Isaac Newton - biografia a vedecké objavy, ktoré obrátili svet hore nohami. Isaac Newton: biografia, zaujímavé fakty, video

Niekto je schopný v mysli vynásobiť päťciferné čísla. Iný má problém spočítať drobné v obchode, ale dokáže zostaviť stroj Apocalypse z odpadu na smetisku. Tretí pri moci odvodiť všeobecný vzorec všetkého - ak mu, samozrejme, stiahnu zvieraciu kazajku. A niekedy sa narodia ľudia, ktorí sú schopní napísať teóriu optiky pri šálke čaju, vyvinúť metódy integrálneho počtu pri obede a pred spaním načrtnúť zákony gravitácie – a to všetko v dobe, keď boli čarodejnice niekedy upaľovali na námestiach a slávni vedci sa vážne zaujímali o okultizmus.

Je ťažké veľa vedieť, nedá sa vedieť všetko. Ale urobiť veľké objavy v úplne odlišných oblastiach základného poznania a určiť tvár vedy na stovky rokov dopredu je takmer zázrak. Na svete bolo málo ľudí, ktorých portréty visia súčasne v triedach matematiky, fyziky, astronómie a kulturológie. A možno, hlavným „mesiášom vedy“ bol Sir Isaac Newton. V roku 2005 Kráľovská spoločnosť v Londýne hlasovala o najvplyvnejšom fyzikovi v histórii planéty. Newton bol považovaný za významnejšieho ako Einstein.

Tichý a osamelý

V apríli 1642 sa Isaac Newton, bohatý, ale úplne negramotný farmár z malej dedinky Woolsthorpe, oženil s dobre vzdelanou 19-ročnou Annou Ayscoughovou z dediny Market Overton. Šťastie mladých netrvalo dlho. V októbri jej zomrel manžel. A presne na Vianoce, 25. decembra, porodila Anna chlapčeka. Dostal meno po svojom otcovi – Izák. Tieto okolnosti určili osud vedeckého pokroku, pretože keby bol Izák starší nažive, určite by vychoval syna farmára.

Dieťa sa narodilo predčasne. Podľa matky bolo dieťa také malé, že sa zmestilo do štvrťštvrťového pohára. Každý čakal, že sa nedožije ani dňa. Isaac však napriek tomu vyrástol zdravo a dožil sa 84 rokov.

O tri roky neskôr sa Anna vydala za bohatého vikára Barnabyho Smitha, ktorý mal v tom čase 63 rokov. Syna nechala rodičom a presťahovala sa k reverendovi. Druhé manželstvo jeho matky „dalo“ Newtonovi dve nevlastné sestry a jedného nevlastného brata (Mary, Benjamin a Anna). Musím povedať, že ich vzťah bol dobrý - po dosiahnutí úspechu Isaac vždy pomáhal svojim nevlastným príbuzným.

Niektorí vedci sa domnievajú, že mladý Newton trpel autizmom. Málo rozprával (čo bola vlastnosť, ktorá mu pretrvala celý život) a natoľko sa zahĺbil do svojich myšlienok, že zabudol jesť. Do siedmich rokov často „ustrnul“ na opakovaní rovnakých viet, čo, samozrejme, nepridávalo cudziemu chlapcovi priateľov.

Mimoriadne nadanie Izáka sa prvýkrát objavilo z praktických dôvodov. Vyrábal hračky, miniatúrne veterné mlyny, šarkany (lietali s nimi lampióny a šírili po okolí chýr o kométe), vyrobil si kamenné slnečné hodiny pre svoj dom a tiež meral silu vetra, ktorý skákal jeho smerom a proti nemu.

V roku 1652 bol Newton poslaný študovať na Grantham School. Toto mesto bolo len 8 míľ od jeho domova, ale Isaac sa rozhodol opustiť svoje rodné hradby a usadil sa u lekárnika Granthamu - pána Clarka.

V roku 1656 vikár zomiera a vdova Smithová sa vracia na rodinný majetok. Nedá sa povedať, že by s ňou bol Izák spokojný. Vo veku 19 rokov zostavil zoznam svojich niekdajších mladíckych hriechov, kde najmä naznačil úmysel podpáliť vikárov dom aj so svojou nedbalou matkou. Anna sa oneskorene rozhodla zúčastniť na výchove svojho prvého dieťaťa a rozhodla sa, že jej syn pôjde v otcových šľapajach. Izáka vyhodili zo školy a nejaký čas usilovne kopal polia v Lincolnshire.

Úvod do pozemku netrval dlho. Vďaka úsiliu reverenda Williama Ayscougha (brata Newtonovej matky a pastora zo susednej dediny) prišlo anglické poľnohospodárstvo o ďalšieho zlého pracovníka. Strýko si všimol vedecké pokroky mladého muža a presvedčil Annu, aby poslala svojho syna na univerzitu.

Osamelý a brilantný

Newton bol spočiatku príživník – inými slovami, štúdium si platil domácimi prácami. Na jar 1664 bol prijatý na Trinity College ako učenec. To mu umožnilo prístup do obrovskej knižnice v Cambridge. Mladý muž dychtivo hltal diela Archimeda, Aristotela, Platóna, Koperníka, Keplera, Galilea a Descarta – tých obrov, na ktorých pleciach podľa vlastných slov v budúcnosti stál.

O jeho vzťahu so spolužiakmi je málo informácií. Dá sa predpokladať, že stiahnutý Newton, ktorý sa ocitol v ním tak zbožňovanej citadele vedy, sa divokému študentskému životu vyhýbal. Je známe, že raz kvôli „násiliu“ suseda zmenil izbu a usadil sa vedľa tichého Johna Wilkinsa.

Fascinovaný optikou venoval Newton veľa času pozorovaniu atmosférických javov - najmä halo (prstenec okolo Slnka, podrobnosti pozri „MF“ č. 11 (63), 2008).

Isaacovi trvalo rok, kým získal základné vedomosti z matematiky, fyziky a optiky. V júli 1665 zasiahol Londýn hrozný mor. Počet obetí bol taký veľký, že vedenie univerzity poslalo študentov domov (v priebehu nasledujúcich dvoch rokov sa Cambridge niekoľkokrát zatvoril a otvoril).

Newton si vzal „sabbatical“ a vrátil sa do svojho rodného Woolsthorpe. Pokoj dedinského života priaznivo ovplyvnil Izáka. Hluční študenti ho neodvádzali od kníh, a tak už v januári 1665 obhájil bakalársky titul a v roku 1668 sa stal magistrom.

Bude sa to zdať zvláštne, ale Newton urobil hlavné objavy, keď bol ešte študentom Cambridge. Nekričal "Heuréka!" na každom rohu a nesnažil sa popularizovať svoje úspechy, takže Izák získal svetovú slávu až v dospelosti.

Vo veku 23 rokov si mladý muž osvojil metódy diferenciálneho a integrálneho počtu, odvodil Newtonov binomický vzorec, sformuloval hlavnú vetu analýzy (neskôr nazývanú Newton-Leibnizov vzorec), objavil zákon univerzálnej gravitácie a dokázal, že biela je zmesou farieb.

To všetko sa dialo pomocou krátkych poznámok v denníkoch. Súdiac podľa nich, Newtonove myšlienky voľne preskakovali z optiky do matematiky a naopak. Ticho vidieka mu poskytlo neobmedzené množstvo času na rozmyslenie. Sám svoj úspech pripisoval tomu, že neustále premýšľal.

V roku 1669 mor ustúpil. Cambridge opäť ožil a Newtona vymenovali za profesora matematiky. Matematické vedy v tom čase znamenali aj geometriu, astronómiu, geografiu a optiku, no Newtonove prednášky považovali za nudné a medzi študentmi neboli žiadané – často musel rečniť pred prázdnymi lavicami.

Newtonov otec sa narodenia syna nedožil. Chlapec sa narodil chorý, predčasne, no napriek tomu prežil. Skutočnosť, že sa narodil na Štedrý deň, považoval Newton za zvláštne znamenie osudu. Napriek ťažkému pôrodu sa Newton dožil 84 rokov.

Hodinová veža Trinity College

Patrónom chlapca bol jeho strýko z matkinej strany William Ayskoe. Ako dieťa bol Newton podľa súčasníkov uzavretý a izolovaný, rád čítal a vyrábal technické hračky: hodiny, veterné mlyny atď. Po ukončení školy ( ) vstúpil na Trinity College (Holy Trinity College) Cambridgeskej univerzity. Už vtedy sa formoval jeho silný charakter – vedecká puntičkárstvo, túžba dostať sa dnu, netolerancia klamstva a útlaku, ľahostajnosť k verejnej sláve.

Vedeckou podporou a inšpirátormi Newtonovej kreativity boli v najväčšej miere fyzici: Galileo, Descartes a Kepler. Newton dokončil ich diela tým, že ich spojil do univerzálneho systému sveta. Menší, ale významný vplyv mali ďalší matematici a fyzici: Euclid, Fermat, Huygens, Wallis a jeho bezprostredný učiteľ Barrow.

Zdá sa, že Newton urobil významnú časť svojich matematických objavov ako študent, v „morových rokoch“ -. Vo veku 23 rokov už plynule ovládal metódy diferenciálneho a integrálneho počtu, vrátane rozšírenia funkcií do sérií a toho, čo sa neskôr nazývalo Newton-Leibnizov vzorec. Potom podľa neho objavil zákon univerzálnej gravitácie, presnejšie bol presvedčený, že tento zákon vyplýva z tretieho Keplerovho zákona. Okrem toho Newton počas týchto rokov dokázal, že biela je zmesou farieb, odvodil Newtonov binomický vzorec pre ľubovoľný racionálny exponent (vrátane záporných) atď.

Experimenty v optike a teórii farieb pokračujú. Newton skúma sférické a chromatické aberácie. Aby ich minimalizoval, zostrojí zmiešaný odrazový ďalekohľad (šošovku a konkávne sférické zrkadlo, ktoré si sám vyleští). Vážne miluje alchýmiu, vykonáva množstvo chemických experimentov.

hodnotenia

Nápis na Newtonovom hrobe znie:

Tu leží Sir Isaac Newton, šľachtic, ktorý s takmer božskou mysľou ako prvý dokázal pochodňou matematiky pohyb planét, dráhy komét a príliv a odliv oceánov.
Skúmal rozdiel v svetelných lúčoch a rôzne vlastnosti farieb, ktoré sa v tomto objavujú, o čom predtým nikto netušil. Usilovný, múdry a verný vykladač prírody, staroveku a Svätého písma potvrdil svojou filozofiou veľkosť všemohúceho Boha a svojou povahou vyjadril evanjeliovú jednoduchosť.
Nech sa smrteľníci tešia, že takáto ozdoba ľudského rodu existovala.

Socha Newtona na Trinity College

Socha postavená Newtonovi v roku 1755 na Trinity College je popísaná veršami od Lucretia:

Sám Newton hodnotil svoje úspechy skromnejšie:

Neviem, ako ma vníma svet, ale sám sebe sa zdám byť len chlapec hrajúci sa na morskom pobreží, ktorý sa zabáva tým, že z času na čas hľadá kamienok farebnejší ako ostatné, alebo krásnu mušľu, zatiaľ čo veľký oceán pravdy sa šíri pred mnou nepreskúmaný.

Napriek tomu v knihe II, zavedením momentov (diferenciálov), Newton opäť zamieša vec, v skutočnosti ich považuje za skutočné infinitezimály.

Je pozoruhodné, že Newton sa vôbec nezaujímal o teóriu čísel. Fyzika mu bola zrejme oveľa bližšia ako matematika.

mechanika

Stránka Newton's Elements s axiómami mechaniky

Newtonovou zásluhou je vyriešenie dvoch základných problémov.

• Vytvorenie axiomatického základu pre mechaniku, čím sa táto veda vlastne preniesla do kategórie rigoróznych matematických teórií.
• Vytváranie dynamiky, ktorá spája správanie tela s charakteristikami vonkajších vplyvov naň (síl).

Navyše Newton konečne pochoval myšlienku, ktorá sa udomácnila už v staroveku, že zákony pohybu pozemských a nebeských telies sú úplne odlišné. V jeho modeli sveta podlieha celý vesmír jednotným zákonom.

Newton dal tiež presné definície takých fyzikálnych pojmov ako napr množstvo pohybu(nie celkom jasne používa Descartes) a silu. Do fyziky zaviedol pojem hmotnosti ako mieru zotrvačnosti a zároveň aj gravitačných vlastností (predtým fyzici používali pojem váha).

Euler a Lagrange dokončili matematizáciu mechaniky.

Teória gravitácie

Newtonov gravitačný zákon

Samotná myšlienka univerzálnej gravitačnej sily bola opakovane vyjadrená ešte pred Newtonom. Dávnejšie o tom uvažovali Epicurus, Gassendi, Kepler, Borelli, Descartes, Huygens a ďalší. Kepler veril, že gravitácia je nepriamo úmerná vzdialenosti od Slnka a rozprestiera sa iba v rovine ekliptiky; Descartes to považoval za výsledok vírov v éteri. Existovali však dohady so správnym vzorcom (Bulliald, Wren, Hooke) a dokonca aj kinematicky odôvodnené (koreláciou Huygensovho vzorca odstredivej sily a tretieho Keplerovho zákona pre kruhové dráhy). . Pred Newtonom však nikto nedokázal jasne a matematicky presvedčivo prepojiť zákon gravitácie (sila nepriamo úmerná štvorcu vzdialenosti) a zákony pohybu planét (Keplerove zákony). Až s prácami Newtona začína veda o dynamike.

Je dôležité poznamenať, že Newton nepublikoval len predpokladaný vzorec pre zákon univerzálnej gravitácie, ale v skutočnosti navrhol úplný matematický model v kontexte dobre vyvinutého, úplného, ​​explicitne formulovaného a systematického prístupu k mechanike:

• gravitačný zákon;
• pohybový zákon (2. Newtonov zákon);
• systém metód matematického výskumu (matematická analýza).

Celkovo táto triáda postačuje na úplné preskúmanie najzložitejších pohybov nebeských telies, čím sa vytvárajú základy nebeskej mechaniky. Pred Einsteinom neboli potrebné žiadne zásadné úpravy tohto modelu, hoci sa ukázalo, že matematický aparát je potrebné výrazne rozvinúť.

Newtonova teória gravitácie vyvolala mnoho rokov diskusií a kritiky konceptu pôsobenia na veľké vzdialenosti.

Dôležitým argumentom v prospech Newtonovho modelu bolo dôsledné odvodenie Keplerovych empirických zákonov na jeho základe. Ďalším krokom bola teória pohybu komét a Mesiaca, uvedená v "Princípoch". Neskôr boli pomocou newtonovskej gravitácie s vysokou presnosťou vysvetlené všetky pozorované pohyby nebeských telies; toto je veľká zásluha Eulera, Clairauta a Laplacea, ktorí na to vyvinuli poruchovú teóriu. Základ tejto teórie položil Newton, ktorý analyzoval pohyb Mesiaca pomocou svojej obvyklej metódy sériovej expanzie; cestou objavil príčiny vtedy známych anomálií ( nerovnosti) v pohybe mesiaca.

Prvé pozorovateľné opravy Newtonovej teórie v astronómii (vysvetlené všeobecnou teóriou relativity) boli objavené až po viac ako 200 rokoch (posun perihélia Merkúra). V rámci slnečnej sústavy sú však veľmi malé.

Newton objavil aj príčinu prílivu a odlivu: príťažlivosť Mesiaca (aj Galileo považoval príliv a odliv za odstredivý efekt). Okrem toho po spracovaní dlhodobých údajov o výške prílivu a odlivu vypočítal hmotnosť Mesiaca s dobrou presnosťou.

Ďalším dôsledkom gravitácie bola precesia zemskej osi. Newton zistil, že v dôsledku sploštenosti Zeme na póloch sa zemská os neustále pomaly posúva s periódou 26 000 rokov pod vplyvom príťažlivosti Mesiaca a Slnka. Staroveký problém „predpokladu rovnodenností“ (prvý si ho všimol Hipparchos) teda našiel vedecké vysvetlenie.

