Что открыл исаак ньютон?

Исаак Ньютон

Репродукция с оригинала в королевской обсерватории в
Берлина

Ньютон (Newton) Исаак (1643-1727), английский математик, механик,
астроном и физик, создатель классической механики, член (1672) и президент
(с 1703) Лондонского королевского общества. Фундаментальные труды
«Математические начала натуральной философии» (1687) и «Оптика» (1704).
Разработал (независимо от
Г. Лейбница) дифференциальное и
интегральное исчисления. Открыл
дисперсию света, хроматическую
аберрацию, исследовал интерференцию и
дифракцию, развивал корпускулярную
теорию света, высказал гипотезу,
сочетавшую корпускулярные и волновые
представления. Построил зеркальный
телескоп. Сформулировал основные законы
классической механики. Открыл закон
всемирного тяготения, дал теорию
движения небесных тел, создав основы
небесной механики. Пространство и время
считал абсолютными. Работы Ньютона
намного опередили общий научный уровень
его времени, были малопонятны
современникам. Был директором Монетного
двора, наладил монетное дело в Англии.
Известный алхимик, Ньютон занимался
хронологией древних царств.
Теологические труды посвятил
толкованию библейских пророчеств (большей
частью не опубликованы).

Другие биографические материалы:

Фролов И.Т. Английский физик (Философский
словарь. Под ред. И.Т. Фролова. М., 1991).

Порус В.Н. Один из создателей новоевропейской науки
(Новая философская энциклопедия. В четырех томах. / Ин-т философии РАН.
Научно-ред. совет: В.С. Степин, А.А. Гусейнов, Г.Ю. Семигин. М., Мысль, 2010).

Открывший закон всемирного тяготения (Большая
советская энциклопедия в 30 т. Гл. ред. А.М. Прохоров. Изд. 3-е. Т. 18, 1974).

Семья Ньютонов принадлежала к числу фермеров средней
руки (Использованы материалы сайта http://100top.ru/encyclopedia/).

Далее читайте:

Наука — ученые с мировым именем
(биографический справочник).

Философы, любители мудрости
(биографический указатель).

Сочинения:

Замечания на книгу Пророка Даниила и Апокалипсис св. Иоанна. СПб., 1916;

Математические начала натуральной философии. – В кн.: Крылов А.И. Собрание
трудов, т. 7. М. – Л., 1937;

Оптика или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света. М.
– Л., 1927.

Оптика или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света,
пер. и примечания С. И. Вавилова, 2 изд., М., 1954;

Opera quae extant omnia. Commentariis illustravit S. Horsley, v. 1 — 5, L.,
1779-85; в рус. пер.- Математические начала натуральной философии, с
примечаниями и пояснениями А. Н. Крылова, в кн.: Крылов А. Н., Собр. трудов, т.
7, М.- Л., 1936;

Лекции по оптике, пер. С. И. Вавилова, , 1946;

Математические работы, пер. с лат. Д. Д. Мордухай-Болтовского, М.- Л., 1937;

Всеобщая арифметика или книга об арифметическом синтезе и анализе, пер. А. П.
Юшкевича, М.- Л., 1948.

Литература:

Вавилов С.И. Исаак Ньютон. Научная биография и статьи. М., 1961;

Гессен Б.М. Социально-экономические корни механики Ньютона. М. – Л., 1933;

Механика и цивилизация XVII–XIX вв. М., 1979;

Косарева Л.М. Рождение науки Нового времени из духа культуры. М., 1997;

Койре А. Очерки истории философской мысли. М., 1985;

Гайденко П.П. Эволюция понятия науки (XVII–XVIII вв.). Формирование научных
программ Нового времени. М., 1987;

Westfall R.S. Never at Rest. A Biography of Isaac Newton. Cambr., 1980;

Manuel F.E. Potrait of Isaac Newton. Cambr. (Mass.), 1968;

Cohen I.B. Newtonian Revolution. Cambr., 1980.

Да, Ньютон был многогранной личностью. Будучи членом британской палаты лордов
он с завидной регулярностью посещал все заседания, а выступил лишь один
единственный раз. Ньютон сказал: «Господа, я прошу закрыть окно, иначе я могу
простудиться!» А еще он своими руками сделал телескоп больших размеров.
Выдающиеся люди живут и в наши дни. Так, у некоторых из них рождаются дочери
большого роста и вообще крупного телосложения. Издали такая девушка кажется
вполне обычной — все пропорции тела такие же, как у ее сверстниц. Да только стоя
рядом с ней, начинаешь ощущать, так сказать, все величие ее родителей. Такой
девушке необходимо необычное платье, кофта, да и
женская обувь больших размеров.

