과학자 아이작 뉴턴의 간략한 전기. 위대한 수학자 아이작 뉴턴: 자연 철학 원리 창시자의 전기

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소개

전기

과학적 발견

수학

역학

천문학

결론

서지

소개

이 주제의 관련성은 뉴턴의 작업과 그의 세계 시스템을 통해 고전 물리학이 얼굴을 취한다는 사실에 있습니다. 그는 물리학과 수학 발전의 새로운 시대의 시작을 알렸습니다.

뉴턴은 한편으로는 실험 데이터와 다른 한편으로는 자연에 대한 양적, 수학적 설명을 바탕으로 갈릴레오가 시작한 이론 물리학의 창조를 완성했습니다. 강력한 분석 방법이 수학에서 등장하고 있습니다. 물리학에서 자연을 연구하는 주요 방법은 자연 과정에 대한 적절한 수학적 모델을 구축하고 새로운 수학적 장치의 모든 기능을 체계적으로 사용하여 이러한 모델을 집중적으로 연구하는 것입니다.

그의 가장 중요한 업적은 과학 분야인 역학의 기초를 놓은 운동 법칙입니다. 그는 만유인력의 법칙을 발견하고 미적분학(미분과 적분)을 개발했는데, 이는 그 이후로 물리학자와 수학자에게 중요한 도구가 되었습니다. 뉴턴은 최초의 반사 망원경을 만들었고 프리즘을 사용하여 빛을 스펙트럼 색상으로 분리한 최초의 사람이었습니다. 그는 또한 열 현상, 음향 및 액체의 거동을 연구했습니다. 힘의 단위인 뉴턴은 그의 이름을 따서 명명되었습니다.

뉴턴은 또한 현재의 신학적인 문제들을 다루면서 정확한 방법론적 이론을 발전시켰습니다. 뉴턴의 사상을 올바르게 이해하지 못하면 영국 경험주의의 상당 부분이나 계몽주의, 특히 프랑스 또는 칸트 자신을 완전히 이해할 수 없습니다. 실제로, "경험"에 의해 제한되고 통제되는 영국 경험주의자들의 "정신"은 더 이상 실체의 세계에서 자유롭게 그리고 마음대로 움직일 수 없는 것이 뉴턴의 "정신"입니다.

이러한 모든 발견은 현대인들이 다양한 과학 분야에서 널리 사용하고 있다는 점을 인정해야 합니다.

이 에세이의 목적은 아이작 뉴턴의 발견과 그가 공식화한 세계의 기계론적 그림을 분석하는 것입니다.

이 목표를 달성하기 위해 나는 다음과 같은 과제를 지속적으로 해결합니다.

2. 뉴턴의 삶과 작품을 생각해 보세요

내가 거인의 어깨 위에 섰기 때문이다"

I. 뉴턴

영국의 수학자이자 자연과학자, 기계공, 천문학자, 물리학자이자 고전 물리학의 창시자인 아이작 뉴턴(Isaac Newton)은 1642년 크리스마스(새로운 스타일-1643년 1월 4일)에 링컨셔의 울스토프(Woolsthorpe) 마을에서 태어났습니다.

가난한 농부였던 아이작 뉴턴의 아버지는 아들이 태어나기 몇 달 전에 세상을 떠났기 때문에 어린 시절 아이작은 친척들의 보살핌을 받았습니다. Isaac Newton은 할머니로부터 초기 교육과 양육을 받은 후 Grantham의 마을 학교에서 공부했습니다.

어렸을 때 그는 기계 장난감, 물방앗간 모형, 연 만들기를 좋아했습니다. 나중에 그는 거울, 프리즘 및 렌즈의 훌륭한 분쇄기가되었습니다.

1661년 뉴턴은 케임브리지 대학교 트리니티 칼리지의 가난한 학생들을 위한 자리를 맡았습니다. 1665년 뉴턴은 학사 학위를 받았습니다. 영국을 휩쓴 전염병의 공포를 피해 뉴턴은 고향인 울스소프(Woolsthorpe)로 2년 동안 떠났습니다. 여기서 그는 적극적이고 매우 유익하게 일합니다. 뉴턴은 1665년과 1666년이라는 두 번의 전염병 해를 자신의 창조력이 전성기를 누린 시기로 여겼습니다. 여기 그의 집 창문 아래에서 유명한 사과나무가 자랐습니다. 뉴턴의 만유인력 발견은 나무에서 사과가 예기치 않게 떨어져서 촉발되었다는 이야기가 널리 알려져 있습니다. 그러나 다른 과학자들도 물체가 떨어지는 것을 보고 그것을 설명하려고 노력했습니다. 그러나 뉴턴 이전에는 누구도 이것을 할 수 없었습니다. 그는 왜 사과는 항상 옆으로 떨어지지 않고 곧바로 땅에 떨어지는지 생각했습니다. 그는 젊었을 때 처음으로 이 문제에 대해 생각했지만, 불과 20년 후에 그 해결책을 발표했습니다. 뉴턴의 발견은 우연이 아니었습니다. 그는 자신의 결론에 대해 오랫동안 생각하고 정확성과 정확성을 절대적으로 확신할 때만 발표했습니다. 뉴턴은 떨어지는 사과, 던진 돌, 달, 행성의 운동이 모든 물체 사이에 작용하는 일반적인 끌어당김의 법칙을 따른다는 사실을 확립했습니다. 이 법칙은 여전히 ​​모든 천문학적 계산의 기초로 남아 있습니다. 그것의 도움으로 과학자들은 일식을 정확하게 예측하고 우주선의 궤적을 계산합니다.

또한 Woolsthorpe에서는 뉴턴의 유명한 광학 실험이 시작되었고 미분 및 적분 미적분학의 시작인 "유속 방법"이 탄생했습니다.

1668년에 뉴턴은 석사 학위를 받고 대학에서 그의 스승인 유명한 수학자 배로(Barrow)를 대신하기 시작했습니다. 이때 뉴턴은 물리학자로서 명성을 얻고 있었습니다.

거울을 연마하는 기술은 별이 빛나는 하늘을 관찰하기 위해 망원경을 제조하는 동안 뉴턴에게 특히 유용했습니다. 1668년에 그는 자신의 첫 번째 반사 망원경을 직접 만들었습니다. 그는 영국 전체의 자부심이 되었습니다. 뉴턴 자신도 이 발명품을 높이 평가하여 런던 왕립학회의 회원이 될 수 있었습니다. 뉴턴은 개선된 버전의 망원경을 찰스 2세에게 선물로 보냈습니다.

뉴턴은 다양한 광학 기기를 수집하여 실험실에서 실험을 수행했습니다. 이러한 실험 덕분에 뉴턴은 스펙트럼의 다양한 색상의 기원을 이해하고 자연의 풍부한 색상을 정확하게 설명하는 최초의 과학자가 되었습니다. 이 설명은 너무 새롭고 예상치 못한 것이라서 당시의 가장 위대한 과학자들조차도 그것을 즉시 이해하지 못했고 수년 동안 뉴턴과 치열한 논쟁을 벌였습니다.

1669년 Barrow는 그에게 대학의 Lucasian 교수직을 맡겼고, 그때부터 수년 동안 Newton은 캠브리지 대학에서 수학과 광학을 강의했습니다.

물리학과 수학은 항상 서로 도움이 됩니다. 뉴턴은 물리학이 수학 없이는 할 수 없다는 것을 완벽하게 이해했으며, 이제 모든 물리학자와 엔지니어에게 친숙한 현대 고등 수학이 탄생한 새로운 수학적 방법을 만들었습니다.

1695년에 그는 관리인으로 임명되었고, 1699년부터 런던 조폐국의 수석 이사로 임명되어 그곳에 주화 사업을 설립하여 필요한 개혁을 수행했습니다. 조폐국의 감독관으로 재직하는 동안 뉴턴은 대부분의 시간을 영어 주화를 조직하고 지난 몇 년간 자신의 작품 출판을 준비하는 데 보냈습니다. 뉴턴의 주요 과학적 유산은 그의 주요 작품인 "자연 철학의 수학적 원리"와 "광학"에 담겨 있습니다.