Optika a teória svetla

Newton vlastní zásadné objavy v optike. Zostrojil prvý zrkadlový ďalekohľad (reflektor), ktorý na rozdiel od čisto šošovkových ďalekohľadov bol bez chromatickej aberácie. Objavil aj rozptyl svetla, ukázal, že biele svetlo sa rozloží na farby dúhy v dôsledku rôzneho lomu lúčov rôznych farieb pri prechode hranolom a položil základy správnej teórie farieb.

Počas tohto obdobia existovalo veľa špekulatívnych teórií svetla a farieb; bojovalo najmä uhol pohľadu Aristotela („rôzne farby sú zmesou svetla a tmy v rôznych pomeroch“) a Descarta („rôzne farby vznikajú, keď sa častice svetla otáčajú rôznou rýchlosťou“). Hooke vo svojom diele Micrographia (1665) ponúkol variant aristotelovských názorov. Mnohí verili, že farba nie je atribútom svetla, ale osvetleného objektu. Všeobecný nesúlad zhoršil kaskádu objavov 17. storočia: difrakcia (1665, Grimaldi), interferencia (1665, Hooke), dvojitá refrakcia (1670, Erasmus Bartholin ( Rasmus Bartholin), ktorú študoval Huygens), odhad rýchlosti svetla (1675, Römer). Neexistovala žiadna teória svetla kompatibilná so všetkými týmito faktami.

Rozptyl svetla
(Newtonova skúsenosť)

Newton vo svojom prejave pred Kráľovskou spoločnosťou vyvrátil Aristotela aj Descarta a presvedčivo dokázal, že biele svetlo nie je primárne, ale pozostáva z farebných zložiek s rôznymi uhlami lomu. Tieto komponenty sú primárne - Newton nedokázal zmeniť ich farbu žiadnymi trikmi. Subjektívny vnem farby tak dostal pevný objektívny základ – index lomu.

Newton vytvoril matematickú teóriu interferenčných prstencov objavených Hookeom, ktoré sa odvtedy nazývajú "Newtonove prstene".

Titulná strana Newtonovej optiky

V roku 1689 Newton zastavil výskum v oblasti optiky - podľa všeobecnej legendy sa zaprisahal, že počas života Hooka, ktorý Newtona neustále otravuje bolestne vnímanou kritikou, v tejto oblasti nič nezverejní. V každom prípade v roku 1704, rok po Hookovej smrti, vyšla monografia „Optika“. Počas života autora "Optika", podobne ako "Začiatky", prešla tromi vydaniami a mnohými prekladmi.

Kniha prvej monografie obsahovala princípy geometrickej optiky, náuku o rozptyle svetla a zložení bielej farby s rôznymi aplikáciami.

Predpovedal sploštenosť Zeme na póloch, asi 1:230. Newton zároveň použil na opis Zeme model homogénnej tekutiny, aplikoval zákon univerzálnej gravitácie a zohľadnil odstredivú silu. V tom istom čase podobné výpočty vykonal Huygens, ktorý neveril v ďalekonosnú gravitačnú silu a k problému pristupoval čisto kinematicky. V súlade s tým Huygens predpovedal viac ako polovicu kontrakcie ako Newton, 1:576. Navyše Cassini a ďalší karteziáni tvrdili, že Zem nie je stlačená, ale vypuklá na póloch ako citrón. Následne, aj keď nie hneď (prvé merania boli nepresné), priame merania (Clero , ) potvrdili Newtonovu správnosť; skutočná kompresia je 1:298. Dôvodom rozdielu tejto hodnoty od hodnoty navrhnutej Newtonom smerom k Huygensovi je, že model homogénnej tekutiny stále nie je celkom presný (hustota sa výrazne zvyšuje s hĺbkou). Presnejšia teória, výslovne zohľadňujúca závislosť hustoty od hĺbky, bola vyvinutá až v 19. storočí.

Ostatné oblasti činnosti

Prepracovaná chronológia starovekých kráľovstiev

Súbežne s výskumom, ktorý položil základy súčasnej vedeckej (fyzikálnej a matematickej) tradície, venoval Newton veľa času alchýmii, ale aj teológii. Nepublikoval žiadne práce o alchýmii a jediným známym výsledkom tejto dlhoročnej záľuby bola vážna otrava Newtona v roku 1691.

Newton navrhol svoju verziu biblickej chronológie a zanechal po sebe značné množstvo rukopisov o týchto otázkach. Okrem toho napísal komentár k Apokalypse. Newtonove teologické rukopisy sú teraz uložené v Jeruzaleme, v Národnej knižnici.

Poznámky

Newtonove hlavné publikované spisy

• Metóda tokov("Metóda tokov", publikovaná posmrtne v roku 1736)
• De Motu Corporum v Gyrum ()
• Philosophiae Naturalis Principia Mathematica("Matematické princípy prírodnej filozofie")
• optika( , "Optika")
• Aritmetika Universalis( , "Univerzálna aritmetika")
• Krátka kronika, Systém sveta, Optické prednášky, Chronológia starovekých kráľovstiev, zmenená a doplnená a De mundi systemate vydaný posmrtne v roku 1728.
• Historický popis dvoch významných skazení Písma (1754)

Literatúra

Kompozície

• Newton I. Matematická práca. Za. a comm. D. D. Mordukhai-Boltovsky. M.-L.: ONTI, 1937.
• Newton I. Všeobecná aritmetika alebo Kniha aritmetickej syntézy a analýzy. M.: Ed. Akadémia vied ZSSR, 1948.
• Newton I. Matematické princípy prírodnej filozofie. Za. a cca. A. N. Krylovej. Moskva: Nauka, 1989.
• Newton I. Prednášky z optiky. M.: Ed. Akadémia vied ZSSR, 1946.
• Newton I. Optika alebo pojednanie o odrazoch, lomoch, ohyboch a farbách svetla. Moskva: Gostechizdat, 1954.
• Newton I. Komentáre ku knihe proroka Daniela a Apokalypse sv. John. Str.: Nový čas, 1915.
• Newton I. Opravená chronológia starovekých kráľovstiev. M.: RIMIS, 2007.

O ňom

• Arnold V.I. Huygens a Barrow, Newton a Hooke. . Moskva: Nauka, 1989.
• Bell E.T. tvorcovia matematiky. Moskva: Vzdelávanie, 1979.
• Vavilov S.I. Isaac Newton. 2. pridať. vyd. M.-L.: Ed. Akadémia vied ZSSR, 1945.
• Dejiny matematiky upravil A.P. Juškevič v troch zväzkoch, M.: Nauka, 1970. zväzok 2. Matematika 17. storočia.
• Kartsev V. Newton. M.: Mladá garda, 1987.
• Katasonov V. N. Metafyzická matematika 17. storočia. Moskva: Nauka, 1993.
• Kirsanov V.S. Vedecká revolúcia 17. storočia. Moskva: Nauka, 1987.
• Kuznecov B.G. Newton. M.: Myšlienka, 1982.
• Moskovská univerzita - na pamiatku Isaaca Newtona. M., 1946.
• Spassky B.I. História fyziky. Ed. 2. M.: absolventská škola, 1977. 1. časť. 2. časť.
• Hellman H. Veľké konfrontácie vo vede. Desať najvzrušujúcejších sporov. M.: Dialektika, 2007. - Kapitola 3. Newton vs. Leibniz: Bitka Titanov.
• Juškevič A.P. O Newtonových matematických rukopisoch. Historický a matematický výskum, 22, 1977, s. 127-192.
• Juškevič A.P. Koncepty infinitezimálneho Newtonovho a Leibnizovho počtu. Historický a matematický výskum, 23, 1978, s. 11-31.
• Arthur R.T.W. Newtonove toky a rovnomerne plynúci čas. Štúdie z histórie a filozofie vedy, 26, 1995, s. 323-351.
• Bertoloni M.D. Ekvivalencia a priorita: Newton verzus Leibniz. Oxford: Clarendon Press, 1993.
• Cohen I.B. Newtonove princípy filozofie: skúma Newtonovu vedeckú prácu a jej všeobecné prostredie. Cambridge (omša) UP, 1956.
• Cohen I.B.Úvod do Newtonových princípov. Cambridge (omša) UP, 1971.
• Lai T. Zriekol sa Newton infinitezimál? Historia Mathematica, 2, 1975, s. 127-136.
• Predáva M.A. Infinitezimály v základoch Newtonovej mechaniky. Historia Mathematica, 33, 2006, s. 210-223.
• Weinstock R. Newtonova Principia a inverzne štvorcové obežné dráhy: chyba znovu preskúmaná. Historia Mathematica, 19, 1992, s. 60-70.
• Westfall R.S. Nikdy v pokoji: Biog. Isaaca Newtona. Cambridge U.P., 1981.
• Whiteside D.T. Vzorce matematického myslenia na konci 17. storočia. Archív pre dejiny exaktných vied, 1, 1963, s. 179-388.
• Biely M. Isaac Newton: Posledný čarodejník. Perseus, 1999, 928 s.

Umelecké práce

NEWTON(newton) Isaac (1643-1727), anglický matematik, mechanik, astronóm a fyzik, tvorca klasickej mechaniky, člen (1672) a prezident (od roku 1703) Kráľovskej spoločnosti v Londýne. Základné diela "Matematické princípy prírodnej filozofie" (1687) a "Optika" (1704). Vyvinutý (nezávisle od G. Leibniza) diferenciálny a integrálny počet. Objavil disperziu svetla, chromatickú aberáciu, študoval interferenciu a difrakciu, vyvinul korpuskulárnu teóriu svetla a vyslovil hypotézu, ktorá kombinovala korpuskulárne a vlnové reprezentácie. Postavil zrkadlový ďalekohľad. Formuloval základné zákony klasickej mechaniky. Objavil zákon univerzálnej gravitácie, dal teóriu pohybu nebeských telies, čím vytvoril základy nebeskej mechaniky. Priestor a čas boli považované za absolútne. Newtonove diela boli ďaleko pred všeobecnou vedeckou úrovňou svojej doby a boli pre jeho súčasníkov nejasné. Bol riaditeľom mincovne, založil peňažný obchod v Anglicku. Slávny alchymista Newton sa zaoberal chronológiou starovekých kráľovstiev. Teologické diela venoval výkladu biblických proroctiev (väčšinou nepublikovaných).

NEWTON (Newton) Isaac (4. januára 1643, Woolsthorpe, neďaleko Granthamu, Lincolnshire, Anglicko – 31. marca 1727, Londýn; pochovaný vo Westminsterskom opátstve), jeden zo zakladateľov modernej fyziky, sformuloval základné zákony mechaniky a bol tzv. skutočný tvorca jednotného programu fyzikálneho popisu všetkých fyzikálnych javov založených na mechanike; objavil zákon univerzálnej gravitácie, vysvetlil pohyb planét okolo Slnka a Mesiaca okolo Zeme, ako aj príliv a odliv v oceánoch, položil základy mechaniky kontinua, akustiky a fyzikálnej optiky.

Detstvo

Isaac Newton sa narodil v malej dedinke v rodine malého farmára, ktorý zomrel tri mesiace pred narodením svojho syna. Dieťa bolo predčasne narodené; Existuje legenda, že bol taký malý, že ho vložili do ovčej rukavice na lavičke, z ktorej raz vypadol a tvrdo si udrel hlavu o podlahu.

Keď malo dieťa tri roky, jeho matka sa znovu vydala a odišla a nechala ho v starostlivosti starej mamy. Newton vyrastal chorľavý a nespoločenský, náchylný na snívanie. Lákala ho poézia a maľovanie, ďaleko od rovesníkov vyrábal šarkanov, vynašiel veterný mlyn, vodné hodiny, šliapací vozík. Začiatok školského života bol pre Newtona ťažký. Zle sa učil, bol slabý chlapec a raz ho spolužiaci bili, až stratil vedomie. Vydržať takú ponižujúcu situáciu bolo pre hrdého Newtona neúnosné a zostávalo len jediné: presadiť sa akademickým úspechom. Tvrdou prácou dosiahol to, že obsadil prvé miesto v triede.

Záujem o technológiu prinútil Newtona premýšľať o javoch prírody; hlboko sa zaoberal aj matematikou. Jean Baptiste Biot o tom neskôr napísal: „Jeden z jeho strýkov, keď ho jedného dňa našiel pod živým plotom s knihou v rukách, ponoreného do hlbokej reflexie, mu knihu vzal a zistil, že je zaneprázdnený riešením matematického problému. takým serióznym a aktívnym smerovaním, taký mladý muž, presvedčil svoju matku, aby ďalej neodolala túžbe svojho syna a poslala ho ďalej študovať. Po serióznej príprave vstúpil Newton v roku 1660 do Cambridge ako Subsizzfr „a (takzvaní chudobní študenti, ktorí boli povinní slúžiť členom kolégia, čo nemohlo len zaťažiť Newtona).

Začiatok kreativity. Optika

Za šesť rokov Newton dokončil všetky stupne vysokej školy a pripravil všetky svoje ďalšie veľké objavy. V roku 1665 sa Newton stal majstrom umenia.

V tom istom roku, keď v Anglicku zúril mor, sa rozhodol dočasne usadiť vo Woolsthorpe. Tam sa začal aktívne venovať optike; Hľadanie spôsobov, ako odstrániť chromatickú aberáciu v šošovkových teleskopoch, viedlo Newtona k výskumu toho, čo sa dnes nazýva disperzia, t.j. závislosť indexu lomu od frekvencie. Mnohé z experimentov, ktoré vykonal (a je ich viac ako tisíc), sa stali klasickými a dnes sa opakujú v školách a ústavoch.

Leitmotívom celého výskumu bola túžba pochopiť fyzikálnu podstatu svetla. Newton sa najskôr prikláňal k názoru, že svetlo sú vlny vo všetko prenikajúcom éteri, no neskôr túto myšlienku opustil a rozhodol sa, že odpor éteru mal citeľne spomaliť pohyb nebeských telies. Tieto argumenty viedli Newtona k myšlienke, že svetlo je prúd špeciálnych častíc, častíc, vyžarovaných zo zdroja a pohybujúcich sa v priamom smere, kým nenarazí na prekážky. Korpuskulárny model vysvetľoval nielen priamosť šírenia svetla, ale aj zákon odrazu (elastický odraz) a – hoci nie bez ďalšieho predpokladu – zákon lomu. Tento predpoklad spočíval v tom, že by mali byť priťahované napríklad ľahké teliesko, ktoré letia na hladinu vody, a teda zažiť zrýchlenie. Podľa tejto teórie musí byť rýchlosť svetla vo vode väčšia ako vo vzduchu (čo bolo v rozpore s neskoršími experimentálnymi údajmi).

Zákony mechaniky

Na formovanie korpuskulárnych predstáv o svetle jednoznačne vplývala skutočnosť, že v tom čase už bolo dokončené dielo, ktoré sa malo stať hlavným veľkým výsledkom Newtonových prác - vytvorenie jednotného fyzického obrazu Sveta na základe zákonov ním formulovaná mechanika.

Tento obraz bol založený na myšlienke hmotných bodov - fyzicky nekonečne malých častíc hmoty a zákonov, ktorými sa riadi ich pohyb. Bola to práve presná formulácia týchto zákonov, ktorá dala Newtonovej mechanike úplnosť a úplnosť. Prvým z týchto zákonov bola v skutočnosti definícia inerciálnych vzťažných sústav: práve v takýchto systémoch sa hmotné body, ktoré nepodliehajú žiadnym vplyvom, pohybujú rovnomerne a priamočiaro. Ústrednú úlohu zohráva druhý zákon mechaniky. Hovorí, že zmena množstva, pohybu (súčin hmotnosti a rýchlosti) za jednotku času sa rovná sile pôsobiacej na hmotný bod. Hmotnosť každého z týchto bodov je pevná veličina; vo všeobecnosti sa všetky tieto body „neopotrebujú“, podľa Newtonovho vyjadrenia je každý z nich večný, čiže nemôže ani vzniknúť, ani zaniknúť. Hmotné body interagujú a sila je kvantitatívna miera vplyvu na každý z nich. Úloha zistiť, aké sú tieto sily, je hlavným problémom mechaniky.

