Kehidupan dan kerja Isaac Newton. Ahli matematik hebat Isaac Newton: biografi pencipta prinsip falsafah semula jadi

Hantar kerja baik anda di pangkalan pengetahuan adalah mudah. Gunakan borang di bawah

Pelajar, pelajar siswazah, saintis muda yang menggunakan pangkalan pengetahuan dalam pengajian dan kerja mereka akan sangat berterima kasih kepada anda.

Disiarkan pada http://www.allbest.ru/

pengenalan

Biografi

Penemuan saintifik

Matematik

Mekanik

Astronomi

Kesimpulan

Bibliografi

pengenalan

Kaitan topik ini terletak pada fakta bahawa dengan karya Newton, dengan sistem dunianya, ia mengambil wajah fizik klasik. Beliau menandakan permulaan era baru dalam pembangunan fizik dan matematik.

Newton menyelesaikan penciptaan fizik teori yang dimulakan oleh Galileo, berdasarkan, di satu pihak, pada data eksperimen, dan, di sisi lain, pada penerangan kuantitatif dan matematik alam semula jadi. Dalam matematik, berkuasa kaedah analisis. Dalam fizik, kaedah utama mengkaji alam semula jadi ialah pembinaan model matematik yang mencukupi proses semula jadi dan kajian intensif model-model ini dengan penglibatan sistematik kuasa penuh radas matematik baharu.

Pencapaiannya yang paling ketara ialah undang-undang gerakan, yang meletakkan asas mekanik sebagai disiplin saintifik. Dia menemui undang-undang graviti dan membangunkan kalkulus (pembezaan dan kamiran), yang telah menjadi alat penting untuk ahli fizik dan ahli matematik sejak itu. Newton membina teleskop pemantul pertama dan merupakan orang pertama yang menguraikan cahaya kepada warna spektrum menggunakan prisma. Beliau juga menyiasat fenomena haba, akustik dan kelakuan bendalir. Unit daya, newton, dinamakan sempena namanya.

Newton juga menangani masalah teologi topikal, membangunkan teori metodologi yang tepat. Tanpa pemahaman yang betul tentang idea-idea Newton, kita tidak akan dapat memahami sepenuhnya sama ada sebahagian besar empirisme Inggeris, atau Pencerahan, terutamanya yang Perancis, atau Kant sendiri. Sesungguhnya, "fikiran" para empiris Inggeris, terhad dan dikawal oleh "pengalaman", tanpanya dia tidak boleh lagi bebas dan sesuka hati bergerak dalam dunia intipati, adalah "minda" Newton.

Harus diakui bahawa semua penemuan ini digunakan secara meluas oleh orang di dunia moden dalam pelbagai bidang sains.

Tujuan esei ini adalah untuk menganalisis penemuan Isaac Newton dan gambaran mekanistik dunia yang dirumuskan olehnya.

Untuk mencapai matlamat ini, saya secara konsisten menyelesaikan tugas-tugas berikut:

2. Pertimbangkan kehidupan dan kerja Newton

hanya kerana dia berdiri di atas bahu gergasi.

I. Newton

Isaac Newton - ahli matematik dan naturalis Inggeris, mekanik, ahli astronomi dan ahli fizik, pengasas fizik klasik - dilahirkan pada hari cuti Krismas 1642 (mengikut gaya baru - 4 Januari 1643) di kampung Woolsthorpe di Lincolnshire.

Bapa Isaac Newton, seorang petani miskin, meninggal dunia beberapa bulan sebelum kelahiran anaknya, jadi Isaac berada dalam jagaan saudara-mara semasa kecil. Pendidikan dan didikan awal diberikan kepada Isaac Newton oleh neneknya, dan kemudian dia belajar di sekolah bandar Granham.

Semasa kecil, dia suka membuat mainan mekanikal, model kincir air, layang-layang. Kemudian dia adalah seorang pengisar cermin, prisma dan kanta yang sangat baik.

Pada tahun 1661, Newton mengisi salah satu kekosongan untuk pelajar kurang bernasib baik di Kolej Trinity, Universiti Cambridge. Pada tahun 1665, Newton menerima ijazah sarjana muda. Melarikan diri dari kengerian wabak yang melanda England, Newton pergi selama dua tahun di Woolsthorpe asalnya. Di sini dia bekerja secara aktif dan sangat membuahkan hasil. Newton menganggap dua tahun wabak - 1665 dan 1666 - zaman kegemilangan kuasa kreatifnya. Di sini, di bawah tingkap rumahnya, pokok epal yang terkenal tumbuh: cerita diketahui secara meluas bahawa penemuan graviti universal Newton disebabkan oleh kejatuhan epal yang tidak dijangka dari pokok. Tetapi selepas semua, kejatuhan objek telah dilihat, dan saintis lain cuba menjelaskannya. Walau bagaimanapun, tiada siapa yang berjaya melakukan ini sebelum Newton. Mengapa sebiji epal selalu jatuh bukan ke tepi, fikirnya, tetapi terus jatuh ke tanah? Dia mula-mula memikirkan masalah ini pada masa mudanya, tetapi menerbitkan penyelesaiannya hanya dua puluh tahun kemudian. Penemuan Newton bukan secara kebetulan. Dia merenung kesimpulannya untuk masa yang lama dan menerbitkannya hanya apabila dia benar-benar yakin akan kemaksuman dan ketepatannya. Newton menetapkan bahawa gerakan epal yang jatuh, batu yang dilemparkan, bulan dan planet adalah tertakluk kepada undang-undang umum tarikan yang bertindak antara semua jasad. Undang-undang ini masih menjadi asas kepada semua pengiraan astronomi. Dengan bantuannya, saintis meramalkan gerhana matahari dengan tepat dan mengira trajektori kapal angkasa.

Juga di Woolsthorpe, eksperimen optik terkenal Newton telah dimulakan, "kaedah fluks" dilahirkan - permulaan kalkulus pembezaan dan integral.

Pada tahun 1668, Newton menerima ijazah sarjana dan mula menggantikan gurunya di universiti - ahli matematik terkenal Barrow. Pada masa ini, Newton semakin terkenal sebagai ahli fizik.

Seni menggilap cermin amat berguna kepada Newton semasa pembuatan teleskop untuk memerhati langit berbintang. Pada tahun 1668, beliau membina teleskop pemantul pertamanya dengan tangannya sendiri. Dia menjadi kebanggaan seluruh England. Newton sendiri sangat menghargai ciptaannya ini, yang membolehkannya menjadi ahli Royal Society of London. Newton menghantar versi teleskop yang lebih baik sebagai hadiah kepada Raja Charles II.

Newton dikumpul koleksi besar pelbagai alat optik dan menjalankan eksperimen dengannya di makmalnya. Terima kasih kepada eksperimen ini, Newton adalah saintis pertama yang memahami asal usul pelbagai warna dalam spektrum dan menerangkan dengan betul semua kekayaan warna dalam alam semula jadi. Penjelasan ini sangat baru dan tidak dijangka sehinggakan yang terbesar ulama itu masa, mereka tidak segera memahaminya dan selama bertahun-tahun mereka mempunyai pertikaian sengit dengan Newton.

Pada tahun 1669, Barrow memberinya Pengerusi Universiti Lucas, dan sejak itu, selama bertahun-tahun, Newton memberi syarahan mengenai matematik dan optik di Universiti Cambridge.

Fizik dan matematik sentiasa membantu antara satu sama lain. Newton sangat menyedari bahawa fizik tidak boleh dilakukan tanpa matematik, dia mencipta yang baru kaedah matematik daripada yang moden matematik yang lebih tinggi biasa sekarang kepada setiap ahli fizik dan jurutera.

Pada tahun 1695 beliau dinamakan penguasa, dan sejak 1699 - ketua pengarah Mint di London dan menubuhkan perniagaan syiling di sana, menjalankan pembaharuan yang diperlukan. Semasa menjadi penjaga Mint, kebimbangan utama Newton ialah peraturan mata wang Inggeris dan persediaan untuk penerbitan karyanya dari tahun-tahun sebelumnya. Warisan saintifik utama Newton terkandung dalam karya utamanya - "Prinsip Matematik falsafah semula jadi dan Optik.

Antara lain, Newton menunjukkan minat dalam alkimia, astrologi dan teologi, malah cuba mewujudkan kronologi alkitabiah. Dia juga belajar kimia, kajian sifat-sifat logam. Ahli sains yang hebat itu sangat seorang yang merendah diri. Dia sentiasa sibuk dengan kerja, sangat menyukainya sehingga dia terlupa untuk makan tengah hari. Dia tidur hanya empat atau lima jam semalam. Newton menghabiskan tahun-tahun terakhir hidupnya di London. Di sini dia menerbitkan dan menerbitkan semula karya saintifiknya, banyak bekerja sebagai presiden Royal Society of London, menulis risalah teologi, bekerja pada pensejarahan. Isaac Newton adalah seorang yang sangat beragama, seorang Kristian. Baginya tidak ada konflik antara sains dan agama. Pengarang "Permulaan" yang hebat menjadi pengarang karya teologi "Penjelasan tentang Kitab Nabi Daniel", "Apocalypse", "Kronologi". Newton menganggap kedua-dua kajian alam semula jadi dan Kitab Suci. Newton, seperti kebanyakan saintis hebat, lahir daripada manusia, memahami bahawa sains dan agama adalah bentuk pemahaman yang berbeza tentang makhluk yang memperkayakan kesedaran manusia, dan tidak mencari percanggahan di sini.

