakrivljenosti u kartezijanskim i polarnim koordinatama, pronalaženja prevojnih tačaka itd. U istom radu rađene su kvadrature i ispravljanja različitih krivulja.

Treba napomenuti da je Newton ne samo da je sasvim u potpunosti razvio analizu, već je pokušao i da striktno potkrijepi njene principe. Ako je Leibniz bio sklon ideji stvarnih infinitezimalnih, onda je Newton predložio (u Principima) opću teoriju prijelaza do granica, koju je pomalo kitnjasto nazvao "metodom prve i posljednje relacije". Koristi se savremeni izraz „ograničenje“ (latinski limes), iako nema jasnog opisa suštine ovog pojma, koji podrazumijeva intuitivno razumijevanje. Teorija granica je izložena u 11 lema u I. knjizi elemenata; jedna lema je takođe u knjizi II. Ne postoji aritmetika granica, ne postoji dokaz o jedinstvenosti granice, a nije otkrivena ni njena povezanost sa infinitezimima. Međutim, Njutn s pravom ističe veću strogost ovog pristupa u poređenju sa „grubom“ metodom nedeljivih. Ipak, u Knjizi II, uvodeći „momente“ (diferencijale), Njutn ponovo zbunjuje stvar, u stvari smatrajući ih stvarnim beskonačno malim.

Važno je napomenuti da Newton uopće nije bio zainteresiran za teoriju brojeva. Očigledno mu je fizika bila mnogo bliža matematici.

Mehanika

Newtonova zasluga leži u rješavanju dva fundamentalna problema.

• Stvaranje aksiomatske osnove za mehaniku, čime je ova nauka zapravo prevedena u kategoriju strogih matematičkih teorija.
• Stvaranje dinamike koja povezuje ponašanje tijela sa karakteristikama vanjskih utjecaja (sila) na njega.

Osim toga, Newton je konačno zakopao ideju, ukorijenjenu od davnina, da su zakoni kretanja zemaljskih i nebeskih tijela potpuno različiti. U njegovom modelu svijeta, cijeli Univerzum podliježe jednoobraznim zakonima koji se mogu matematički formulirati.

Njutnova aksiomatika se sastojala od tri zakona, koje je on sam formulisao na sledeći način.

Prvi zakon (zakon inercije), u manje jasnom obliku, objavio je Galileo. Treba napomenuti da je Galileo dozvolio slobodno kretanje ne samo u pravoj liniji, već iu krugu (očigledno iz astronomskih razloga). Galileo je takođe formulisao najvažniji princip relativnosti, koji Njutn nije uključio u svoju aksiomatiku, jer je za mehaničke procese ovaj princip direktna posledica jednačina dinamike (Korollar V u Principima). Osim toga, Newton je smatrao prostor i vrijeme apsolutnim pojmovima, zajedničkim za cijeli Univerzum, i to jasno naznačio u svojim Principima.

Newton je također dao stroge definicije takvih fizičkih pojmova kao što su zamah (koji Descartes nije sasvim jasno koristio) i sila. On je u fiziku uveo pojam mase kao mjere inercije i, istovremeno, gravitacijskih svojstava. Ranije su fizičari koristili koncept težine, ali težina tijela ne zavisi samo od samog tijela, već i od njegovog okruženja (na primjer, od udaljenosti do centra Zemlje), pa je nova, nepromjenjiva karakteristika potrebno.

Euler i Lagrange su završili matematiizaciju mehanike.

Univerzalna gravitacija

Sama ideja o univerzalnoj sili gravitacije bila je više puta izražena prije Njutna. Ranije su o tome razmišljali Epikur, Gasendi, Kepler, Boreli, Dekart, Roberval, Hajgens i drugi. Kepler je vjerovao da je gravitacija obrnuto proporcionalna udaljenosti do Sunca i da se prostire samo u ravni ekliptike; Descartes je to smatrao rezultatom vrtloga u eteru. Bilo je, međutim, nagađanja sa tačnom zavisnošću od udaljenosti; Newton spominje Bullialda, Wrena i Hookea u svojim Principima. Ali prije Njutna, niko nije mogao jasno i matematički nedvosmisleno povezati zakon gravitacije (sila obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti) i zakone kretanja planeta (Keplerovi zakoni). Tek sa Njutnovim radovima počinje nauka o dinamici, uključujući i primenu na kretanje nebeskih tela.

• zakon gravitacije;
• zakon kretanja (Njutnov drugi zakon);
• sistem metoda za matematička istraživanja (matematička analiza).

Uzeto zajedno, ova trijada je dovoljna za potpuno proučavanje najsloženijih kretanja nebeskih tijela, stvarajući tako temelje nebeske mehanike. Prije Ajnštajna nisu bile potrebne nikakve temeljne izmjene ovog modela, iako se pokazalo da je matematički aparat bio neophodan za značajan razvoj.

Prvi argument u korist Newtonovog modela bilo je rigorozno izvođenje Keplerovih empirijskih zakona na njegovoj osnovi. Sljedeći korak bila je teorija kretanja kometa i Mjeseca, izložena u “Principi”. Kasnije su, uz pomoć Njutnove gravitacije, sva posmatrana kretanja nebeskih tela objašnjena sa velikom preciznošću; To je velika zasluga Eulera, Clairauta i Laplacea, koji su za to razvili teoriju perturbacije. Osnovu ove teorije postavio je Newton, koji je analizirao kretanje Mjeseca koristeći svoju uobičajenu metodu širenja niza; Na tom putu otkrio je uzroke tada poznatih nepravilnosti (nejednakosti) u kretanju Mjeseca.

Zakon gravitacije omogućio je rješavanje ne samo problema nebeske mehanike, već i niza fizičkih i astrofizičkih problema. Njutn je ukazao na metodu za određivanje mase Sunca i planeta. Otkrio je uzrok plime i oseke: privlačenje Mjeseca (čak je i Galileo plimu smatrao centrifugalnim efektom). Štaviše, nakon što je obradio višegodišnje podatke o visini plime i oseke, izračunao je masu Mjeseca s dobrom preciznošću. Druga posljedica gravitacije bila je precesija Zemljine ose. Njutn je otkrio da zbog spljoštenosti Zemlje na polovima, Zemljina os prolazi kroz konstantno sporo pomeranje u periodu od 26.000 godina pod uticajem privlačenja Meseca i Sunca. Tako je drevni problem "iščekivanja ekvinocija" (prvi je primetio Hiparh) našao naučno objašnjenje.