Napokon, tretí zákon – zákon „rovnosti akcie a reakcie“ vysvetľoval, prečo celková hybnosť akéhokoľvek telesa, ktoré nepociťuje vonkajšie vplyvy, zostáva nezmenená, bez ohľadu na to, ako sa jeho jednotlivé časti navzájom ovplyvňujú.

Zákon gravitácie

Po nastolení problému štúdia rôznych síl sám Newton uviedol prvý skvelý príklad jeho riešenia formulovaním zákona univerzálnej gravitácie: sila gravitačnej príťažlivosti medzi telesami, ktorých rozmery sú oveľa menšie ako vzdialenosť medzi nimi, je priamo úmerná ich hmotnostiam. , nepriamo úmerné štvorcu vzdialenosti medzi nimi a smerujúce pozdĺž spájajúcej ich priamky. Zákon univerzálnej gravitácie umožnil Newtonovi poskytnúť kvantitatívne vysvetlenie pohybu planét okolo Slnka a Mesiaca okolo Zeme, aby pochopil povahu morského prílivu a odlivu. To nemohlo urobiť obrovský dojem na mysle výskumníkov. Vo fyzike bol zavedený program jednotného mechanického opisu všetkých prírodných javov – „pozemských“ aj „nebeských“ na dlhé roky. Navyše, dve storočia mnohí fyzici považovali samotnú otázku hraníc použiteľnosti Newtonových zákonov za neopodstatnenú.

Lucas Pulpit v Cambridge

V roku 1668 sa Newton vrátil do Cambridge a čoskoro získal Lucasovu katedru v matematike. Pred ním túto stoličku obsadil jeho učiteľ I. Barrow, ktorý stoličku prenechal svojmu milovanému študentovi, aby ho finančne zabezpečil. V tom čase už bol Newton autorom binomického a tvorcu (súčasne s Leibnizom, ale nezávisle od neho) metódy fluxínov - toho, čo sa dnes nazýva diferenciálny a integrálny počet. Vo všeobecnosti to bolo najplodnejšie obdobie v Newtonovej práci: za sedem rokov, od roku 1660 do roku 1667, sa sformovali jeho hlavné myšlienky, vrátane myšlienky zákona univerzálnej gravitácie. Neobmedzuje sa len na teoretické štúdie, v tých istých rokoch navrhol a začal vytvárať odrazový ďalekohľad (reflexný). Táto práca viedla k objavu toho, čo sa neskôr stalo známym ako interferencia „čiary rovnakej hrúbky“. (Newton, uvedomujúc si, že sa tu prejavuje „uhasenie svetla svetlom“, ktoré nezapadalo do korpuskulárneho modelu, sa pokúsil prekonať ťažkosti, ktoré tu vznikli, zavedením predpokladu, že sa krvinky vo svetle pohybujú vo vlnách – „prílivoch“) . Druhý z vyrobených ďalekohľadov (vylepšený) bol dôvodom prezentácie Newtona ako člena Kráľovskej spoločnosti v Londýne. Keď Newton odmietol členstvo s odvolaním sa na nedostatok financií na zaplatenie členských príspevkov, považovalo sa za možné, vzhľadom na jeho vedecké zásluhy, urobiť pre neho výnimku a oslobodiť ho od ich platenia.

Newton bol svojou povahou veľmi opatrný (nehovoriac bojazlivý) človek a proti svojej vôli bol niekedy zatiahnutý do diskusií a konfliktov, ktoré boli pre neho bolestivé. A tak jeho teória svetla a farieb, prezentovaná v roku 1675, spôsobila také útoky, že sa Newton rozhodol nepublikovať nič o optike, kým žil Hooke, jeho najhorlivejší odporca. Newton sa musel zúčastňovať na politických udalostiach. V rokoch 1688 až 1694 bol poslancom parlamentu. V tom čase, v roku 1687, vyšlo jeho hlavné dielo "Matematické princípy prírodnej filozofie" - základ mechaniky všetkých fyzikálnych javov, od pohybu nebeských telies až po šírenie zvuku. Tento program na niekoľko storočí dopredu určoval vývoj fyziky a jeho význam sa dodnes nevyčerpal.

Newtonova choroba

Neustály obrovský nervový a psychický stres viedol k tomu, že v roku 1692 Newton ochorel na duševnú poruchu. Bezprostredným podnetom k tomu bol požiar, pri ktorom zahynuli všetky ním pripravené rukopisy. Až v roku 1694, podľa Huygensa, „... už začína rozumieť svojej knihe „Začiatky“.

Neustály tiesnivý pocit materiálnej neistoty bol nepochybne jednou z príčin Newtonovej choroby. Preto bolo dôležité, aby bol správcom mincovne so zachovaním profesúry v Cambridge. Horlivo sa pustil do práce a rýchlo dosiahol pozoruhodný úspech a v roku 1699 bol vymenovaný za riaditeľa. Skĺbiť to s vyučovaním nebolo možné a Newton sa presťahoval do Londýna. Koncom roku 1703 bol zvolený za prezidenta Kráľovskej spoločnosti. V tom čase už Newton dosiahol vrchol slávy. V roku 1705 bol povýšený do rytierskeho stavu, no keďže má veľký byt, šesť sluhov a bohatý odchod, zostáva sám. Čas aktívnej tvorivosti sa skončil a Newton sa obmedzuje na prípravu vydania „Optiky“, dotlač „Princípov“ a výklad Svätého písma (vlastní výklad Apokalypsy, esej o prorokovi Danielovi).

Newton bol pochovaný vo Westminsterskom opátstve. Nápis na jeho hrobe končí slovami: „Nech sa smrteľníci tešia, že taká ozdoba ľudského pokolenia žila medzi nimi.“

Angličan, ktorého mnohí vo všeobecnosti považujú za najväčšieho vedca všetkých čias a národov. Narodil sa v rodine malých šľachticov v blízkosti Woolsthorpe (Lincolnshire, Anglicko). Otca živého nenašiel (zomrel tri mesiace pred narodením syna). Keď sa matka znovu vydala, nechala dvojročného Izáka v starostlivosti jeho starej mamy. Mnohí výskumníci jeho biografie pripisujú zvláštne výstredné správanie už dospelého vedca skutočnosti, že až do deviatich rokov, keď nasledovala smrť jeho nevlastného otca, bol chlapec úplne zbavený rodičovskej starostlivosti.

Mladý Isaac istý čas študoval múdrosť poľnohospodárstva na obchodnej škole. Ako to už u neskorších veľkých mužov býva, stále existuje veľa legiend o jeho výstrednostiach v ranom období jeho života. Najmä teda hovoria, že raz ho poslali na pastvu strážiť dobytok, ktorý sa bezpečne rozišiel neznámym smerom, zatiaľ čo chlapec sedel pod stromom a nadšene čítal knihu, ktorá ho zaujala. Páči sa mi to alebo nie, ale túžba tínedžera po vedomostiach bola čoskoro zaznamenaná - a poslaná späť do gymnázia Grantham, po ktorej mladý muž úspešne vstúpil na Trinity College, Cambridge University.

Newton si rýchlo osvojil učivo a prešiel k štúdiu diel popredných vedcov tej doby, najmä nasledovníkov francúzskeho filozofa René Descartesa (1596-1650), ktorý zastával mechanistický pohľad na vesmír. Na jar roku 1665 získal bakalársky titul - a potom sa stali najneuveriteľnejšie udalosti v histórii vedy. V tom istom roku vypukol v Anglicku posledný bubonický mor, čoraz častejšie bolo počuť zvonenie pohrebných zvonov a Cambridgeská univerzita bola zatvorená. Newton sa vrátil do Woolsthorpe takmer na dva roky, pričom si so sebou zobral len niekoľko kníh a navyše svoju pozoruhodnú inteligenciu.

Keď sa University of Cambridge o dva roky neskôr znovu otvorila, Newton už (1) vyvinul diferenciálny počet, samostatnú oblasť matematiky, (2) načrtol základy modernej teórie farieb, (3) odvodil zákon univerzálnej gravitácie a (4) ) vyriešil niekoľko matematických problémov, ktoré mu predchádzali. nikto sa nevedel rozhodnúť. Ako sám Newton povedal: „V tých dňoch som bol na vrchole svojich vynaliezavých schopností a matematika a filozofia ma už nikdy tak neuchvátili ako vtedy.“ (Často sa pýtam svojich študentov a ešte raz im hovorím o Newtonových úspechoch: „Čo? vy stihli ste to počas letných prázdnin?”)

Krátko po návrate do Cambridge bol Newton zvolený do Akademickej rady Trinity College a jeho socha dodnes zdobí univerzitný kostol. Mal kurz prednášok o teórii farieb, v ktorých ukázal, že farebné rozdiely sa vysvetľujú hlavnými charakteristikami svetelnej vlny (alebo, ako sa teraz hovorí, vlnovej dĺžky) a že svetlo má korpuskulárny charakter. Navrhol tiež zrkadlový ďalekohľad, vynález, ktorý ho priviedol do pozornosti Kráľovskej spoločnosti. Dlhodobé štúdie svetla a farieb boli publikované v roku 1704 v jeho základnom diele „Optika“ ( Optika).

Newtonova obhajoba „nesprávnej“ teórie svetla (v tom čase dominovala vlnová reprezentácia) viedla ku konfliktu s Robertom Hookom ( cm. Hookeov zákon), vedúci Kráľovskej spoločnosti. V reakcii na to Newton navrhol hypotézu, ktorá kombinovala korpuskulárne a vlnové koncepty svetla. Hooke obvinil Newtona z plagiátorstva a tvrdil, že je pri tomto objave prioritou. Konflikt pokračoval až do Hookovej smrti v roku 1702 a urobil na Newtona taký skľučujúci dojem, že sa na šesť rokov stiahol z intelektuálneho života. Niektorí vtedajší psychológovia to však vysvetľujú nervovým zrútením, ktoré sa zhoršilo po smrti jeho matky.

V roku 1679 sa Newton vrátil do práce a získal slávu skúmaním trajektórií planét a ich satelitov. Výsledkom týchto štúdií, sprevádzaných aj spormi s Hookom o prioritu, bol sformulovaný zákon univerzálnej gravitácie a Newtonove zákony mechaniky, ako ich teraz nazývame. Newton zhrnul svoj výskum v knihe „Mathematical Principles of Natural Philosophy“ ( Philosophiae naturalis principia mathematica), prezentované Kráľovskej spoločnosti v roku 1686 a publikované o rok neskôr. Táto práca, ktorá znamenala začiatok vtedajšej vedeckej revolúcie, priniesla Newtonovi celosvetové uznanie.

Svojimi náboženskými názormi, silným príklonom k ​​protestantizmu zaujal Newtona aj široké kruhy anglickej intelektuálnej elity a najmä filozofa Johna Locka (John Locke, 1632-1704). Newton trávil stále viac času v Londýne, zapájal sa do politického života hlavného mesta av roku 1696 bol vymenovaný za superintendenta mincovne. Aj keď sa táto pozícia tradične považovala za sinekúru, Newton pristupoval k svojej práci so všetkou vážnosťou, pričom opätovnú razbu anglických mincí považoval za účinné opatrenie v boji proti falšovateľom. Práve v tom čase bol Newton zapojený do ďalšieho prioritného sporu, tentoraz s Gottfreidom Leibnizom (1646-1716), o objave diferenciálneho počtu. Na konci svojho života vytvoril Newton nové vydania svojich hlavných diel a pôsobil aj ako prezident Kráľovskej spoločnosti, pričom zastával doživotnú pozíciu riaditeľa mincovne.

skoré roky

Isaac Newton, syn malého, ale prosperujúceho farmára, sa narodil v dedine Woolsthorpe (Angl. Woolsthorpe, Lincolnshire), v predvečer občianskej vojny. Newtonov otec sa narodenia syna nedožil. Chlapček sa narodil predčasne, bol bolestivý, preto sa ho dlho neodvážili pokrstiť. A predsa prežil, dal sa pokrstiť (1. januára) a na počesť svojho zosnulého otca pomenoval Izák. Skutočnosť, že sa narodil na Štedrý deň, považoval Newton za zvláštne znamenie osudu. Napriek chatrnému zdravotnému stavu v dojčenskom veku sa dožil 84 rokov.

Newton úprimne veril, že jeho rodina siaha až k škótskym šľachticom z 15. storočia, no historici zistili, že v roku 1524 boli jeho predkovia chudobní roľníci. Koncom 16. storočia rodina zbohatla a prešla do kategórie zemanov (zemanov). Newtonov otec zanechal veľkú sumu 500 libier šterlingov na tie časy a niekoľko stoviek akrov úrodnej pôdy, ktorú zaberali polia a lesy.

V januári 1646 sa Newtonova matka Hannah Ayscoughová znovu vydala. S novým manželom, 63-ročným vdovcom, mala tri deti a Izákovi sa začala venovať málo. Patrónom chlapca bol jeho strýko z matkinej strany William Ayskoe. Ako dieťa bol Newton podľa súčasníkov tichý, uzavretý a izolovaný, rád čítal a vyrábal technické hračky: slnečné a vodné hodiny, mlyn atď. Celý život sa cítil osamelý.

Jeho nevlastný otec zomrel v roku 1653, časť jeho dedičstva prešla na Newtonovu matku a ona ho okamžite vydala Izákovi. Matka sa vrátila domov, no hlavnú pozornosť venovala trom najmladším deťom a rozsiahlej domácnosti; Izák bol stále sám.

V roku 1655 bol 12-ročný Newton poslaný študovať do neďalekej školy v Granthame, kde býval v dome lekárnika Clarka. Čoskoro chlapec prejavil mimoriadne schopnosti, no v roku 1659 ho matka Anna vrátila na panstvo a pokúsila sa 16-ročného syna poveriť časťou vedenia domácnosti. Pokus nebol úspešný – Izák pred všetkými ostatnými aktivitami uprednostňoval čítanie kníh, veršovanie a najmä stavbu rôznych mechanizmov. V tom čase Annu oslovil Stokes, učiteľ Newtonovej školy, a začal ju presviedčať, aby pokračovala vo vzdelávaní neobyčajne nadaného syna; k tejto žiadosti sa pripojil strýko William a Grantham známy Isaaca (príbuzného lekárnika Clarka) Humphrey Babington, člen Trinity College Cambridge. Spoločným úsilím sa im to napokon podarilo. V roku 1661 Newton úspešne ukončil školu a pokračoval vo vzdelávaní na Cambridge University.

Trinity College (1661-1664)

V júni 1661 prišiel do Cambridge 18-ročný Newton. Podľa štatútu dostal skúšku z latinčiny, po ktorej mu bolo oznámené, že bol prijatý na Trinity College (Kolégium Svätej Trojice) Cambridgeskej univerzity. S touto vzdelávacou inštitúciou je spojených viac ako 30 rokov Newtonovho života.

Vysoká škola, rovnako ako celá univerzita, prechádzala ťažkým obdobím. V Anglicku bola práve obnovená monarchia (1660), kráľ Karol II. Celkovo v Trinity College žilo 400 ľudí vrátane študentov, sluhov a 20 žobrákov, ktorým podľa zakladacej listiny bolo kolégium povinné dávať almužnu. Výchovno-vzdelávací proces bol v žalostnom stave.

Newtona zapísali do radov študentských „sizerov“ (anglicky sizar), od ktorých nebrali školné (pravdepodobne na odporúčanie Babingtona). Existuje len veľmi málo listinných dôkazov a spomienok na toto obdobie jeho života. Počas týchto rokov sa konečne sformovala postava Newtona – túžba dostať sa dnu, netolerancia klamstva, ohovárania a útlaku, ľahostajnosť k verejnej sláve. Stále nemal žiadnych priateľov.

V apríli 1664 sa Newton po zložení skúšok presťahoval do vyššej študentskej kategórie „školákov“ (učenci), vďaka čomu mal nárok na štipendium a ďalšie vzdelávanie na vysokej škole.