Sir Isaac Newton meninggal dunia pada 31 Mac 1727 pada usia 84 tahun dan dikebumikan di Westminster Abbey.

Fizik Newtonian menerangkan model alam semesta di mana segala-galanya nampaknya telah ditentukan oleh undang-undang fizik yang diketahui. Dan walaupun pada abad ke-20 Albert Einstein menunjukkan bahawa undang-undang Newton tidak terpakai pada kelajuan yang hampir dengan kelajuan cahaya, undang-undang Isaac Newton di dunia moden digunakan untuk pelbagai tujuan.

Penemuan saintifik

Warisan saintifik Newton dikurangkan kepada empat bidang utama: matematik, mekanik, astronomi dan optik.

Mari kita pertimbangkan dengan lebih terperinci sumbangan beliau kepada sains ini.

Matematica

Newton membuat penemuan matematik pertamanya pada tahun-tahun pelajarnya: klasifikasi lengkung algebra tertib ke-3 (lengkung tertib ke-2 dikaji oleh Fermat) dan pengembangan binomial bagi darjah sewenang-wenang (tidak semestinya integer), dari mana Newtonian teori siri tak terhingga bermula - analisis alat baharu dan paling berkuasa. Newton menganggap pengembangan siri sebagai yang utama dan kaedah umum analisis fungsi, dan dalam perniagaan ini dia mencapai tahap penguasaan. Dia menggunakan siri untuk mengira jadual, menyelesaikan persamaan (termasuk pembezaan), mengkaji kelakuan fungsi. Newton berjaya mendapatkan penguraian untuk semua fungsi yang standard pada masa itu.

Newton membangunkan kalkulus pembezaan dan kamiran serentak dengan G. Leibniz (sedikit lebih awal) dan secara bebas daripadanya. Sebelum Newton, tindakan dengan infinitesimal tidak dikaitkan dengan satu teori dan bersifat muslihat yang berbeza. Penciptaan sistem analisis matematik mengurangkan penyelesaian masalah yang berkaitan, sebahagian besarnya, ke peringkat teknikal. Kompleks konsep, operasi dan simbol muncul, yang menjadi asas permulaan untuk perkembangan selanjutnya matematik. Seterusnya, abad ke-18, menjadi abad yang penuh ribut dan melampau pembangunan yang berjaya kaedah analisis.

Mungkin Newton datang kepada idea analisis melalui kaedah perbezaan, yang dia pelajari secara meluas dan mendalam. Benar, dalam "Prinsip" Newton hampir tidak menggunakan infinitesimals, mematuhi kaedah bukti kuno (geometrik), tetapi dalam karya lain dia menggunakannya secara bebas.

Titik permulaan untuk kalkulus pembezaan dan kamiran adalah hasil kerja Cavalieri dan terutamanya Fermat, yang sudah tahu bagaimana (untuk lengkung algebra) untuk melukis tangen, mencari ekstrem, titik infleksi dan kelengkungan lengkung, dan mengira luas segmennya. . Daripada pendahulu yang lain, Newton sendiri menamakan Wallis, Barrow dan saintis Scotland James Gregory. Belum ada konsep fungsi; dia mentafsir semua lengkung secara kinematik sebagai trajektori titik bergerak.

Sudah menjadi pelajar, Newton menyedari bahawa pembezaan dan penyepaduan adalah operasi songsang bersama. Teorem asas analisis ini sudah lebih kurang jelas digariskan dalam karya Torricelli, Gregory dan Barrow, tetapi hanya Newton menyedari bahawa atas dasar ini seseorang boleh memperoleh bukan sahaja penemuan individu, tetapi kalkulus sistemik yang kuat, serupa dengan algebra, dengan jelas. peraturan dan kemungkinan besar.

Selama hampir 30 tahun, Newton tidak mengambil berat tentang menerbitkan versi analisisnya, walaupun dalam surat (khususnya kepada Leibniz) dia dengan rela hati berkongsi banyak perkara yang telah dicapainya. Dalam pada itu, versi Leibniz telah diedarkan secara meluas dan terbuka di seluruh Eropah sejak 1676. Hanya pada tahun 1693 pembentangan pertama versi Newton muncul - dalam bentuk lampiran kepada Risalah Wallis tentang Algebra. Kita harus mengakui bahawa terminologi dan perlambangan Newton agak kekok berbanding Leibniz: fluks (derivatif), fasih (antiderivatif), momen magnitud (pembezaan), dll. Hanya sebutan Newton yang kekal dalam matematik. o» untuk yang sangat kecil dt(walau bagaimanapun, Gregory menggunakan huruf ini dalam erti kata yang sama sebelum ini), dan juga titik di atas huruf sebagai simbol terbitan masa.

Newton menerbitkan eksposisi yang cukup lengkap tentang prinsip analisis hanya dalam karya "Pada kuadratur lengkung" (1704), yang dilampirkan pada monografnya "Optik". Hampir semua bahan yang dibentangkan telah siap pada tahun 1670-an-1680-an, tetapi baru sekarang Gregory dan Halley memujuk Newton untuk menerbitkan karya yang, lewat 40 tahun, menjadi karya pertama Newton tentang analisis. Di sini, Newton mempunyai terbitan tertib yang lebih tinggi, nilai kamiran pelbagai fungsi rasional dan tak rasional ditemui, contoh penyelesaian persamaan pembezaan tertib pertama diberikan.

Pada tahun 1707, buku "Aritmetik Universal" diterbitkan. Ia membentangkan pelbagai kaedah berangka. Newton sentiasa memberi perhatian yang besar penyelesaian anggaran persamaan. Kaedah terkenal Newton memungkinkan untuk mencari punca persamaan dengan kelajuan dan ketepatan yang tidak dapat difikirkan sebelum ini (diterbitkan dalam Algebra oleh Wallis, 1685). Rupa moden Kaedah lelaran Newton diberikan oleh Joseph Raphson (1690).

Pada tahun 1711, selepas 40 tahun, "Analisis melalui persamaan dengan bilangan istilah yang tidak terhingga" akhirnya diterbitkan. Dalam kerja ini, Newton meneroka kedua-dua lengkung algebra dan "mekanikal" (sikloid, kuadratriks) dengan sama mudah. Terdapat derivatif separa. Pada tahun yang sama, "Kaedah Perbezaan" diterbitkan, di mana Newton mencadangkan formula interpolasi untuk melalui (n + 1) titik data dengan absis sama atau tidak sama bagi polinomial n-perintah ke-. Ini adalah analog perbezaan formula Taylor.

Pada tahun 1736, karya akhir "Kaedah Fluxions dan Siri Infinite" telah diterbitkan secara anumerta, dengan ketara maju berbanding dengan "Analisis oleh Persamaan". Ia mengandungi banyak contoh mencari ekstrema, tangen dan normal, mengira jejari dan pusat kelengkungan dalam koordinat Cartes dan kutub, mencari titik infleksi, dsb. Dalam kerja yang sama, kuadratur dan pelurus pelbagai lengkung telah dibuat.

Perlu diingatkan bahawa Newton bukan sahaja membangunkan analisis sepenuhnya, tetapi juga membuat percubaan untuk mengesahkan prinsipnya dengan teliti. Jika Leibniz bersandar pada idea infinitesimal sebenar, maka Newton mencadangkan (dalam Elemen) teori umum petikan hingga ke had, yang disebutnya agak berhias sebagai "kaedah nisbah pertama dan terakhir." Ia adalah istilah moden "had" (lat. limau nipis), walaupun tiada penerangan yang boleh difahami tentang intipati istilah ini, membayangkan pemahaman intuitif. Teori had dibentangkan dalam 11 lemma buku I "Permulaan"; satu lemma juga ada dalam buku II. Tiada aritmetik had, tiada bukti keunikan had, hubungannya dengan infinitesimal belum didedahkan. Walau bagaimanapun, Newton dengan tepat menunjukkan bahawa pendekatan ini lebih ketat daripada kaedah "kasar" yang tidak boleh dibahagikan. Namun begitu, dalam buku II, dengan memperkenalkan "momen" (perbezaan), Newton sekali lagi mengelirukan perkara itu, malah menganggapnya sebagai infinitesimal sebenar.

Perlu diperhatikan bahawa Newton tidak berminat sama sekali dalam teori nombor. Nampaknya, fizik lebih dekat dengannya daripada matematik.

Mekanik

Dalam bidang mekanik, Newton bukan sahaja mengembangkan kedudukan Galileo dan saintis lain, tetapi juga memberikan prinsip baru, apatah lagi banyak teorem individu yang luar biasa.