Признание и успех

В 1689 Ньютона избирают членом парламента университета Кембриджа. Ещё через год его перебирают вторично.

В 1696, благодаря содействию своего бывшего ученика, а сейчас президента Королевского общества и канцлера Казначейства  Монтегю, Ньютон становится хранителем Монетного двора, для чего переезжает в Лондон. Вместе они приводят в порядок дела Монетного двора и проводят денежную реформу с перечеканкой монет.

В 1699 году в его родном Кембридже начали преподавать Ньютоновскую систему мира, ещё через пять лет такой же курс лекций появился и в Оксфорде.

Его также приняли в Парижский научный клуб, сделав Ньютона почётным иностранным членом общества.

Литература[править | править код]

Сочинения

• Ньютон И. Математические работы. Пер. и комм. Д. Д. Мордухай-Болтовского. М.-Л.: ОНТИ, 1937.
• Ньютон И. Всеобщая арифметика или Книга об арифметическом синтезе и анализе. М.: Изд. АН СССР, 1948.
• Ньютон И. Математические начала натуральной философии. Пер. и прим. А. Н. Крылова. М.: Наука, 1989.
• Ньютон И. Лекции по оптике. М.: Изд. АН СССР, 1946.
• Ньютон И. Оптика или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света. М.: Гостехиздат, 1954.
• Ньютон И. Замечания на книгу пророка Даниила и Апокалипсис св. Иоанна. Пг.: Новое время, 1915.
• Ньютон И. Исправленная хронология древних царств. М.: РИМИС, 2007.

О нём

• Арнольд В. И. Гюйгенс и Барроу, Ньютон и Гук.. М.: Наука, 1989.
• Белл Э. Т. Творцы математики. М.: Просвещение, 1979.
• Вавилов С. И. Исаак Ньютон. 2-е доп. изд. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1945.
• История математики под редакцией А. П. Юшкевича в трёх томах, М.: Наука, 1970. Том 2. Математика XVII столетия.
• Карцев В. Ньютон. М.: Молодая гвардия, 1987.
• Катасонов В. Н. Метафизическая математика XVII в. М.: Наука, 1993.
• Кирсанов В. С. Научная революция XVII века. М.: Наука, 1987.
• Кузнецов Б. Г. Ньютон. М.: Мысль, 1982.
• Московский университет — памяти Исаака Ньютона. М., 1946.
• Спасский Б. И. История физики. Изд. 2-е. М.: Высшая школа, 1977. Часть 1. Часть 2.
• Хеллман Х. Великие противостояния в науке. Десять самых захватывающих диспутов. M.: Диалектика, 2007. — Глава 3. Ньютон против Лейбница: Битва титанов.
• Юшкевич А. П. О математических рукописях Ньютона. Историко-математические исследования, 22, 1977, с. 127—192.
• Юшкевич А. П. Концепции исчисления бесконечно малых Ньютона и Лейбница. Историко-математические исследования, 23, 1978, с. 11-31.
• Arthur R. T. W. Newton’s fluxions and equably flowing time. Studies in history and philosophy of science, 26, 1995, p. 323—351.
• Bertoloni M. D. Equivalence and priority: Newton versus Leibniz. Oxford: Clarendon Press, 1993.
• Cohen I. B. Newton’s principles of philosophy: inquires into Newton’s scientific work and its general environment. Cambridge (Mass) UP, 1956.
• Cohen I. B. Introduction to Newton’s «Principia». Cambridge (Mass) UP, 1971.
• Lai T. Did Newton renounce infinitesimals? Historia Mathematica, 2, 1975, p. 127—136.
• Selles M. A. Infinitesimals in the foundations of Newton’s mechanics. Historia Mathematica, 33, 2006, p. 210—223.
• Weinstock R. Newton’s Principia and inverse-square orbits: the flaw reexamined. Historia Mathematica, 19, 1992, p. 60-70.
• Westfall R. S. Never at rest: A biog. of Isaac Newton. Cambridge UP, 1981.
• Whiteside D. T. Patterns of mathematical thought in the later seventeenth century. Archive for History of Exact Sciences, 1, 1963, p. 179—388.
• White M. Isaac Newton: The last sorcerer. Perseus, 1999, 928 с.

Художественные произведения

Стивенсон, Нил. Ртуть. М.: АСТ, 2007, ISBN 5-17-037490-9.