Napriek objavom Galilea sa veda a filozofia v Cambridge stále vyučovali podľa Aristotela. Newtonove zachované zápisníky však už spomínajú Galilea, Kopernika, kartezianizmus, Keplera a Gassendiho atomistickú teóriu. Súdiac podľa týchto zošitov, pokračoval vo výrobe (hlavne vedeckých prístrojov), nadšene sa zaoberal optikou, astronómiou, matematikou, fonetikou a hudobnou teóriou. Podľa spomienok spolubývajúceho sa Newton nezištne oddával vyučovaniu, pričom zabúdal na jedlo a spánok; pravdepodobne, napriek všetkým ťažkostiam, bol práve takýto spôsob života, po akom sám túžil.

Rok 1664 bol v Newtonovom živote bohatý aj na iné udalosti. Newton zažil tvorivý vzostup, začal samostatnú vedeckú činnosť a zostavil rozsiahly zoznam (45 bodov) nevyriešených problémov v prírode a ľudskom živote (Dotazník, latinsky Questiones quaedam philosophicae). V budúcnosti sa takéto zoznamy objavia v jeho zošitoch viackrát. V marci toho istého roku začali na novozaloženej (1663) katedre matematiky kolégia prednášky nového učiteľa, 34-ročného Isaaca Barrowa, významného matematika, budúceho priateľa a učiteľa Newtona. Newtonov záujem o matematiku dramaticky vzrástol. Urobil prvý významný matematický objav: binomické rozšírenie pre ľubovoľný racionálny exponent (vrátane záporných) a prostredníctvom neho dospel k svojej hlavnej matematickej metóde - expanzii funkcie do nekonečného radu. Nakoniec, na samom konci roka sa Newton stal slobodným mládencom.

Vedeckou podporou a inšpirátormi Newtonovej kreativity boli v najväčšej miere fyzici: Galileo, Descartes a Kepler. Newton dokončil ich diela tým, že ich spojil do univerzálneho systému sveta. Menší, ale významný vplyv mali ďalší matematici a fyzici: Euclid, Fermat, Huygens, Wallis a jeho bezprostredný učiteľ Barrow. V Newtonovom študentskom zápisníku je programová fráza:

"Morové roky" (1665-1667)

Na Štedrý večer roku 1664 sa na londýnskych domoch začali objavovať červené kríže, prvé známky veľkého moru. Do leta sa smrteľná epidémia značne rozšírila. 8. augusta 1665 bolo vyučovanie na Trinity College prerušené a personál sa rozpustil, kým epidémia neskončila. Newton sa vrátil domov do Woolsthorpe a zobral si so sebou základné knihy, zošity a nástroje.

Pre Anglicko to boli katastrofálne roky – ničivý mor (len v Londýne zomrela pätina obyvateľstva), ničivá vojna s Holandskom, Veľký požiar Londýna. Ale Newton urobil významnú časť svojich vedeckých objavov v samote „morových rokov“. Dochované poznámky ukazujú, že 23-ročný Newton už ovládal základné metódy diferenciálneho a integrálneho počtu, vrátane rozšírenia funkcií do sérií a toho, čo sa neskôr nazývalo Newton-Leibnizov vzorec. Po vykonaní množstva dômyselných optických experimentov dokázal, že biela je zmesou farieb spektra. Newton neskôr spomínal na tieto roky:

Ale jeho najvýznamnejším objavom počas týchto rokov bol zákon univerzálnej gravitácie. Neskôr, v roku 1686, Newton napísal Halleymu:

Newtonom spomínaná nepresnosť je spôsobená tým, že Newton prevzal rozmery Zeme a hodnotu zrýchlenia voľného pádu z Galileovej mechaniky, kde sú uvedené s výraznou chybou. Neskôr Newton dostal presnejšie Picardove údaje a bol nakoniec presvedčený o pravdivosti svojej teórie.

Známa je legenda, že Newton objavil gravitačný zákon, keď sledoval pád jablka z konára stromu. Po prvýkrát sa o „jablku Newtona“ krátko zmienil Newtonov životopisec William Stukeley (kniha „Memoirs of the Life of Newton“, 1752):

Legenda sa stala populárnou vďaka Voltairovi. V skutočnosti, ako je možné vidieť z Newtonových pracovných zošitov, jeho teória univerzálnej gravitácie sa rozvíjala postupne. Ďalší životopisec, Henry Pemberton, uvádza Newtonove úvahy (bez zmienky o jablku) podrobnejšie: „Porovnaním periód niekoľkých planét a ich vzdialeností od Slnka zistil, že... táto sila sa musí s narastajúcou vzdialenosťou znižovať v kvadratickom pomere. " Inými slovami, Newton zistil, že z tretieho Keplerovho zákona, ktorý spája periódy otáčania planét so vzdialenosťou od Slnka, je to presne „vzorec inverzného štvorca“ pre zákon gravitácie (v aproximácii kruhových dráh) to nasleduje. Konečnú formuláciu gravitačného zákona, ktorá bola zaradená do učebníc, napísal Newton neskôr, keď mu boli jasné zákony mechaniky.

Tieto objavy, ako aj mnohé neskoršie, boli publikované o 20-40 rokov neskôr, ako boli urobené. Newton neusiloval o slávu. V roku 1670 napísal Johnovi Collinsovi: „Na sláve nevidím nič žiaduce, aj keby som si ju dokázal zaslúžiť. Tým by sa mi asi zvýšil počet známych, no práve tomuto sa snažím vyhýbať najviac. Svoju prvú vedeckú prácu (október 1666), ktorá načrtla základy analýzy, nepublikoval; našiel sa až po 300 rokoch.

Začiatok vedeckej slávy (1667-1684)

V marci až júni 1666 Newton navštívil Cambridge. V lete ho však nová morová vlna prinútila opäť odísť z domu. Nakoniec začiatkom roku 1667 epidémia ustúpila a v apríli sa Newton vrátil do Cambridge. 1. októbra bol zvolený za člena Trinity College a v roku 1668 sa stal magistrom. Dostal priestrannú súkromnú izbu na bývanie, plat 2 libry ročne a skupinu študentov, s ktorými sa niekoľko hodín týždenne svedomito učil štandardné predmety. Ani vtedy, ani neskôr sa však Newton ako učiteľ nepreslávil, jeho prednášky boli slabo navštevované.

Po upevnení svojej pozície odcestoval Newton do Londýna, kde krátko predtým, v roku 1660, bola založená Kráľovská spoločnosť v Londýne - autoritatívna organizácia prominentných vedcov, jedna z prvých akadémií vied. Tlačeným orgánom Kráľovskej spoločnosti bol časopis Philosophical Transactions.

V roku 1669 sa v Európe začali objavovať matematické diela využívajúce expanzie do nekonečných radov. Hoci hĺbka týchto objavov sa nedala porovnávať s Newtonovými, Barrow trval na tom, aby jeho študent určil svoju prioritu v tejto veci. Newton napísal stručné, ale pomerne úplné zhrnutie tejto časti svojich objavov, ktoré nazval „Analýza pomocou rovníc s nekonečným počtom členov“. Barrow poslal toto pojednanie do Londýna. Newton požiadal Barrowa, aby neprezradil meno autora diela (ale aj tak to nechal ujsť). „Analýza“ sa rozšírila medzi špecialistov a získala určitú povesť v Anglicku aj mimo neho.

V tom istom roku Barrow prijal pozvanie kráľa, aby sa stal dvorným kaplánom a zanechal vyučovanie. 29. októbra 1669 bol 26-ročný Newton zvolený za jeho nástupcu, profesora matematiky a optiky na Trinity College s vysokým platom 100 libier ročne. Barrow zanechal Newtonovi rozsiahle alchymistické laboratórium; Počas tohto obdobia sa Newton vážne zaujímal o alchýmiu, vykonal množstvo chemických experimentov.

Súčasne Newton pokračoval v experimentoch v optike a teórii farieb. Newton skúmal sférické a chromatické aberácie. Aby ich minimalizoval, zostrojil zmiešaný odrazový ďalekohľad: šošovku a konkávne sférické zrkadlo, ktoré sám vyrobil a vyleštil. Projekt takéhoto teleskopu ako prvý navrhol James Gregory (1663), ale táto myšlienka nebola nikdy zrealizovaná. Prvý Newtonov dizajn (1668) bol neúspešný, ale ďalší so starostlivejšie vylešteným zrkadlom napriek malým rozmerom priniesol 40-násobný nárast vynikajúcej kvality.

Správa o novom prístroji sa rýchlo dostala do Londýna a Newton bol pozvaný, aby svoj vynález ukázal vedeckej komunite. Koncom roku 1671 a začiatkom roku 1672 bol reflektor demonštrovaný pred kráľom a potom v Kráľovskej spoločnosti. Zariadenie získalo nadšené recenzie. Svoju úlohu zrejme zohral aj praktický význam vynálezu: astronomické pozorovania slúžili na presné určenie času, ktorý je zase potrebný na plavbu na mori. Newton sa stal slávnym a v januári 1672 bol zvolený za člena Kráľovskej spoločnosti. Neskôr sa hlavnými nástrojmi astronómov stali vylepšené reflektory, s ich pomocou bola objavená planéta Urán, ďalšie galaxie a červený posuv.

Newton si spočiatku vážil komunikáciu s kolegami z Kráľovskej spoločnosti, do ktorej patrili okrem Barrowa aj James Gregory, John Vallis, Robert Hooke, Robert Boyle, Christopher Wren a ďalšie známe osobnosti anglickej vedy. Čoskoro sa však začali nudné konflikty, ktoré sa Newtonovi veľmi nepáčili. Najmä sa rozprúdila hlučná polemika o povahe svetla. Začalo to tým, že vo februári 1672 Newton publikoval v „Philosophical Transactions“ podrobný popis svojich klasických experimentov s hranolmi a svoju teóriu farieb. Hooke, ktorý predtým zverejnil svoju vlastnú teóriu, uviedol, že Newtonove výsledky ho nepresvedčili; Huygens ju podporil na základe toho, že Newtonova teória „protirečí konvenčnej múdrosti“. Newton odpovedal na ich kritiku až o šesť mesiacov neskôr, ale do tej doby sa počet kritikov výrazne zvýšil.

Lavína nekompetentných útokov spôsobila, že Newton začal byť podráždený a deprimovaný. Ľutoval, že svoje objavy dôverne zverejnil svojim kolegom vedcom. Newton požiadal tajomníka Oldenburgskej spoločnosti, aby mu neposielal ďalšie kritické listy a dal sľub do budúcnosti: nezapájať sa do vedeckých sporov. V listoch sa sťažuje, že stojí pred voľbou: buď svoje objavy nezverejniť, alebo minúť všetok svoj čas a všetku energiu na odháňanie nepriateľskej amatérskej kritiky. Nakoniec zvolil prvú možnosť a urobil vyhlásenie o vystúpení z Kráľovskej spoločnosti (8. marca 1673). Oldenburg ho nie bez problémov presvedčil, aby zostal. Vedecké kontakty so Spoločnosťou sú však teraz obmedzené na minimum.

V roku 1673 sa odohrali dve dôležité udalosti. Po prvé, na základe kráľovského výnosu sa Newtonov starý priateľ a patrón, Isaac Barrow, vrátil k Trinity, teraz ako vodca ("majster"). Po druhé, Leibniz, v tom čase známy ako filozof a vynálezca, sa začal zaujímať o Newtonove matematické objavy. Po prijatí Newtonovej práce z roku 1669 o nekonečných sériách a jej dôkladnom preštudovaní začal ďalej nezávisle rozvíjať svoju verziu analýzy. V roku 1676 si Newton a Leibniz vymenili listy, v ktorých Newton vysvetlil množstvo svojich metód, odpovedal na Leibnizove otázky a naznačil existenciu ešte všeobecnejších metód, doteraz nepublikovaných (rozumej všeobecný diferenciálny a integrálny počet). Tajomník Kráľovskej spoločnosti, Henry Oldenburg, nástojčivo požiadal Newtona, aby zverejnil svoje matematické objavy o analýze pre slávu Anglicka, ale Newton odpovedal, že päť rokov pracoval na inej téme a nechcel sa nechať rozptyľovať. Na ďalší list od Leibniza Newton neodpovedal. Prvá krátka publikácia o newtonovskej verzii analýzy sa objavila až v roku 1693, keď sa Leibnizova verzia už rozšírila po celej Európe.

Koniec 70. rokov 17. storočia bol pre Newtona smutný. V máji 1677 nečakane zomrel 47-ročný Barrow. V zime toho istého roku vypukol v Newtonovom dome silný požiar a zhorela časť archívu Newtonových rukopisov. V septembri 1677 zomrel tajomník Kráľovskej spoločnosti v Oldenburgu, ktorý uprednostňoval Newtona, a novým tajomníkom sa stal Hooke, ktorý bol voči Newtonovi nepriateľský. V roku 1679 Annina matka ťažko ochorela; Newton opustil všetky svoje záležitosti a prišiel k nej, aktívne sa podieľal na starostlivosti o pacienta, ale stav jeho matky sa rýchlo zhoršil a zomrela. Matka a Barrow boli jedni z mála ľudí, ktorí rozjasnili Newtonovu osamelosť.

"Matematické princípy prírodnej filozofie" (1684-1686)

História vzniku tohto diela spolu s „Princípmi“ Euklida, jedným z najznámejších v dejinách vedy, sa začala v roku 1682, keď prechod Halleyovej kométy spôsobil nárast záujmu o nebeskú mechaniku. Edmond Halley sa snažil presvedčiť Newtona, aby zverejnil svoju „všeobecnú teóriu pohybu“, o ktorej sa vo vedeckej komunite už dlho šepkalo. Newton odmietol. Vo všeobecnosti sa zdráhal odbočiť od svojho výskumu kvôli starostlivému vydávaniu vedeckých prác.

V auguste 1684 Halley dorazil do Cambridge a povedal Newtonovi, že on, Wren a Hooke diskutovali o tom, ako odvodiť elipticitu obežných dráh planét zo vzorca pre gravitačný zákon, ale nevedeli, ako pristupovať k riešeniu. Newton oznámil, že takýto dôkaz už má a v novembri poslal Halleymu hotový rukopis. Okamžite ocenil význam výsledku a metódy, vzápätí opäť navštívil Newtona a tentoraz sa mu podarilo presvedčiť ho, aby svoje objavy zverejnil. 10. decembra 1684 sa v zápisnici Kráľovskej spoločnosti objavil historický záznam:

Práca na knihe pokračovala v rokoch 1684-1686. Podľa spomienok Humphreyho Newtona, príbuzného vedca a jeho asistenta z týchto rokov, Newton najskôr medzi alchymistickými experimentmi napísal „Princípy“, ktorým venoval hlavnú pozornosť, potom sa postupne nechal unášať a nadšene sa venoval k práci na hlavnej knihe svojho života.

Publikácia mala byť vykonaná na náklady Kráľovskej spoločnosti, ale začiatkom roku 1686 spoločnosť vydala pojednanie o histórii rýb, ktoré nenašli dopyt, a tým vyčerpali svoj rozpočet. Potom Halley oznámil, že bude znášať náklady na vydanie. Spoločnosť prijala túto veľkorysú ponuku s vďakou a poskytla Halleymu ako čiastočnú kompenzáciu bezplatne 50 kópií pojednania o histórii rýb.

Newtonovo dielo – možno analogicky k Descartovým „Princípom filozofie“ (1644) – sa nazývalo „Matematické princípy prírodnej filozofie“ (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), teda v modernom jazyku „Matematické základy fyziky“.

28. apríla 1686 bol Kráľovskej spoločnosti predstavený prvý zväzok Principia Mathematica. Všetky tri zväzky po úprave autora vyšli v roku 1687. Náklad (asi 300 kópií) bol vypredaný za 4 roky - na tú dobu veľmi rýchlo.

Fyzická aj matematická úroveň Newtonovho diela je úplne neporovnateľná s tvorbou jeho predchodcov. Nie je v ňom žiadna aristotelovská či karteziánska metafyzika s jej vágnym zdôvodnením a nejasne formulovanými, často pritiahnutými „pôvodnými príčinami“ prírodných javov. Newton napríklad nehlása, že v prírode funguje gravitačný zákon, tento fakt striktne dokazuje na základe pozorovaného obrazu pohybu planét a ich satelitov. Newtonova metóda je vytvorenie modelu javu, „bez vymýšľania hypotéz“, a potom, ak je dostatok údajov, hľadanie jeho príčin. Tento prístup, ktorý inicioval Galileo, znamenal koniec starej fyziky. Kvalitatívny popis prírody ustúpil kvantitatívnemu - významnú časť knihy zaberajú výpočty, kresby a tabuľky.