Merit Newton ialah penyelesaian dua masalah asas.

Penciptaan asas aksiomatik untuk mekanik, yang sebenarnya memindahkan sains ini ke kategori teori matematik yang ketat.

Penciptaan dinamik yang menghubungkan tingkah laku badan dengan ciri-ciri pengaruh luaran ke atasnya (daya).

Di samping itu, Newton akhirnya menguburkan idea, yang telah berakar umbi sejak zaman purba, bahawa undang-undang pergerakan bumi dan benda angkasa berbeza sama sekali. Dalam model dunianya, seluruh alam semesta tertakluk kepada undang-undang seragam yang membenarkan perumusan matematik.

Menurut Newton sendiri, walaupun Galileo menubuhkan prinsip, yang disebut Newton sebagai "dua undang-undang gerakan pertama", sebagai tambahan kepada dua undang-undang ini, Newton merumuskan satu lagi undang-undang gerakan ketiga.

Hukum pertama Newton

Setiap badan berada dalam keadaan rehat atau seragam gerakan rectilinear sehingga beberapa daya bertindak ke atasnya dan menyebabkannya mengubah keadaan itu.

Undang-undang ini menyatakan bahawa jika mana-mana zarah atau jasad material tidak disentuh, ia akan terus bergerak dalam garis lurus pada kelajuan tetap dengan sendirinya. Jika jasad bergerak seragam dalam garis lurus, ia akan terus bergerak dalam garis lurus pada kelajuan tetap. Jika badan dalam keadaan rehat, ia akan kekal sehingga daya luaran dikenakan padanya. Untuk memindahkan badan fizikal dari tempatnya, perlu menggunakan daya luaran padanya. Contohnya, kapal terbang: ia tidak akan berganjak sehingga enjin dihidupkan. Nampaknya pemerhatian itu terbukti dengan sendirinya, walau bagaimanapun, ia patut diketepikan daripada gerakan rectilinear, kerana ia tidak lagi kelihatan begitu. Apabila jasad bergerak secara inersia di sepanjang trajektori kitaran tertutup, analisisnya dari sudut hukum pertama Newton hanya memungkinkan untuk menentukan ciri-cirinya dengan tepat.

Contoh lain: tukul olahraga ialah bola di hujung tali yang anda putar di sekeliling kepala anda. Nukleus dalam kes ini tidak bergerak dalam garis lurus, tetapi dalam bulatan - yang bermaksud, mengikut undang-undang pertama Newton, ada sesuatu yang memegangnya; "sesuatu" ini ialah daya sentripetal yang dikenakan pada nukleus, memutarnya. Pada hakikatnya, ia agak ketara - pemegang tukul olahraga dengan ketara menekan tapak tangan anda. Walau bagaimanapun, jika tangan dibuka dan tukul dilepaskan, ia - jika tiada kuasa luar - akan segera bergerak ke jalan yang lurus. Adalah lebih tepat untuk mengatakan bahawa ini adalah cara tukul berkelakuan dalam keadaan yang ideal (contohnya, dalam ruang terbuka), kerana di bawah pengaruh daya tarikan graviti Bumi, ia akan terbang dengan ketat dalam garis lurus hanya pada masa anda melepaskannya, dan pada masa akan datang laluan penerbangan akan menyimpang lebih banyak ke arah permukaan bumi. Jika anda cuba untuk benar-benar melepaskan tukul, ternyata tukul yang dilepaskan dari orbit bulatan akan menyala dengan ketat dalam garis lurus, iaitu tangen (berserenjang dengan jejari bulatan sepanjang ia dipusing) dengan kelajuan linear sama dengan kelajuan peredarannya di sepanjang "orbit".

Jika kita menggantikan teras tukul olahraga dengan planet, tukul dengan Matahari, dan tali dengan daya tarikan graviti, kita mendapat model Newton. sistem suria.

Analisis sedemikian tentang apa yang berlaku apabila satu badan berputar mengelilingi yang lain dalam orbit bulat pada pandangan pertama nampaknya sesuatu yang jelas, tetapi kita tidak harus lupa bahawa ia telah menyerap keseluruhan baris kesimpulan wakil terbaik pemikiran saintifik generasi sebelumnya (cukup untuk diingati Galileo Galilei). Masalahnya di sini ialah apabila bergerak di sepanjang orbit bulat pegun, jasad angkasa (dan mana-mana yang lain) kelihatan sangat tenang dan kelihatan berada dalam keadaan keseimbangan dinamik dan kinematik yang stabil. Walau bagaimanapun, jika anda memikirkannya, hanya modul yang disimpan ( nilai mutlak) kelajuan linear jasad sedemikian, manakala arahnya sentiasa berubah di bawah pengaruh daya tarikan graviti. Ini bermakna benda angkasa bergerak dengan pecutan seragam. Newton sendiri memanggil pecutan "perubahan dalam gerakan."

Undang-undang pertama Newton juga memainkan satu lagi peranan penting dari sudut pandangan saintis semula jadi terhadap sifat alam material. Ia membayangkan bahawa sebarang perubahan dalam sifat pergerakan badan menunjukkan kehadiran daya luaran yang bertindak ke atasnya. Sebagai contoh, jika pemfailan besi melantun dan melekat pada magnet, atau cucian yang dikeringkan dalam pengering mesin basuh melekat dan melekat antara satu sama lain, boleh dikatakan bahawa kesan ini adalah hasil daripada tindakan tersebut. kuasa semula jadi(dalam contoh yang diberikan, ini adalah daya tarikan magnet dan elektrostatik, masing-masing).

ATHukum kedua Newton

Pergerakan berubah secara berkadar tenaga penggerak dan diarahkan sepanjang garis lurus di mana daya bertindak.

Jika undang-undang pertama Newton membantu menentukan sama ada badan berada di bawah pengaruh kuasa luar, maka hukum kedua menerangkan apa yang berlaku kepada badan fizikal di bawah pengaruh mereka. Lebih besar jumlah daya luaran yang dikenakan pada badan, undang-undang ini mengatakan, semakin besar pecutan memperoleh badan. Kali ini. Pada masa yang sama, semakin besar badan yang jumlah yang sama daya luaran, semakin kurang pecutan yang diperolehinya. Ini dua. Secara intuitif, kedua-dua fakta ini kelihatan jelas, dan dalam bentuk matematik mereka ditulis seperti ini:

di mana F ialah daya, m ialah jisim, dan ialah pecutan. Ini mungkin yang paling berguna dan paling banyak digunakan untuk tujuan terpakai. persamaan fizik. Adalah cukup untuk mengetahui magnitud dan arah semua daya yang bertindak dalam sistem mekanikal, dan jisim badan material yang terdiri daripadanya, dan adalah mungkin untuk mengira kelakuannya dalam masa dengan ketepatan yang menyeluruh.

Ia adalah undang-undang kedua Newton yang memberikan keseluruhan mekanik klasik pesona istimewa - ia mula kelihatan seolah-olah keseluruhannya dunia fizikal Ia disusun seperti kronometer yang paling tepat, dan tiada apa-apa di dalamnya terlepas daripada pandangan pemerhati yang ingin tahu. Beritahu saya koordinat spatial dan kelajuan semua mata material di Alam Semesta, seolah-olah Newton memberitahu kita, tunjukkan kepada saya arah dan keamatan semua daya yang bertindak di dalamnya, dan saya akan meramalkan kepada anda apa-apa keadaan masa depan tentangnya. Dan pandangan tentang sifat benda di alam semesta ini wujud sehingga kedatangan mekanik kuantum.

Hukum ketiga Newton

Tindakan itu sentiasa sama dan bertentangan secara langsung dengan tindak balas, iaitu, tindakan dua jasad antara satu sama lain sentiasa sama dan diarahkan ke arah yang bertentangan.

Undang-undang ini menyatakan bahawa jika jasad A bertindak dengan daya tertentu pada jasad B, maka jasad B juga bertindak ke atas jasad A dengan daya yang sama dan berlawanan. Dengan kata lain, berdiri di atas lantai, anda bertindak di atas lantai dengan daya yang berkadar dengan jisim badan anda. Menurut undang-undang ketiga Newton, lantai pada masa yang sama bertindak ke atas anda dengan daya yang sama sekali, tetapi diarahkan bukan ke bawah, tetapi ketat ke atas. Tidak sukar untuk mengesahkan undang-undang ini secara eksperimen: anda sentiasa merasakan bagaimana bumi menekan tapak kaki anda.

Di sini adalah penting untuk memahami dan mengingati bahawa Newton bercakap tentang dua daya yang sama sekali berbeza, dan setiap daya bertindak pada objek "sendiri". Apabila epal jatuh dari pokok, Bumi ini bertindak ke atas epal dengan daya tarikan gravitinya (akibatnya epal itu meluru ke permukaan Bumi dengan pecutan seragam), tetapi pada masa yang sama, epal juga menarik Bumi kepada dirinya sendiri dengan daya yang sama. Dan hakikat bahawa nampaknya kepada kita bahawa ia adalah epal yang jatuh ke Bumi, dan bukan sebaliknya, sudah menjadi akibat daripada undang-undang kedua Newton. Jisim sebiji epal berbanding dengan jisim Bumi adalah rendah sehingga tidak dapat dibandingkan, maka tepatlah pecutannya yang dapat dilihat oleh mata pemerhati. Jisim Bumi, berbanding dengan jisim epal, adalah besar, jadi pecutannya hampir tidak dapat dilihat. (Dalam kes epal jatuh, pusat Bumi beralih ke atas ke jarak kurang daripada jejari nukleus atom.)