Учеба в школе

Еще один факт из биографии Исаака Ньютона — его нелюдимость и нетерпимость по отношению к сверстникам. Во время учебы в школе мальчик прекрасно осознавал свою физическую слабость и не мог дать достойный отпор обидчикам. В подростковом возрасте Исаак вызывал у сверстников исключительно раздражение. Он избегал подвижных игр, где требовалось показать силу и гибкость, однако любое интеллектуальное сражение будущий ученый выигрывал без труда, придумывая оригинальные ответы или решая задачу неординарным способом.

Мальчик был крайне невнимателен и не имел никакого интереса к учебе. Лишь ради того, чтобы доказать свое превосходство над одноклассником, он изменил отношение к знаниям. Ньютон с усердием взялся за дело и стал чуть ли не первым учеником в классе.

Несмотря на отсутствие прилежания, мальчик рос очень любознательным. Он мог часами рассматривать любые механизмы и изучать их устройство. Техника настолько занимала его, что он решился сам изготавливать простейшие конструкции. В его арсенал входили ветряная мельница, водяные часы, педальная повозка. Ньютон был всесторонне развитым ребенком: помимо механизмов он проявлял интерес к изобразительному искусству и много читал.

Когда и где родился Исаак Ньютон

Дом Исаака Ньютона

Сэр Исаак Ньютон (Sir Isaac Newton, годы жизни 1643 — 1727) родился 24 декабря 1642 года (4 января 1643 года по новому стилю) в стране-государстве Англии, графство Линкольншир, в городе Вулсторп.

Роды у его матери начались преждевременно, и Исаак родился недоношенным. При рождении мальчик оказался настолько слаб физически, что его боялись даже крестить: все думали, что он погибнет, не прожив и пару лет.

Однако, такое «пророчество» не помешало ему дожить до старости и стать великим ученым.

Бытует мнение, что Ньютон по национальности был евреем, но это документально не подтверждено. Известно, что он принадлежал к английской аристократии.

6.3.2. Корпускулярная теория света

Оптика — важнейшая часть физики, более
«молодая», чем механика. Начало научной оптики связано с открытием законов
отражения и преломления света в начале XVII в. (В. Снеллиус, Р. Декарт).
Большую трудность для зарождающейся оптики представляло объяснение цве­тов.
Поэтому по праву вторым великим достижением Ньютона было открытие (1666)
того, что белый свет состоит из света различных цветов и, следовательно,
цветной свет имеет более простую природу, чем белый.
 Значительная часть необъятного
научного наследия Ньютона стала фундаментом создания физической оптики и
дальнейшего раз­вития наблюдательной астрономии. Ньютон был тонким экспериментатором-универсалом:
металлургом, химиком, но главным обра­зом оптиком. Он, как и многие его
современники, занимался шлифов­кой линз для рефракторов и упорно искал форму
объектива, свободного от аберраций, особенно ахроматической.
 После открытия сложного состава
белого света Ньютон присту­пил к исследованиям преломления монохроматических
лучей, котоpoe оказалось зависящим от цвета луча. Последнее
открыло Ньютону причину хроматической аберрации линзовых объективов. Сделав
вывод о принципиальной неустранимости этого дефекта стеклянных объективов
(что было верно для однолинзовых объективов), он в поисках ахроматического
объектива изобрел в 1668 г. отражательный зеркальный телескоп — рефлектор. В 1672 г. он построил первый в мире рефлектор. Это был по нынешним меркам очень маленький  инструмент:
с трубой длиной всего 15 см и объективом диаметром 2,5 см. Но он тем не менее позволил наблюдать спутники Юпитера и стал прародителем будущих могучих
орудий зондирования глубин Вселенной.
В 1672 г. Ньютон изложил перед членами Лондонского королевского общества и свою новую корпускулярную
концепцию света. В соответствии с этой концепцией свет представляет собой
поток «световых частиц», наделенных изначальными неизменными свойствами и 
взаимодействующих с телами на расстоянии

Корпускулярная теория  хорошо
объясняла, аберрацию и дисперсию света, но плохо объясняла интерференцию,
дифракцию и поляризацию света.   
Вместе с тем Ньютон со вниманием
относился и к высказанной нидерландским ученым X. Гюйгенсом волновой теории
света (1690), в соответствии с которой свет — это волновое движение в эфире.
Некоторое время он даже сам пытался развивать следствия из этой  теории, но в
конечном счете все-таки склонился к мысли о ее несо­стоятельности.
В XVII в

широко обсуждался и вопрос о
том, конечна или беско­нечна скорость света. Долгое время для эмпирического
обоснования ответа на этот вопрос не было достаточных фактов. Большое значе­ние
для развития физических идей имело открытие О. Ремера, сде­ланное им на
основе наблюдений затмения одного из спутников Юпи­тера в 1676 г., что скорость света в пустом пространстве конечна и равна 300 000 км/с.