Newtonova teorija gravitacije izazvala je dugogodišnju raspravu i kritiku koncepta djelovanja dugog dometa usvojenog u njoj. Međutim, izuzetni uspjesi nebeske mehanike u 18. stoljeću potvrdili su mišljenje o adekvatnosti Newtonovog modela. Prva uočena odstupanja od Newtonove teorije u astronomiji (pomak u perihelu Merkura) otkrivena su tek 200 godina kasnije. Ova odstupanja su ubrzo objašnjena opštom teorijom relativnosti (GR); Ispostavilo se da je Newtonova teorija bila njena približna verzija. Opća teorija relativnosti je također ispunila teoriju gravitacije fizičkim sadržajem, ukazujući na materijalni nosilac sile privlačenja - metriku prostor-vremena, i omogućila da se oslobodimo djelovanja dugog dometa.

Optika i teorija svjetlosti

Newton je napravio fundamentalna otkrića u drevnoj nauci optike. Izgradio je prvi ogledalni teleskop (reflektor), u kojem, za razliku od čisto objektivnih teleskopa, nije bilo hromatskih aberacija. Detaljno je proučavao i disperziju svjetlosti, pokazao da se bijela svjetlost razlaže na dugine boje zbog različitog prelamanja zraka različitih boja pri prolasku kroz prizmu, te postavio temelje za ispravnu teoriju boja. Newton je stvorio matematičku teoriju interferentnih prstenova koju je otkrio Hooke, a koji se od tada nazivaju "Njutnovi prstenovi". U pismu Flamsteedu izložio je detaljnu teoriju astronomske refrakcije. Ali njegovo glavno dostignuće bilo je stvaranje temelja fizičke (ne samo geometrijske) optike kao nauke i razvoj njene matematičke osnove, transformacija teorije svjetlosti iz nesistematskog skupa činjenica u nauku s bogatim kvalitativnim i kvantitativnim sadržaj, eksperimentalno dobro potkrijepljen. Njutnovi optički eksperimenti su decenijama postali model dubokog fizičkog istraživanja.

Tokom ovog perioda postojale su mnoge spekulativne teorije o svjetlosti i boji; U osnovi, borili su se između Aristotelove tačke gledišta („različite boje su mješavina svjetla i tame u različitim proporcijama“) i Descartesa („različite boje nastaju kada se svjetlosne čestice rotiraju različitim brzinama“). Hooke je u svojoj Micrographia (1665.) predložio varijantu aristotelovskih pogleda. Mnogi su vjerovali da boja nije atribut svjetlosti, već osvijetljenog predmeta. Opći nesklad je pogoršan nizom otkrića u 17. stoljeću: difrakcija (1665, Grimaldi), interferencija (1665, Hooke), dvostruka refrakcija (1670, Erasmus Bartholin, proučavao Huygens), procjena brzine svjetlosti (1675). , Roemer). Nije postojala teorija svjetlosti koja bi bila kompatibilna sa svim ovim činjenicama.

U svom govoru Kraljevskom društvu, Newton je opovrgao i Aristotela i Descartesa i uvjerljivo dokazao da bijela svjetlost nije primarna, već se sastoji od obojenih komponenti s različitim uglovima prelamanja. Ove komponente su primarne - Njutn nije mogao da promeni njihovu boju nikakvim trikovima. Tako je subjektivni osjećaj boje dobio solidnu objektivnu osnovu - indeks loma.

Godine 1689. Njutn je prestao da objavljuje u oblasti optike (iako je nastavio sa istraživanjem) - prema široko rasprostranjenoj legendi, zakleo se da neće objavljivati ​​ništa u ovoj oblasti za vreme Hookeovog života. U svakom slučaju, 1704. godine, godinu nakon Hookeove smrti, objavljena je monografija “Optics” (na engleskom). Predgovor sadrži jasan nagovještaj sukoba s Hookeom: „Ne želeći da budem uvučen u sporove o raznim pitanjima, odgodio sam ovu publikaciju i još bih je odložio da nije bilo upornosti mojih prijatelja.“ Za života autora, Optika je, kao i Principia, doživjela tri izdanja (1704, 1717, 1721) i mnoge prijevode, uključujući tri na latinskom.

• Knjiga prva: principi geometrijske optike, proučavanje disperzije svjetlosti i sastava bijele boje s raznim primjenama, uključujući teoriju duge.
• Knjiga druga: interferencija svjetlosti u tankim pločama.
• Knjiga treća: difrakcija i polarizacija svjetlosti.

Historičari razlikuju dvije grupe tada aktuelnih hipoteza o prirodi svjetlosti.

• Emisiono (korpuskularno): svjetlost se sastoji od malih čestica (korpuskula) koje emituje svjetlosno tijelo. Ovo mišljenje je potkrijepljeno ravnomjernošću prostiranja svjetlosti, na kojoj se temelji geometrijska optika, ali se difrakcija i interferencija nisu dobro uklapale u ovu teoriju.
• Talas: svjetlost je talas u nevidljivom svjetskom etru. Njutnovi protivnici (Hooke, Huygens) se često nazivaju pristalicama talasne teorije, ali se mora imati na umu da pod talasom nisu podrazumevali periodičnu oscilaciju, kao u modernoj teoriji, već jedan impuls; iz tog razloga, njihova objašnjenja svjetlosnih fenomena nisu bila uvjerljiva i nisu mogla konkurirati Newtonovim (Huygens je čak pokušao opovrgnuti difrakciju). Razvijena valna optika pojavila se tek početkom 19. stoljeća.