Newton vo svojej knihe jasne definoval základné pojmy mechaniky a zaviedol niekoľko nových, vrátane takých dôležitých fyzikálnych veličín, akými sú hmotnosť, vonkajšia sila a hybnosť. Sú formulované tri zákony mechaniky. Uvádza sa presné odvodenie všetkých troch Keplerovych zákonov z gravitačného zákona. Všimnite si, že boli opísané aj hyperbolické a parabolické dráhy nebeských telies, ktoré Kepler nepozná. Pravda o heliocentrickom systéme Koperníka Newtona priamo nehovorí, ale naznačuje; dokonca odhaduje odchýlku slnka od ťažiska slnečnej sústavy. Inými slovami, Slnko v Newtonovom systéme, na rozdiel od Keplerovho systému, nie je v pokoji, ale riadi sa všeobecnými zákonmi pohybu. Do všeobecného systému sú zaradené aj kométy, ktorých typ dráh potom vyvolal veľké kontroverzie.

Slabým miestom Newtonovej teórie gravitácie bolo podľa mnohých vedcov tej doby chýbajúce vysvetlenie podstaty tejto sily. Newton načrtol iba matematický aparát a nechal otvorené otázky o príčine gravitácie a jej materiálnom nosiči. Pre vedeckú komunitu vychovanú na filozofii Descarta to bol nezvyčajný a náročný prístup a až triumfálny úspech nebeskej mechaniky v 18. storočí prinútil fyzikov dočasne sa vyrovnať s newtonovskou teóriou. Fyzikálne základy gravitácie sa vyjasnili až po viac ako dvoch storočiach, s príchodom Všeobecnej teórie relativity.

Newton vybudoval matematický aparát a všeobecnú štruktúru knihy čo najbližšie k vtedajšiemu štandardu vedeckej prísnosti – Euklidovým „Princípom“. Úmyselne takmer nikdy nepoužíval matematickú analýzu – použitie nových, nezvyčajných metód by ohrozilo dôveryhodnosť prezentovaných výsledkov. Táto opatrnosť však urobila newtonovskú metódu prezentácie bezcennou pre neskoršie generácie čitateľov. Newtonova kniha bola prvým dielom o novej fyzike a zároveň jedným z posledných serióznych diel využívajúcich staré metódy matematického výskumu. Všetci Newtonovi nasledovníci už používali silné metódy matematickej analýzy, ktoré vytvoril. Najväčšími bezprostrednými pokračovateľmi Newtonovho diela sa stali D'Alembert, Euler, Laplace, Clairaut a Lagrange.

Administratívna činnosť (1687-1703)

Rok 1687 bol poznačený nielen vydaním veľkej knihy, ale aj konfliktom Newtona s kráľom Jakubom II. Vo februári kráľ, dôsledne presadzujúci svoju líniu o obnovení katolicizmu v Anglicku, nariadil univerzite v Cambridge, aby udelila magisterský titul katolíckemu mníchovi Albanovi Francisovi. Vedenie univerzity zaváhalo, nechcelo dráždiť kráľa; čoskoro bola predvolaná delegácia vedcov, vrátane Newtona, aby čelila notoricky známej hrubosti a krutosti lorda najvyššieho sudcu Georga Jeffreysa. Newton sa postavil proti akémukoľvek kompromisu, ktorý by narušil autonómiu univerzity, a vyzval delegáciu, aby zaujala zásadové stanovisko. V dôsledku toho bol z funkcie odvolaný vicekancelár univerzity, no kráľovo želanie sa nikdy nesplnilo. V jednom z listov z týchto rokov Newton načrtol svoje politické princípy:

V roku 1689, po zvrhnutí kráľa Jakuba II., bol Newton prvýkrát zvolený do parlamentu z University of Cambridge a sedel tam niečo vyše roka. Druhá voľba sa konala v rokoch 1701-1702. Existuje populárna anekdota, že sa ujal slova, aby vystúpil v Dolnej snemovni iba raz, pričom žiadal, aby bolo okno zatvorené, aby sa nedostal do prievanu. V skutočnosti si Newton vykonával svoje parlamentné povinnosti s rovnakou svedomitosťou, s akou sa správal ku všetkým svojim záležitostiam.

Okolo roku 1691 Newton vážne ochorel (s najväčšou pravdepodobnosťou sa otrávil počas chemických experimentov, aj keď existujú aj iné verzie – prepracovanosť, šok po požiari, ktorý viedol k strate dôležitých výsledkov, a choroby súvisiace s vekom). Príbuzní sa báli o jeho zdravý rozum; niekoľko jeho zachovaných listov z tohto obdobia skutočne svedčí o duševnej poruche. Až koncom roku 1693 sa Newtonovo zdravie úplne zotavilo.

V roku 1679 sa Newton stretol v Trinity s 18-ročným aristokratom, milovníkom vedy a alchýmie, Charlesom Montagu (1661-1715). Newton pravdepodobne urobil najsilnejší dojem na Montagu, pretože v roku 1696, po tom, čo sa stal lordom Halifaxom, prezidentom Kráľovskej spoločnosti a kancelárom štátnej pokladnice (čiže ministrom financií Anglicka), Montagu navrhol kráľovi vymenovať Newtona. do mincovne. Kráľ dal súhlas a v roku 1696 Newton nastúpil na túto pozíciu, opustil Cambridge a presťahoval sa do Londýna. Od roku 1699 sa stal správcom ("majstrom") mincovne.

Na začiatok si Newton dôkladne preštudoval technológiu výroby mincí, dal do poriadku papierovanie, prerobil účtovníctvo za posledných 30 rokov. Newton zároveň energicky a obratne prispel k menovej reforme, ktorú vykonal Montagu, a obnovil dôveru v peňažný systém Anglicka, ktorý dôkladne rozbehli jeho predchodcovia. V Anglicku týchto rokov boli v obehu takmer výlučne mince s nízkou váhou a v značnom množstve boli falošné mince. Orezávanie hrán strieborných mincí sa rozšírilo. Teraz sa minca začala vyrábať na špeciálnych strojoch a pozdĺž okraja bol nápis, takže trestné brúsenie kovu bolo nemožné. Stará strieborná minca s nízkou váhou na 2 roky bola úplne stiahnutá z obehu a znovu razená, emisia nových mincí sa zvýšila, aby zodpovedala ich potrebe, zlepšila sa ich kvalita. Predtým, počas takýchto reforiem, obyvateľstvo muselo meniť staré peniaze podľa váhy, po čom sa množstvo hotovosti znížilo tak medzi jednotlivcami (súkromnými a právnymi), ako aj v celej krajine, ale úroky a úverové záväzky zostali rovnaké, čo spôsobilo ekonomika začať stagnovať. Newton navrhol aj výmenu peňazí za nominálnu hodnotu, čím sa predišlo týmto problémom a nevyhnutné po tom, čo sa takýto nedostatok financií kompenzoval pôžičkami z iných krajín (najviac z Holandska), inflácia prudko klesla, no v polovici r. storočí vzrástol vonkajší verejný dlh na bezprecedentnú úroveň v histórii Anglicka. Počas tejto doby však došlo k citeľnému ekonomickému rastu, vďaka ktorému sa zvýšili daňové odpočty do štátnej pokladnice (rovnako ako Francúzi, napriek tomu, že Francúzsko obývalo 2,5-krát viac ľudí), vďaka tomu verejnosť dlh bol postupne splatený.

Poctivý a kompetentný človek na čele mincovne však nevyhovoval každému. Od prvých dní sa na Newtona valili sťažnosti a výpovede a neustále sa objavovali kontrolné komisie. Ako sa ukázalo, mnohé výpovede prišli od falšovateľov podráždených Newtonovými reformami. Newton bol spravidla ľahostajný k ohováraniu, ale nikdy neodpustil, ak to ovplyvnilo jeho česť a povesť. Osobne sa zúčastnil na desiatkach vyšetrovaní a vyše 100 falšovateľov bolo vypátraných a odsúdených; pri absencii priťažujúcich okolností ich najčastejšie posielali do severoamerických kolónií, no niekoľko vodcov bolo popravených. Počet falošných mincí v Anglicku sa výrazne znížil. Montagu vo svojich memoároch ocenil Newtonove mimoriadne administratívne schopnosti, ktoré zabezpečili úspech reformy. Reformy, ktoré vykonal vedec, teda nielen zabránili hospodárskej kríze, ale o desaťročia neskôr viedli k výraznému zvýšeniu blahobytu krajiny.

V apríli 1698 ruský cár Peter I. navštívil mincovňu počas „Veľkého veľvyslanectva“ trikrát; žiaľ, detaily jeho návštevy a komunikácie s Newtonom sa nezachovali. Je však známe, že v roku 1700 bola v Rusku vykonaná menová reforma podobná tej anglickej. A v roku 1713 poslal Newton prvých šesť tlačených kópií 2. vydania „Začiatkov“ cárovi Petrovi do Ruska.

Symbolom Newtonovho vedeckého triumfu sa stali dve udalosti v roku 1699: vyučovanie Newtonovho svetového systému sa začalo v Cambridge (od roku 1704 aj v Oxforde) a Parížska akadémia vied, bašta jeho kartuziánskych oponentov, ho zvolila za svojho zahraničného člena. . Celý ten čas bol Newton stále členom a profesorom Trinity College, no v decembri 1701 oficiálne rezignoval na všetky svoje posty v Cambridge.

V roku 1703 zomrel prezident Kráľovskej spoločnosti Lord John Somers, ktorý sa za 5 rokov svojho predsedníctva zúčastnil na zasadnutiach Spoločnosti iba dvakrát. V novembri bol Newton vybraný za jeho nástupcu a viedol Spoločnosť po zvyšok svojho života - viac ako dvadsať rokov. Na rozdiel od svojich predchodcov sa osobne zúčastňoval všetkých stretnutí a robil všetko pre to, aby Britská kráľovská spoločnosť zaujala čestné miesto vo vedeckom svete. Počet členov Spoločnosti rástol (medzi nimi možno rozlíšiť okrem Halleyho aj Denisa Papina, Abrahama de Moivre, Rogera Cotesa, Brooke Taylor), robili sa a diskutovali zaujímavé experimenty, výrazne sa zlepšila kvalita časopiseckých článkov, finančné problémy sa zmiernili. Spoločnosť získala platené sekretárky a vlastnú rezidenciu (na Fleet Street), Newton hradil náklady na sťahovanie z vlastného vrecka. Počas týchto rokov bol Newton často pozývaný ako konzultant do rôznych vládnych komisií a princezná Caroline, budúca kráľovná Veľkej Británie, s ním trávila hodiny rozhovormi v paláci o filozofických a náboženských témach.

Posledné roky

V roku 1704 vyšla monografia „Optika“ (prvá v angličtine), ktorá určovala vývoj tejto vedy až do začiatku 19. storočia. Obsahoval dodatok „O kvadratúre kriviek“ – prvý a pomerne úplný výklad newtonovskej verzie kalkulu. V skutočnosti ide o posledné Newtonovo dielo v oblasti prírodných vied, hoci žil viac ako 20 rokov. Katalóg knižnice, ktorú po sebe zanechal, obsahoval knihy najmä o histórii a teológii a práve týmto činnostiam zasvätil Newton zvyšok svojho života. Newton zostal manažérom mincovne, pretože tento post, na rozdiel od postu správcu, si nevyžadoval, aby bol obzvlášť aktívny. Dvakrát týždenne chodil do mincovne, raz týždenne - na stretnutie Kráľovskej spoločnosti. Newton nikdy necestoval mimo Anglicka.

Newton bol pasovaný za rytiera kráľovnou Annou v roku 1705. Odteraz je ním Sir Isaac Newton. Prvýkrát v anglickej histórii bol za vedecké zásluhy udelený rytiersky titul; nabudúce sa to stalo o viac ako storočie neskôr (1819, v odkaze na Humphryho Davyho). Niektorí životopisci sa však domnievajú, že kráľovnú neviedli vedecké, ale politické motívy. Newton získal svoj vlastný erb a nie príliš spoľahlivý rodokmeň.

V roku 1707 vyšla zbierka Newtonových matematických prác Univerzálna aritmetika. Numerické metódy v ňom uvedené znamenali zrod novej perspektívnej disciplíny – numerickej analýzy.

V roku 1708 sa začal otvorený prioritný spor s Leibnizom (pozri nižšie), do ktorého boli zapojené aj vládnuce osoby. Tento spor medzi dvoma géniami stál vedu draho – anglická matematická škola čoskoro na celé storočie uschla a európska škola ignorovala mnohé z vynikajúcich Newtonových nápadov a znovu ich objavila oveľa neskôr. Konflikt neuhasila ani smrť Leibniza (1716).

Prvé vydanie Newton's Elements bolo už dávno vypredané. Newtonova dlhoročná práca na príprave 2. prepracovaného a doplneného vydania bola korunovaná úspechom v roku 1710, keď vyšiel prvý zväzok nového vydania (posledný, tretí - v roku 1713). Počiatočný náklad (700 exemplárov) sa ukázal ako zjavne nedostatočný, v rokoch 1714 a 1723 došlo k dotlači. Pri finalizácii druhého zväzku sa musel Newton ako výnimka vrátiť k fyzike, aby vysvetlil rozpor medzi teóriou a experimentálnymi údajmi, a okamžite urobil zásadný objav – hydrodynamickú kompresiu prúdnice. Teória je teraz v dobrej zhode s experimentom. Newton pridal na koniec knihy „Homíliu“ s ostrou kritikou „teórie vírov“, ktorou sa jeho karteziánski oponenti pokúšali vysvetliť pohyb planét. Na prirodzenú otázku „ako to naozaj je? kniha nasleduje po slávnej a úprimnej odpovedi: "Stále som nedokázal odvodiť príčinu ... vlastností gravitačnej sily z javov, ale nevymýšľam hypotézy."

V apríli 1714 Newton zhrnul svoje skúsenosti s finančnou reguláciou a predložil ministerstvu financií svoj článok „Postrehy o hodnote zlata a striebra“. Článok obsahoval konkrétne návrhy na úpravu hodnoty drahých kovov. Tieto návrhy boli čiastočne prijaté, čo malo priaznivý vplyv na britskú ekonomiku.

Newton sa krátko pred smrťou stal jednou z obetí finančného podvodu veľkej obchodnej spoločnosti South Sea Company, ktorú podporovala vláda. Kúpil veľké množstvo cenných papierov spoločnosti a tiež trval na ich získaní Kráľovskou spoločnosťou. Banka spoločnosti vyhlásila 24. septembra 1720 bankrot. Neter Catherine vo svojich poznámkach pripomenula, že Newton stratil viac ako 20 000 libier, potom vyhlásil, že vie vypočítať pohyb nebeských telies, ale nie mieru davového šialenstva. Mnohí životopisci sa však domnievajú, že Catherine nemyslela skutočnú stratu, ale zlyhanie v získaní očakávaného zisku. Po bankrote spoločnosti ponúkol Newton odškodnenie Kráľovskej spoločnosti z vlastného vrecka, ale jeho ponuka bola odmietnutá.

Newton zasvätil posledné roky svojho života písaniu Chronológie starovekých kráľovstiev, na ktorej pracoval asi 40 rokov, a príprave tretieho vydania Počiatkov. Tretie vydanie vyšlo v roku 1726; na rozdiel od druhého boli zmeny v ňom malé - najmä výsledky nových astronomických pozorovaní, vrátane celkom kompletného sprievodcu kométami pozorovanými od 14. storočia. Okrem iných bola prezentovaná vypočítaná dráha Halleyovej kométy, ktorej opätovné objavenie sa v uvedenom čase (1758) jednoznačne potvrdilo teoretické výpočty (v tom čase už zosnulých) Newtona a Halleyho. Náklad knihy pre vedecké vydanie tých rokov možno považovať za obrovský: 1250 výtlačkov.