Этим естествознание наступившей новой
исторической эпохи существенно отличалось от естествознания.

В своем труде «Материализм и эмпириокритицизм»,
опубликованном в 1909 г., Ленин ответил на кардинальные философские, вопросы,
возникшие в ходе развития естествознания.

Общие условия развития естествознания. Борьба
передовых и реакционных идей в естествознании.

естествознания
в области медицины … В тесной связи со всеми медицинскими предметами она не
только принесла свет к постели больного и всяческие благодеяния…

областях естествознания, что проф. Генсло,
рекомендуя его в 1831 г. в качестве натуралиста на «Бигль», руководился далеко
не одной лишь своей интуицией.

Все это вело к серьезному отставанию клинической
медицины того времени от развивающегося естествознания. ВНУТРЕННЯЯ
МЕДИЦИНА (терапия).

…с одной стороны, о качественно простых природах, а с
другой, — о чём-то более близком будущим объяснительным моделям
механистического естествознания.

В эпоху Возрождения основными чертами естествознания
стали: утверждение опытного метода в науке, развитие математики и механики,
метафизическое мышление…

И таким образом в научном мире сложился странный
парадокс: представители естествознания, изучающие заведомо более простые
объекты, давно открыли сложность, многомерность…

космологии Коперника и опытного естествознания.
Николай Кузанский родился в селении Куза в Южной Германии в 1401 году Отец.

Последние добавления:

Психокоррекционная
и развивающая работа с детьми   Введение в культурологию

Валеология. Вайнер 
Валеология   География
мирового хозяйства  Языковедение
  

Туристская
деятельность   Сборник задач по банковскому делу    
Логика и аргументация

Тайный еретик

С англиканской церковью у Ньютона начались разногласия еще во времена, когда он учился в Кембридже. Будущий ученый рано начал штудировать религиозные труды, копаться в истории христианства и переосмысливать церковные догмы с позиции рационализма. Еще в юности он пришел к выводу, что католическая и англиканская церковь искажают слово Господне. По его мнению, отцы ранней церкви переиначили сведения, которые Бог передал своим ученикам, но эти знания все еще хранятся в древних текстах. Ньютон отрицал понятие Троицы исходя из заповеди «Да не будет у тебя других богов перед лицом Моим». Веру в Святого Духа он считал ересью, а представление о Троице — кощунством.

Фото: Erich Lessing / Album/EAST NEWS

Однако ученый никогда публично не проявлял своего религиозного несогласия, так как за подобные возражения его могли счесть еретиком, изгнать из научного мира и даже приговорить к смерти. Церковь в те времена считала еретиков угрозой обществу и жестоко расправлялась с инакомыслящими.

Опыты по алхимии убедили Ньютона в том, что всем управляет рука Господа. В устройстве Вселенной и строении веществ он тоже видел особый Божий промысел. Ученый стремился его постичь самостоятельно: он провел десятилетия в поисках тайных зашифрованных знаний в библейских текстах, в частности в Откровении Иоанна Богослова. Он даже вычислил дату Апокалипсиса — Судного дня: по его расчетам, она приходится на 2060 год. О том, что в молодости Ньютон считал себя избранным теологом, говорит его псевдоним —Jeova sanctus unus, составленный из Isaacus Neuutonus. В переводе это означает «святой и единый Иегова». В своих тайных записях Ньютон не раз изливал гнев на монахов, которые испортили христианство.

В фильме BBC «Исаак Ньютон. Последний из магов» говорится о том, что ученый хранил свои тайны всю жизнь и лишь на смертном одре изложил опасные еретические убеждения своим немногочисленным друзьям. Он отказался от последнего причастия, сказав, что не хочет вступать в лоно прогнившей церкви.

Мировоззрение Ньютона в XXI веке выглядит махровым мракобесием. Однако стоит учесть, что в XVII веке химия еще не отделилась от алхимии, а профессора университетов были обязаны вступать в церковную должность и верить в Бога. Так что 350 лет назад Ньютон был довольно типичным ученым своего времени, который наравне с полезными научными опытами придумывал рецепты от чумы на основе порошка из жаб и обдумывал, как бы поглубже засунуть длинную иглу под глазное яблоко, чтобы получше изучить восприятие цвета и света.