무엇보다도 뉴턴은 연금술, 점성술, 신학에 관심을 보였고 심지어 성경적 연대기를 확립하려고 노력했습니다. 그는 또한 화학과 금속 특성 연구를 공부했습니다. 위대한 과학자는 매우 겸손한 사람이었습니다. 그는 계속 일로 바빠서 점심 먹는 것도 잊어버릴 정도였습니다. 그는 하루에 4~5시간만 잠을 잤습니다. 뉴턴은 생애의 마지막 몇 년을 런던에서 보냈습니다. 여기에서 그는 자신의 과학 작품을 출판 및 재발행하고, 런던 왕립 학회 회장으로 많은 일을 하고, 신학 논문을 집필하고 역사 편찬에 관한 작업을 합니다. 아이작 뉴턴은 매우 종교적인 사람이자 기독교인이었습니다. 그에게는 과학과 종교 사이에 갈등이 없었습니다. 위대한 "원리"의 저자는 신학 작품 "선지자 다니엘서 주석", ​​"묵시록", "연대기"의 저자가되었습니다. 뉴턴은 자연 연구와 성경 연구를 똑같이 중요하게 여겼습니다. 인류에서 태어난 많은 위대한 과학자들처럼 뉴턴도 과학과 종교가 인간의 의식을 풍요롭게 하는 존재에 대한 이해의 다른 형태임을 이해하고 여기서 모순을 찾지 않았습니다.

아이작 뉴턴 경은 1727년 3월 31일 84세의 나이로 세상을 떠났고 웨스트민스터 사원에 묻혔습니다.

뉴턴 물리학은 모든 것이 알려진 물리 법칙에 의해 미리 결정된 것처럼 보이는 우주 모델을 설명합니다. 그리고 20세기에 알베르트 아인슈타인이 뉴턴의 법칙이 빛의 속도에 가까운 속도에서는 적용되지 않는다는 것을 보여주었음에도 불구하고, 아이작 뉴턴의 법칙은 현대 사회에서 다양한 목적으로 사용됩니다.

과학적 발견

뉴턴의 과학적 유산은 수학, 역학, 천문학, 광학이라는 네 가지 주요 영역으로 요약됩니다.

이러한 과학에 대한 그의 공헌을 자세히 살펴보겠습니다.

수학아티카

뉴턴은 학생 시절에 첫 번째 수학적 발견을 했습니다: 3차 대수 곡선의 분류(2차 곡선은 페르마에 의해 연구됨)와 임의(반드시 정수는 아님) 정도의 이항 확장. 이로부터 뉴턴의 이론이 시작되었습니다. 무한 시리즈의 시작 - 새롭고 강력한 도구 분석. 뉴턴은 계열 확장을 기능 분석의 주요하고 일반적인 방법으로 간주했으며 이 문제에서 그는 숙달의 정점에 도달했습니다. 그는 계열을 사용하여 표를 계산하고, 방정식(미분 방정식 포함)을 풀고, 함수의 동작을 연구했습니다. 뉴턴은 당시 표준이었던 모든 기능에 대한 확장을 얻을 수 있었습니다.

뉴턴은 G. 라이프니츠(조금 더 일찍)와 동시에 그리고 그와는 독립적으로 미분 및 적분을 개발했습니다. 뉴턴 이전에는 무한소를 이용한 연산은 하나의 이론으로 연결되지 않았고, 고립된 독창적인 기술의 성격을 가졌습니다. 체계적인 수학적 분석을 생성하면 관련 문제의 해결 방법이 기술 수준으로 크게 축소됩니다. 복잡한 개념, 연산 및 기호가 등장하여 수학 발전의 출발점이되었습니다. 다음 세기인 18세기는 분석 방법이 빠르고 매우 성공적으로 발전한 세기였습니다.

아마도 뉴턴은 차분법을 통해 분석이라는 아이디어를 얻었고, 이를 깊이 있게 연구했을 것입니다. 사실, 그의 "원리"에서 뉴턴은 고대 (기하학적) 증명 방법을 고수하면서 무한소를 거의 사용하지 않았지만 다른 작품에서는 자유롭게 사용했습니다.

미분 및 적분 미적분학의 출발점은 Cavalieri, 특히 Fermat의 작업이었습니다. Fermat는 대수 곡선의 경우 접선을 그리는 방법, 극값, 변곡점 및 곡선 곡률을 찾고 해당 세그먼트의 면적을 계산하는 방법을 이미 알고 있었습니다. . 다른 전임자들 중에서 뉴턴 자신은 Wallis, Barrow 및 스코틀랜드 과학자 James Gregory를 지명했습니다. 아직 함수에 대한 개념이 없었기 때문에 그는 모든 곡선을 운동학적으로 움직이는 점의 궤적으로 해석했습니다.

이미 학생이었을 때 Newton은 차별화와 통합이 상호 역작용이라는 것을 깨달았습니다. 이 분석의 기본 정리는 이미 Torricelli, Gregory 및 Barrow의 작업에서 어느 정도 명확하게 나타났습니다. 그러나 Newton만이 이를 바탕으로 개별적인 발견뿐만 아니라 대수학과 유사한 강력한 체계적 미적분학을 얻는 것이 가능하다는 것을 깨달았습니다. 명확한 규칙과 거대한 가능성을 가지고 있습니다.

거의 30년 동안 뉴턴은 자신이 성취한 많은 것을 편지(특히 라이프니츠에게)로 기꺼이 공유했지만 자신의 분석 버전을 출판하는 데 신경을 쓰지 않았습니다. 한편, 라이프니츠의 견해는 1676년 이래로 유럽 전역에 널리 공개적으로 퍼지고 있었습니다. 1693년에야 뉴턴 버전의 첫 번째 발표가 월리스의 대수학 논문에 대한 부록 형식으로 나타났습니다. 우리는 뉴턴의 용어와 상징주의가 라이프니츠의 용어와 비교할 때 다소 서투르다는 점을 인정해야 합니다: 유율(미분), 유창(역도함수), 크기의 모멘트(미분) 등. 오직 뉴턴의 표기법만이 "수학에서 보존됩니다." 영형» 극미량의 경우 dt(그러나 이 문자는 이전에 Gregory가 같은 의미로 사용했습니다.) 문자 위의 점은 시간에 대한 미분 기호로 사용되었습니다.

뉴턴은 그의 논문 "광학"에 첨부된 "곡선의 구적법"(1704)에서만 분석 원리에 대한 상당히 완전한 진술을 발표했습니다. 제시된 거의 모든 자료는 1670년대와 1680년대에 준비되었지만 이제 그레고리와 핼리는 뉴턴을 설득하여 40년 후에 분석에 관한 뉴턴의 첫 번째 인쇄 작품이 되었습니다. 여기서 뉴턴은 고차 도함수를 도입하고, 다양한 유리함수와 무리함수의 적분값을 찾아내고, 1차 미분방정식을 푸는 예를 제시했습니다.

1707년에는 『만능 산수』라는 책이 출판되었습니다. 다양한 수치해석 방법을 제시합니다. 뉴턴은 항상 방정식의 근사해에 큰 관심을 기울였습니다. 뉴턴의 유명한 방법은 이전에는 상상할 수 없었던 속도와 정확성으로 방정식의 근을 찾는 것을 가능하게 했습니다(1685년 Wallis' Algebra에 게재됨). 뉴턴의 반복 방법은 Joseph Raphson(1690)에 의해 현대적인 형태로 제공되었습니다.

40년 후인 1711년에 마침내 '무한 수의 항을 사용한 방정식 분석'이 출판되었습니다. 이 작업에서 뉴턴은 대수적 곡선과 "기계적" 곡선(사이클로이드, 쿼드릭스)을 모두 쉽게 탐색합니다. 부분 파생 상품이 나타납니다. 같은 해에 뉴턴이 제안한 보간 공식인 '차이 방법(Method of Differences)'이 출판되었습니다. (n+1)다항식의 간격이 동일하거나 동일하지 않은 가로좌표가 있는 데이터 포인트 N-번째 주문. 이것은 Taylor의 공식과 유사합니다.

1736년에 마지막 작품인 "유동과 무한 계열의 방법"이 사후에 출판되었는데, 이는 "방정식에 의한 분석"에 비해 훨씬 발전된 것이었습니다. 극값, 접선 및 법선 찾기, 데카르트 좌표와 극좌표에서 곡률 반경 및 중심 계산, 변곡점 찾기 등의 수많은 예를 제공합니다. 동일한 작업에서 다양한 곡선의 구적법 및 직선화가 수행되었습니다.