Newton se često smatra zagovornikom korpuskularne teorije svjetlosti; u stvari, kao i obično, on „nije izmišljao hipoteze“ i spremno je priznao da se svetlost takođe može povezati sa talasima u etru. U raspravi predstavljenoj Kraljevskom društvu 1675. godine, on piše da svjetlost ne može biti samo vibracija etra, budući da bi tada mogla, na primjer, putovati kroz zakrivljenu cijev, kao što to čini zvuk. Ali, s druge strane, on sugerira da širenje svjetlosti pobuđuje vibracije u etru, što dovodi do difrakcije i drugih efekata valova. U suštini, Newton, jasno svjestan prednosti i mana oba pristupa, iznosi kompromisnu, čestično-valnu teoriju svjetlosti. Newton je u svojim djelima detaljno opisao matematički model svjetlosnih fenomena, ostavljajući po strani pitanje fizičkog nosioca svjetlosti: „Moje učenje o prelamanju svjetlosti i boja sastoji se isključivo od utvrđivanja određenih svojstava svjetlosti bez ikakvih hipoteza o njenom porijeklu. .” Talasna optika, kada se pojavila, nije odbacila Newtonove modele, već ih je apsorbirala i proširila na novoj osnovi.

Uprkos tome što nije voleo hipoteze, Njutn je na kraju Optike stavio listu nerešenih problema i mogućih odgovora na njih. Međutim, u ovim godinama je to već mogao priuštiti - Newtonov autoritet nakon "Principije" postao je neosporan, a malo ljudi se usuđivalo da ga gnjavi prigovorima. Ispostavilo se da su brojne hipoteze proročke. Konkretno, Newton je predvidio:

• skretanje svjetlosti u gravitacionom polju;
• fenomen polarizacije svjetlosti;
• interkonverzija svetlosti i materije.

Ostali radovi iz fizike

Newton je bio prvi koji je izveo brzinu zvuka u gasu, na osnovu Boyle-Mariotteovog zakona. Otkrio je zakon viskoznog trenja i hidrodinamičke kompresije mlaza. U "Principima" je iznio i argumentirao ispravnu pretpostavku da kometa ima čvrsto jezgro, čije isparavanje pod utjecajem sunčeve topline formira opsežan rep, uvijek usmjeren u smjeru suprotnom od Sunca.

Newton je predvidio spljoštenost Zemlje na polovima, procjenjujući da je otprilike 1:230. Istovremeno, Newton je koristio model homogenog fluida da opiše Zemlju, primijenio je zakon univerzalne gravitacije i uzeo u obzir centrifugalnu silu. Istovremeno, slične proračune je izveo Hajgens, koji nije verovao u gravitacionu silu velikog dometa i pristupio je problemu čisto kinematički. Shodno tome, Hajgens je predvideo kompresiju manju od polovine Njutnove, 1:576. Štaviše, Cassini i drugi kartezijanci su tvrdili da Zemlja nije sabijena, već izbočena na polovima poput limuna. Nakon toga, iako ne odmah (prva mjerenja su bila netačna), direktna mjerenja (Clerot, 1743) potvrdila su Newtonovu ispravnost; stvarna kompresija je 1:298. Razlog zašto se ova vrijednost razlikuje od one koju je predložio Newton u korist Huygensa je taj što model homogene tekućine još uvijek nije sasvim tačan (gustina primjetno raste s dubinom). Preciznija teorija, koja eksplicitno uzima u obzir zavisnost gustine od dubine, razvijena je tek u 19. veku.

Studenti

Strogo govoreći, Njutn nije imao direktnih učenika. Međutim, čitava generacija engleskih naučnika odrasla je čitajući njegove knjige i komunicirajući s njim, pa su i sami sebe smatrali Newtonovim učenicima. Među njima su najpoznatiji:

• Edmund Halley
• Roger Cotes
• Colin Maclaurin
• Abraham de Moivre
• James Stirling
• Brooke Taylor

Ostala područja djelovanja

Hemija i alhemija

Paralelno sa istraživanjima koja su postavila temelje sadašnje naučne (fizičke i matematičke) tradicije, Njutn je (kao i mnoge njegove kolege) mnogo vremena posvetio alhemiji, ali i teologiji. Knjige o alhemiji činile su desetinu njegove biblioteke. Nije objavio nikakva djela o hemiji ili alhemiji, a jedini poznati rezultat ovog dugogodišnjeg hobija bilo je ozbiljno trovanje Newtona 1691. godine. Kada je Njutnovo telo ekshumirano, u njegovom telu su pronađeni opasni nivoi žive.

Stukeley podsjeća da je Newton napisao raspravu o hemiji, "objašnjavajući principe ove misteriozne umjetnosti iz eksperimentalnih i matematičkih dokaza", ali je rukopis, nažalost, uništen u požaru, a Newton nije pokušao da ga obnovi. Preživjela pisma i bilješke upućuju na to da je Njutn razmišljao o mogućnosti neke vrste ujedinjenja zakona fizike i hemije u jedinstven sistem svijeta; On je na kraju Optike postavio nekoliko hipoteza na ovu temu.

B. G. Kuznjecov vjeruje da su Newtonove alhemijske studije bile pokušaji da se otkrije atomska struktura materije i drugih vrsta materije (na primjer, svjetlost, toplina, magnetizam):

Ovu pretpostavku potvrđuje i Newtonova izjava: „Alhemija se ne bavi metalima, kao što veruju neznalice. Ova filozofija nije jedna od onih koja služi taštini i obmani, ona radije služi na korist i nauku, a glavna stvar je spoznaja Boga."

Teologija

Budući da je bio duboko religiozan čovjek, Newton je na Bibliju (kao i na sve na svijetu) gledao sa racionalističke pozicije. Njutnovo odbacivanje Trojstva Boga očigledno je povezano sa ovim pristupom. Većina istoričara vjeruje da Njutn, koji je mnogo godina radio na Triniti koledžu, sam nije verovao u Trojstvo. Istraživači njegovih teoloških radova otkrili su da su Njutnovi religiozni pogledi bili bliski jeretičkom arijanizmu (vidi Newtonov članak "Istorijski trag o dve značajne pokvarenosti Svetog pisma").

Različito se ocjenjuje stepen bliskosti Newtonovih gledišta raznim jeresima koje je crkva osuđivala. Njemački istoričar Fisenmayer je sugerirao da je Newton prihvatio Trojstvo, ali bliže istočnom, pravoslavnom razumijevanju toga. Američki istoričar Stephen Snobelen, pozivajući se na niz dokumentarnih dokaza, odlučno je odbacio ovu tačku gledišta i klasifikovao Newtona kao socinijana.