Как Ньютону удалось молчать о своих тайных знаниях, прожив долгих 84 года? Хранитель рукописей Джон Кейнс сказал об этом так: «Ньютон был глубоко невротиком… самым крайним примером. Его глубочайшие инстинкты были оккультными, эзотерическими, семантическими — с глубоким отвращением к миру, парализующим страхом выставить свои мысли, свои верования, свои открытия во всей наготе на рассмотрение и критику мира… Он рассматривал Вселенную как криптограмму, созданную Всевышним… загадка, как он полагал, будет раскрыта посвященному».

Опыты А. Г. Столетова

В 1888 году А. Г. Столетов впервые систематически исследовал фотоэффект. Он выяснил, от чего зависит число вырванных светом с поверхности вещества электронов (фотоэлектронов) и чем определяется их скорость или кинетическая энергия. Он исследовал вещества различной природы и установил, что наиболее восприимчивы к свету металлы: никель, медь, цинк, алюминий, серебро. Для облучения электродов он использовал свет различных длин волн: красный, зеленый, синий, ультрафиолетовый.

Для исследования фотоэффекта он собрал следующую установку: в стеклянный баллон, из которого выкачан воздух, помещаются два электрода.

Внутрь баллона на один из электродов поступает свет через кварцевое «окошко», прозрачное для ультрафиолетового излучения.

На электроды подается напряжение, которое можно менять с помощью потенциометра ​\( R \)​ и измерять вольтметром ​\( V \)​.

К освещаемому электроду (катоду ​\( K \)​) присоединяют отрицательный полюс батареи. Под действием света этот электрод испускает электроны, которые при движении в электрическом поле образуют электрический ток.

Облучая катод светом различных длин волн, Столетов установил закономерности (законы) фотоэффекта, не утратившие своего значения до нашего времени.

При малых напряжениях не все вырванные светом электроны достигают другого электрода (анод А). Если, не меняя интенсивности излучения, увеличивать разность потенциалов между электродами, то сила тока также увеличивается. При некотором напряжении она достигает максимального значения, после чего перестает изменяться.

Вольт-амперная характеристика (зависимость силы фототока от напряжения)

Из графика видно:

1) сила фототока отлична от нуля и при отсутствии напряжения. Это означает, что часть вырванных светом электронов достигает анода и при отсутствии напряжения, т. е. фотоэлектроны при вылете обладают кинетической энергией;

2) при некотором значении напряжения ​\( U_{нас} \)​ между электродами сила фототока перестает зависеть от напряжения и не изменяется при увеличении напряжения. Максимальное значение силы тока \( I_{нас} \) называется током насыщения. При фототоке насыщения все электроны, покинувшие за 1 с поверхность металла, за это же время попадают на анод. Поэтому по силе фототока насыщения можно судить о числе фотоэлектронов, вылетающих с катода в единицу времени:

где ​\( q_{max} \)​ – максимальный заряд, переносимый фотоэлектронами; ​\( n \)​ – число фотоэлектронов, вылетающих с поверхности освещаемого металла; ​\( e \)​ – заряд электрона;

3) если катод соединить с положительным полюсом источника тока, а анод — с отрицательным, то в электростатическом поле между электродами фотоэлектроны будут тормозиться, а сила фототока уменьшаться при увеличении значения этого отрицательного напряжения. При некотором значении отрицательного напряжения ​\( U_{зап} \)​ (его называют запирающим или задерживающим напряжением) фототок прекращается. Это значит, что электрическое поле тормозит вырванные электроны до полной остановки, а затем возвращает их на электрод.

Согласно теореме о кинетической энергии работа задерживающего электрического поля равна изменению кинетической энергии фотоэлектронов:

Законы внешнего фотоэффекта

• Закон Столетова:
  количество электронов, выбиваемых светом с поверхности металла за 1 с, прямо пропорционально интенсивности света и не зависит от частоты падающего света.
• Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего излучения, а определяется только его частотой.
• Для каждого вещества существует «красная граница» фотоэффекта, т. е. минимальная частота света, ниже которой фотоэффект невозможен.

«Красная граница» фотоэффекта – наименьшая частота (наибольшая длина волны), при которой начинается фотоэффект:

С уменьшением частоты падающего света (увеличением длины волны) энергия падающих квантов при некоторой частоте (длине волны) может стать равной работе выхода электрона из металла.

«Красная граница» фотоэффекта зависит только от работы выхода электрона из вещества.

Фотоэффект практически безынерционен. Он наступает через 10-9 с от момента освещения катода.

Ньютон открыл обобщенную теорему Бинома в 1665 году

Исааку Ньютону приписывают открытие обобщенной теоремы о биномах, действительной для любого рационального показателя, в 1665 году. Она еще широко используется в математике. Помимо теоремы о биноме, вклад Ньютона в математику включает в себя обнаружение тождеств Ньютона, которые находят применение во многих областях математики, включая теорию Галуа, теорию инвариантов, теорию групп и комбинаторику. Метод Ньютона, который можно использовать для нахождения минимума или максимума функции, быстро находит обратную величину числа и решает трансцендентные уравнения и вносит существенный вклад в изучение степенных рядов и теории конечных разностей.