Setelah menetapkan undang-undang umum gerakan, Newton memperoleh daripadanya banyak akibat dan teorem yang membolehkannya membawa mekanik teori sebelum ini darjat tinggi kesempurnaan. Dengan bantuan prinsip teori ini, dia menyimpulkan hukum gravitinya secara terperinci daripada hukum Kepler dan kemudian menyelesaikan masalah songsang, iaitu, ia menunjukkan apakah pergerakan planet-planet yang sepatutnya jika kita menerima undang-undang graviti seperti yang terbukti.

Penemuan Newton membawa kepada penciptaan gambaran baru dunia, mengikut mana semua planet yang terletak pada jarak yang sangat besar antara satu sama lain disambungkan ke dalam satu sistem. Dengan undang-undang ini, Newton meletakkan asas untuk cabang astronomi baru.

Astronomi

Idea tarikan badan antara satu sama lain muncul jauh sebelum Newton dan paling jelas dinyatakan oleh Kepler, yang menyatakan bahawa berat badan adalah analog dengan tarikan magnet dan menyatakan kecenderungan badan untuk menyambung. Kepler menulis bahawa Bumi dan Bulan akan pergi ke arah satu sama lain jika mereka tidak dikekalkan dalam orbit mereka oleh daya yang setara. Hooke hampir merumuskan hukum graviti. Newton percaya bahawa jasad yang jatuh, disebabkan gabungan gerakannya dengan gerakan Bumi, akan menggambarkan garis heliks. Hooke menunjukkan bahawa garisan heliks diperoleh hanya jika rintangan udara diambil kira dan dalam vakum pergerakan mestilah berbentuk elips - kita bercakap tentang pergerakan yang benar, iaitu satu yang boleh kita perhatikan jika kita sendiri tidak mengambil bahagian dalam pergerakan dunia.

Selepas menyemak kesimpulan Hooke, Newton menjadi yakin bahawa jasad yang dilemparkan dengan kelajuan yang mencukupi, berada pada masa yang sama di bawah pengaruh daya graviti bumi, sememangnya boleh menggambarkan laluan elips. Mencerminkan subjek ini, Newton menemui teorem yang terkenal, yang menurutnya badan di bawah pengaruh daya tarikan, serupa dengan daya graviti, sentiasa menerangkan bahagian kon, iaitu, salah satu lengkung yang diperoleh apabila kon bersilang. oleh satah (elips, hiperbola, parabola dan dalam kes khas bulatan dan garis lurus). Selain itu, Newton mendapati bahawa pusat tarikan, iaitu titik di mana tindakan semua daya tarikan yang bertindak pada titik bergerak tertumpu, berada pada fokus lengkung yang diterangkan. Oleh itu, pusat Matahari berada (kira-kira) dalam fokus umum elips yang diterangkan oleh planet-planet.

Setelah mencapai keputusan sedemikian, Newton segera melihat bahawa dia telah membuat kesimpulan secara teori, iaitu, berdasarkan prinsip mekanik rasional, salah satu undang-undang Kepler, yang menyatakan bahawa pusat planet menggambarkan elips dan pusat Matahari berada di tumpuan orbit mereka. Tetapi Newton tidak berpuas hati dengan persetujuan asas ini antara teori dan pemerhatian. Dia ingin melihat sama ada ia mungkin, dengan bantuan teori, untuk benar-benar mengira unsur-unsur orbit planet, iaitu, untuk meramalkan semua butiran gerakan planet?

Ingin memastikan bahawa daya graviti, yang membuat jasad jatuh ke Bumi, benar-benar sama dengan daya yang mengekalkan Bulan di orbitnya, Newton mula mengira, tetapi, tanpa buku di tangan, dia hanya menggunakan yang paling kasar. data. Pengiraan menunjukkan bahawa dengan data berangka sedemikian, daya graviti bumi lebih besar daripada daya yang menahan Bulan di orbitnya sebanyak satu perenam, dan seolah-olah ada sebab yang menghalang pergerakan Bulan.

Sebaik sahaja Newton mengetahui tentang pengukuran meridian, yang dibuat oleh saintis Perancis Picard, dia segera membuat pengiraan baru dan, dengan kegembiraan terbesarnya, yakin bahawa pandangan lamanya telah disahkan sepenuhnya. Daya yang menyebabkan jasad jatuh ke Bumi ternyata betul-betul sama dengan daya yang mengawal pergerakan Bulan.

Kesimpulan ini adalah untuk Newton kejayaan tertinggi. Sekarang kata-katanya dibenarkan sepenuhnya: "Genius ialah kesabaran pemikiran yang tertumpu ke arah tertentu." Semua hipotesisnya yang mendalam, pengiraan jangka panjang ternyata betul. Sekarang dia benar-benar dan akhirnya yakin tentang kemungkinan mewujudkan keseluruhan sistem alam semesta berdasarkan satu prinsip yang mudah dan hebat. Semua pergerakan paling kompleks bulan, planet dan juga komet yang mengembara di langit menjadi agak jelas kepadanya. Ia menjadi mungkin untuk meramalkan secara saintifik pergerakan semua badan sistem suria, dan mungkin matahari itu sendiri, dan juga bintang dan sistem bintang.

Newton sebenarnya mencadangkan yang lengkap model matematik:

hukum graviti;

undang-undang gerakan (hukum kedua Newton);

sistem kaedah untuk penyelidikan matematik (analisis matematik).

Secara keseluruhannya, triad ini mencukupi untuk kajian yang paling lengkap pergerakan yang kompleks jasad angkasa, dengan itu mewujudkan asas mekanik cakerawala. Oleh itu, hanya dengan karya Newton barulah sains dinamik bermula, termasuk aplikasinya kepada gerakan benda angkasa. Sebelum penciptaan teori relativiti dan mekanik kuantum, tiada pindaan asas kepada model ini diperlukan, walaupun alat matematik ternyata perlu untuk dibangunkan dengan ketara.

Undang-undang graviti memungkinkan untuk menyelesaikan bukan sahaja masalah mekanik cakerawala, tetapi juga beberapa masalah fizikal dan astrofizik. Newton menyediakan kaedah untuk menentukan jisim matahari dan planet. Dia menemui punca pasang surut: tarikan bulan (malah Galileo menganggap pasang surut sebagai kesan sentrifugal). Selain itu, setelah memproses data jangka panjang mengenai ketinggian air pasang, dia mengira jisim bulan dengan ketepatan yang baik. Satu lagi akibat graviti ialah pendahuluan paksi bumi. Newton mendapati bahawa disebabkan oleh oblateness Bumi di kutub, paksi bumi membuat sesaran perlahan yang berterusan dengan tempoh 26,000 tahun di bawah pengaruh tarikan Bulan dan Matahari. Oleh itu masalah kuno"jangkaan ekuinoks" (pertama kali dicatat oleh Hipparchus) menemui penjelasan saintifik.

Teori graviti Newton menyebabkan perdebatan bertahun-tahun dan kritikan terhadap konsep jarak jauh yang diterima pakai di dalamnya. Walau bagaimanapun, kejayaan cemerlang mekanik cakerawala pada abad ke-18 mengesahkan pendapat tentang kecukupan model Newtonian. Penyimpangan pertama yang diperhatikan daripada teori Newton dalam astronomi (anjakan perihelion Mercury) ditemui hanya 200 tahun kemudian. Penyimpangan ini segera dijelaskan teori umum kerelatifan (GR); Teori Newton ternyata menjadi versi anggarannya. Relativiti am juga mengisi teori graviti dengan kandungan fizikal, menunjukkan pembawa bahan daya tarikan - metrik ruang-masa, dan memungkinkan untuk menyingkirkan tindakan jarak jauh.

Optik

Newton membuat penemuan asas dalam optik. Dia membina teleskop cermin pertama (pemantul) di mana, tidak seperti teleskop kanta semata-mata, tidak ada penyimpangan kromatik. Beliau juga mengkaji secara terperinci penyebaran cahaya, menunjukkan bahawa cahaya putih terurai menjadi warna pelangi disebabkan oleh pembiasan sinar yang berbeza. warna yang berbeza semasa melalui prisma, dan meletakkan asas teori yang betul warna. Newton mencipta teori matematik tentang cincin gangguan yang ditemui oleh Hooke, yang sejak itu dipanggil "cincin Newton". Dalam surat kepada Flamsteed, beliau membentangkan teori pembiasan astronomi yang terperinci. Tetapi pencapaian utamanya ialah penciptaan asas optik fizikal (bukan sahaja geometri) sebagai sains dan pembangunan asas matematiknya, transformasi teori cahaya daripada set fakta yang tidak sistematik kepada sains dengan kualitatif yang kaya dan kandungan kuantitatif, dibuktikan dengan baik secara eksperimen. Eksperimen optik Newton menjadi model penyelidikan fizikal mendalam selama beberapa dekad.