Spolja, međutim, Newton je ostao lojalan državnoj Anglikanskoj crkvi. Za to je postojao dobar razlog: zakon iz 1698. godine „Zakon o suzbijanju bogohuljenja i vulgarnosti“ predviđao je gubitak građanskih prava za uskraćivanje bilo koje osobe Trojstva, a ako se zločin ponovi - zatvor. Na primjer, Newtonov prijatelj William Whiston je lišen profesije i izbačen sa Univerziteta Cambridge 1710. godine zbog tvrdnji da je vjerovanje rane Crkve bilo arijansko. Međutim, u pismima istomišljenicima (Locke, Halley, itd.) Newton je bio prilično iskren. Pored antitrinitarizma, elementi deizma se vide u Newtonovom religioznom svjetonazoru. Njutn je verovao u materijalno prisustvo Boga u svakoj tački Univerzuma i nazvao je prostor „senzorijumom Boga“ (lat. Sensorium Dei).

Newton je objavio (djelimično) rezultate svojih teoloških istraživanja kasno u životu, ali je ono počelo mnogo ranije, najkasnije 1673. godine. Newton je predložio svoju verziju biblijske hronologije, napustio rad na biblijskoj hermeneutici i napisao komentar na Apokalipsu. Proučavao je hebrejski jezik, proučavao Bibliju koristeći naučne metode, koristeći astronomske proračune u vezi sa pomračenjem Sunca, lingvističke analize, itd. kako bi potkrijepio svoje gledište Prema njegovim proračunima, smak svijeta neće doći prije 2060. godine.

Njutnovi teološki rukopisi se danas čuvaju u Jerusalimu, u Nacionalnoj biblioteci.

Ocene

Natpis na Njutnovom grobu glasi:

Statua podignuta Njutnu 1755. na Triniti koledžu nosi sledeće Lukrecijeve stihove:

Sam Newton je skromnije ocijenio svoja postignuća:

Lagrange je rekao: “Njutn je bio najsrećniji od smrtnika, jer postoji samo jedan svemir, a Njutn je otkrio njegove zakone.”

Staroruski izgovor Njutnovog prezimena je "Nevton". Njega, zajedno s Platonom, s poštovanjem spominje M. V. Lomonosov u svojim pjesmama:

Prema A. Ajnštajnu, „Njutn je bio prvi koji je pokušao da formuliše elementarne zakone koji određuju vremenski tok široke klase procesa u prirodi sa visokim stepenom potpunosti i tačnosti” i „...imao je u svojim delima duboko i snažan uticaj na cjelokupni pogled na svijet u cjelini.”

Nazvan po Newtonu:

• SI jedinica za snagu;
• mnoge naučne zakone, teoreme i koncepte, vidi Spisak objekata nazvanih po Isaku Njutnu;
• kratera na Mesecu i Marsu.

• Na prijelazu iz 1942. u 1943., tokom najdramatičnijih dana bitke za Staljingrad, u SSSR-u se naveliko slavila Njutnova 300. godišnjica. Objavljena je zbirka članaka i biografska knjiga S. I. Vavilova. U znak zahvalnosti sovjetskom narodu, Kraljevsko društvo Velike Britanije poklonilo je Akademiji nauka SSSR-a rijetku kopiju prvog izdanja Newtonovih „Principa matematike“ (1687.) i nacrt Njutnova pisma Aleksandru Menšikov, koji ga je obavijestio o njegovom izboru za člana Londonskog kraljevskog društva.
• Uobičajena je legenda da je Njutn napravio dve rupe na vratima - jednu veću, drugu manju, kako bi njegove dve mačke, velika i mala, mogle same da uđu u kuću. Zapravo, Newton nikada nije posjedovao mačke ili druge kućne ljubimce.
• Newtonu se ponekad pripisuje interesovanje za astrologiju. Ako ga je i bilo, brzo je ustupilo mjesto razočarenju.

Zbornik radova

• "Nova teorija svjetla i boja", 1672. (saopćenje Kraljevskom društvu)
• “Kretanje tijela u orbiti” (lat. De Motu Corporum in Gyrum), 1684.
• “Matematički principi prirodne filozofije” (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), 1687.
• „Optika ili rasprava o refleksijama, prelamanjima, infleksijama i bojama svjetlosti“, 1704.
  • “O kvadraturi krivina” (lat. Tractatus de quadratura curvarum), dodatak “Optici”
  • “Numeracija linija trećeg reda” (lat. Enumeratio linearum tertii ordinis), dodatak “Optici”
• “Univerzalna aritmetika” (lat. Arithmetica Universalis), 1707
• “Analiza pomoću jednačina s beskonačnim brojem pojmova” (lat. De analysi per aequationes numero terminorum infinitas), 1711.
• "Metoda razlika", 1711

Objavljeno posthumno

• "Predavanja o optici" (eng. Optical Lectures), 1728
• “Sistem svijeta” (latinski: De mundi systemate), 1728
• Hronologija drevnih kraljevstava, 1728
• “Bilješke o Knjizi proroka Danila i Apokalipsi sv. Jovan" (eng. Observations On the Propheces of Daniel and the Apocalypse of St. John), 1733., napisano oko 1690.
• “Metoda fluksija” (latinski Methodus fluxionum, engleski Method of Fluxions), 1736., napisana 1671.
• Istorijski prikaz dvije značajne iskrivljenosti Svetog pisma, 1754., napisan 1690.

Kanonska izdanja

Klasično kompletno izdanje Newtonovih djela u 5 tomova na originalnom jeziku:

• Isaac Newtoni. Opera quae existant omnia. - Komentar ilustracije Samuela Horsleya. - Londini, 1779-1785.

Odabrana prepiska u 7 tomova:

• Turnbull, H. W. (Ed.), The Correspondence of Sir Isaac Newton. - Cambridge: Cambr. Univ. Štampa, 1959-1977.