Цитаты Ньютона: самые известные высказывания

Вспомним фразы, которые любил повторять гениальный Ньютон:

• «Природа проста и не роскошествует излишними причинами».
• «Истину всегда ищи в простоте, а не в сложности и не в смешении разного».
• «Гений есть терпение мысли, сосредоточенной в известном направлении».
• «Истинная философия есть не что иное, как изучение смерти».
• «Если я видел дальше друг, то потому, что стоял на плечах гигантов».
• «Если бы я задерживался, дожидаясь, пока другие изготовят мне инструменты и прочее, я бы никогда ничего не сделал».
• «В отсутствие иных доказательств, мой собственный палец убедил бы меня в существовании Бога».
• «При изучении наук примеры полезнее правил».

Последние годы жизни

В 1725 г. здоровье великого ученого стало стремительно ухудшаться. Он ушел из жизни 20 (31) марта 1727 г., в Кенсингтоне. Смерть наступила во сне. Похоронен Исаак Ньютон был в Вестминстерском аббатстве.

Более сжатая для доклада или сообщения в классе

Вариант 2

Интересные факты

• В самом начале своего школьного обучения, Ньютон считался весьма посредственным, едва ли не худшим учеником. В лучшие его заставила выбиться моральная травма, когда он был избит своим рослым и намного более сильным одноклассником.
• В последние годы жизни великий ученый писал некую книгу, которая, по его мнению, должна была стать неким откровением. К сожалению, рукописи горят. По вине любимой собаки ученого, опрокинувшей лампу, книга исчезла в огне.

1. /10

   Вопрос 1 из 10

Первое издание «Математических начал»

Первое издание «Математических начал» Ньютона давно было раскуплено. Многолетний труд Ньютона по подготовке 2-го издания, уточнённого и дополненного, увенчался успехом в 1710 году. При доработке второго тома Ньютону, в виде исключения, пришлось вернуться к физике, чтобы объяснить расхождение теории с опытными данными, и он сразу же совершил крупное открытие — гидродинамическое сжатие струи. Теперь теория хорошо согласовывалась с экспериментом. Ньютон добавил в конец книги «Поучение» с уничтожающей критикой «теории вихрей», с помощью которой его оппоненты-картезианцы пытались объяснить движение планет. На естественный вопрос «а как на самом деле?» в книге следует знаменитый и честный ответ: «Причину свойств силы тяготения я до сих пор не мог вывести из явлений, гипотез же я не измышляю».

С работами Ньютона связана новая эпоха в физике и математике. Он завершил начатое Галилеем создание теоретической физики, основанной, с одной стороны, на опытных данных, а с другой — на количественно-математическом описании природы. В математике появляются мощные аналитические методы. В физике основным методом исследования природы становится построение адекватных математических моделей природных процессов и интенсивное исследование этих моделей с систематическим привлечением всей мощи нового математического аппарата. Последующие века доказали исключительную плодотворность такого подхода.

В истории науки Роберт Гук отмечен не только замечательными открытиями и изобретениями, но и постоянными приоритетными спорами. Своего первого покровителя, Роберта Бойля, он обвинил в том, что тот присвоил себе усовершенствования воздушного насоса, придуманные Гуком. С секретарём Общества Ольденбургом он рассорился, заявив, что с помощью Ольденбурга Гюйгенс украл у Гука идею часов со спиральной пружиной. Его друг и биограф Ричард Уоллер писал в предисловии к посмертному сборнику трудов Гука: «Характер его был меланхоличным, недоверчивым и ревнивым, что с годами становилось всё заметней». Академик С. И. Вавилов писал: «Живость ума, связанная с крайней неустойчивостью характера, отсутствием выдержки и настойчивости, болезненным самолюбием, была поистине роковой для Гука. Почти ни одно его изобретение, ни одна идея, ни один опыт не доводились до конца, а бросались на полдороге. Возникали непрерывные недоразумения, обиды, зависть, споры из-за приоритета, заполнявшие жизнь Гука. Почти всякий талантливый ученый современник становился врагом Гука, потому что деятельность Гука в науке и технике была столь разносторонней, что постоянно приходилось затрагивать вопросы, так или иначе им изучавшиеся; поэтому разгорались споры о приоритете и даже плагиате». В 1675 году Ньютон прислал Обществу свой трактат с новыми исследованиями и рассуждениями о природе света. Гук на заседании заявил, что всё, что есть ценного в трактате, уже имеется в ранее опубликованной книге Гука «Микрография». В частных беседах он обвинял Ньютона в плагиате: «Я показал, что господин Ньютон использовал мои гипотезы об импульсах и волнах» (из дневника Гука). Гук оспаривал приоритет всех открытий Ньютона в области оптики, кроме тех, с которыми он был не согласен. Ольденбург тут же известил Ньютона об этих обвинениях, и тот расценил их как инсинуации. На этот раз конфликт удалось погасить, и учёные обменялись примирительными письмами (1676). Однако с этого момента и вплоть до смерти Гука (1703) Ньютон никаких работ по оптике не публиковал, хотя у него накопился огромный материал, систематизированный им в классической монографии «Оптика» (1704). Когда Ньютон готовил к публикации свои «Математические начала», Гук потребовал, чтобы Ньютон в предисловии оговорил приоритет Гука относительно закона тяготения. Ньютон возразил, что Буллиальд, Кристофер Рен и сам Ньютон пришли к той же формуле независимо и раньше Гука. Разгорелся конфликт, немало отравивший жизнь обоим учёным.