Terdapat banyak teori spekulatif cahaya dan warna dalam tempoh ini; terutamanya menentang sudut pandangan Aristotle (" warna yang berbeza ialah campuran terang dan gelap dalam perkadaran yang berbeza") dan Descartes ("warna yang berbeza dicipta oleh putaran zarah cahaya pada kelajuan yang berbeza"). Hooke, dalam Micrographia (1665), menawarkan variasi pandangan Aristotelian. Ramai yang percaya bahawa warna bukan sifat cahaya, tetapi objek yang diterangi. Perselisihan umum memburukkan lata penemuan XVII abad: pembelauan (1665, Grimaldi), gangguan (1665, Hooke), dwirefringence(1670, Erasmus Bartholin, dikaji oleh Huygens), anggaran kelajuan cahaya (1675, Römer). Tiada teori cahaya yang serasi dengan semua fakta ini. Dalam ucapannya di hadapan Royal Society, Newton menyangkal kedua-dua Aristotle dan Descartes, dan dengan meyakinkan membuktikan bahawa cahaya putih bukan primer, tetapi terdiri daripada komponen berwarna dengan sudut biasan yang berbeza. Komponen ini adalah utama - Newton tidak boleh menukar warnanya dengan sebarang helah. Oleh itu, sensasi subjektif warna menerima asas objektif pepejal - indeks biasan

Ahli sejarah membezakan dua kumpulan hipotesis tentang sifat cahaya yang popular pada zaman Newton:

Pancaran (korpuskular): cahaya terdiri daripada zarah-zarah kecil (korpuskel) yang dipancarkan oleh badan bercahaya. Pendapat ini disokong oleh kelurusan penyebaran cahaya, di mana optik geometri, walau bagaimanapun, pembelauan dan gangguan tidak sesuai dengan teori ini.

Gelombang: cahaya ialah gelombang dalam eter dunia yang tidak kelihatan. Lawan Newton (Hooke, Huygens) sering dipanggil penyokong teori gelombang, bagaimanapun, perlu diingat bahawa dengan gelombang yang mereka tidak maksudkan ayunan berkala, bagaimana dalam teori moden, dan satu dorongan; atas sebab ini, penjelasan mereka tentang fenomena cahaya tidak begitu munasabah dan tidak dapat bersaing dengan Newton (Huygens malah cuba menyangkal pembelauan). Optik gelombang yang dibangunkan hanya muncul pada awal abad ke-19.

Newton sering dianggap sebagai penyokong teori korpuskular cahaya; sebenarnya, dia, seperti biasa, "tidak mencipta hipotesis" dan dengan rela hati mengakui bahawa cahaya juga boleh dikaitkan dengan gelombang dalam eter. Dalam risalah yang dibentangkan dalam Persatuan Diraja pada tahun 1675, dia menulis bahawa cahaya tidak boleh hanya menjadi getaran eter, sejak itu, sebagai contoh, ia boleh merambat sepanjang tiub melengkung, seperti bunyi. Tetapi, sebaliknya, dia mencadangkan bahawa perambatan cahaya merangsang getaran dalam eter, yang menimbulkan difraksi dan kesan gelombang lain. Pada dasarnya, Newton, menyedari dengan jelas kelebihan dan kekurangan kedua-dua pendekatan, mengemukakan kompromi, teori gelombang korpuskular cahaya. Dalam karya-karyanya, Newton menerangkan secara terperinci model matematik fenomena cahaya, mengetepikan persoalan pembawa cahaya fizikal: "Ajaran saya tentang pembiasan cahaya dan warna semata-mata terdiri dalam mewujudkan sifat cahaya tertentu tanpa sebarang hipotesis tentang asal usulnya. .” optik gelombang, apabila ia muncul, tidak menolak model Newton, tetapi menyerapnya dan mengembangkannya secara baru.

Walaupun dia tidak menyukai hipotesis, Newton meletakkan di akhir Optik senarai masalah yang tidak dapat diselesaikan dan kemungkinan jawapan kepada mereka. Walau bagaimanapun, selama bertahun-tahun dia sudah mampu membelinya - kuasa Newton selepas "Prinsip" menjadi tidak dapat dipertikaikan, dan hanya sedikit orang yang berani mengganggunya dengan bantahan. Beberapa hipotesis ternyata bersifat nubuatan. Secara khusus, Newton meramalkan:

* pesongan cahaya dalam medan graviti;

* fenomena polarisasi cahaya;

* Penukaran cahaya dan jirim.

Kesimpulan

mekanik penemuan newton matematik

"Saya tidak tahu apa yang saya boleh nampakkan kepada dunia, tetapi bagi diri saya saya kelihatan hanya seorang budak lelaki yang bermain di pantai, menghiburkan diri saya dengan mencari kerikil yang lebih berbunga daripada biasa, atau cengkerang yang cantik, dari semasa ke semasa, sementara lautan kebenaran yang luas terbentang tanpa diterokai di hadapan saya."

I. Newton

Tujuan esei ini adalah untuk menganalisis penemuan Isaac Newton dan gambaran mekanistik dunia yang dirumuskan olehnya.

Tugas-tugas berikut telah dilaksanakan:

1. Menjalankan analisis literatur mengenai topik ini.

2. Pertimbangkan kehidupan dan kerja Newton

3. Menganalisis penemuan Newton

Salah satu nilai kreativiti Newton yang paling penting ialah konsep tindakan daya dalam alam semula jadi yang ditemuinya, konsep keterbalikan. undang-undang fizikal menjadi keputusan kuantitatif, dan, sebaliknya, mendapatkan undang-undang fizik berdasarkan data eksperimen, pembangunan prinsip kalkulus pembezaan dan kamiran mencipta metodologi yang sangat berkesan untuk penyelidikan saintifik.

Sumbangan Newton kepada pembangunan sains dunia tidak ternilai. Undang-undangnya digunakan untuk mengira hasil pelbagai jenis interaksi dan fenomena di Bumi dan di angkasa, digunakan dalam pembangunan enjin baharu untuk pengangkutan udara, jalan raya dan air, mengira panjang landasan dan landasan untuk pelbagai jenis pesawat, parameter (kecondongan ke ufuk dan kelengkungan) kelajuan tinggi lebuh raya, untuk pengiraan dalam pembinaan bangunan, jambatan dan struktur lain, dalam pembangunan pakaian, kasut, simulator, dalam kejuruteraan mekanikal, dsb.

Dan sebagai kesimpulan, merumuskan, perlu diperhatikan bahawa ahli fizik mempunyai pendapat yang tegas dan sebulat suara tentang Newton: dia mencapai had pengetahuan alam sejauh yang boleh dicapai oleh seseorang pada zamannya.

Senarai sumber yang digunakan

Samin D.K. Seratus saintis hebat. M., 2000.

Solomatin V.A. Sejarah sains. M., 2003.

Lyubomirov D.E., Sapenok O.V., Petrov S.O. Sejarah dan falsafah sains: Tutorial untuk organisasi kerja bebas pelajar siswazah dan pemohon. M., 2008.

Dihoskan di Allbest.ru

Dokumen Serupa

Penemuan naturalis dan pendidik Rusia M.V. Lomonosov dalam bidang astronomi, termodinamik, optik, mekanik dan elektrodinamik. Karya M.V. Lomonosov mengenai elektrik. Sumbangan beliau kepada pembentukan fizik molekul (statistik).

pembentangan, ditambah 12/06/2011

Fakta utama biografi Thales of Miletus - ahli falsafah Yunani kuno dan ahli matematik, wakil falsafah semula jadi Ionik dan pengasas sekolah Ionia, dari mana sejarah bermula sains Eropah. Penemuan saintis dalam astronomi, geometri, fizik.

pembentangan, ditambah 24/02/2014

Kajian tentang biografi dan jalan hidup saintis D. Mendeleev. Penerangan mengenai pembangunan piawaian untuk vodka Rusia, pembuatan beg pakaian, penemuan undang-undang berkala, penciptaan sistem unsur kimia. Analisis penyelidikannya dalam bidang keadaan gas.

pembentangan, ditambah 09/16/2011

tahun-tahun awal kehidupan Mikhail Vasilyevich Lomonosov, pembentukan pandangan dunianya. Pencapaian utama saintis praktikal dalam bidang sains semula jadi (kimia, astronomi, opto-mekanik, instrumentasi) dan kemanusiaan(retorik, tatabahasa, sejarah).

kertas penggal, ditambah 06/10/2010

Proses kognisi pada Zaman Pertengahan di negara berbahasa Arab. Saintis Hebat Timur zaman pertengahan, pencapaian mereka dalam matematik, astronomi, kimia, fizik, mekanik dan sastera. Maknanya kertas saintifik dalam perkembangan falsafah dan sains semula jadi.