V roku 1725 sa Newtonov zdravotný stav začal výrazne zhoršovať a presťahoval sa do Kensingtonu pri Londýne, kde 20. (31. marca) 1727 v noci v spánku zomrel. Nezanechal spísaný závet, no krátko pred smrťou previedol značnú časť svojho veľkého majetku na svojich najbližších. Na základe nariadenia kráľa bol pochovaný vo Westminsterskom opátstve.

Osobné kvality

Charakterové rysy

Je ťažké vytvoriť psychologický portrét Newtona, pretože aj ľudia, ktorí s ním sympatizujú, často pripisujú Newtonovi rôzne vlastnosti. Treba brať do úvahy Newtonov kult v Anglicku, ktorý nútil autorov memoárov obdarovať veľkého vedca všetkými mysliteľnými cnosťami a skutočnými rozpormi v jeho povahe. Navyše, ku koncu jeho života sa v Newtonovom charaktere objavili také črty ako dobrá povaha, zhovievavosť a spoločenskosť, ktoré pre neho predtým neboli charakteristické.

Navonok bol Newton nízky, silnej postavy, s vlnitými vlasmi. Takmer neochorel, do staroby si zachoval husté vlasy (už od 40 rokov bol úplne šedivý) a všetky zuby okrem jedného. Nikdy (podľa iných zdrojov takmer vôbec) nepoužíval okuliare, hoci bol trochu krátkozraký. Takmer nikdy sa nesmial ani nerozčuľoval, o jeho vtipoch či iných prejavoch zmyslu pre humor nie je žiadna zmienka. V peňažných výpočtoch bol presný a šetrný, ale nie lakomý. Nikdy nebol ženatý. Obyčajne bol v stave hlbokej vnútornej koncentrácie, a preto často prejavoval neprítomnosť: napríklad raz, keď pozval hostí, išiel do špajze pre víno, ale potom mu napadla nejaká vedecká myšlienka, ponáhľal sa kancelárie a nikdy sa nevrátil k hosťom. Bol mu ľahostajný šport, hudba, umenie, divadlo, cestovanie, hoci vedel dobre kresliť. Jeho asistent spomínal: „Nedovolil si oddych a oddych... každú hodinu, ktorá nebola venovaná [vede], považoval za stratenú... Myslím, že ho veľmi mrzela potreba tráviť čas jedlom. a spať." So všetkým, čo bolo povedané, sa Newtonovi podarilo spojiť svetskú praktickosť a zdravý rozum, čo sa jasne prejavilo v jeho úspešnom riadení mincovne a Kráľovskej spoločnosti.

Newton, vychovaný v puritánskej tradícii, si stanovil súbor prísnych zásad a sebaobmedzení. A nebol naklonený odpúšťať druhým to, čo by neodpustil sebe; toto je koreň mnohých jeho konfliktov (pozri nižšie). K svojim príbuzným a mnohým kolegom sa správal vrúcne, no nemal blízkych priateľov, nevyhľadával spoločnosť iných ľudí a držal sa bokom. Newton zároveň nebol bezcitný a ľahostajný k osudu iných. Keď po smrti jeho nevlastnej sestry Anny zostali jej deti bez živobytia, Newton pridelil príspevok na maloleté deti a neskôr ho vzala na výchovu Annina dcéra Katherine. Pomáhal aj ďalším príbuzným. „Keďže bol hospodárny a obozretný, bol zároveň veľmi slobodný pri peniazoch a bol vždy pripravený pomôcť priateľovi v núdzi bez toho, aby prejavil posadnutosť. Je obzvlášť ušľachtilý voči mládeži.“ Mnohí slávni anglickí vedci – Stirling, Maclaurin, astronóm James Pound a ďalší – s hlbokou vďakou spomínali na pomoc, ktorú im Newton poskytol na začiatku svojej vedeckej kariéry.

Konflikty

V dejinách vedy je Robert Hooke známy nielen pozoruhodnými objavmi a vynálezmi, ale aj neustálymi spormi o prioritu. Obvinil svojho prvého patróna Roberta Boyla, že si privlastnil Hookove vylepšenia vzduchového čerpadla. S tajomníkom Spoločnosti Oldenburgom sa pohádal a povedal, že s pomocou Oldenburga ukradol Huygens od Hooka myšlienku hodín so špirálovou pružinou. Jeho priateľ a životopisec Richard Waller v predslove k Hookeovej posmrtnej zbierke spisov napísal: „Jeho charakter bol melancholický, nedôverčivý a žiarlivý, čo sa v priebehu rokov stalo výraznejším.“ S. I. Vavilov píše:

V roku 1675 Newton poslal Spoločnosti svoje pojednanie s novým výskumom a úvahami o povahe svetla. Hooke na stretnutí uviedol, že všetko, čo je v traktáte cenné, je už dostupné v Hookovej predtým vydanej knihe Micrographia. V súkromných rozhovoroch obvinil Newtona z plagiátorstva: „Ukázal som, že pán Newton použil moje hypotézy o impulzoch a vlnách“ (z Hookovho denníka). Hooke spochybnil prioritu všetkých Newtonových objavov v oblasti optiky, okrem tých, s ktorými nesúhlasil. Oldenburg o týchto obvineniach okamžite informoval Newtona a ten ich považoval za narážky. Tentoraz bol konflikt uhasený a vedci si vymenili zmierovacie listy (1676). Od tohto momentu až do smrti Hooka (1703) však Newton nepublikoval žiadnu prácu o optike, hoci nazhromaždil obrovské množstvo materiálu, ktorý systematizoval v klasickej monografii Optika (1704).

Keď Newton pripravoval svoje Principia na vydanie, Hooke požadoval, aby Newton v predhovore stanovil Hookovu prioritu vzhľadom na gravitačný zákon. Newton oponoval, že Bulliald, Christopher Wren a samotný Newton dospeli k rovnakému vzorcu nezávisle a skôr ako Hooke. Vypukol konflikt, ktorý obom vedcom poriadne otrávil život. S. I. Vavilov píše:

V budúcnosti zostal Newtonov vzťah s Hooke napätý. Napríklad, keď Newton predstavil Spoločnosti nový dizajn sextantu, ktorý vynašiel, Hooke okamžite vyhlásil, že takéto zariadenie vynašiel pred viac ako 30 rokmi (hoci sextanty nikdy nepostavil). Napriek tomu si bol Newton vedomý vedeckej hodnoty Hookových objavov a vo svojej „Optike“ niekoľkokrát spomenul svojho už zosnulého protivníka.

Niekedy je Newton obvinený zo zničenia jediného Hookovho portrétu, ktorý bol kedysi uchovávaný v Kráľovskej spoločnosti. V prospech takéhoto obvinenia v skutočnosti neexistuje jediný dôkaz.

John Flamsteed, významný anglický astronóm, sa stretol s Newtonom v Cambridge (1670), keď bol Flamsteed ešte študentom a Newton bol majstrom. Avšak už v roku 1673, takmer súčasne s Newtonom, sa preslávil aj Flamsteed – vydal astronomické tabuľky vynikajúcej kvality, za čo ho kráľ poctil osobnou audienciou a titulom „kráľovský astronóm“. Okrem toho kráľ nariadil postaviť observatórium v ​​Greenwichi pri Londýne a preniesť ho do Flamsteedu. Kráľ však peniaze na vybavenie hvezdárne považoval za zbytočné výdavky a takmer všetky Flamsteedove príjmy išli na stavbu prístrojov a ekonomické potreby hvezdárne.

Spočiatku bol vzťah Newtona a Flamsteeda srdečný. Newton pripravoval druhé vydanie Principia a veľmi potreboval presné pozorovania Mesiaca, aby skonštruoval a (ako dúfal) potvrdil svoju teóriu jeho pohybu; v prvom vydaní bola teória pohybu Mesiaca a komét neuspokojivá. To bolo dôležité aj pre presadzovanie Newtonovej teórie gravitácie, ktorú karteziáni na kontinente ostro kritizovali. Flamsteed mu ochotne poskytol požadované údaje av roku 1694 Newton hrdo informoval Flamsteeda, že porovnanie vypočítaných a experimentálnych údajov ukázalo ich praktickú zhodu. V niektorých listoch Flamsteed naliehal na Newtona, aby v prípade použitia pozorovaní určil jemu, Flamsteedovi, prioritu; to sa primárne týkalo Halleyho, ktorého Flamsteed nemal rád a podozrieval ho z vedeckej nepoctivosti, no mohlo to znamenať aj nedôveru voči samotnému Newtonovi. V listoch Flamsteeda sa začína prejavovať odpor:

Začiatok otvoreného konfliktu bol položený listom od Flamsteeda, v ktorom ospravedlňujúco oznámil, že v niektorých údajoch poskytnutých Newtonovi objavil množstvo systematických chýb. To ohrozilo Newtonovu teóriu Mesiaca a prinútilo prerobiť výpočty a otriasla aj dôveryhodnosť zvyšku údajov. Newton, ktorý nezniesol nečestnosť, bol mimoriadne nahnevaný a dokonca mal podozrenie, že chyby úmyselne zaviedol Flamsteed.

V roku 1704 Newton navštívil Flamsteeda, ktorý v tom čase dostal nové, mimoriadne presné pozorovacie údaje, a požiadal ho, aby tieto údaje preniesol; na oplátku Newton prisľúbil pomoc Flamsteedovi pri vydaní jeho hlavného diela – katalógu veľkých hviezd. Flamsteed však začal hrať o čas z dvoch dôvodov: katalóg ešte nebol úplne pripravený a Newtonovi už neveril a bál sa, že ukradne svoje neoceniteľné postrehy. Flamsteed použil skúsené kalkulačky, ktoré mu boli poskytnuté, aby dokončil prácu na vypočítaní pozícií hviezd, zatiaľ čo Newton sa zaujímal predovšetkým o Mesiac, planéty a kométy. Napokon sa v roku 1706 začala tlačiť kniha, ale Flamsteed, ktorý trpel neznesiteľnou dnou a bol čoraz podozrievavejší, žiadal, aby Newton neotváral zapečatenú kópiu, kým nebude tlač dokončená; Newton, ktorý tieto údaje súrne potreboval, tento zákaz ignoroval a požadované hodnoty vypísal. Napätie rástlo. Flamsteed škandalizoval Newtona za pokus o osobné opravy chýb. Tlač knihy bola veľmi pomalá.

Kvôli finančným ťažkostiam Flamsteed nezaplatil členský poplatok a bol vylúčený z Kráľovskej spoločnosti; nový úder zasadila kráľovná, ktorá zrejme na žiadosť Newtona preniesla riadiace funkcie nad observatóriom na Spoločnosť. Newton dal Flamsteedovi ultimátum:

Newton sa tiež vyhrážal, že ďalšie zdržania sa budú považovať za neuposlúchnutie príkazov Jej Veličenstva. V marci 1710 Flamsteed po horlivých sťažnostiach na nespravodlivosť a intrigy svojich nepriateľov predsa len odovzdal posledné strany svojho katalógu a začiatkom roku 1712 vyšiel prvý zväzok s názvom „Nebeské dejiny“. Obsahoval všetky údaje, ktoré Newton potreboval, a o rok neskôr malo čoskoro vyjsť aj revidované vydanie Principia s oveľa presnejšou teóriou mesiaca. Pomstychtivý Newton nezahrnul Flamsteedovu vďačnosť do vydania a preškrtol všetky odkazy na neho, ktoré boli prítomné v prvom vydaní. V reakcii na to Flamsteed spálil všetkých nepredaných 300 kópií katalógu vo svojom krbe a začal pripravovať jeho druhé vydanie, tentoraz podľa vlastného vkusu. Zomrel v roku 1719, ale vďaka úsiliu jeho manželky a priateľov bolo toto pozoruhodné vydanie, pýcha anglickej astronómie, vydané v roku 1725.

Zo zachovaných dokumentov historici vedy zistili, že Newton objavil diferenciálny a integrálny počet už v rokoch 1665-1666, ale publikoval ho až v roku 1704. Leibniz vypracoval svoju verziu analýzy nezávisle (od roku 1675), hoci počiatočný impulz k jeho myšlienke pravdepodobne pochádzal z povestí, že Newton už mal takýto počet, ako aj vďaka vedeckým rozhovorom v Anglicku a korešpondencii s Newtonom. Na rozdiel od Newtona Leibniz svoju verziu okamžite publikoval a neskôr spolu s Jacobom a Johannom Bernoulliho široko propagoval tento prelomový objav v celej Európe. Väčšina vedcov na kontinente nepochybovala, že Leibniz objavil analýzu.

Poslúchajúc presvedčenie priateľov, ktorí sa odvolávali na jeho vlastenectvo, Newton v 2. knihe svojich „Princípov“ (1687) povedal:

Po objavení sa prvej podrobnej publikácie newtonovskej analýzy (matematický doplnok k "Optics", 1704) sa v Leibnizovom časopise "Acta eruditorum" objavil anonymný prehľad s urážlivými narážkami na Newtona. Recenzia jasne naznačila, že autorom nového kalkulu bol Leibniz. Sám Leibniz vehementne poprel, že by recenziu napísal on, no historikom sa podarilo nájsť koncept napísaný jeho rukopisom. Newton ignoroval Leibnizov článok, ale jeho študenti reagovali rozhorčene, po čom vypukla celoeurópska prioritná vojna, „najhanebnejšia hádka v celej histórii matematiky“.

31. januára 1713 Kráľovská spoločnosť dostala list od Leibniza, ktorý obsahoval zmierlivú formuláciu: súhlasí s tým, že Newton prišiel k analýze sám, „na všeobecných princípoch, ako sú tie naše“. Nahnevaný Newton požadoval vytvorenie medzinárodnej komisie na objasnenie priority. Komisia netrvala dlho: o mesiac a pol neskôr, po preštudovaní Newtonovej korešpondencie s Oldenburgom a inými dokumentmi, jednomyseľne uznala Newtonovu prioritu, navyše v znení, ktoré tentoraz urážalo Leibniza. Rozhodnutie komisie bolo vytlačené v zborníku Spoločnosti so všetkými podpornými dokumentmi. V reakcii na to bola Európa od leta 1713 zaplavená anonymnými brožúrami, ktoré obhajovali Leibnizovu prioritu a tvrdili, že „Newton si privlastňuje česť, ktorá patrí inému“. Brožúry tiež obvinili Newtona z krádeže výsledkov Hooka a Flamsteeda. Newtonovi priatelia zase obvinili samotného Leibniza z plagiátorstva; podľa nich sa Leibniz počas svojho pobytu v Londýne (1676) zoznámil s nepublikovanými prácami a listami Newtona v Kráľovskej spoločnosti, potom Leibniz publikoval tam vyjadrené myšlienky a vydával ich za svoje.

Vojna utíchla až v decembri 1716, keď abbé Conti informoval Newtona: "Leibniz je mŕtvy - spor sa skončil."

Vedecká činnosť

S Newtonovou prácou je spojená nová éra fyziky a matematiky. Dokončil tvorbu teoretickej fyziky, ktorú začal Galileo, založenú na jednej strane na experimentálnych údajoch a na druhej strane na kvantitatívnom a matematickom opise prírody. V matematike sa objavujú výkonné analytické metódy. Vo fyzike je hlavnou metódou štúdia prírody konštrukcia adekvátnych matematických modelov prírodných procesov a intenzívne štúdium týchto modelov so systematickým zapojením všetkej sily nového matematického aparátu. Nasledujúce storočia preukázali výnimočnú plodnosť tohto prístupu.

Filozofia a vedecká metóda

Newton rezolútne odmietol prístup Descarta a jeho prívržencov, karteziánov, populárnych na konci 17. storočia, ktorí pri konštrukcii vedeckej teórie nariaďovali najprv nájsť „pôvodné príčiny“ skúmaného javu s „pohľadom myseľ". V praxi tento prístup často viedol k pritiahnutým hypotézam o „látkach“ a „skrytých vlastnostiach“, ktoré nepodliehajú experimentálnemu overovaniu. Newton veril, že v „prírodnej filozofii“ (teda fyzike) sú prípustné len také predpoklady („princípy“, teraz uprednostňujú názov „zákony prírody“), ktoré priamo vyplývajú zo spoľahlivých experimentov, zovšeobecňujú ich výsledky; hypotézy nazval hypotézami, ktoré neboli dostatočne podložené experimentmi. „Všetko... čo nie je odvodené z javov, by sa malo nazývať hypotézou; hypotézy metafyzických, fyzikálnych, mechanických, skrytých vlastností nemajú v experimentálnej filozofii miesto. Príkladmi princípov sú gravitačný zákon a 3 zákony mechaniky v Prvkoch; slovo „princípy“ (Principia Mathematica, tradične prekladané ako „matematické princípy“) obsahuje aj názov jeho hlavnej knihy.