뉴턴은 분석을 아주 완벽하게 개발했을 뿐만 아니라 그 원리를 엄격하게 입증하려고 시도했다는 점에 유의해야 합니다. 라이프니츠가 실제 무한소 개념에 관심이 있었다면 뉴턴은 (프린키피아에서) 극한에 대한 일반 통과 이론을 제안했는데, 그는 이를 "첫 번째와 마지막 관계의 방법"이라고 다소 화려하게 불렀습니다. 현대 용어 "한계"(lat. 라임), 비록 이 용어의 본질에 대한 명확한 설명은 없지만 직관적인 이해를 암시합니다. 극한 이론은 원소론 제1권의 11개 기본정리에 설명되어 있습니다. 하나의 보조정리도 책 II에 있습니다. 극한의 산술도 없고 극한의 고유성에 대한 증거도 없으며 극소와의 연관성도 밝혀지지 않았습니다. 그러나 뉴턴은 분할 불가능의 "거친" 방법에 비해 이 접근 방식이 더 엄격하다는 점을 올바르게 지적했습니다. 그럼에도 불구하고 제2권에서 뉴턴은 "순간"(미분)을 도입함으로써 문제를 다시 혼란스럽게 만들고 실제로는 이를 실제 극소소로 간주합니다.

뉴턴이 정수론에 전혀 관심이 없었다는 점은 주목할 만합니다. 분명히 물리학은 그에게 수학에 훨씬 더 가깝습니다.

역학

역학 분야에서 뉴턴은 갈릴레오와 다른 과학자들의 원리를 발전시켰을 뿐만 아니라 많은 놀라운 개별 정리는 물론 새로운 원리도 제시했습니다.

뉴턴의 장점은 두 가지 근본적인 문제를 해결했다는 점에 있습니다.

실제로 이 과학을 엄격한 수학 이론의 범주로 전환한 역학에 대한 공리적 기초를 창출했습니다.

신체의 행동을 신체에 대한 외부 영향(힘)의 특성과 연결하는 역학의 생성.

또한 뉴턴은 고대부터 지구와 천체의 운동 법칙이 완전히 다르다는 생각을 마침내 묻었습니다. 그의 세계 모델에서 전체 우주는 수학적으로 공식화될 수 있는 균일한 법칙의 적용을 받습니다.

뉴턴 자신에 따르면 갈릴레오는 뉴턴이 "처음 두 가지 운동 법칙"이라고 부르는 원리를 확립했으며, 이 두 법칙에 더해 뉴턴은 제3의 운동 법칙을 공식화했습니다.

뉴턴의 제1법칙

모든 물체는 어떤 힘이 작용하여 이 상태를 변경하게 될 때까지 정지 상태 또는 균일한 직선 운동 상태를 유지합니다.

이 법칙은 물질 입자나 물체를 그대로 놔두면 스스로 일정한 속도로 직선으로 계속 움직일 것이라고 명시합니다. 물체가 균일하게 직선으로 움직인다면, 계속해서 일정한 속도로 직선으로 움직일 것입니다. 신체가 정지해 있으면 외부 힘이 가해질 때까지 정지 상태를 유지합니다. 단순히 물리적인 몸체를 제자리에서 움직이려면 외부의 힘이 적용되어야 합니다. 예를 들어, 비행기는 엔진이 시동될 때까지 결코 움직이지 않습니다. 관찰은 자명한 것처럼 보이지만 직선 운동에서 주의를 돌리자마자 관찰은 더 이상 그렇게 보이지 않습니다. 물체가 닫힌 순환 궤적을 따라 관성적으로 움직일 때 뉴턴의 제1법칙 위치에서 분석하면 물체의 특성을 정확하게 결정할 수 있습니다.

또 다른 예: 육상용 해머 - 줄 끝에 달린 공으로 머리 주위를 회전시킵니다. 이 경우 핵은 직선으로 움직이지 않고 원으로 움직입니다. 이는 뉴턴의 제1법칙에 따르면 무언가가 핵을 방해하고 있음을 의미합니다. 이 "무언가"는 코어에 가해져 회전시키는 구심력입니다. 실제로는 꽤 눈에 띕니다. 육상 망치의 손잡이는 손바닥에 상당한 압력을 가합니다. 손을 풀고 망치를 놓으면 외부 힘이 없을 때 즉시 직선으로 출발합니다. 망치가 이상적인 조건(예: 우주 공간)에서 작동하는 방식이라고 말하는 것이 더 정확할 것입니다. 지구의 중력 인력의 영향으로 망치는 현재 순간에만 엄격하게 직선으로 날아갈 것이기 때문입니다. 그것을 놓으면 앞으로 비행 경로는 지표면을 향해 더 벗어나게 될 것입니다. 실제로 해머를 풀려고 하면 원형 궤도에서 풀린 해머는 선형 속도가 동일한 접선(회전된 원의 반경에 수직)인 직선을 따라 엄격하게 이동하는 것으로 나타났습니다. "궤도"에서의 회전 속도에 따라.

육상 망치의 핵심을 행성으로, 망치를 태양으로, 끈을 중력 인력으로 대체하면 태양계의 뉴턴 모델을 얻을 수 있습니다.

한 몸체가 원형 궤도에서 다른 몸체를 중심으로 회전할 때 어떤 일이 발생하는지에 대한 이러한 분석은 언뜻 보면 자명해 보이지만, 우리는 그것이 이전의 과학적 사고를 가장 잘 대표하는 일련의 결론을 통합했다는 것을 잊어서는 안 됩니다. 세대 (갈릴레오 갈릴레이를 기억하세요). 여기서 문제는 고정된 원형 궤도에서 움직일 때 천체(및 기타) 몸체가 매우 고요해 보이고 안정적인 동적 및 운동학적 평형 상태에 있는 것처럼 보인다는 것입니다. 그러나 살펴보면 그러한 몸체의 선 속도의 계수 (절대 값) 만 보존되고 중력 인력의 영향으로 방향이 끊임없이 변합니다. 이는 천체가 균일한 가속도로 움직인다는 것을 의미합니다. 뉴턴 자신은 가속도를 “운동의 변화”라고 불렀습니다.

뉴턴의 제1법칙은 물질 세계의 본질에 대한 자연과학자들의 태도 관점에서 또 다른 중요한 역할을 합니다. 이는 신체 움직임 패턴의 변화가 신체에 작용하는 외부 힘의 존재를 나타냄을 의미합니다. 예를 들어 철가루가 튕겨 자석에 달라붙거나 세탁기 건조기에 말린 옷이 서로 달라붙어 서로 건조된다면 이러한 효과는 자연력의 결과라고 주장할 수 있습니다. 각각 자기력과 정전기적 인력의 힘) .

안에뉴턴의 제2법칙

운동 변화는 추진력에 비례하며 이 힘이 작용하는 직선을 따라 진행됩니다.

뉴턴의 첫 번째 법칙이 신체가 외부 힘의 영향을 받는지 여부를 결정하는 데 도움이 된다면, 두 번째 법칙은 외부 힘의 영향을 받는 신체에 어떤 일이 일어나는지 설명합니다. 이 법칙에 따르면 신체에 가해지는 외부 힘의 합이 클수록 신체가 얻는 가속도도 커집니다. 이 시간. 동시에, 동일한 양의 외부 힘이 가해지는 몸체가 클수록 가속도는 낮아집니다. 두 개입니다. 직관적으로 이 두 가지 사실은 자명해 보이며 수학적 형식으로 다음과 같이 작성됩니다.

여기서 F는 힘, m은 질량, 가속도입니다. 이것은 아마도 모든 물리 방정식 중에서 가장 유용하고 가장 널리 사용되는 방정식일 것입니다. 기계 시스템에 작용하는 모든 힘의 크기와 방향, 그리고 그것을 구성하는 물질의 질량을 아는 것만으로도 충분하며 시간에 맞춰 그 동작을 완전히 정확하게 계산할 수 있습니다.

모든 고전 역학에 특별한 매력을 부여하는 것은 뉴턴의 제2법칙입니다. 이는 마치 전체 물리적 세계가 가장 정확한 크로노미터처럼 구조화되어 있는 것처럼 보이기 시작하며, 그 안에 있는 어떤 것도 호기심 많은 관찰자의 시선을 벗어나지 않습니다. 마치 뉴턴이 우리에게 말하는 것처럼 우주에 있는 모든 물질 지점의 공간 좌표와 속도를 알려주십시오. 그 안에 작용하는 모든 힘의 방향과 강도를 알려주시면 미래 상태를 예측해 드리겠습니다. 그리고 우주 사물의 본질에 대한 이러한 견해는 양자역학이 출현할 때까지 존재했습니다.

뉴턴의 제3법칙

작용은 항상 동일하고 반작용의 정반대입니다. 즉, 두 물체의 서로 작용은 항상 동일하고 반대 방향으로 향합니다.

이 법칙에 따르면 물체 A가 물체 B에 특정 힘을 가하면 물체 B도 크기가 같고 방향이 반대인 힘으로 물체 A에 작용합니다. 즉, 바닥에 서 있을 때 몸의 질량에 비례하는 힘을 바닥에 가하게 됩니다. 뉴턴의 세 번째 법칙에 따르면 동시에 바닥은 완전히 동일한 힘으로 작용하지만 아래쪽이 아닌 위쪽으로 향합니다. 이 법칙은 실험적으로 테스트하는 것이 어렵지 않습니다. 발바닥을 땅이 누르는 느낌이 끊임없이 듭니다.