abstrak, ditambah 01/10/2011

ahli matematik Inggeris dan naturalis, mekanik, ahli astronomi dan fizik, pengasas fizik klasik. Peranan penemuan Newton untuk sejarah sains. belia. Eksperimen saintis. Masalah orbit planet. Pengaruh terhadap perkembangan sains fizikal.

abstrak, ditambah 02/12/2007

Masa kanak-kanak saintis Rusia yang hebat Mikhail Vasilyevich Lomonosov. Jalan ke Moscow. Belajar di Sekolah Spassky, Akademi Slavic-Greek-Latin. Mempelajari sejarah, fizik, mekanik di Jerman. Yayasan Universiti Moscow. Tahun-tahun terakhir kehidupan saintis.

pembentangan, ditambah 27/02/2012

jalan hidup Andrei Dmitrievich Sakharov. Kerja saintifik dan penemuan saintis. senjata termonuklear. Aktiviti hak asasi manusia dan tahun lepas kehidupan saintis. Nilai A.D. Sakharov - saintis, guru, aktivis hak asasi manusia untuk kemanusiaan.

abstrak, ditambah 12/08/2008

Kehidupan dan aktiviti saintifik saintis-sejarawan Vladimir Ivanovich Picheta. Pencapaian utama biografi. Tuduhan chauvinisme kuasa besar, nasionalisme borjuasi Belarusia dan orientasi pro-Barat, penangkapan dan pengasingan Picheta. Sumbangan ahli sains terhadap pensejarahan.

pembentangan, ditambah 03/24/2011

Kajian tentang biografi Karl Marx, kandungan dan kepentingan ajaran ekonominya. Tinjauan tentang sebab-sebab kemunculan teori kapitalisme negara. Analisis konsep politik, materialisme dialektik, idea konfrontasi, revolusi, perjuangan bersenjata.

Kemungkinan besar, tentang Newton, anda tahu kisah yang berkaitan dengan kejatuhan epal di kepalanya. Malah, dia mencapai lebih banyak lagi dalam bidang sains. Pada kuburnya di Westminster ada tertulis bahawa dia adalah lelaki terhebat daripada semua yang pernah hidup di planet ini. Jika anda fikir ini adalah kenyataan yang terlalu berani, anda hanya perlu melihat dengan lebih dekat pencapaian Newton. Dia benar-benar genius - ahli astronomi, kimia, matematik, fizik, teologi. Rasa ingin tahu yang tidak berkesudahan membantunya menyelesaikan masalah dalam semua saiz. Penemuan, teori, undang-undangnya menjadikan saintis itu legenda sebenar. Mari kita berkenalan dengan pencapaian yang paling penting - 10 teratas akan membantu dengan ini.

pistol angkasa lepas

Anehnya, kisah epal menjadi legenda utama tentang Newton - lagipun, ia agak membosankan! Malah, idea Newton tentang graviti adalah lebih menarik. Menggambarkan undang-undang graviti, Newton membayangkan gunung dengan magnitud sedemikian sehingga puncaknya mencapai angkasa, dan di sana dia mempunyai meriam yang besar. Tidak, dia tidak bercadang untuk melawan makhluk asing itu sama sekali. Pistol angkasa ialah eksperimen spekulatif yang menerangkan cara melancarkan objek ke orbit. Jika terlalu sedikit atau terlalu banyak serbuk meriam digunakan, bebola meriam akan jatuh ke Bumi atau terbang ke angkasa. Jika semuanya dikira dengan betul, teras akan terbang mengelilingi planet dalam orbit. Karya Newton, yang diterbitkan pada tahun 1687, mengajar bahawa semua zarah dipengaruhi oleh graviti, dan graviti itu sendiri dipengaruhi oleh jisim dan jarak. Einstein kemudiannya menambah idea ini, tetapi Newtonlah yang meletakkan asas yang serius untuk idea moden tentang graviti.

Pintu untuk kucing

Apabila saintis itu tidak sibuk mengerjakan persoalan alam semesta, dia sibuk dengan masalah lain - sebagai contoh, dia memikirkan bagaimana untuk membuat kucing berhenti menggaru pintu. Newton tidak pernah mempunyai isteri, dia juga mempunyai beberapa kawan, tetapi dia mempunyai haiwan peliharaan. AT sumber yang berbeza Terdapat pelbagai data mengenai perkara ini. Ada yang percaya bahawa dia sangat menyukai haiwan, sementara ada yang, sebaliknya, mengandungi cerita pelik tentang seekor anjing bernama Intan. Mana taknya, ada cerita tentang bagaimana, di Universiti Cambridge, Newton sentiasa diganggu oleh kucing yang menconteng di pintu. Akibatnya, dia memanggil seorang tukang kayu dan mengarahkannya membuat dua lubang di pintu: yang besar untuk kucing besar dan yang kecil untuk anak kucing. Sudah tentu, anak-anak kucing itu hanya mengikut kucing, jadi lubang kecil itu tidak berguna. Ia mungkin tidak berlaku, tetapi pintu di Cambridge telah bertahan hingga ke hari ini. Dengan mengandaikan lubang-lubang ini tidak dibuat atas arahan Newton, nampaknya universiti itu pernah dirayau oleh seorang lelaki yang mempunyai hobi ganjil menggerudi lubang.

Tiga undang-undang pergerakan

Mungkin cerita tentang haiwan tidak terlalu benar, tetapi ia benar-benar pasti bahawa Newton yang membuat penemuan dalam fizik. Dia bukan sahaja menggambarkan graviti, tetapi juga menyimpulkan tiga undang-undang gerakan. Menurut yang pertama, objek kekal dalam keadaan diam jika ia tidak digerakkan oleh daya luar. Yang kedua menyatakan bahawa pergerakan objek berubah bergantung kepada kesan daya. Yang ketiga mengatakan bahawa untuk setiap tindakan ada tindak balas. Berdasarkan undang-undang mudah ini, rumusan moden yang lebih kompleks telah muncul, yang merupakan konsep asas. Sebelum Newton, tiada siapa yang dapat menerangkan proses itu dengan begitu jelas, walaupun kedua-dua pemikir Yunani dan ahli falsafah Perancis terkemuka menangani isu itu.

Batu Ahli Falsafah

Kehausan Newton untuk pengetahuan membawanya bukan sahaja penemuan saintifik, tetapi juga kepada penyelidikan alkimia asal. Sebagai contoh, dia mencari yang terkenal Batu ahli falsafah. Ia digambarkan sebagai batu atau larutan yang boleh menyebabkan pelbagai bahan bertukar menjadi emas, menyembuhkan penyakit, malah mengubah seekor lembu tanpa kepala menjadi segerombolan lebah! Pada zaman Newton revolusi saintifik hanya di peringkat awal, sehingga alkimia mengekalkan tempatnya di kalangan sains. Dia mahu menemui kuasa tanpa had ke atas alam semula jadi dan bereksperimen dalam setiap cara yang mungkin, cuba mencipta batu ahli falsafah. Namun, semua percubaan tidak membuahkan hasil.

Aritmetik

Newton dengan cepat mendapati bahawa algebra yang wujud pada zamannya tidak memenuhi keperluan saintis. Sebagai contoh, pada zaman itu, ahli matematik boleh mengira kelajuan kapal, tetapi mereka tidak mengetahui pecutannya. Apabila Newton menghabiskan 18 bulan dalam pengasingan semasa wabak, dia mengubah sistem kalkulus dan mencipta alat yang sangat mudah yang masih digunakan oleh ahli fizik, ahli ekonomi dan pakar lain.

Pembiasan cahaya

Pada tahun 1704, Newton menulis sebuah buku mengenai pembiasan cahaya, yang memberitahu maklumat yang luar biasa untuk masa itu tentang sifat cahaya dan warna. Sebelum saintis, tiada siapa yang tahu mengapa pelangi begitu berwarna-warni. Orang menyangka bahawa air entah bagaimana bernoda cahaya matahari. Dengan bantuan lampu dan prisma, Newton menunjukkan pembiasan cahaya dan menerangkan prinsip kemunculan pelangi!

teleskop cermin

Pada zaman Newton, hanya teleskop dengan kanta kaca digunakan untuk membesarkan imej. Saintis dulu dicadangkan untuk menggunakan sistem cermin pantulan dalam teleskop. Dengan cara ini, imej lebih jelas, di samping itu, teleskop boleh menjadi lebih kecil. Newton secara peribadi mencipta prototaip teleskop dan membentangkannya komuniti saintifik. Kebanyakan balai cerap moden menggunakan model yang dibangunkan oleh Newton pada masa itu.