V liste Pardisovi Newton sformuloval „zlaté pravidlo vedy“:

Takýto prístup nielenže umiestnil špekulatívne fantázie mimo vedu (napríklad úvahy karteziánov o vlastnostiach „jemnohmotnosti“, údajne vysvetľujúcich elektromagnetické javy), ale bol flexibilnejší a plodnejší, pretože umožňoval matematické modelovanie javov, pre ktoré hlavné príčiny ešte neboli objavené. Stalo sa to s gravitáciou a teóriou svetla – ich povaha sa vyjasnila oveľa neskôr, čo neprekážalo úspešnému stáročnému aplikovaniu newtonovských modelov.

Slávna fráza „Nevymýšľam si hypotézy“ (lat. Hypotheses non fingo) samozrejme neznamená, že Newton podcenil dôležitosť hľadania „prvých príčin“, ak sú jednoznačne potvrdené skúsenosťou. Všeobecné princípy získané z experimentu a dôsledky z nich musia prejsť aj experimentálnym overením, ktoré môže viesť k úprave alebo aj zmene princípov. "Celá obtiažnosť fyziky... spočíva v rozpoznaní prírodných síl z javov pohybu a potom pomocou týchto síl na vysvetlenie ostatných javov."

Newton, podobne ako Galileo, veril, že mechanický pohyb je základom všetkých prírodných procesov:

Newton formuloval svoju vedeckú metódu vo svojej knihe Optika:

V 3. knihe „Počiatkov“ (počnúc 2. vydaním) umiestnil Newton množstvo metodických pravidiel namierených proti karteziánom; prvý z nich je variantom „Occamovej britvy“:

Newtonove mechanistické názory sa ukázali ako nesprávne – nie všetky prírodné javy sú výsledkom mechanického pohybu. Jeho vedecká metóda sa však vo vede etablovala. Moderná fyzika úspešne skúma a aplikuje javy, ktorých podstata ešte nie je objasnená (napríklad elementárne častice). Od Newtona sa prírodná veda rozvíja, pevne presvedčená, že svet je poznateľný, pretože príroda je usporiadaná podľa jednoduchých matematických princípov. Táto dôvera sa stala filozofickým základom pre grandiózny pokrok vedy a techniky.

Matematika

Newton urobil svoje prvé matematické objavy už v študentských rokoch: klasifikáciu algebraických kriviek 3. rádu (krivky 2. rádu študoval Fermat) a binomickú expanziu ľubovoľného (nie nevyhnutne celého) stupňa, z ktorého vychádza Newtonov začína teória nekonečných radov – nový a výkonný analytický nástroj. Newton považoval expanziu v sérii za hlavnú a všeobecnú metódu analýzy funkcií av tejto veci dosiahol vrchol majstrovstva. Používal rady na výpočet tabuliek, riešenie rovníc (vrátane diferenciálnych), štúdium správania funkcií. Newtonovi sa podarilo získať rozklad pre všetky funkcie, ktoré boli v tom čase štandardné.

Newton vyvinul diferenciálny a integrálny počet súčasne s G. Leibnizom (o niečo skôr) a nezávisle od neho. Pred Newtonom neboli akcie s infinitesimálami spojené do jedinej teórie a mali povahu rôznych vtipných trikov (pozri Metóda nedeliteľných). Vytvorenie systémovej matematickej analýzy redukuje riešenie príslušných problémov do značnej miery na technickú úroveň. Objavil sa komplex pojmov, operácií a symbolov, ktoré sa stali východiskovým základom pre ďalší rozvoj matematiky. Nasledujúce, 18. storočie, bolo storočím rýchleho a mimoriadne úspešného rozvoja analytických metód.

Možno Newton prišiel k myšlienke analýzy prostredníctvom rozdielových metód, ktoré študoval rozsiahlo a hlboko. Je pravda, že Newton vo svojich „Princípoch“ takmer nepoužíval infinitezimály, pridŕžal sa starodávnych (geometrických) metód dôkazu, ale v iných dielach ich používal voľne.

Východiskovým bodom pre diferenciálny a integrálny počet bola práca Cavalieriho a najmä Fermata, ktorí už vedeli (pre algebraické krivky) kresliť dotyčnice, nájsť extrémy, inflexné body a zakrivenie krivky a vypočítať plochu jej segmentu. . Z ďalších predchodcov sám Newton menoval Wallis, Barrow a škótsky vedec James Gregory. Ešte neexistoval koncept funkcie, všetky krivky interpretoval kinematicky ako trajektórie pohybujúceho sa bodu.

Už ako študent si Newton uvedomil, že diferenciácia a integrácia sú vzájomne inverzné operácie. Táto základná teoréma analýzy už bola viac-menej jasne načrtnutá v prácach Torricelliho, Gregoryho a Barrowa, ale iba Newton si uvedomil, že na tomto základe možno získať nielen individuálne objavy, ale aj silný systémový kalkul, podobný algebre, s jasným pravidlá a obrovské možnosti.

Takmer 30 rokov sa Newton nestaral o zverejnenie svojej verzie analýzy, hoci v listoch (najmä Leibnizovi) ochotne zdieľa veľa z toho, čo dosiahol. Medzitým bola Leibnizova verzia od roku 1676 široko a otvorene distribuovaná po celej Európe. Až v roku 1693 sa objavila prvá prezentácia Newtonovej verzie – vo forme dodatku k Wallisovmu Pojednaniu o algebre. Musíme uznať, že Newtonova terminológia a symbolika sú v porovnaní s Leibnizovou dosť neobratné: flux (derivát), fluent (primitívny), moment veľkosti (diferenciál) atď. (toto písmeno však v rovnakom zmysle používal už skôr Gregor) a dokonca aj bodku nad písmenom ako symbol časovej derivácie.

Newton publikoval pomerne úplný výklad princípov analýzy až v diele „O kvadratúre kriviek“ (1704), pripojenom k ​​jeho monografii „Optika“. Takmer všetok prezentovaný materiál bol pripravený už v 70. až 80. rokoch 17. storočia, ale až teraz Gregory a Halley presvedčili Newtona, aby zverejnil prácu, ktorá sa po 40 rokoch stala prvou Newtonovou publikovanou prácou o analýze. Tu sa objavujú Newtonove deriváty vyšších rádov, nachádzajú sa hodnoty integrálov rôznych racionálnych a iracionálnych funkcií, sú uvedené príklady riešenia diferenciálnych rovníc 1.

V roku 1707 bola vydaná kniha „Univerzálna aritmetika“. Predstavuje rôzne numerické metódy. Newton vždy venoval veľkú pozornosť približnému riešeniu rovníc. Slávna Newtonova metóda umožnila nájsť korene rovníc s predtým nemysliteľnou rýchlosťou a presnosťou (publikované v Algebre od Wallisa, 1685). Modernú formu Newtonovej iteračnej metódy dal Joseph Raphson (1690).

V roku 1711, po 40 rokoch, konečne vyšla „Analýza pomocou rovníc s nekonečným počtom členov“. V tejto práci Newton skúma algebraické aj „mechanické“ krivky (cykloida, kvadratrix) s rovnakou ľahkosťou. Existujú parciálne deriváty. V tom istom roku bola publikovaná „Method of Differences“, kde Newton navrhol interpolačný vzorec na prechod cez (n + 1) danými bodmi s rovnako vzdialenými alebo nerovnomerne rozmiestnenými úsečkami polynómu n-tého rádu. Toto je rozdielový analóg Taylorovho vzorca.

V roku 1736 bola posmrtne publikovaná záverečná práca „Metóda tokov a nekonečných radov“, výrazne pokročilá v porovnaní s „Analýzou podľa rovníc“. Uvádza množstvo príkladov hľadania extrémov, dotyčníc a normál, výpočtov polomerov a stredov krivosti v karteziánskych a polárnych súradniciach, hľadania inflexných bodov atď. V tej istej práci sa robili kvadratúry a rektifikácie rôznych kriviek.

Je potrebné poznamenať, že Newton nielenže rozvinul analýzu celkom úplne, ale tiež sa pokúsil dôsledne zdôvodniť jej princípy. Ak sa Leibniz priklonil k myšlienke skutočných infinitezimálov, potom Newton navrhol (v Elementoch) všeobecnú teóriu prechodov k hranici, ktorú trochu ozdobne nazval „metóda prvého a posledného pomeru“. Používa sa moderný termín „limit“ (lat. limes), hoci neexistuje žiadny zrozumiteľný opis podstaty tohto pojmu, ktorý by implikoval intuitívne pochopenie. Teória limitov je uvedená v 11 lemách knihy I „Začiatky“; jedna lemma je aj v knihe II. Neexistuje žiadna aritmetika limitov, neexistuje dôkaz o jedinečnosti limity, nebola odhalená jej súvislosť s infinitezimálami. Newton však správne poukazuje na to, že tento prístup je prísnejší ako „hrubá“ metóda nedeliteľných. Napriek tomu, v knihe II, zavedením „momentov“ (diferenciálov), Newton opäť zamieňa túto záležitosť, v skutočnosti ich považuje za skutočné infinitezimály.

Je pozoruhodné, že Newton sa vôbec nezaujímal o teóriu čísel. Fyzika mu bola zrejme oveľa bližšia ako matematika.

mechanika

Newtonovou zásluhou je vyriešenie dvoch základných problémov.

• Vytvorenie axiomatického základu pre mechaniku, čím sa táto veda vlastne preniesla do kategórie rigoróznych matematických teórií.
• Vytváranie dynamiky spájajúcej správanie tela s charakteristikami vonkajších vplyvov naň (síl).

Navyše Newton konečne pochoval myšlienku, ktorá sa udomácnila už v staroveku, že zákony pohybu pozemských a nebeských telies sú úplne odlišné. V jeho modeli sveta je celý vesmír podriadený jednotným zákonom, ktoré umožňujú matematickú formuláciu.

Newtonova axiomatika pozostávala z troch zákonov, ktoré on sám sformuloval v nasledovnej podobe.

Prvý zákon (zákon zotrvačnosti) v menej jasnej podobe zverejnil Galileo. Treba si uvedomiť, že Galileo umožňoval voľný pohyb nielen po priamke, ale aj po kruhu (zrejme z astronomických dôvodov). Galileo sformuloval aj najdôležitejší princíp relativity, ktorý Newton do svojej axiomatiky nezahrnul, pretože pre mechanické procesy je tento princíp priamym dôsledkom rovníc dynamiky (dôsledok V v Elementoch). Navyše Newton považoval priestor a čas za absolútne pojmy, spoločné pre celý Vesmír a jasne to naznačil vo svojich Elementoch.

Newton tiež presne definoval také fyzikálne pojmy ako hybnosť (nie celkom jasne používaná Descartom) a sila. Do fyziky zaviedol pojem hmotnosti ako mieru zotrvačnosti a zároveň gravitačných vlastností. Predtým fyzici používali koncept hmotnosti, ale hmotnosť telesa nezávisí len od samotného telesa, ale aj od jeho prostredia (napríklad od vzdialenosti od stredu Zeme), takže nová, invariantná charakteristika bola potrebné.

Euler a Lagrange dokončili matematizáciu mechaniky.

gravitácia

Samotná myšlienka univerzálnej gravitačnej sily bola opakovane vyjadrená ešte pred Newtonom. Skôr o tom uvažovali Epicurus, Gassendi, Kepler, Borelli, Descartes, Roberval, Huygens a ďalší. Kepler veril, že gravitácia je nepriamo úmerná vzdialenosti od Slnka a rozprestiera sa iba v rovine ekliptiky; Descartes to považoval za výsledok vírov v éteri. Existovali však odhady so správnou závislosťou od vzdialenosti; Newton spomína Bullialda, Wren a Hooke v The Elements. Pred Newtonom však nikto nedokázal jasne a matematicky presvedčivo prepojiť zákon gravitácie (sila nepriamo úmerná štvorcu vzdialenosti) a zákony pohybu planét (Keplerove zákony). Až s prácami Newtona sa začína veda o dynamike, vrátane jej aplikácie na pohyb nebeských telies.

• gravitačný zákon;
• pohybový zákon (2. Newtonov zákon);
• systém metód matematického výskumu (matematická analýza).

Celkovo táto triáda postačuje na úplné preskúmanie najzložitejších pohybov nebeských telies, čím sa vytvárajú základy nebeskej mechaniky. Pred Einsteinom neboli potrebné žiadne zásadné úpravy tohto modelu, hoci sa ukázalo, že matematický aparát je potrebné výrazne rozvinúť.

Prvým argumentom v prospech Newtonovho modelu bolo dôsledné odvodenie Keplerovych empirických zákonov na jeho základe. Ďalším krokom bola teória pohybu komét a Mesiaca, uvedená v "Princípoch". Neskôr boli pomocou newtonovskej gravitácie s vysokou presnosťou vysvetlené všetky pozorované pohyby nebeských telies; toto je veľká zásluha Eulera, Clairauta a Laplacea, ktorí na to vyvinuli poruchovú teóriu. Základ tejto teórie položil Newton, ktorý analyzoval pohyb Mesiaca pomocou svojej obvyklej metódy sériovej expanzie; na tejto ceste objavil príčiny vtedy známych nepravidelností (nerovností) v pohybe Mesiaca.

Gravitačný zákon umožnil vyriešiť nielen problémy nebeskej mechaniky, ale aj množstvo fyzikálnych a astrofyzikálnych problémov. Newton poskytol metódu na určenie hmotnosti Slnka a planét. Objavil príčinu prílivu a odlivu: príťažlivosť mesiaca (aj Galileo považoval príliv a odliv za odstredivý efekt). Okrem toho po spracovaní dlhodobých údajov o výške prílivu a odlivu vypočítal hmotnosť Mesiaca s dobrou presnosťou. Ďalším dôsledkom gravitácie bola precesia zemskej osi. Newton zistil, že v dôsledku sploštenosti Zeme na póloch sa zemská os neustále pomaly posúva s periódou 26 000 rokov pod vplyvom príťažlivosti Mesiaca a Slnka. Staroveký problém „predpokladu rovnodenností“ (prvý si ho všimol Hipparchos) teda našiel vedecké vysvetlenie.

Newtonova teória gravitácie vyvolala mnoho rokov diskusií a kritiky konceptu dlhého dosahu, ktorý sa v nej prijal. Vynikajúce úspechy nebeskej mechaniky v 18. storočí však potvrdili názor o primeranosti newtonovského modelu. Prvé pozorované odchýlky od Newtonovej teórie v astronómii (posunutie perihélia Merkúra) boli objavené až o 200 rokov neskôr. Čoskoro tieto odchýlky vysvetlila všeobecná teória relativity (GR); Newtonovská teória sa ukázala ako jej približná verzia. Všeobecná relativita naplnila teóriu gravitácie aj fyzikálnym obsahom, naznačila materiálneho nositeľa sily príťažlivosti – metriku časopriestoru a umožnila zbaviť sa interakcie na veľké vzdialenosti.

Optika a teória svetla

Newton vlastní zásadné objavy v starovekej vede o optike. Zostrojil prvý zrkadlový ďalekohľad (reflektor), v ktorom na rozdiel od čisto šošovkových ďalekohľadov nebola žiadna chromatická aberácia. Podrobne študoval aj rozptyl svetla, ukázal, že biele svetlo sa vplyvom rôzneho lomu lúčov rôznych farieb pri prechode hranolom rozkladá na farby dúhy a položil základy správnej teórie farieb. Newton vytvoril matematickú teóriu interferenčných prstencov objavených Hookeom, ktoré sa odvtedy nazývajú "Newtonove prstene". V liste Flamsteedovi predložil podrobnú teóriu astronomickej refrakcie. Jeho hlavným úspechom je však vytvorenie základov fyzikálnej (nielen geometrickej) optiky ako vedy a rozvoj jej matematického základu, premena teórie svetla z nesystematického súboru faktov na vedu s bohatými kvalitatívnymi a kvantitatívnymi obsah, experimentálne dobre podložené. Newtonove optické experimenty sa na desaťročia stali modelom hlbokého fyzikálneho výskumu.