Prevodi na ruski

• Newton I. Bilješke o knjizi proroka Danila i Apokalipsi sv. John. - Petrograd: Novo vreme, 1915.
• Newton I. Ispravljena hronologija drevnih kraljevstava. - M.: RIMIS, 2007. - 656 str. - ISBN 5-9650-0034-0

Isaac Newton, sin malog, ali prosperitetnog farmera, rođen je u selu Woolsthorpe (Lincolnshire), u godini Galilejeve smrti i uoči građanskog rata. Njutnov otac nije doživeo rođenje svog sina. Dječak je rođen bolestan, prerano, ali je ipak preživio i živio 84 godine. Newton je činjenicu da je rođen na Božić smatrao posebnim znakom sudbine.

Dječakov pokrovitelj bio je njegov ujak po majci, William Ayscough. Nakon što je završio školu (1661), Newton je upisao Trinity College (koledž Svetog Trojstva) na Univerzitetu u Kembridžu. Već tada se oblikovao njegov moćni karakter - naučna pedantnost, želja da se dođe do dna stvari, netrpeljivost prema obmanama i ugnjetavanju, ravnodušnost prema javnoj slavi. Kao dijete, Newton je, prema riječima suvremenika, bio povučen i izolovan, volio je čitati i praviti tehničke igračke: sat, mlin itd.

Očigledno, naučna podrška i inspiracija za Newtonov rad uglavnom su bili fizičari: Galileo, Descartes i Kepler. Njutn je završio njihov rad kombinujući ih u univerzalni sistem sveta. Drugi matematičari i fizičari imali su manji, ali značajan uticaj: Euklid, Fermat, Hajgens, Merkator, Volis. Naravno, ne može se potcijeniti ogroman uticaj njegovog neposrednog učitelja Baroua.

Čini se da je Njutn napravio značajan deo svojih matematičkih otkrića dok je još bio student, tokom „godina kuge“ 1664-1666. U dobi od 23 godine već je tečno govorio o metodama diferencijalnog i integralnog računa, uključujući proširenje funkcija u niz i ono što je kasnije nazvano Newton-Leibnizovom formulom. Istovremeno je, prema njegovim riječima, otkrio zakon univerzalne gravitacije, odnosno bio je uvjeren da taj zakon proizlazi iz trećeg Keplerovog zakona. Osim toga, tokom ovih godina Newton je dokazao da je bijela boja mješavina boja, izveo formulu "Newtonovog binoma" za proizvoljni racionalni eksponent (uključujući negativne) itd.

1667: Kuga jenjava i Njutn se vraća u Kembridž. Izabran je za člana Triniti koledža, a 1668. postao je magistar.

Godine 1669. Njutn je izabran za profesora matematike, Barouovog naslednika. Barrow je poslao u London Newtonovu "Analizu jednačinama beskonačnog broja članova", koja je sadržavala sažeti sažetak nekih od njegovih najvažnijih otkrića u analizi. Stekao je određenu slavu u Engleskoj i inostranstvu. Newton priprema kompletnu verziju ovog djela, ali još uvijek ne može pronaći izdavača. Objavljena je tek 1711. godine.

Eksperimenti u optici i teoriji boja se nastavljaju. Newton proučava sferne i kromatske aberacije. Da bi ih sveo na minimum, gradi mješoviti reflektirajući teleskop (leća i konkavno sferno ogledalo, koje sam polira). Ozbiljno se zanima za alhemiju i provodi mnogo hemijskih eksperimenata.

1672: Demonstracija reflektora u Londonu - opće oduševljene kritike. Newton postaje poznat i biva izabran za člana Kraljevskog društva (Britanske akademije nauka). Kasnije su poboljšani reflektori ovog dizajna postali glavni alati astronoma, uz njihovu pomoć otkrivene su druge galaksije, crveni pomaci itd.

S Hookeom, Huygensom i drugima izbija kontroverza oko prirode svjetlosti. Njutn daje zavet za budućnost: da se neće mešati u naučne sporove.

1680: Newton prima pismo od Hookea s formulacijom zakona univerzalne gravitacije, koji je, prema prvom, poslužio kao povod za njegov rad na određivanju kretanja planeta (iako je tada bio odložen za neko vrijeme), koji je bio predmet the Principia. Nakon toga, Newton, iz nekog razloga, možda sumnjajući da je Hooke nezakonito posudio neke ranije rezultate samog Newtona, ne želi ovdje priznati nijednu od Hookeovih zasluga, ali onda pristaje na to, iako prilično nevoljko i ne u potpunosti.

1684-1686: rad o “Matematičkim principima prirodne filozofije” (cijelo trotomno djelo je objavljeno 1687.). Kartezijanci su stekli svjetsku slavu i žestoke kritike: zakon univerzalne gravitacije uvodi djelovanje dugog dometa koje je nespojivo s Descartesovim principima.

1696: Kraljevskim dekretom, Njutn je postavljen za upravnika kovnice novca (od 1699 - direktora). On energično provodi monetarnu reformu, vraćajući povjerenje u britanski monetarni sistem, koji su njegovi prethodnici potpuno zanemarili.

1699: početak otvorenog prioritetnog spora s Leibnizom, u koji su bile uključene čak i vladajuće osobe. Ova apsurdna svađa između dva genija skupo je koštala nauku - engleska matematička škola ubrzo je uvenula čitav vek, a evropska škola je ignorisala mnoge od Njutnovih izuzetnih ideja, ponovo ih otkrivši mnogo kasnije. Na kontinentu je Newton bio optužen za krađu rezultata Hookea, Leibniza i astronoma Flamsteeda, kao i za jeres. Čak ni smrt Leibniza (1716) nije ugasila sukob.

1703: Newton je izabran za predsjednika Kraljevskog društva, kojim vlada dvadeset godina.

1705: Kraljica Ana počastila Newtona. Od sada je on Sir Isaac Newton. Po prvi put u engleskoj istoriji, titula viteza je dodeljena za naučne zasluge.

Njutn je poslednje godine svog života posvetio pisanju Hronologije drevnih kraljevstava, na kojoj je radio oko 40 godina, i pripremi trećeg izdanja Elementa.

Godine 1725. Njutnovo zdravlje je počelo primetno da se pogoršava (kamena bolest) i preselio se u Kensington blizu Londona, gde je umro noću, u snu, 20. (31. marta) 1727. godine.