Syiling yang ideal

Pencipta itu benar-benar sibuk dengan banyak topik sekaligus - sebagai contoh, dia mahu mengalahkan pemalsu. Pada abad ke-17 sistem Inggeris mengalami krisis. Syiling itu adalah perak, dan perak kadangkala bernilai lebih daripada denominasi syiling yang dibuat daripadanya. Akibatnya, orang mencairkan syiling untuk dijual di Perancis. Terdapat syiling dengan saiz yang berbeza dan jenis yang berbeza sehingga kadangkala sukar untuk memahami sama ada ia benar-benar wang British - semua ini juga memudahkan kerja pemalsu. Newton mencipta syiling berkualiti dengan saiz seragam yang sukar untuk dipalsukan. Akibatnya, masalah pemalsu mula berkurangan. Pernahkah anda melihat takik di sepanjang tepi syiling? Newton yang mencadangkan mereka!

Menyejukkan

Newton berminat dengan cara penyejukan berlaku. Dia menjalankan banyak eksperimen dengan bola merah panas. Dia mendapati bahawa kadar kehilangan haba adalah berkadar dengan perbezaan suhu antara atmosfera dan objek. Jadi dia membangunkan undang-undang penyejukan. Kerjanya menjadi asas kepada banyak penemuan seterusnya, termasuk prinsip operasi reaktor nuklear dan peraturan untuk keselamatan perjalanan angkasa lepas.

Apocalypse

Orang ramai sentiasa takut akan kiamat, tetapi ia bukan dalam peraturan Newton untuk menerima cerita seram iman tanpa memikirkannya. Apabila, pada awal abad kelapan belas, histeria mula disebat dalam masyarakat tentang akhir dunia, saintis duduk di buku dan memutuskan untuk mengkaji isu itu secara terperinci. Dia mahir dalam teologi, jadi dia cukup mampu untuk menguraikan ayat-ayat Bible. Dia yakin bahawa Bible mengandungi hikmat purba yang boleh dia kenali lelaki saintis. Akibatnya, Newton membuat kesimpulan bahawa kiamat tidak akan datang sebelum 2060. Maklumat sedemikian membolehkan sedikit sebanyak mengurangkan tahap panik dalam masyarakat. Dengan penyelidikannya, Newton meletakkan orang yang menyebarkan khabar angin yang dahsyat di tempat mereka, dan membenarkan semua orang yakin bahawa, secara umum, tiada apa yang perlu ditakuti.

> > Isaac Newton

Biografi Isaac Newton (1642-1727)

Biografi ringkas:

Pendidikan: Universiti Cambridge

Tempat lahir: Woolsthorpe, Lincolnshire, England

Tempat kematian: Kensington, Middlesex, England, Kerajaan Great Britain

- Ahli astronomi Inggeris, ahli fizik, ahli matematik: biografi dengan foto, idea dan fizik klasik Newton, undang-undang graviti universal, tiga undang-undang gerakan.

tuan adalah ahli fizik Inggeris dan seorang ahli matematik daripada keluarga petani yang miskin. miliknya biografi ringkas bermula 25 Disember 1642 di Woolsthorpe berhampiran Grantham di Lincolnshire. Newton adalah seorang petani miskin dan akhirnya dihantar ke Kolej Trinity di Universiti Cambridge untuk latihan sebagai pendakwah. Semasa belajar di Cambridge, Newton mengejar minat peribadinya dan belajar falsafah dan matematik. Beliau menerima ijazah sarjana mudanya pada tahun 1665 dan kemudiannya terpaksa meninggalkan Cambridge kerana ia ditutup kerana wabak. Dia kembali pada tahun 1667 dan dimasukkan ke dalam persaudaraan. Isaac Newton menerima ijazah sarjananya pada tahun 1668.

Newton dianggap sebagai salah seorang saintis terhebat dalam sejarah. Dalam perjalanannya biografi ringkas beliau membuat pelaburan yang besar dalam banyak cabang sains moden. Malangnya, cerita terkenal Newton dan epal sebahagian besarnya berdasarkan fiksyen dan bukannya kejadian sebenar. Penemuan dan teorinya meletakkan asas untuk kemajuan selanjutnya dalam sains sejak masa itu. Newton adalah salah seorang pengasas bahagian matematik, yang dirujuk sebagai kalkulus. Dia juga membongkar teka-teki cahaya dan optik, merumuskan tiga undang-undang gerakan, dan dengan bantuan mereka mencipta undang-undang graviti universal. Undang-undang gerakan Newton adalah antara undang-undang semula jadi yang paling asas dalam mekanik klasik. Pada tahun 1686, Newton menerangkan penemuannya sendiri dalam Principia Mathematica. Tiga undang-undang gerakan Newton, apabila disatukan, mendasari semua interaksi daya, jirim dan gerakan, di luar yang melibatkan relativiti dan kesan kuantum.

Hukum pertama Newton tentang gerakan ialah Hukum Inersia. Ringkasnya, ia terletak pada fakta bahawa objek dalam keadaan diam cenderung kekal dalam keadaan ini sehingga ia dipengaruhi oleh daya luar.

Hukum kedua Newton tentang gerakan menyatakan bahawa terdapat hubungan antara daya tidak seimbang yang bertindak ke atas objek tertentu. Akibatnya, objek itu memecut. (Dengan kata lain, daya sama dengan jisim kali pecutan, atau F = ma).

Undang-undang gerakan ketiga Newton, juga dirujuk sebagai prinsip tindakan dan tindak balas, menerangkan bahawa secara mutlak untuk setiap tindakan terdapat tindak balas yang setara. Selepas gangguan saraf yang teruk pada tahun 1693, Newton menarik diri daripada pengajiannya sendiri untuk mendapatkan jawatan gabenor di London. Pada tahun 1696 beliau menjadi rektor Royal Mint. Pada tahun 1708 Newton telah dipilih sebagai Ratu Anne. Dia adalah saintis pertama yang diberi penghormatan untuk kerjanya. Sejak saat itu, dia dikenali sebagai Sir Isaac Newton. Ahli sains menumpukan banyak masanya untuk teologi. Dia menulis sejumlah besar nubuatan dan ramalan tentang subjek yang menarik baginya. Pada tahun 1703 beliau dipilih menjadi Presiden Royal Society dan dipilih semula setiap tahun sehingga kematiannya pada 20 Mac 1727.

Kehidupan dan penemuan Isaac Newton

Isaac Newton, (1642-1727) saintis terhebat yang mempunyai pengaruh terbesar terhadap perkembangan sains dilahirkan di Woolsthorpe, England, pada Hari Krismas 1642 (tahun Galileo meninggal dunia).

Seperti Mohammed, Newton dilahirkan selepas kematian bapanya. Sebagai seorang kanak-kanak, dia menunjukkan kegemaran untuk mekanik dan sangat mahir. Walaupun Isaac adalah seorang kanak-kanak yang pintar, dia tidak berusaha keras di sekolah dan tidak menonjol secara khusus. Semasa remaja, ibunya membawanya keluar dari sekolah, dengan harapan anaknya akan berjaya dalam bidang pertanian. Nasib baik, dia tidak kehilangan kepercayaan terhadap kebolehannya, dan, setelah mencapai usia lapan belas tahun, Isaac memasuki Universiti Cambridge. Di sana dia dengan cepat mempelajari apa yang kemudiannya dikenali dalam bidang matematik dan sains semula jadi, dan juga terlibat dalam penyelidikannya sendiri.

Antara umur 21 dan 27, Newton meletakkan asas teorinya, yang merevolusikan dunia sains. Pertengahan abad ke-17 adalah masa perkembangan sains yang pesat. Penciptaan teleskop pada awal abad ini dibuka era baru dalam bidang astronomi. Ahli falsafah Inggeris Francis Bacon dan ahli falsafah Perancis René Descartes menggesa saintis Eropah untuk tidak lagi bergantung pada kuasa Aristotle, tetapi untuk melibatkan diri dalam eksperimen mereka sendiri.

Galileo memenuhi panggilan ini. Pemerhatian teleskopnya telah mengubah konsep astronomi pada masa itu, dan eksperimen mekanikalnya menubuhkan apa yang dikenali sebagai undang-undang pertama mekanik Newtonian.

Ahli sains hebat lain, seperti Harvey dengan penemuannya dalam bidang peredaran darah dan Kepler, yang menggambarkan undang-undang pergerakan planet mengelilingi Matahari, juga memberi sains banyak maklumat penting yang baru. Tetapi secara umum, sains tulen kekal sebagai arena permainan minda, dan masih tiada bukti bahawa sains, digabungkan dengan teknologi, boleh mengubah seluruh kehidupan manusia, seperti yang diramalkan oleh Francis Bacon.

Walaupun Copernicus dan Galileo menafikan beberapa konsep salah saintis purba dan membuat sumbangan besar kepada pemahaman yang lebih baik undang-undang alam semesta, tetapi belum dirumuskan prinsip asas, yang boleh menggabungkan fakta yang berbeza dan membolehkan ramalan saintifik. Newtonlah yang mencipta teori penyatuan sedemikian dan membuka jalan yang diikuti oleh sains sehingga kini.

Newton biasanya keberatan untuk menerbitkan hasil penyelidikannya, dan walaupun konsep utamanya dirumuskan pada tahun 1669, banyak yang diterbitkan kemudian.