Семья и детство

Исаак был сыном фермера из Вулсторпа. Его отец был из небогатых крестьян, которые волею случая нажили землю и благодаря этому преуспели. Но до рождения Исаака его отец не дожил — и умер за несколько недель до этого. Мальчика назвали в его честь.

Когда Ньютону было три года, его мать снова вышла замуж — за почти втрое старшего за себя богатого фермера. После рождение ещё троих детей в новом браке, Исааком начал заниматься брат его матери — Уильям Эйскоу. Но дать хоть какое-либо образование дядя Ньютону не мог, поэтому мальчик был предоставлен сам себе — играл собственноручно сделанными механическими игрушками, кроме того он был немного замкнутым.

Новый муж матери Исаака прожил с ней всего семь лет и умер. Половина наследства досталась вдове, и та сразу переписала всё на Исаака. Несмотря на то, что мать вернулась домой, внимания мальчику она почти не уделяла, поскольку младшие дети требовали его ещё больше, а помощниц у неё не было.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта

Теоретическое обоснование законов фотоэффекта было дано А. Эйнштейном.

При падении на металл энергия фотона расходуется на совершение работы выхода электрона из металла и на сообщение ему кинетической энергии:

Если частота световой волны меньше «красной границы» фотоэффекта, то энергии фотона не хватит для того, чтобы вырвать электрон с поверхности металла. Фотоэффект наблюдаться не будет:

Если частота световой волны равна «красной границе» фотоэффекта, то энергии фотона хватит для того, чтобы вырвать электрон с поверхности металла, но не хватит для того, чтобы сообщить электрону кинетическую энергию. Фотоэффект наблюдаться не будет:

Если частота световой волны больше «красной границы» фотоэффекта, то энергии фотона хватит для того, чтобы вырвать электрон с поверхности металла и сообщить ему кинетическую энергию. Фотоэффект будет наблюдаться: .

Форма Земли

Исаак Ньютон полагал, что наша планета Земля сформировалась в виде сплющенного сфероида. Позже догадка подтвердится, но в его времена это была важная информация, которая помогла перевести большую часть научного мира с декартовской системы на механику Ньютона.

В математическом поле он обобщил биномиальную теорему, исследовал степенные ряды, вывел собственный метод для аппроксимации корней функции и поделил на классы большинство кривых кубических плоскостей. Также он делился разработками с Готфридом Лейбницем.

Его открытия были прорывными в физике, математике и астрономии, помогавшие при помощи формул разобраться в строении пространства.

Гипотеза де Бройля о волновых свойствах частиц. Корпускулярно-волновой дуализм

Корпускулярно-волновой дуализм:

• корпускулярная теория Ньютона (1675);
• волновая теория Гюйгенса (1678).

Согласно корпускулярной теории Ньютона светящиеся тела испускают мельчайшие частицы – корпускулы, которые летят прямолинейно по всем направлениям. Доказательством корпускулярной теории являются фотоэффект, излучение черного тела.

Согласно волновой теории Гюйгенса светящиеся тела вызывают в окружающей среде упругие колебания, которые распространяются в эфире подобно звуковым волнам в воздухе. Доказательством волновой теории Гюйгенса являются интерференция, дифракция, поляризация света.