Natpis na njegovom grobu glasi:

Ovdje leži Sir Isaac Newton, plemić koji je, sa gotovo božanskim umom, bio prvi koji je bakljom matematike dokazao kretanje planeta, putanje kometa i plime i oseke okeana.

Istraživao je razliku u zracima svjetlosti i različita svojstva boja koje su se pojavljivale u isto vrijeme, a u koje niko ranije nije sumnjao. Vrijedan, mudar i vjeran tumač prirode, starine i Svetog pisma, on je svojom filozofijom potvrdio veličinu Svemogućeg Boga, a svojim raspoloženjem iskazao je evanđeosku jednostavnost.

Neka se smrtnici raduju što postoji takav ukras ljudske rase.

Nazvan po Newtonu:

krateri na Mjesecu i Marsu;

SI jedinica za snagu.

Statua podignuta Njutnu 1755. na Triniti koledžu nosi sledeće Lukrecijeve stihove:

Qui genus humanum ingenio superavit (Bio je superiorniji od ljudske rase u inteligenciji)

Naučna djelatnost

Nova era u fizici i matematici povezana je sa Newtonovim radom. U matematici se pojavljuju moćne analitičke metode, a dolazi do iskora u razvoju analize i matematičke fizike. U fizici je glavni metod proučavanja prirode izgradnja adekvatnih matematičkih modela prirodnih procesa i intenzivno istraživanje ovih modela uz sistematsko korišćenje pune snage novog matematičkog aparata. Naredni stoljeći su dokazali izuzetnu plodnost ovog pristupa.

Prema A. Ajnštajnu, „Njutn je bio prvi koji je pokušao da formuliše elementarne zakone koji određuju vremenski tok široke klase procesa u prirodi sa visokim stepenom potpunosti i tačnosti” i „...imao je u svojim delima duboko i snažan uticaj na cjelokupni pogled na svijet u cjelini.”

Matematička analiza

Newton je razvio diferencijalni i integralni račun istovremeno sa G. Leibnizom (nešto ranije) i nezavisno od njega.

Prije Njutna, operacije s infinitezimima nisu bile povezane u jedinstvenu teoriju i imale su karakter izoliranih genijalnih tehnika (vidi Metoda nedjeljivih), barem nije bilo objavljene sistematske formulacije i moći analitičkih tehnika za rješavanje tako složenih problema kao što su problemi. nebeske mehanike u celini. Kreiranje matematičke analize svodi rješavanje relevantnih problema, u velikoj mjeri, na tehnički nivo. Pojavio se kompleks pojmova, operacija i simbola koji su postali polazna tačka za dalji razvoj matematike. Sledeći vek, 18. vek, bio je vek brzog i izuzetno uspešnog razvoja analitičkih metoda.

Očigledno, Newton je došao na ideju analize putem razlika metoda, koje je opsežno i duboko proučavao. Istina, Newton u svojim "Principima" gotovo nije koristio beskonačno male, pridržavajući se drevnih (geometrijskih) metoda dokazivanja, ali ih je u drugim djelima slobodno koristio.

Polazna tačka za diferencijalni i integralni račun bili su radovi Cavalierija, a posebno Fermata, koji je već znao kako (za algebarske krive) povući tangente, pronaći ekstreme, točke pregiba i krivulje, te izračunati površinu njenog segmenta. . Među ostalim prethodnicima, sam Newton je imenovao Wallisa, Barrowa i škotskog astronoma Jamesa Gregoryja. Još nije postojao koncept funkcije, on je kinematički tumačio sve krive kao putanje pokretne tačke;

Njutn je već kao student shvatio da su diferencijacija i integracija međusobno inverzne operacije (očigledno, prvi objavljeni rad koji sadrži ovaj rezultat u obliku detaljne analize dualnosti problema površine i tangentnog problema pripada Newtonovom učitelju Barouu).

Gotovo 30 godina Njutn se nije trudio da objavi svoju verziju analize, iako je u pismima (posebno Lajbnizu) rado delio mnogo od onoga što je postigao. U međuvremenu, Lajbnicova verzija se široko i otvoreno širila širom Evrope od 1676. Tek 1693. godine pojavila se prva prezentacija Newtonove verzije – u obliku dodatka Wallisovoj raspravi o algebri. Moramo priznati da su Njutnova terminologija i simbolika prilično nespretni u poređenju sa Lajbnicovim: fluksija (derivat), fluenta (antiderivat), moment veličine (diferencijal) itd. Samo je Njutnova notacija „o” za infinitezimalni dt sačuvana u matematike (međutim, ovo slovo je ranije koristio Gregory u istom smislu), pa čak i tačku iznad slova kao simbol derivacije u odnosu na vrijeme.

Newton je objavio prilično potpunu izjavu o principima analize samo u djelu “O kvadraturi krivulja” (1704), dodatku njegovoj monografiji “Optica”. Gotovo sav predstavljeni materijal bio je spreman još 1670-1680-ih, ali tek sada su Gregory i Halley nagovorili Newtona da objavi djelo, koje je, 40 godina kasnije, postalo prvo Newtonovo štampano djelo o analizi. Ovdje je Newton uveo izvode viših redova, pronašao vrijednosti integrala različitih racionalnih i iracionalnih funkcija i dao primjere rješavanja diferencijalnih jednadžbi 1. reda.

1711: "Analiza jednadžbama s beskonačnim brojem članova" konačno je objavljena, nakon 40 godina. Njutn sa jednakom lakoćom istražuje i algebarske i „mehaničke“ krive (cikloida, kvadratriksa). Pojavljuju se parcijalni derivati, ali iz nekog razloga ne postoji pravilo za razlikovanje razlomka i kompleksne funkcije, iako ih je Njutn poznavao; međutim, Lajbnic ih je već tada objavio.

Iste godine objavljena je “Metoda razlika” u kojoj je Njutn predložio interpolacionu formulu za provlačenje kroz (n + 1) datih tačaka sa jednako raspoređenim ili nejednako raspoređenim apscisama paraboličke krive n-tog reda. Ovo je analogni analog Taylorove formule.