Karya pertama di mana dia mendedahkan penemuannya kepada umum ialah bukunya yang mengejutkan tentang sifat cahaya.

Selepas beberapa siri eksperimen, Newton membuat kesimpulan bahawa cahaya putih biasa adalah campuran semua warna pelangi. Beliau juga membuat analisis menyeluruh tentang hukum pantulan dan pembiasan cahaya. Berdasarkan pengetahuan undang-undang ini, pada tahun 1668 dia mencipta teleskop refraktor pertama - teleskop jenis yang sama, yang kini digunakan di balai cerap astronomi utama.

Mengenai ini, serta tentang eksperimen dan penemuannya yang lain, Newton melaporkan pada mesyuarat Diraja British masyarakat saintifik ketika dia berumur 29 tahun. Malah pencapaian Isaac Newton dalam optik akan memastikan kemasukannya dalam senarai kami, tetapi penemuannya dalam matematik dan mekanik adalah lebih penting.

Sumbangan utamanya kepada matematik ialah penemuan kalkulus kamiran (semasa dia berumur dua puluh tiga hingga dua puluh empat tahun). Ciptaan ini bukan sahaja benih dari mana teori matematik moden berkembang; tanpa kaedah ini, kebanyakan pencapaian tidak mungkin dapat dicapai sains moden.

Tetapi penemuan utama Newton dibuat dalam bidang mekanik. Galileo menemui undang-undang pertama pergerakan badan yang tidak tertakluk kepada pengaruh kuasa luar (asing).

Dalam amalan, sudah tentu, semua objek tertakluk kepada beberapa kuasa luar, dan persoalan pergerakan objek di bawah keadaan yang ditunjukkan ialah soalan yang paling penting mekanik. Masalah ini telah diselesaikan oleh Newton, yang menemui undang-undang mekanik kedua yang terkenal, sebenarnya, yang paling asas dalam undang-undang fizik klasik.

Undang-undang kedua ini, dinyatakan secara matematik oleh formula

menyatakan bahawa pecutan adalah sama dengan daya dibahagikan dengan jisim objek. Kepada dua undang-undang mekanik, Newton menambah undang-undang ketiga yang terkenal, yang menyatakan bahawa setiap tindakan menyebabkan tindak balas yang sama, dan undang-undang (paling terkenal) graviti universal.

Empat undang-undang mekanik ini membentuk satu sistem, dengan bantuannya adalah mungkin untuk mengkaji, sebenarnya, semua sistem mekanikal makroskopik, daripada ayunan bandul kepada pergerakan planet mengelilingi Matahari.

Newton bukan sahaja merumuskan undang-undang mekanik ini, tetapi sendiri, menggunakan kaedah matematik, menunjukkan bagaimana undang-undang ini boleh digunakan untuk menyelesaikan masalah sebenar.

Pengetahuan tentang undang-undang Newton memungkinkan untuk menyelesaikan pelbagai masalah saintifik dan teknikal yang sangat luas. Semasa hayatnya, undang-undang ini menemui aplikasi yang paling menarik dalam bidang astronomi. Pada tahun 1687 beliau menerbitkan bukunya kerja yang hebat"Prinsip Matematik Falsafah Alam", biasanya hanya dirujuk sebagai "Prinsip", di mana beliau merumuskan undang-undang mekanik dan undang-undang graviti universal.

Newton menunjukkan bahawa, menggunakan undang-undang ini, adalah mungkin untuk meramalkan pergerakan planet mengelilingi Matahari dengan agak tepat. Masalah asas dinamik astronomi - masalah kebolehramalan pergerakan badan angkasa - diselesaikan oleh Newton dengan bantuan satu langkah yang hebat. Itulah sebabnya dia sering dipanggil juga ahli astronomi yang hebat.

Apakah penilaian kami berdasarkan? merit saintifik Newton? Jika anda melihat indeks ensiklopedia saintifik, terdapat lebih banyak rujukan kepada Newton dan penemuannya daripada mana-mana saintis lain.

Ia juga harus diambil kira bahawa Leibniz, juga seorang saintis yang hebat, menulis tentang Newton, yang dengannya Newton berhujah dengan tajam: "Jika kita bercakap tentang matematik dari awal dunia hingga zaman Newton, maka dia melakukan lebih banyak lagi untuk sains ini. daripada yang lain.” Saintis Perancis yang hebat Laplace menggelar Principia sebagai "karya manusia yang paling hebat." genius yang paling hebat menganggap Newton juga Lagrange, dan Ernst Much menulis pada tahun 1901 bahawa "sejak masa itu, semua pencapaian dalam matematik hanyalah pembangunan undang-undang mekanik berdasarkan idea Newton."

Dalam apa-apa ringkasan, seperti kami, adalah mustahil untuk memberitahu secara terperinci tentang semua pencapaian Newton, walaupun pencapaiannya yang lebih peribadi juga patut diberi perhatian. graviti sejagat astronomi newton

Oleh itu, Isaac Newton membuat sumbangan penting kepada termodinamik dan akustik, merumuskan prinsip pemuliharaan jumlah tenaga yang paling penting, mencipta teorem binomialnya yang terkenal, dan memberi sumbangan besar kepada astronomi dan kosmogoni. Tetapi, mengiktiraf Newton sebagai jenius yang paling hebat, yang mempunyai pengaruh paling besar sains dunia namun seseorang mungkin bertanya mengapa dia di sini diletakkan di hadapan ahli politik terkemuka seperti Alexander the Great atau Washington, atau pemimpin agama yang paling hebat seperti Kristus atau Buddha.

Pendapat saya: walaupun pentingnya perubahan politik atau agama, kebanyakan orang di dunia hidup dengan cara yang sama, 500 tahun sebelum Alexander dan 500 tahun kemudian. serupa kehidupan seharian kebanyakan orang pada tahun 1500 Masihi hampir sama dengan tahun 1500 SM.

Sementara itu, sejak 1500, dengan perkembangan dan kebangkitan sains moden, perubahan revolusioner telah berlaku dalam kehidupan seharian manusia, dalam pekerjaan, makanan, pakaian, aktiviti masa lapang, dll. Tidak kurang perubahan yang berlaku dalam falsafah, dan dalam pemikiran agama, dalam politik dan ekonomi. Newton, seorang saintis yang cemerlang, mempunyai pengaruh yang paling besar dalam perkembangan sains moden, dan oleh itu layak mendapat salah satu tempat yang paling mulia (kedua dalam kepentingan) dalam mana-mana senarai tokoh sejarah yang paling berpengaruh. .

Newton meninggal dunia pada 1727 dan merupakan saintis pertama yang diberi penghormatan untuk dikebumikan di Westminster Abbey.

Isaac Newton adalah orang yang menakjubkan dan benar-benar hebat untuk seluruh sejarah umat manusia. Tanpa penemuannya, dunia kita sudah pasti akan menjadi sangat berbeza. Dan walaupun lambat laun semua penemuan Newton akan tetap dibuat, namun, pada satu masa Newton yang membenarkan sains mengambil langkah besar ke hadapan.

Apakah yang Newton temui yang sangat mempengaruhi sains?

Pertama sekali, Newtonlah yang pertama kali membuktikan bahawa cahaya putih mengandungi semua warna lain. Dan penemuan ini mempengaruhi bukan sahaja fizik, tetapi astronomi dan banyak sains lain.

Namun begitu penemuan yang paling penting Tiga hukum mekanik Newton ialah:

1) pecutan adalah sama dengan daya dibahagikan dengan jisim objek (F=mw);
2) sebarang tindakan menyebabkan tindak balas yang sama;
3) hukum graviti sejagat.

Pada pandangan pertama, undang-undang ini mudah dan jelas. Walau bagaimanapun, sebelum Newton, ketiadaan undang-undang mudah ini berdiri sebagai tembok yang tidak dapat diatasi dalam cara pembangunan manusia. Dan, sudah tentu, kerana semua sains saling berkaitan, halangan ini bukan sahaja mempengaruhi fizik, tetapi juga matematik, astronomi, malah falsafah dan ekonomi.

Tetapi penemuan ini diberikan kepada Newton atas sebab tertentu. Ini hanyalah anekdot bahawa epal yang jatuh di atas kepala Newton adalah untuk dipersalahkan untuk segala-galanya, sedangkan sebenarnya hanya pemikiran, pencarian dan kerja yang teliti membolehkan Newton datang kepada penemuannya yang hebat dan penting.

Sejak penemuan Newton, ramai saintis menganggapnya hampir sebagai orang yang paling penting dan hebat baik untuk dunia sains dan untuk semua manusia secara keseluruhan. Lebih-lebih lagi, kebaikan Newton diiktiraf oleh para saintis pada zaman itu ketika Isaac Newton hanya membuat penemuan hebatnya, dan oleh saintis hari ini, apabila manusia telah membuat begitu banyak penemuan sehingga mustahil untuk mengingati kesemuanya.

Jadi, tanpa ragu-ragu, Isaac Newton adalah antara orang yang paling hebat dan kehebatannya serta penemuannya patut dihargai oleh semua keturunan manusia.