Однако это не означает, что свет излучается как поток частиц, затем превращается в волну и распространяется волной, а при поглощении опять превращается в поток частиц – фотонов. Свет одновременно обладает и волновыми, и корпускулярными свойствами. Такое сочетание свойств обозначается термином корпускулярно-волновой дуализм.

Корпускулярными характеристиками света являются энергия и импульс, волновыми – частота или длина волны.

Уравнения, связывающие корпускулярные и волновые характеристики света: 

Гипотеза де Бройля

После того как представления о двойственных свойствах света подтвердились, было высказано предположение о том, что корпускулярно-волновая двойственность свойств характерна не только для фотонов, но и для частиц вещества – электронов, протонов, нейтронов, а также атомов, молекул и атомных ядер – т. е. движение любых частиц, имеющих энергию ​\( \varepsilon \)​ и импульс ​\( p \)​, можно рассматривать с помощью теории волн. При этом движущаяся частица представляется как волна с частотой:

Позже эти волны получили название волн де Бройля в честь французского ученого Луи де Бройля, высказавшего это предположение.

Корпускулярно-волновая двойственность света характерна для электромагнитного поля и имеет универсальный характер.

Заключение

Ньютон почти 30 лет не заботился о публикации своего варианта анализа, хотя в письмах (в частности, к Лейбницу) охотно делится многим из достигнутого. Тем временем вариант Лейбница широко и открыто распространяется по Европе с 1676 года. Из сохранившихся документов историки науки выяснили, что дифференциальное и интегральное исчисление Ньютон открыл ещё в 1665-1666 годы, однако не публиковал его до 1704 года. Лейбниц разработал свой вариант анализа независимо (с 1675 года), хотя первоначальный толчок, вероятно, его мысль получила из слухов о том, что такое исчисление у Ньютона уже имеется, а также благодаря научным беседам в Англии и переписке с Ньютоном. В отличие от Ньютона, Лейбниц сразу опубликовал свою версию, и в дальнейшем, вместе с Якобом и Иоганном Бернулли, широко пропагандировал это эпохальное открытие по всей Европе. Большинство учёных на континенте не сомневались, что анализ открыл Лейбниц. Вняв уговорам друзей, взывавших к его патриотизму, Ньютон во 2-й книге своих «Математических начал» (1687) сообщил: «В письмах, которыми около десяти лет тому назад я обменивался с весьма искусным математиком г-ном Лейбницем, я ему сообщал, что обладаю методом для определения максимумов и минимумов, проведения касательных и решения тому подобных вопросов, одинаково приложимых как для членов рациональных, так и для иррациональных, причем я метод скрыл, переставив буквы следующего предложения: «когда задано уравнение, содержащее любое число текущих количеств, найти флюксии и обратно». Знаменитейший муж отвечал мне, что он также напал на такой метод и сообщил мне свой метод, который оказался едва отличающимся от моего, и то только терминами и начертанием формул». В 1693 году, когда Ньютон наконец опубликовал первое краткое изложение своей версии анализа, он обменялся с Лейбницем дружескими письмами. Ньютон сообщил: «Наш Валлис (английский математик, один из предшественников математического анализа — Прим.) присоединил к своей «Алгебре», только что появившейся, некоторые из писем, которые я писал к тебе в своё время. При этом он потребовал от меня, чтобы я изложил открыто тот метод, который я в то время скрыл от тебя преставлением букв; я сделал это коротко, насколько мог. Надеюсь, что я при этом не написал ничего, что было бы тебе неприятно, если же это случилось, то прошу сообщить, потому что друзья мне дороже математических открытий».

Заключение

Окружающий нас мир играет красками: нас радует и волнует голубизна неба, зелень травы и деревьев, красное зарево заката, семицветная дуга радуги. В своем проекте мы попытались ответить на вопрос — как можно объяснить удивительное многообразие красок в природе. В целом поставленная цель об изучении такого явления как дисперсия света в итоге достигнута. Для того чтобы глубже понять такое свойство света как дисперсия, была изучена дополнительная литература по световым явлениям, были проведены эксперименты по наблюдению явления, была изготовлена установка для вращения цветового круга Ньютона с некоторой скоростью.

В результате проведенных опытов и экспериментов нами были сделаны следующие выводы:

1. Дисперсия – явление разложения белого света в спектр.
2. Белый цвет имеет сложную структуру, состоящий из нескольких цветов.
3. При падении света на границу раздела двух прозрачных сред световые лучи различной цветности преломляются по разному (наиболее сильно-фиолетовые лучи, менее других- красные).
4. Призма не изменяет цвет, а лишь разлагает его на составные части.

Таким образом, посредством теоретического изучения данной темы и ее практического подтверждения и была достигнута основная цель проекта.