여기서 뉴턴은 완전히 다른 성격의 두 가지 힘에 대해 이야기하고 있으며 각 힘은 "자체"대상에 작용한다는 것을 이해하고 기억하는 것이 중요합니다. 사과가 나무에서 떨어질 때 중력 인력으로 사과에 작용하는 것은 지구입니다(그 결과 사과는 지구 표면을 향해 균일하게 돌진합니다). 동일한 힘으로 지구를 끌어당깁니다. 그리고 지구에 떨어지는 것이 사과이고 그 반대가 아닌 것처럼 보이는 사실은 이미 뉴턴의 두 번째 법칙의 결과입니다. 지구의 질량에 비해 사과의 질량은 비교할 수 없을 정도로 낮기 때문에 관찰자의 눈에 눈에 띄는 것은 가속도입니다. 사과의 질량에 비해 지구의 질량은 엄청나기 때문에 가속도는 거의 감지할 수 없습니다. (사과가 떨어지면 지구의 중심은 원자핵의 반지름보다 작은 거리만큼 위쪽으로 이동합니다.)

일반 운동 법칙을 확립한 뉴턴은 그 법칙으로부터 많은 추론과 정리를 도출해냈고, 이를 통해 이론적 역학을 높은 수준의 완벽함에 도달할 수 있었습니다. 이러한 이론적 원리의 도움으로 그는 케플러의 법칙에서 중력의 법칙을 자세히 추론한 다음 역 문제를 해결합니다. 즉, 중력의 법칙을 입증된 것으로 받아들인다면 행성의 운동이 어떻게 되어야 하는지 보여줍니다.

뉴턴의 발견은 서로 엄청난 거리에 위치한 모든 행성이 하나의 시스템으로 연결되는 새로운 세계 그림을 만들었습니다. 이 법칙을 통해 뉴턴은 천문학의 새로운 분야의 토대를 마련했습니다.

천문학

몸을 서로 끌어당긴다는 아이디어는 뉴턴 이전에 나타났으며 케플러에 의해 가장 분명하게 표현되었습니다. 케플러는 몸의 무게가 자기 인력과 유사하며 몸이 연결되는 경향을 표현한다고 지적했습니다. 케플러는 지구와 달이 동등한 힘에 의해 궤도를 유지하지 않으면 서로를 향해 움직일 것이라고 썼습니다. Hooke는 중력의 법칙을 공식화하는 데 가까워졌습니다. 뉴턴은 떨어지는 물체가 그 운동과 지구의 운동의 결합으로 인해 나선형 선을 묘사할 것이라고 믿었습니다. Hooke는 공기 저항을 고려한 경우에만 나선형 선이 얻어지며 진공 상태에서 움직임은 타원형이어야 함을 보여주었습니다. 우리는 진정한 움직임, 즉 우리 자신이 움직임에 관여하지 않으면 관찰할 수 있는 움직임에 대해 이야기하고 있습니다. 지구의.

Hooke의 결론을 확인한 후 Newton은 중력의 영향을 받는 동시에 충분한 속도로 던져진 물체가 실제로 타원형 경로를 묘사할 수 있다고 확신했습니다. 이 주제를 반영하여 뉴턴은 중력과 유사한 인력의 영향을 받는 물체가 항상 일부 원추형 단면, 즉 원뿔이 평면과 교차할 때 얻은 곡선 중 하나를 묘사한다는 유명한 정리를 발견했습니다(타원 , 쌍곡선, 포물선 및 특별한 경우에는 원과 직선). 더욱이 뉴턴은 끌어당김의 중심, 즉 움직이는 점에 작용하는 모든 인력의 작용이 집중되는 지점이 곡선의 초점에 있다는 것을 발견했습니다. 따라서 태양의 중심은 (대략) 행성이 묘사하는 타원의 공통 초점에 있습니다.

이러한 결과를 얻은 뉴턴은 행성의 중심은 타원을 나타내고 태양의 중심은 태양의 중심에 있다는 케플러의 법칙 중 하나인 합리적 역학의 원리를 바탕으로 이론적으로 도출했음을 즉시 깨달았습니다. 그들의 궤도의 초점. 그러나 뉴턴은 이론과 관찰 사이의 이러한 기본적인 일치에 만족하지 않았습니다. 그는 이론을 사용하여 행성 궤도의 요소를 실제로 계산하는 것, 즉 행성 운동의 모든 세부 사항을 예측하는 것이 가능한지 확인하고 싶었습니다.

물체를 지구로 떨어뜨리는 중력이 달을 궤도에 유지하는 힘과 실제로 동일한지 확인하기 위해 뉴턴은 계산을 시작했지만 손에 책이 없어서 오직 중력만 사용했습니다. 가장 거친 데이터. 계산에 따르면 이러한 수치 데이터를 사용하면 중력이 달을 궤도에 유지하는 힘보다 1/6 더 크고 마치 달의 움직임을 반대하는 어떤 이유가 있는 것처럼 나타났습니다.

뉴턴은 프랑스 과학자 피카르(Picard)가 만든 자오선 측정에 대해 알게 되자마자 즉시 새로운 계산을 내렸고, 기쁘게도 그의 오랜 견해가 완전히 확인되었다고 확신하게 되었습니다. 물체를 지구로 떨어뜨리는 힘은 달의 움직임을 제어하는 ​​힘과 정확히 같은 것으로 밝혀졌습니다.

이 결론은 뉴턴에게 최고의 승리였습니다. 이제 그의 말은 완전히 정당합니다. "천재는 특정 방향으로 집중된 생각의 인내심입니다." 그의 모든 깊은 가설과 수년간의 계산은 올바른 것으로 판명되었습니다. 이제 그는 하나의 간단하고 위대한 원리를 바탕으로 우주의 전체 시스템을 창조할 가능성을 완전히 그리고 마침내 확신했습니다. 달, 행성, 심지어 하늘을 떠도는 혜성의 모든 복잡한 움직임이 그에게 완전히 명확해졌습니다. 태양계의 모든 물체는 물론 태양 자체, 심지어 별과 항성계의 움직임을 과학적으로 예측하는 것이 가능해졌습니다.

뉴턴은 실제로 전체적인 수학적 모델을 제안했습니다.

중력의 법칙;

운동 법칙(뉴턴의 제2법칙);

수학적 연구 방법 시스템(수학적 분석).

종합하면, 이 삼원조는 천체의 가장 복잡한 움직임을 완벽하게 연구하여 천체 역학의 기초를 만드는 데 충분합니다. 따라서 뉴턴의 작품을 통해서만 천체의 움직임에 적용되는 것을 포함하여 역학 과학이 시작됩니다. 상대성 이론과 양자 역학이 만들어지기 전에는 이 모델에 대한 근본적인 수정이 필요하지 않았지만 상당한 발전을 위해서는 수학적 장치가 필요하다는 것이 밝혀졌습니다.

중력의 법칙은 천체 역학의 문제뿐만 아니라 여러 가지 물리적, 천체물리학적 문제도 해결할 수 있게 해주었습니다. 뉴턴은 태양과 행성의 질량을 결정하는 방법을 제시했습니다. 그는 조수의 원인, 즉 달의 중력을 발견했습니다(갈릴레오조차도 조수를 원심 효과로 간주했습니다). 더욱이 그는 조석 높이에 대한 수년간의 데이터를 처리한 결과 달의 질량을 매우 정확하게 계산했습니다. 중력의 또 다른 결과는 지구 축의 세차 운동이었습니다. 뉴턴은 지구의 극지방이 편평하기 때문에 지구 축이 달과 태양의 인력의 영향을 받아 26,000년에 걸쳐 지속적으로 느린 변위를 겪는다는 사실을 발견했습니다. 따라서 "분점 예측"이라는 고대 문제(히파르코스가 처음 언급함)는 과학적 설명을 찾았습니다.

뉴턴의 중력 이론은 거기에 채택된 장거리 작용 개념에 대해 수년간의 논쟁과 비판을 불러일으켰습니다. 그러나 18세기 천체 역학의 뛰어난 성공은 뉴턴 모델의 타당성에 대한 의견을 확증해 주었습니다. 천문학에서 뉴턴의 이론과 처음으로 관찰된 편차(수성의 근일점 이동)는 불과 200년 후에 발견되었습니다. 이러한 편차는 곧 일반 상대성 이론(GR)에 의해 설명되었습니다. 뉴턴의 이론은 그것의 대략적인 버전으로 밝혀졌습니다. 일반 상대성 이론은 또한 중력 이론을 물리적 내용으로 채워서 인력의 물질적 운반체(시공간 측정 기준)를 나타내며 장거리 작용을 제거할 수 있게 했습니다.