1736: Završno djelo, “Metoda fluksija i beskonačne serije”, objavljeno je posthumno, znatno naprednije u odnosu na “Analizu po jednačinama”. Dati su brojni primjeri pronalaženja ekstrema, tangenta i normala, izračunavanja poluprečnika i centara zakrivljenosti u kartezijanskim i polarnim koordinatama, pronalaženja prevojnih tačaka itd. U istom radu rađene su kvadrature i ispravljanja različitih krivulja.

Treba napomenuti da je Newton ne samo da je sasvim u potpunosti razvio analizu, već je pokušao i da striktno potkrijepi njene principe. Ako je Leibniz bio sklon ideji stvarnih infinitezimalnih, onda je Newton predložio (u Principima) opću teoriju prijelaza do granica, koju je pomalo kitnjasto nazvao "metodom prve i posljednje relacije". Koristi se savremeni izraz „limes“, iako ne postoji jasan opis suštine ovog pojma, koji podrazumijeva intuitivno razumijevanje.

Teorija granica je izložena u 11 lema u I. knjizi elemenata; jedna lema je takođe u knjizi II. Ne postoji aritmetika granica, ne postoji dokaz o jedinstvenosti granice, a nije otkrivena ni njena povezanost sa infinitezimima. Međutim, Njutn s pravom ističe veću strogost ovog pristupa u poređenju sa „grubom“ metodom nedeljivih.

Ipak, u knjizi II, uvođenjem momenata (diferencijala), Njutn ponovo zbunjuje stvar, u stvari smatrajući ih stvarnim infinitezimima.

Ostala matematička dostignuća

Njutn je napravio svoja prva matematička otkrića još u studentskim godinama: klasifikaciju algebarskih krivulja 3. reda (krivulje 2. reda je proučavao Fermat) i binomsko proširenje proizvoljnog (ne nužno celobrojnog) stepena, iz čega je nastala Njutnova teorija. beskonačnih serija je počeo - novi i moćni alat za analizu. Newton je smatrao proširenje niza glavnom i općom metodom analize funkcija, te je u tom pitanju dosegao vrhunce majstorstva. Koristio je serije za izračunavanje tablica, rješavanje jednadžbi (uključujući diferencijalne) i proučavanje ponašanja funkcija. Newton je uspio dobiti proširenja za sve funkcije koje su bile standardne u to vrijeme.

Godine 1707. objavljena je knjiga “Univerzalna aritmetika”. Predstavlja različite numeričke metode.

Newton je uvijek pridavao veliku pažnju približnom rješenju jednačina. Njutnova čuvena metoda omogućila je pronalaženje korena jednačina sa dotad nezamislivom brzinom i tačnošću (objavljeno u Wallisovoj Algebri, 1685). Njutnovoj iterativnoj metodi dao je moderni oblik Džozef Rafson (1690).

Važno je napomenuti da Newton uopće nije bio zainteresiran za teoriju brojeva. Očigledno mu je fizika bila mnogo bliža matematici.

Teorija gravitacije

Sama ideja o univerzalnoj sili gravitacije bila je više puta izražena prije Njutna. Ranije su o tome razmišljali Epikur, Kepler, Descartes, Huygens, Hooke i drugi. Kepler je vjerovao da je gravitacija obrnuto proporcionalna udaljenosti do Sunca i da se prostire samo u ravni ekliptike; Descartes je to smatrao rezultatom vrtloga u eteru. Bilo je, međutim, nagađanja s ispravnom formulom (Bulliald, Wren, Hooke), pa čak i prilično ozbiljno potkrijepljenih (koristeći korelaciju Huygensove formule za centrifugalnu silu i Keplerovog trećeg zakona za kružne orbite). Ali prije Njutna, niko nije mogao jasno i matematički nedvosmisleno povezati zakon gravitacije (sila obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti) i zakone kretanja planeta (Keplerovi zakoni).

Važno je napomenuti da Newton nije jednostavno objavio predloženu formulu za zakon univerzalne gravitacije, već je zapravo predložio potpuni matematički model u kontekstu dobro razvijenog, potpunog, eksplicitnog i sistematskog pristupa mehanici:

zakon gravitacije;

zakon kretanja (2. Newtonov zakon);

sistem metoda za matematička istraživanja (matematička analiza).

Uzeto zajedno, ova trijada je dovoljna za potpuno proučavanje najsloženijih kretanja nebeskih tijela, stvarajući tako temelje nebeske mehanike. Prije Ajnštajna nisu bile potrebne nikakve temeljne izmjene ovog modela, iako je matematički aparat bio veoma značajno razvijen.

Newtonova teorija gravitacije izazvala je dugogodišnju raspravu i kritiku koncepta djelovanja dugog dometa.

Prvi argument u korist Newtonovog modela bilo je rigorozno izvođenje Keplerovih empirijskih zakona na njegovoj osnovi. Sljedeći korak bila je teorija kretanja kometa i Mjeseca, izložena u “Principi”. Kasnije su, uz pomoć Njutnove gravitacije, sva posmatrana kretanja nebeskih tela objašnjena sa velikom preciznošću; To je velika zasluga Clairauta i Laplacea.

Prve vidljive ispravke Newtonove teorije u astronomiji (objašnjene općom relativnošću) otkrivene su tek više od 200 godina kasnije (pomak perihela Merkura). Međutim, oni su takođe veoma mali unutar Sunčevog sistema.

Njutn je takođe otkrio uzrok plime i oseke: gravitaciju Meseca (čak je i Galileo plimu smatrao centrifugalnim efektom). Štaviše, nakon što je obradio višegodišnje podatke o visini plime i oseke, izračunao je masu Mjeseca s dobrom preciznošću.

Druga posljedica gravitacije bila je precesija Zemljine ose. Njutn je otkrio da zbog spljoštenosti Zemlje na polovima, Zemljina os prolazi kroz konstantno sporo pomeranje u periodu od 26.000 godina pod uticajem privlačenja Meseca i Sunca. Tako je drevni problem "iščekivanja ekvinocija" (prvi je primetio Hiparh) našao naučno objašnjenje.

