Исаак Ньютон (1643-1727)
Рисунок 1. Исаак Ньютон. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В Западной Европе в XVII – XVIII веке происходило постепенное развитие капиталистических отношений в экономике, шёл подъём грамотности и уровня научных знаний.
Потребность в четких и ясных принципах навигации, как в долгих морских путешествиях, так и в странствиях по суше, стала поводом к повышению уровня астрономических и географических знаний. Также человеческий ум вело и простое любопытство, желание узнать мир как можно лучше.
В это время в Западной Европе появляется множество учёных, раздвинувших границы человеческого познания. Одним из таких великих умов и стал Исаак Ньютон, знаменитый британский учёный.
На свет, будущий великий учёный, появился 25 декабря 1643 года в английской деревне под названием Вулсторп. Отец новорождённого умер перед самым появлением маленького Исаака, и образованием его в основном занимался родной дядя. Мать мальчика вышла повторно замуж и уехала жить в иное место, а мальчика оставила на воспитание бабушке.
Уже в юности Исаак Ньютон старался много читать. В свои двенадцать лет он поступил в школу, которую закончил через четыре года. Уже в ходе учёбы в ней Исаак смог проявить свои таланты. В результате школьный учитель рекомендовал продолжить дальнейшее обучение мальчика.
В 1661 году наш герой поступает в университет в городе Кембридж.
Исаак Ньютон был зачислен в Тринити – колледж, который он закончил три года спустя и перешёл на новую более высокую ступень обучения. В 1664 году Исаак Ньютон получает степень бакалавра.
В Кембридже Исаак Ньютон проучился шесть лет. В ходе своего обучения он смог получить все степени своего университета. Также Исаак Ньютон за годы обучения смог подготовить материал для своих будущих научных свершений.
В 1665 году Исаак Ньютон получает степень магистра искусств.
А в свои двадцать пять лет, то есть в 1668г., Исаак Ньютон изобретает отражательный телескоп или рефлектор. Своё изобретение он сделал в им же созданной оптической лаборатории. В ней молодой учёный работал над улучшением объективов из стекла без сферической и хроматической аберрации. В своём же телескопе Исаак Ньютон применил вместо линзы вогнутое сферическое зеркало, которое не имеет свойства сферической аберрации.
Отправленный в 1671 году в Лондонское королевское общество телескоп Ньютона был по достоинству оценён учёными. В результате усовершенствованные телескопы Исаака Ньютона стали применяться специалистами в их работе.
Однако, главным достижением Исаака Ньютона по праву считается формулирование главных законов классической механики и открытие закона всемирного тяготения.
Закон тяготения Ньютона
Исаак Ньютон смог убедительно и с помощью математических расчётов доказать, что закон тяготения и законы движения планет, разработанные Кеплером, связаны вместе.
Ньютон вывел формулу закона тяготения, как силы обратно пропорциональной квадрату расстояния.
$F = G (m_1m_2 / R^2)$
Так же он предложил достаточно целостную математическую модель.
В эту модель вошли следующие понятия -
- закон тяготения;
- закон движения (или второй закон Ньютона);
- система методов математического исследования (математический анализ).
Этих трёх элементов хватает для изучения самых непростых движений астрономических объектов. Тем самым Исаак Ньютон заложил основы небесной механики. Также именно с начинаний британского учёного начинается и такая научная дисциплина как динамика, которая применятся и в отношении небесных объектов.
Отметим, что до разработки уже в ХХ веке теории относительности и квантовой механики, особенных принципиальных правок в модель Ньютона не вносилось. Но сам математический аппарат получил своё развитие.
Теория движения комет и Луны, изложенная в труде Ньютона «Математические начала натуральной философии», была также признана верной.
Позднее исследователи Эйлер, Клеро и Лаплас смогли с большой точностью объяснить, опираясь на выведенные Ньютоном правила тяготения, те движения небесных тел, которые наблюдали.
В результате на основе закона тяготения Ньютона Эйлер, Клеро и Лаплас смогли разработать теорию возмущений.
Разработанный британским учёным закон тяготения помог решить также ряд проблем физики и астрофизики.
Так, Исаак Ньютон смог выработать метод определения массы Солнца и планет. Он пришёл к верному выводу, что причина приливов на Земле кроется в притяжении Луны. А в результате обработки данных о высоте приливов Исаак Ньютон смог вычислить с достаточно хорошей точностью массу Луны.
Исаак Ньютон также разработал теорему, согласно которой тело, находящееся под влиянием притягивающей его силы, подобной силе тяготения Земли, всегда описывает одну из кривых, которые получаются при пересечении конуса плоскостью. Такими кривыми являются:
- эллипс,
- гипербола,
- парабола,
- в отдельных случаях круг и прямая линия.
Ещё одним выводом из закона всемирного тяготения стала прецессия земной оси.
Исаак Ньютон пришёл к выводу, что Земля сплюснута у полюсов и расширена в области экватора, что приводит к тому, что земная ось из-за постоянного притяжения Луны и Солнца совершает медленное, но постоянное смещение. Период такого смещения равен 26 000 годам.
Развитие науки в XVIII веке, в частности небесной механики, лишь утвердило правоту выводов и расчётов английского учёного.
Первые наблюдения отклонений от ньютоновской модели в астрономии удалось обнаружить лишь в ХХ веке. Таким отклонением является смещение перигелия Меркурия. Это явление было объяснено при помощи общей теории относительности.
Таким образом, труды Исаака Ньютона стали очередным доказательством, что Земля обращается вокруг Солнца, а не наоборот. Его работы стали одним из краеугольных камней развивающейся науки в Европе. Его имя вошло в список наиболее талантливых учёных за всю историю человечества.
Ньютон скончался в возрасте 84 лет.