광학

뉴턴은 광학 분야에서 근본적인 발견을 했습니다. 그는 순수한 렌즈 망원경과 달리 색수차가 없는 최초의 거울 망원경(반사경)을 만들었습니다. 또한 그는 빛의 분산에 대해 자세히 연구하였고, 백색광이 프리즘을 통과할 때 서로 다른 색의 광선이 굴절률이 다르기 때문에 분해되어 무지개색으로 변한다는 사실을 밝혀 정확한 색이론의 토대를 마련했습니다. 뉴턴은 Hooke가 발견한 간섭 고리에 대한 수학적 이론을 창안했는데, 이후 이 이론은 "뉴턴의 고리"라고 불립니다. Flamsteed에게 보낸 편지에서 그는 천문학적 굴절에 대한 자세한 이론을 설명했습니다. 그러나 그의 주요 업적은 과학으로서의 물리적 (기하학뿐만 아니라) 광학의 기초를 만들고 수학적 기초를 개발하고 빛 이론을 비 체계적 사실 집합에서 풍부한 질적, 양적 과학으로 변형시킨 것입니다. 내용은 실험적으로 잘 입증되었습니다. 뉴턴의 광학 실험은 수십 년 동안 심층적인 물리적 연구의 모델이 되었습니다.

이 기간 동안 빛과 색에 관한 많은 추측 이론이 있었습니다. 기본적으로 그들은 아리스토텔레스(“다른 색은 다른 비율의 빛과 어둠의 혼합이다”)와 데카르트(“빛 입자가 다른 속도로 회전할 때 다른 색이 생성된다”)의 관점 사이에서 싸웠습니다. Hooke는 그의 Micrographia(1665)에서 아리스토텔레스적 견해의 변형을 제안했습니다. 많은 사람들은 색상이 빛의 속성이 아니라 조명된 물체의 속성이라고 믿었습니다. 전반적인 불화는 17세기에 회절(1665, Grimaldi), 간섭(1665, Hooke), 복굴절(1670, Erasmus Bartholin, Huygens 연구), 빛의 속도 추정(1675) 등 일련의 발견으로 인해 더욱 악화되었습니다. , Roemer). 이 모든 사실과 양립할 수 있는 빛에 관한 이론은 없었습니다. 왕립 학회 연설에서 뉴턴은 아리스토텔레스와 데카르트를 모두 반박했으며 백색광이 기본이 아니라 굴절 각도가 다른 색상 구성 요소로 구성되어 있음을 설득력 있게 증명했습니다. 이러한 구성 요소는 기본 구성 요소입니다. Newton은 어떤 트릭으로도 색상을 변경할 수 없습니다. 따라서 주관적인 색상 감각은 굴절률이라는 견고한 객관적인 기반을 얻었습니다.

역사가들은 뉴턴 시대에 유행했던 빛의 본질에 관한 두 가지 가설을 구분합니다.

방출(미립자): 빛은 발광체에서 방출되는 작은 입자(미립자)로 구성됩니다. 이 의견은 기하학적 광학의 기초가 되는 빛 전파의 직진성에 의해 뒷받침되었지만 회절과 간섭은 이 이론에 잘 들어맞지 않았습니다.

파동: 빛은 보이지 않는 세계 에테르의 파동입니다. 뉴턴의 반대자들(Hooke, Huygens)은 종종 파동 이론의 지지자라고 불리지만 파동이란 현대 이론에서처럼 주기적인 진동을 의미하는 것이 아니라 단일 충격을 의미한다는 점을 명심해야 합니다. 이러한 이유로 빛 현상에 대한 그들의 설명은 거의 그럴듯하지 않았고 뉴턴의 설명과 경쟁할 수 없었습니다(호이겐스는 회절을 반박하려고 시도했습니다). 발전된 파동광학은 19세기 초에야 등장했습니다.

뉴턴은 종종 빛의 미립자 이론의 지지자로 간주됩니다. 사실, 평소와 같이 그는 "가설을 만들지 않았으며" 빛이 에테르의 파동과 연관될 수도 있음을 쉽게 인정했습니다. 1675년 왕립학회에 제출된 논문에서 그는 빛이 단순히 에테르의 진동일 수는 없다고 썼습니다. 빛은 예를 들어 소리처럼 구부러진 파이프를 통해 이동할 수 있기 때문입니다. 그러나 그는 빛의 전파가 에테르의 진동을 자극하여 회절 및 기타 파동 효과를 일으킨다고 제안했습니다. 본질적으로 뉴턴은 두 접근 방식의 장단점을 명확히 인식하고 빛의 입자파 이론이라는 절충안을 제시했습니다. 그의 작품에서 뉴턴은 빛의 물리적 운반체에 대한 질문을 제쳐두고 빛 현상의 수학적 모델을 자세히 설명했습니다. .” 파동광학이 등장했을 때 뉴턴의 모델을 거부한 것이 아니라 이를 흡수하여 새로운 기반으로 확장했습니다.

가설을 싫어했음에도 불구하고 뉴턴은 광학의 마지막 부분에 해결되지 않은 문제와 그에 대한 가능한 답변 목록을 포함시켰습니다. 그러나 이 몇 년 동안 그는 이미 이것을 감당할 수 있었습니다. "프린키피아" 이후 뉴턴의 권위는 논쟁의 여지가 없었고 이의를 제기하여 감히 그를 괴롭히는 사람은 거의 없었습니다. 많은 가설이 예언적인 것으로 밝혀졌습니다. 특히 뉴턴은 다음과 같이 예측했습니다.

* 중력장에서 빛의 편향;

* 빛의 편광 현상;

* 빛과 물질의 상호 변환.

결론

뉴턴 발견 역학 수학

“나는 세상 사람들에게 어떻게 보일지 모르지만, 나 자신에게는 그저 해변에서 놀고 있는 소년처럼 보일 뿐입니다. 이따금 평소보다 더 알록달록한 조약돌이나 아름다운 조개껍질을 발견하면서 나 자신을 즐겁게 합니다. 내 앞에는 진리의 큰 바다가 펼쳐져 있다."

I. 뉴턴

이 에세이의 목적은 아이작 뉴턴의 발견과 그가 공식화한 세계의 기계론적 그림을 분석하는 것이었습니다.

다음 작업이 완료되었습니다.

1. 이 주제에 관한 문헌 분석을 수행하십시오.

2. 뉴턴의 삶과 업적을 생각해 보세요

3. 뉴턴의 발견 분석

뉴턴의 연구에서 가장 중요한 의미 중 하나는 그가 발견한 자연에 작용하는 힘의 개념, 물리법칙을 정량적 결과로 가역성이라는 개념, 그리고 반대로 실험 데이터를 바탕으로 물리법칙을 얻는다는 개념, 미분과 적분의 원리 개발은 과학 연구를 위한 매우 효과적인 방법론을 창출했습니다.

세계 과학 발전에 대한 뉴턴의 공헌은 매우 귀중합니다. 그 법칙은 지구와 우주의 다양한 상호 작용과 현상의 결과를 계산하고 항공, 도로 및 해상 운송을 위한 새로운 엔진 개발에 사용되며 다양한 유형의 이착륙 스트립 길이를 계산하는 데 사용됩니다. 항공기, 고속 고속도로의 매개변수(수평선 및 곡률에 대한 기울기), 건물, 교량 및 기타 구조물 건설, 의류, 신발, 운동 장비 개발, 기계 공학 등의 계산을 위한 것입니다.

그리고 결론적으로, 물리학자들은 뉴턴에 대해 강력하고 만장일치의 의견을 가지고 있다는 점에 유의해야 합니다. 그는 그 시대의 사람만이 도달할 수 있는 정도로 자연에 대한 지식의 한계에 도달했습니다.

사용된 소스 목록

삼민 D.K. 100명의 위대한 과학자. 엠., 2000.

Solomatin V.A. 과학의 역사. 엠., 2003.

Lyubomirov D.E., Sapenok O.V., Petrov S.O. 과학의 역사와 철학: 대학원생과 지원자를 위한 독립적인 작업을 조직하기 위한 교과서입니다. 엠., 2008.