Optika i teorija svjetlosti

Newton je napravio fundamentalna otkrića u optici. Izgradio je prvi ogledalni teleskop (reflektor), u kojem, za razliku od čisto objektivnih teleskopa, nije bilo hromatskih aberacija. Otkrio je i disperziju svjetlosti, pokazao da se bijela svjetlost razlaže na dugine boje zbog različitog prelamanja zraka različitih boja pri prolasku kroz prizmu i postavio temelje ispravne teorije boja.

Tokom ovog perioda postojale su mnoge spekulativne teorije o svjetlosti i boji; U osnovi, borili su se između Aristotelove tačke gledišta („različite boje su mješavina svjetla i tame u različitim proporcijama“) i Descartesa („različite boje nastaju kada se svjetlosne čestice rotiraju različitim brzinama“). Hooke je u svojoj Micrographia (1665.) predložio varijantu aristotelovskih pogleda. Mnogi su vjerovali da boja nije atribut svjetlosti, već osvijetljenog predmeta. Opći nesklad je pogoršan nizom otkrića u 17. stoljeću: difrakcija (1665, Grimaldi), interferencija (1665, Hooke), dvostruka refrakcija (1670, Erasmus Bartholin, proučavao Huygens), procjena brzine svjetlosti (1675). , Roemer), značajna poboljšanja u teleskopima. Nije postojala teorija svjetlosti koja bi bila kompatibilna sa svim ovim činjenicama.

U svom govoru Kraljevskom društvu, Newton je opovrgao i Aristotela i Descartesa i uvjerljivo dokazao da bijela svjetlost nije primarna, već se sastoji od obojenih komponenti s različitim uglovima prelamanja. Ove komponente su primarne - Njutn nije mogao da promeni njihovu boju nikakvim trikovima. Tako je subjektivni osjećaj boje dobio solidnu objektivnu osnovu - indeks loma.

Newton je stvorio matematičku teoriju interferentnih prstenova koju je otkrio Hooke, a koji se od tada nazivaju "Njutnovi prstenovi".

Godine 1689. Newton je prekinuo istraživanja u oblasti optike - prema široko rasprostranjenoj legendi, zarekao se da neće objavljivati ​​ništa na ovom području za života Huka, koji je Newtona stalno gnjavio kritikama koje su bile bolne za njega. U svakom slučaju, 1704. godine, sljedeće godine nakon Hookeove smrti, objavljena je monografija “Optics”. Za života autora, “Optica” je, kao i “Principi”, doživjela tri izdanja i mnoge prijevode.

Prva knjiga monografije sadržavala je principe geometrijske optike, doktrinu o disperziji svjetlosti i kompoziciji bijele boje s različitim primjenama.

Knjiga druga: interferencija svjetlosti u tankim pločama.

Knjiga treća: difrakcija i polarizacija svjetlosti. Njutn je objasnio polarizaciju tokom dvoloma bliže istini od Hajgensa (pristaša talasne prirode svetlosti), iako je objašnjenje samog fenomena bilo neuspešno, u duhu emisione teorije svetlosti.

Newton se često smatra zagovornikom korpuskularne teorije svjetlosti; u stvari, kao i obično, on „nije izmišljao hipoteze“ i spremno je priznao da se svetlost takođe može povezati sa talasima u etru. Njutn je u svojoj monografiji detaljno opisao matematički model svetlosnih pojava, ostavljajući po strani pitanje fizičkog nosioca svetlosti.

Ostali radovi iz fizike

Newton je bio prvi koji je izveo brzinu zvuka u gasu, na osnovu Boyle-Mariotteovog zakona.

Predvidio je spljoštenost Zemlje na polovima, otprilike 1:230. Istovremeno, Newton je koristio model homogenog fluida da opiše Zemlju, primijenio je zakon univerzalne gravitacije i uzeo u obzir centrifugalnu silu. U isto vrijeme, Huygens je izvršio slične proračune na sličnim osnovama, smatrao je gravitaciju kao da je njen izvor u centru planete, budući da, očigledno, nije vjerovao u univerzalnu prirodu sile gravitacije; nije uzeo u obzir gravitaciju deformisanog površinskog sloja planete. Shodno tome, Hajgens je predvideo kompresiju manju od polovine Njutnove, 1:576. Štaviše, Cassini i drugi kartezijanci su tvrdili da Zemlja nije sabijena, već izbočena na polovima poput limuna. Nakon toga, iako ne odmah (prva mjerenja su bila netačna), direktna mjerenja (Clerot, 1743) potvrdila su Newtonovu ispravnost; stvarna kompresija je 1:298. Razlog zašto se ova vrijednost razlikuje od one koju je predložio Newton u korist Huygensa je taj što model homogene tekućine još uvijek nije sasvim tačan (gustina primjetno raste s dubinom). Preciznija teorija, koja eksplicitno uzima u obzir zavisnost gustine od dubine, razvijena je tek u 19. veku.

Ostali radovi

Paralelno sa istraživanjima koja su postavila temelje sadašnje naučne (fizičke i matematičke) tradicije, Njutn je mnogo vremena posvetio alhemiji, ali i teologiji. Nije objavio nikakva djela o alhemiji, a jedini poznati rezultat ovog dugogodišnjeg hobija bilo je ozbiljno trovanje Newtona 1691. godine.

Paradoksalno je da Njutn, koji je mnogo godina radio na koledžu Svetog Trojstva, očigledno ni sam nije verovao u Trojstvo. Istraživači njegovih teoloških djela, poput L. Morea, vjeruju da su Newtonovi religijski pogledi bili bliski arijanstvu.

Newton je predložio svoju verziju biblijske hronologije, ostavljajući za sobom značajan broj rukopisa o ovim pitanjima. Osim toga, napisao je komentar na Apokalipsu. Njutnovi teološki rukopisi se danas čuvaju u Jerusalimu, u Nacionalnoj biblioteci.

Tajna djela Isaka Newtona

Kao što je poznato, Isaac je nedugo prije kraja života opovrgao sve teorije koje je sam iznio i spalio dokumente koji su sadržavali tajnu njihovog opovrgavanja: jedni nisu sumnjali da je sve bilo baš tako, dok drugi vjeruju da su takvi postupci bilo bi jednostavno apsurdno i tvrditi da je arhiva kompletna sa dokumentima, ali da pripada samo nekolicini odabranih...