Počas tohto obdobia existovalo veľa špekulatívnych teórií svetla a farieb; bojovalo najmä uhol pohľadu Aristotela („rôzne farby sú zmesou svetla a tmy v rôznych pomeroch“) a Descarta („rôzne farby vznikajú, keď sa častice svetla otáčajú rôznou rýchlosťou“). Hooke vo svojom diele Micrographia (1665) ponúkol variant aristotelovských názorov. Mnohí verili, že farba nie je atribútom svetla, ale osvetleného objektu. Všeobecné rozpory zhoršila kaskáda objavov 17. storočia: difrakcia (1665, Grimaldi), interferencia (1665, Hooke), dvojitá refrakcia (1670, Erasmus Bartholin, študoval Huygens), odhad rýchlosti svetla (1675, Römer). Neexistovala žiadna teória svetla kompatibilná so všetkými týmito faktami.

Newton vo svojom prejave pred Kráľovskou spoločnosťou vyvrátil Aristotela aj Descarta a presvedčivo dokázal, že biele svetlo nie je primárne, ale pozostáva z farebných zložiek s rôznymi uhlami lomu. Tieto komponenty sú primárne - Newton nedokázal zmeniť ich farbu žiadnymi trikmi. Subjektívny vnem farby tak dostal pevný objektívny základ – index lomu.

V roku 1689 Newton prestal publikovať v oblasti optiky (hoci vo výskume pokračoval) – podľa všeobecnej legendy sa zaprisahal, že počas Hookovho života nebude v tejto oblasti nič publikovať. V každom prípade v roku 1704, rok po Hookovej smrti, vyšla monografia „Optika“ (v angličtine). Predslov k nej obsahuje jasný náznak konfliktu s Hookeom: "Nechcem byť zatiahnutý do sporov o rôznych otázkach, oddialil som túto publikáciu a odložil by som ju ešte viac, keby nie vytrvalosť mojich priateľov." Počas života autora prešla „Optika“, podobne ako „Začiatky“, tromi vydaniami (1704, 1717, 1721) a mnohými prekladmi, vrátane troch v latinčine.

• Kniha prvá: princípy geometrickej optiky, doktrína rozptylu svetla a zloženie bielej farby s rôznymi aplikáciami, vrátane teórie dúhy.
• Kniha druhá: interferencia svetla v tenkých platniach.
• Kniha tretia: difrakcia a polarizácia svetla.

Historici rozlišujú dve skupiny vtedajších hypotéz o povahe svetla.

• Emisie (korpuskulárne): svetlo pozostáva z malých častíc (teliesok) vyžarovaných svietiacim telesom. Tento názor podporovala priamosť šírenia svetla, na ktorej je založená geometrická optika, no difrakcia a interferencia do tejto teórie príliš nezapadali.
• Vlna: svetlo je vlna v neviditeľnom svetovom éteri. Newtonovi odporcovia (Hooke, Huygens) sú často označovaní za zástancov vlnovej teórie, no treba si uvedomiť, že vlnu chápali nie ako periodické kmitanie, ako v modernej teórii, ale ako jeden impulz; z tohto dôvodu ich vysvetlenia svetelných javov neboli príliš hodnoverné a nemohli konkurovať Newtonovmu (Huygens sa dokonca pokúšal vyvrátiť difrakciu). Vyvinutá vlnová optika sa objavila až začiatkom 19. storočia.

Newton je často považovaný za zástancu korpuskulárnej teórie svetla; v skutočnosti, ako inak, „nevymýšľal hypotézy“ a ochotne pripustil, že svetlo môže byť spojené aj s vlnami v éteri. V pojednaní predloženom Kráľovskej spoločnosti v roku 1675 píše, že svetlo nemôže byť len vibráciami éteru, odvtedy sa napríklad môže šíriť pozdĺž zakrivenej trubice, ako to robí zvuk. Na druhej strane však naznačuje, že šírenie svetla vyvoláva vibrácie v éteri, čo vedie k difrakcii a iným vlnovým efektom. V podstate Newton, jasne vedomý si výhod a nevýhod oboch prístupov, predkladá kompromisnú, korpuskulárnu vlnovú teóriu svetla. Newton vo svojich prácach podrobne opísal matematický model svetelných javov, pričom ponechal bokom otázku fyzického nosiča svetla: „Moje učenie o lomu svetla a farieb spočíva výlučne v stanovení určitých vlastností svetla bez akýchkoľvek hypotéz o jeho pôvode. .“ Vlnová optika, keď sa objavila, nezavrhla Newtonove modely, ale pohltila ich a rozšírila na nový základ.

Napriek tomu, že nemal rád hypotézy, Newton umiestnil na koniec Optiky zoznam nevyriešených problémov a možných odpovedí na ne. Počas týchto rokov si to však už mohol dovoliť – Newtonova autorita po „Princípe“ sa stala nespochybniteľnou a len málo ľudí sa odvážilo obťažovať ho námietkami. Niekoľko hypotéz sa ukázalo ako prorocké. Konkrétne Newton predpovedal:

• vychýlenie svetla v gravitačnom poli;
• fenomén polarizácie svetla;
• vzájomná premena svetla a hmoty.

Ďalšie práce z fyziky

Newton vlastní prvý záver rýchlosti zvuku v plyne na základe Boyle-Mariotteho zákona. Objavil zákon viskózneho trenia a hydrodynamickej kompresie prúdu. V Živloch vyslovil a argumentoval správnym predpokladom, že kométa má pevné jadro, ktorého vyparovaním sa vplyvom slnečného tepla vytvorí rozsiahly chvost, smerujúci vždy opačným smerom ako Slnko.

Newton predpovedal, že Zem bude sploštená na póloch, odhadoval to na približne 1:230. Newton zároveň použil na opis Zeme model homogénnej tekutiny, aplikoval zákon univerzálnej gravitácie a zohľadnil odstredivú silu. V tom istom čase podobné výpočty vykonal Huygens, ktorý neveril v ďalekonosnú gravitačnú silu a k problému pristupoval čisto kinematicky. V súlade s tým Huygens predpovedal viac ako polovicu kontrakcie ako Newton, 1:576. Navyše Cassini a ďalší karteziáni tvrdili, že Zem nie je stlačená, ale vypuklá na póloch ako citrón. Následne, aj keď nie hneď (prvé merania boli nepresné), priame merania (Clero, 1743) potvrdili Newtonovu správnosť; skutočná kompresia je 1:298. Dôvodom rozdielu tejto hodnoty od hodnoty navrhnutej Newtonom smerom k Huygensovi je, že model homogénnej tekutiny stále nie je celkom presný (hustota sa výrazne zvyšuje s hĺbkou). Presnejšia teória, výslovne zohľadňujúca závislosť hustoty od hĺbky, bola vyvinutá až v 19. storočí.

Študenti

Presne povedané, Newton nemal žiadnych priamych študentov. Na jeho knihách a komunikácii s ním však vyrástla celá generácia anglických vedcov, takže sa sami považovali za študentov Newtona. Medzi najznámejšie patria:

• Edmund Halley
• Roger Coates
• Colin Maclaurin
• Abraham de Moivre
• James Stirling
• Brooke Taylorová

Ostatné oblasti činnosti

Chémia a alchýmia

Súbežne s výskumom, ktorý položil základy súčasnej vedeckej (fyzikálnej a matematickej) tradície, venoval Newton (podobne ako mnohí jeho kolegovia) veľa času alchýmii, ale aj teológii. Knihy o alchýmii tvorili desatinu jeho knižnice. Nepublikoval žiadne práce o chémii ani alchýmii a jediným známym výsledkom tejto dlhoročnej záľuby bola vážna otrava Newtona v roku 1691. Počas exhumácie Newtonovho tela sa v jeho tele našli nebezpečné hladiny ortuti.

Stukeley pripomína, že Newton napísal pojednanie o chémii, „vysvetľujúce princípy tohto tajomného umenia na základe experimentálnych a matematických dôkazov“, ale rukopis nanešťastie zhorel pri požiari a Newton sa ho nepokúsil obnoviť. Dochované listy a poznámky naznačujú, že Newton uvažoval o možnosti nejakého zjednotenia zákonov fyziky a chémie do jedného systému sveta; na záver Optiky položil na túto tému niekoľko hypotéz.

B. G. Kuznecov sa domnieva, že Newtonove alchymistické štúdie boli pokusmi odhaliť atomistickú štruktúru hmoty a iných druhov hmoty (napríklad svetlo, teplo, magnetizmus):

Tento predpoklad potvrdzuje aj výrok samotného Newtona: „Alchýmia sa nezaoberá kovmi, ako sa neznalý domnieva. Táto filozofia nie je jednou z tých, ktoré slúžia márnosti a podvodu, ale slúži skôr na úžitok a vzdelávanie, navyše tu ide hlavne o poznanie Boha.

teológie

Newton ako hlboko veriaci človek zvažoval Bibliu (ako všetko na svete) z racionalistickej pozície. S týmto prístupom zrejme súvisí aj Newtonovo odmietanie Božej Trojice. Väčšina historikov verí, že Newton, ktorý dlhé roky pôsobil na Trinity College, sám v Trojicu neveril. Učenci jeho teologických spisov zistili, že Newtonove náboženské názory boli blízke heretickému arianizmu (pozri Newtonov článok „Historické sledovanie dvoch pozoruhodných skazení Svätého písma“).

Miera blízkosti Newtonových názorov k rôznym cirkvou odsúdeným herézam sa odhaduje rôzne. Nemecký historik Fiesenmeier navrhol, aby Newton prijal Trojicu, ale bližšie jej východnému, pravoslávnemu chápaniu. Americký historik Stephen Snobelen s odvolaním sa na množstvo dokumentárnych dôkazov dôrazne odmietol tento názor a pripísal Newtona Sociniánom.

Navonok však Newton zostal verný zavedenej anglikánskej cirkvi. Mal na to dobrý dôvod: Zákon o potláčaní rúhania a vulgárnosti z roku 1698 za odmietnutie ktorejkoľvek z osôb Najsvätejšej Trojice znamenal stratu občianskych práv a opakovanie tohto zločinu - väzenie. Napríklad Newtonovmu priateľovi Williamovi Whistonovi odobrali profesúru a v roku 1710 ho vylúčili z Cambridgeskej univerzity za svoje tvrdenia, že arianizmus bol náboženstvom ranej cirkvi. Avšak v listoch rovnako zmýšľajúcim ľuďom (Locke, Halley atď.) bol Newton celkom úprimný. Okrem antitrinitarizmu vidno v Newtonovom náboženskom svetonázore aj prvky deizmu. Newton veril v hmotnú prítomnosť Boha v každom bode vo vesmíre a nazval priestor "senzorium Boha" (lat. sensorium Dei).

Newton publikoval (čiastočne) výsledky svojich teologických výskumov neskoro v živote, ale začali oveľa skôr, najneskôr v roku 1673. Newton navrhol svoju verziu biblickej chronológie, zanechal prácu o biblickej hermeneutike a napísal komentár k Apokalypse. Študoval hebrejčinu, študoval Bibliu podľa vedeckej metódy, na podloženie svojho názoru používal astronomické výpočty súvisiace so zatmením Slnka, lingvistické analýzy atď.. Podľa jeho výpočtov koniec sveta nenastane skôr ako 2060.

Newtonove teologické rukopisy sú teraz uložené v Jeruzaleme, v Národnej knižnici.

hodnotenia

Nápis na Newtonovom hrobe znie:

Socha postavená Newtonovi v roku 1755 na Trinity College je popísaná veršami od Lucretia:

Sám Newton hodnotil svoje úspechy skromnejšie:

Lagrange povedal: "Newton bol najšťastnejší zo smrteľníkov, pretože existuje len jeden vesmír a Newton objavil jeho zákony."

Stará ruská výslovnosť Newtonovho priezviska je „Nevton“. Spolu s Platónom ho s úctou spomína M. V. Lomonosov vo svojich básňach:

Podľa A. Einsteina, „Newton bol prvý, kto sa pokúsil sformulovať základné zákony, ktoré s vysokou mierou úplnosti a presnosti určujú časový priebeh širokej triedy procesov v prírode“ a „... mal hlboký a silný vplyv na celý svetonázor ako celok prostredníctvom jeho diel.“

Pomenovaný po Newtonovi:

• jednotka sily v sústave SI;
• veľa vedeckých zákonov, teorémov a konceptov, pozri Zoznam objektov pomenovaných po Isaacovi Newtonovi;
• krátery na Mesiaci a Marse.

• Na prelome rokov 1942-1943, počas najdramatickejších dní bitky o Stalingrad, sa v ZSSR hojne oslavovalo 300. výročie Newtona. Vyšiel zborník článkov a životopisná kniha S. I. Vavilova. Ako prejav vďaky sovietskemu ľudu darovala Kráľovská spoločnosť Veľkej Británie Akadémii vied ZSSR vzácnu kópiu prvého vydania Newtonovej Principia Mathematica (1687) a návrh Newtonovho listu Alexandrovi Menšikovovi, ktorý informoval druhého o svojom zvolení za člena Kráľovskej spoločnosti v Londýne.
• Je rozšírená legenda, že Newton urobil dve diery vo svojich dverách – jednu väčšiu, druhú menšiu, aby sa jeho dve mačky, veľká a malá, dostali do domu samy. V skutočnosti Newton nikdy choval mačky alebo iné domáce zvieratá.
• Niekedy sa Newtonovi pripisuje záujem o astrológiu. Ak bol, rýchlo to vystriedalo sklamanie.

Zborník

• "Nová teória svetla a farieb", 1672 (oznámenie Kráľovskej spoločnosti)
• "Pohyb telies na obežnej dráhe" (lat. De Motu Corporum in Gyrum), 1684
• "Matematické princípy prírodnej filozofie" (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), 1687
• Optika alebo pojednanie o odrazoch, lomoch, ohyboch a farbách svetla, 1704
  • „O kvadratúre kriviek“ (lat. Tractatus de quadratura curvarum), doplnok k „Optike“
  • "Vyčíslenie línií tretieho rádu" (lat. Enumeratio linearum tertii ordinis), dodatok "Optika"
• "Univerzálna aritmetika" (lat. Arithmetica Universalis), 1707
• "Analýza pomocou rovníc s nekonečným počtom členov" (lat. De analysi per aequationes numero terminorum infinitas), 1711
• "Metóda rozdielov", 1711

Publikované posmrtne

• Optické prednášky, 1728
• "Systém sveta" (lat. De mundi systemate), 1728
• Chronológia starovekých kráľovstiev, 1728
• „Poznámky ku knihe proroka Daniela a Apokalypse sv. Jána (Angl. Observations Upon the Prophecies of Daniel and the Apocalypse of St. John), 1733, napísaná okolo roku 1690
• Method of Fluxions (lat. Methodus fluxionum, angl. Method of Fluxions), 1736, napísané 1671
• Historický popis dvoch významných skazení Písma, 1754, napísaný 1690

Kanonické vydania

Klasické kompletné vydanie Newtonových diel v 5 zväzkoch v pôvodnom jazyku:

• Isaac Newtoni. Opera je existujúca omnia. - Commentariis illustravit Samuel Horsley. - Londýn, 1779-1785.

Vybraná korešpondencia v 7 zväzkoch:

• Turnbull, H. W. (ed.), Korešpondencia Sira Isaaca Newtona. - Cambridge: Cambr. Univ. Tlač, 1959-1977.

Preklady do ruštiny

• Newton I. Poznámky ku knihe proroka Daniela a apokalypse sv. John. - Petrohrad: Nový čas, 1915.
• Newton I. Opravená chronológia starovekých kráľovstiev. - M.: RIMIS, 2007. - 656 s. - ISBN 5-9650-0034-0