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아이작 뉴턴은 1642년 1월 4일 영국 울스소프에서 태어났습니다. 그 소년은 작은 마을에서 아들이 태어나기 3개월 전에 죽은 작은 농부의 가족으로 태어났습니다. 그 소년은 조산하여 몸이 아파서 오랫동안 감히 세례를 베풀지 못했습니다. 그러나 그는 살아남아 세례를 받고 그의 아버지를 기념하여 이삭이라는 이름을 받았습니다. 뉴턴은 크리스마스에 태어난 사실을 운명의 특별한 신호로 여겼습니다. 그는 어렸을 때 건강이 좋지 않았음에도 불구하고 84세를 살았습니다.

아이가 세 살이 되었을 때, 그의 어머니는 재혼하여 떠났고, 아이는 할머니에게 맡겨졌습니다. 뉴턴은 사교적이지 못하고 공상에 빠지기 쉬웠습니다. 그는 시와 그림에 매료되었습니다. 동료들과는 별도로 그는 종이 연을 만들고 풍차, 물시계, 페달 마차를 발명했습니다.

기술에 대한 관심으로 인해 뉴턴은 자연 현상에 대해 생각하고 수학을 깊이 연구하게 되었습니다. 진지한 준비 끝에 아이작 뉴턴은 1660년에 뉴턴에게 부담이 될 수밖에 없는 대학 구성원을 섬길 의무가 있는 소위 가난한 학생인 Subsizzfr로 캠브리지에 입학했습니다.

6년 만에 아이작 뉴턴은 모든 대학 학위를 마치고 앞으로의 위대한 발견을 모두 준비했습니다. 1665년에 뉴턴은 예술 석사가 되었습니다. 같은 해 영국에 흑사병이 창궐하자 그는 임시로 울스소프(Woolsthorpe)에 정착하기로 결정했습니다.

과학자가 광학을 적극적으로 연구하기 시작한 곳이 바로 그곳이었습니다. 렌즈 망원경에서 색수차를 제거하는 방법을 모색한 뉴턴은 현재 분산이라고 불리는 것, 즉 주파수에 대한 굴절률의 의존성을 연구하게 되었습니다. 그가 수행한 많은 실험(그 중 천 개가 넘습니다)은 고전이 되었으며 오늘날까지도 학교와 연구소에서 반복되고 있습니다.

모든 연구의 주된 목적은 빛의 물리적 특성을 이해하려는 열망이었습니다. 처음에 뉴턴은 빛이 에테르 전체에 퍼져 있는 파동이라고 생각하는 경향이 있었지만 나중에는 이 생각을 버리고 에테르의 저항으로 인해 천체의 움직임이 눈에 띄게 느려져야 한다고 결정했습니다. 이러한 주장으로 인해 뉴턴은 빛이 광원에서 방출되어 장애물을 만날 때까지 직선으로 움직이는 특수 입자, 미립자의 흐름이라는 생각을 갖게 되었습니다.

미립자 모델은 빛 전파의 직진성뿐만 아니라 반사 법칙도 설명했습니다. 이 가정은 예를 들어 물 표면에 접근하는 가벼운 미립자가 그것에 끌려 가속을 경험해야 한다는 것입니다. 이 이론에 따르면 물 속에서의 빛의 속도는 공기 중에서의 속도보다 더 빨라야 하는데, 이는 이후의 실험 데이터와 상충됩니다.

빛에 대한 미립자 개념의 형성은 그 당시 뉴턴 작업의 주요 위대한 결과가 될 작업이 이미 대부분 완료되었다는 사실에 분명히 영향을 받았습니다. 그가 만든 역학 법칙.

이 그림은 물질적 점, 물리적으로 극미량의 물질 입자 및 그 움직임을 지배하는 법칙에 대한 아이디어를 기반으로 했습니다. 뉴턴 역학에 완전성을 부여한 것은 이러한 법칙의 명확한 공식화였습니다. 실제로 이러한 법칙 중 첫 번째는 관성 기준 시스템의 정의였습니다. 이러한 시스템에서는 영향을 받지 않는 중요한 점이 균일하고 직선적으로 이동합니다.

역학의 제2법칙이 중요한 역할을 합니다. 단위 시간당 양, 질량 곱의 운동 및 속도의 변화는 물질 지점에 작용하는 힘과 동일하다고 명시되어 있습니다. 각 점의 질량은 일정한 값입니다. 일반적으로 이러한 모든 점은 뉴턴이 말했듯이 "지워지지 않습니다". 즉, 각 점은 영원합니다. 즉, 발생하거나 파괴될 수 없습니다. 중요한 지점은 상호 작용하며 각 지점에 미치는 영향을 정량적으로 측정하는 것은 힘입니다. 이러한 힘이 무엇인지 알아내는 문제는 역학의 근본 문제입니다.

마지막으로, 세 번째 법칙인 '작용과 반작용의 평등'의 법칙은 외부 영향을 받지 않는 신체의 전체 운동량은 구성 요소가 서로 어떻게 상호 작용하더라도 변하지 않는 이유를 설명합니다.

다양한 힘을 연구하는 문제를 제기한 아이작 뉴턴은 만유인력의 법칙을 공식화하여 그 해결책의 첫 번째 훌륭한 예를 제시했습니다. 크기가 물체 사이의 거리보다 훨씬 작은 물체 사이의 중력 인력은 물체 사이의 거리에 정비례합니다. 질량은 그들 사이의 거리의 제곱에 반비례하고 직선으로 연결하는 방향으로 향합니다. 만유인력의 법칙을 통해 뉴턴은 지구 주위를 도는 태양과 달 주위의 행성의 움직임을 정량적으로 설명하고 해조의 본질을 이해할 수 있었습니다.

이것은 연구자들의 마음에 큰 인상을 남기지 않을 수 없습니다. 모든 자연 현상(“세상”과 “천국”)에 대한 통일된 기계적 설명을 위한 프로그램은 수년 동안 물리학에서 확립되었습니다. 게다가 2세기 동안 많은 물리학자들에게는 뉴턴 법칙의 적용 한계에 대한 문제 자체가 정당하지 않은 것처럼 보였습니다.

1668년에 아이작 뉴턴은 케임브리지로 돌아와 곧 루카스 수학 교수직을 받았습니다. 이 의자는 이전에 그의 교사인 Isaac Barrow가 사용했는데, 그는 재정적으로 부양하기 위해 그가 가장 좋아하는 학생에게 의자를주었습니다. 그 당시 뉴턴은 이미 이항법의 창시자이자 현재 미분 및 적분법이라고 불리는 유속법의 창시자였습니다.

일반적으로 이 기간은 뉴턴의 작업에서 가장 유익한 기간이 되었습니다. 1660년부터 1667년까지 7년 동안 만유인력 법칙에 대한 아이디어를 포함하여 그의 주요 아이디어가 형성되었습니다. 이론적 연구에만 국한되지 않고 아이작 뉴턴은 같은 해에 반사 망원경을 설계하고 제작하기 시작했습니다.

이 작업을 통해 나중에 간섭 "동일한 두께의 선"이라고 불리는 현상이 발견되었습니다. 뉴턴은 미립자 모델에 맞지 않는 "빛에 의한 빛의 소멸"이 여기에 나타난다는 것을 깨닫고 빛의 미립자가 파도, 즉 "조수"로 움직인다는 가정을 도입하여 여기서 발생한 어려움을 극복하려고 노력했습니다.

생산된 두 번째 망원경은 뉴턴이 런던 왕립학회 회원으로서 프레젠테이션을 하는 계기가 되었습니다. 과학자가 회비를 지불할 자금이 부족하다는 이유로 회원 자격을 거부했을 때, 그의 과학적 장점을 고려하여 그에게 예외를 두어 회비 지불을 면제하는 것이 가능하다고 간주되었습니다.

천성적으로 매우 신중한 사람이었던 아이작 뉴턴은 자신의 의지와는 다르게 때때로 자신에게 고통스러운 토론과 갈등에 말려들곤 했습니다. 따라서 1675년에 개괄된 빛과 색에 관한 그의 이론은 그러한 공격을 불러일으켰고, 뉴턴은 그의 가장 격렬한 상대인 훅이 살아 있는 동안 광학에 관한 어떤 것도 출판하지 않기로 결정했습니다.

뉴턴은 또한 정치적 행사에도 참여해야 했습니다. 1688년부터 1694년까지 과학자는 국회의원이었습니다. 이때 천체의 운동부터 소리의 전파에 이르기까지 모든 물리적 현상의 역학의 기초가 되는 그의 대표작 『자연철학의 수학적 원리』가 출간되었다. 앞으로 몇 세기 동안 이 프로그램은 물리학의 발전을 결정했으며 그 중요성은 오늘날까지 고갈되지 않았습니다.

끊임없이 엄청난 신경과 정신적 스트레스로 인해 1692년 뉴턴은 정신 장애를 앓게 되었습니다. 이에 대한 즉각적인 자극은 그가 준비한 모든 원고가 손실된 화재였습니다.

물질적 불안에 대한 끊임없는 억압적인 느낌은 의심할 여지 없이 뉴턴이 병에 걸린 이유 중 하나였습니다. 따라서 조폐국 소장이라는 직위는 케임브리지 교수직을 유지하는 동시에 그에게 매우 중요했습니다. 열심히 일을 시작하고 눈에 띄는 성공을 빠르게 달성한 그는 1699년에 이사로 임명되었습니다. 이것을 교육과 결합하는 것은 불가능했고 Newton은 런던으로 이사했습니다.

1703년 말, 아이작 뉴턴이 왕립학회 회장으로 선출되었습니다. 그 무렵 뉴턴은 명성의 정점에 도달했습니다. 1705년에 그는 기사 작위를 받았지만 큰 아파트와 6명의 하인, 부유한 가족을 가지고 있었기 때문에 과학자는 여전히 외로웠습니다. 활발한 창의성의 시대는 끝났고 뉴턴은 "광학"판, "원리"의 재출판 및 "성경"의 해석을 준비하는 데 자신을 제한합니다. 그는 선지자 다니엘에 관한 에세이인 묵시록의 해석을 소유하고 있습니다.

아이작 뉴턴은 1727년 3월 31일 런던에 있는 그의 집에서 사망했습니다. 웨스트민스터 사원에 묻혀있습니다. 그의 무덤에 새겨진 비문은 다음과 같은 말로 끝납니다. "이런 인류의 장식품이 그들 가운데 살았음을 필멸자들은 기뻐하게 하라." 매년 위대한 영국인의 생일에 과학계는 뉴턴 데이를 기념합니다.

아이작 뉴턴의 작품

"빛과 색의 새로운 이론", 1672(왕립학회에 전달)
“궤도에서의 신체의 움직임”(lat. De Motu Corporum in Gyrum), 1684
“자연 철학의 수학적 원리”(lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), 1687
"빛의 반사, 굴절, 굴절 및 색상에 대한 광학 또는 논문", 1704
"곡선의 구적법"(lat. Tractatus dequaratura curvarum), "광학" 부록
"3차 라인 열거"(lat. Enumeratio lineum tertii ordinis), "광학" 부록
“Universal Arithmetic”(lat. Arithmetica Universalis), 1707
"무한한 수의 용어를 사용하는 방정식을 통한 분석"(lat. De Analysi per aequationes numero terminorum infinitas), 1711
"차이의 방법", 1711

"광학 강의"(eng. 광학 강의), 1728
“세계의 체계”(라틴어: De mundi systemate), 1728
"A Short Chronicle"(eng. 유럽 최초의 사물 기억부터 알렉산더 대왕의 페르시아 정복까지의 짧은 연대기), 1728(이것은 프랑스어 번역인 "고대 왕국 연대기"의 요약입니다. 초안 버전은 훨씬 더 이른 1725년에 출판되었습니다)
고대 왕국의 연대기, 1728
“예언자 다니엘서와 성 베드로의 묵시록에 관한 주해” 요한"(eng. 다니엘의 예언과 성 요한의 묵시록에 대한 관찰), 1733년, 1690년경에 작성됨
“Method of Fluxions”(라틴어 Methodus fluxionum, English Method of Fluxions), 1736년, 1671년 작성
성경의 두 가지 주목할 만한 부패에 대한 역사적 기록, 1754년, 1690년 작성

정식 버전

원어로 된 5권의 뉴턴 작품의 고전 완결판:

아이작 뉴토니. 오페라는 존재하는 옴니아입니다. - 해설은 Samuel Horsley의 삽화입니다. - 론디니, 1779-1785.

7권의 선택된 서신:

Turnbull, H.W.(Ed.),. 아이작 뉴턴 경의 서신. - 캠브리지: Cambr. 대학 언론, 1959-1977.

러시아어로 번역

Newton I. 일반 산술 또는 산술 합성 및 분석에 관한 책. -M .: 출판사. 소련 과학 아카데미, 1948. - 442 p. -(과학 고전).
Newton I. 선지자 다니엘서와 성 베드로의 묵시록에 대한 메모 남자. - 페트로그라드: 뉴타임, 1915.
Newton I. 고대 왕국의 연대기를 수정했습니다. -M .: RIMIS, 2007. - 656p.
뉴턴 I. 광학 강의. -M .: 출판사. 소련 과학 아카데미, 1946. - 298 p.
Newton I. 자연 철학의 수학적 원리 / 라틴어 번역 및 A.N. Krylova. -M .: Nauka, 1989. - 688 p.
뉴턴 I. 수학 작품. - M.-L.: ONTI, 1937.
Newton I. 빛의 반사, 굴절, 굽힘 및 색상에 관한 광학 또는 논문. -M.: Gostekhizdat, 1954.
Danilov Yu.A. Newton 및 Bentley // 자연 과학 및 기술의 역사에 대한 질문. - M., 1993. - No. 1. 이것은 뉴턴의 서신 모음집인 "The Correspondence of Isaac Newton", Cambridge, 1961. Vol. 3 (1688-1694).

영국의 물리학자, 천문학자, 수학자 아이작 뉴턴의 짧은 전기입니다. 오늘 기사에서 유명한 물리학자에게 성공을 가져온 위대한 발견에 대해 읽어보세요.

Isaac Newton : 짧은 전기와 그의 발견

태어났다 아이작 뉴턴 12월 25일 (그레고리력으로 1월 4일 ) 1624년남북전쟁 이전 영국 왕립 링컨셔의 울스토프라는 작은 마을에서. 소년의 아버지는 가족을 먹여 살려고 노력하는 평범한 농부였습니다. 이삭은 크리스마스 이브에 조산되었습니다. 그 후 오랫동안 그는 자신의 출생의 특징을 성공의 신호로 간주했습니다. 어린 시절부터 그를 떠나지 않았던 질병과 허약한 건강에도 불구하고 그는 84세까지 살았습니다.

이삭은 3살 때 할머니 손에 자랐습니다.. 어렸을 때 뉴턴은 활동적이고 사교적이기보다는 냉담하고 몽환적이었습니다. 12세에 그는 Grantham에 있는 학교에 입학했습니다.뉴턴은 건강과 성격이 좋지 않아 다른 학생들보다 교육 수준이 낮았기 때문에 두 배의 노력을 기울였습니다. 교사들은 청년의 수학에 대한 진지한 관심을 알아차렸습니다. 17세에 그는 사회 보장 전공으로 케임브리지 대학교에 입학했습니다.대략적으로 말하면 그는 학비를 지불하지 않았지만 가능한 모든 방법으로 우수한 학생들을 "도와야"합니다. 1665년에 그는 미술 학사 학위를 받았습니다.– 당시 추가 교육을 위한 기본 합격 증명서.

그는 1664년에 고향 교육 기관의 벽을 떠날 기회를 얻었습니다. . 크리스마스 이브에 흑사병이 터졌다이는 대 전염병 기간 (1664년부터 1667년까지)을 표시한 것으로 영국 인구의 5명이 사망했습니다. 다른 모든 것에 네덜란드와의 전쟁이 추가되었습니다. 아이작 뉴턴(Isaac Newton)은 이 몇 년을 세상과 단절된 고향에서 보냈습니다. 어려운 시기는 젊은 과학자에게 진정한 발견으로 바뀌었습니다.

  • 뉴턴-라이프니츠 공식은 미분 및 적분의 함수를 급수로 확장(유량법)하는 첫 번째 스케치입니다.
  • 광학 실험 - 흰색을 7가지 스펙트럼 색상으로 분해합니다.
  • 만유인력의 법칙.

1752년 William Stukeley의 책 "뉴턴의 생애 회고록"에서 발췌: “점심 식사 후 날씨가 따뜻해서 우리는 정원으로 나가 사과나무 그늘 아래서 차를 마셨습니다. 뉴턴은 중력에 대한 생각이 같은 나무 아래에서 떠올랐다는 것을 나에게 보여주었다. 그가 생각하고 있는 동안 갑자기 사과 하나가 가지에서 떨어졌습니다. 뉴턴은 “왜 사과는 항상 땅에 수직으로 떨어지는가?”라고 생각했습니다.

1668년 뉴턴은 석사 학위를 받기 위해 캠브리지로 돌아왔습니다.나중에 그는 Lucasian 수학 교수를 맡았습니다. I. Barrow 교수는 Isaac이 살기에 충분한 돈을 가질 수 있도록 젊은 천재에게 그 자리를주었습니다. 부서의 지도력은 1701년까지 지속되었습니다. 1672년 아이작 뉴턴은 런던 왕립학회의 회원이 되도록 초청받았습니다.

1686년에는 『자연철학의 수학적 원리』라는 저서가 창작되어 발송되었다.- 고전 물리학 체계의 토대를 마련하고 수학, 천문학, 광학 분야 연구의 기초를 제공한 혁명적인 발견입니다.

1695년에 그는 조폐국에서 직위를 얻었습니다., 케임브리지 교수직을 떠나지 않고. 이 사건은 마침내 과학자의 재정 상태를 개선시켰습니다. 1699년에 그는 이사가 되었고 런던으로 이주하여 죽을 때까지 그 직위를 계속 유지했습니다. 1703년에 그는 왕립학회의 회장이 되었고, 2년 후에는 기사작위를 받았습니다.. 1725년에 그는 군대를 떠났다. 1727년 3월 31일 런던에서 사망영국이 전염병으로 다시 휩쓸었을 때. 웨스트민스터 사원에 묻혀있습니다.

아이작 뉴턴의 발견:

  • 거울 망원경의 확대 렌즈 (40 더 가까이);
  • 물질의 가장 단순한 형태의 운동;
  • 질량, 힘, 인력, 공간에 관한 교리;
  • 고전 역학;
  • 색상의 물리적 이론;
  • 빛의 편향, 편광, 빛과 물질의 상호변환에 관한 가설

(아직 평가가 없습니다)

아이작 뉴턴 경(Sir Isaac Newton)은 인류 역사상 가장 위대한 과학적 발견을 이룬 영국의 물리학자, 수학자, 천문학자, 고전 역학의 창시자입니다.

아이작 뉴턴은 1643년 1월 4일(그레고리력) 링컨셔의 울스소프 마을에서 태어났습니다. 그는 아들이 태어나기 3개월 전에 세상을 떠난 아버지의 이름을 따서 그 이름을 받았습니다. 3년 후, Isaac의 어머니인 Anna Ayscough가 재혼했습니다. 새 가족에는 세 명의 자녀가 더 태어났습니다. Isaac Newton은 그의 삼촌인 William Ayscough의 보살핌을 받았습니다.

어린 시절

뉴턴이 태어난 집

이삭은 내성적이고 조용하게 자랐습니다. 그는 동료들과 소통하는 것보다 독서를 더 좋아했습니다. 그는 연, 풍차, 물시계 등 기술적인 장난감을 만드는 것을 좋아했습니다.

뉴턴은 12세에 Grantham에서 학교에 다니기 시작했습니다. 그는 당시 약사 Clark의 집에서 살았습니다. 인내와 노력 덕분에 뉴턴은 곧 반에서 최고의 학생이 되었습니다. 그러나 뉴턴이 16세였을 때 그의 양아버지가 사망했습니다. 이삭의 어머니는 그를 다시 땅으로 데려와 집안일을 맡겼습니다. 그러나 뉴턴은 이것을 전혀 좋아하지 않았습니다. 그는 집안일을 거의 하지 않았고 이 지루한 활동보다 독서를 더 좋아했습니다. 어느 날 뉴턴의 삼촌은 손에 책을 들고 있는 뉴턴을 발견하고 뉴턴이 수학 문제를 풀고 있는 것을 보고 깜짝 놀랐습니다. 그의 삼촌과 학교 교사는 뉴턴의 어머니에게 그처럼 유능한 청년이라면 학업을 계속해야 한다고 설득했습니다.

트리니티 칼리지

트리니티 칼리지

1661년 18세의 뉴턴은 케임브리지 대학의 트리니티 대학에 시자르 학생으로 등록했습니다. 그러한 학생들에게는 수업료가 부과되지 않았습니다. 그들은 대학에서 다양한 일을 하거나 부유한 학생들을 섬기면서 등록금을 지불해야 했습니다.

1664년 뉴턴은 시험에 합격하여 학생이 되었고 장학금을 받기 시작했습니다.

뉴턴은 잠과 휴식을 잊고 공부했습니다. 그는 수학, 천문학, 광학, 음성학, 음악 이론을 공부했습니다.

1663년 3월, 대학에 수학과가 개설되었습니다. 수학자이자 미래의 교사이자 뉴턴의 친구인 아이작 배로우(Isaac Barrow)가 이끌었습니다. 1664년 뉴턴이 발견한 임의의 유리수에 대한 이항 전개. 이것은 뉴턴의 첫 번째 수학적 발견이었습니다. 뉴턴은 나중에 발견할 것이다. 함수를 무한 계열로 확장하는 수학적 방법입니다. 1664년 말에 그는 학사 학위를 받았습니다.

뉴턴은 갈릴레오, 데카르트, 케플러 등 물리학자의 작품을 연구했습니다. 그들의 이론을 바탕으로 그는 창조했습니다. 보편적 세계 시스템.

뉴턴의 강령 문구: “철학에는 진리 외에는 주권자가 있을 수 없습니다...”. "플라톤은 나의 친구이지만 진실은 더 소중하다"라는 유명한 표현이 여기서 나온 것입니까?

큰 전염병의 해

1665년부터 1667년까지의 기간은 대재앙의 기간이었습니다. Trinity College의 수업은 중단되었고 Newton은 Woolsthorpe로갔습니다. 그는 모든 공책과 책을 가지고갔습니다. 이 어려운 “전염병 시절”에도 뉴턴은 과학 공부를 중단하지 않았습니다. 뉴턴은 다양한 광학 실험을 통해 다음과 같은 사실을 증명했습니다. 흰색은 스펙트럼의 모든 색상이 혼합된 색상입니다.. 중력의 법칙- 이것은 "전염병 시대"에 뉴턴이 이룩한 가장 위대한 발견입니다. 뉴턴은 역학 법칙을 발견한 후에야 마침내 이 법칙을 공식화했습니다. 그리고 이러한 발견은 불과 수십 년 후에 출판되었습니다.

과학적 발견

뉴턴의 망원경

1672년 초 왕립학회는 반사 망원경, 뉴턴을 유명하게 만들었습니다. 뉴턴은 왕립학회의 회원이 되었습니다.

1686년 뉴턴은 공식화했다. 역학의 세 가지 법칙는 천체의 궤도를 쌍곡선과 포물선으로 묘사했으며, 이는 태양도 일반적인 운동 법칙을 따른다는 것을 증명했습니다. 이 모든 것은 수학 원리의 첫 번째 권에 설명되어 있습니다.

1669년에 뉴턴의 세계 체계가 케임브리지와 옥스퍼드에서 가르치기 시작했습니다. 뉴턴은 또한 파리 과학 아카데미의 외국인 회원이 되었습니다. 같은 해에 Newton은 Mint의 관리자로 임명되었습니다. 그는 캠브리지를 떠나 런던으로 향합니다.

1669년 뉴턴은 의회 의원으로 선출되었습니다. 그는 그곳에 딱 1년만 머물렀다. 그러나 1701년에 그는 그곳에서 다시 선출되었습니다. 같은 해 뉴턴은 트리니티 칼리지의 교수직을 사임했습니다.

1703년 뉴턴은 왕립학회의 회장이 되었고, 생애가 끝날 때까지 그 자리를 유지했습니다.

1704년에는 『광학』이라는 논문이 출판되었습니다. 그리고 1705년에 아이작 뉴턴은 과학적 업적으로 기사 작위를 받았습니다. 이것은 영국 역사상 처음으로 일어났습니다.

1707년에 출판되어 "Universal Arithmetic"이라고 불리는 유명한 대수학 강의 모음집이 탄생의 토대를 마련했습니다. 수치 분석.

생애 말년에 그는 『고대왕국연대기』를 집필하고 혜성에 관한 참고서를 준비했다. 뉴턴은 핼리 혜성의 궤도를 매우 정확하게 계산했습니다.

아이작 뉴턴은 1727년 런던 근처 켄싱턴에서 사망했습니다. 웨스트민스터 사원에 묻혀있습니다.

뉴턴의 발견으로 인류는 수학, 천문학, 물리학 발전에 큰 도약을 이룰 수 있었습니다.

뉴턴의 아버지는 아들이 태어나는 것을 보지 못하고 죽었습니다. 그 소년은 병약하고 조기에 태어났지만 여전히 살아 남았습니다. 뉴턴은 크리스마스에 태어난 사실을 운명의 특별한 신호로 여겼습니다. 어려운 출생에도 불구하고 뉴턴은 84세까지 살았습니다.

트리니티 칼리지 시계탑

소년의 후원자는 그의 외삼촌인 William Ayscough였습니다. 동시대 사람들에 따르면 뉴턴은 어렸을 때 물러나고 고립되었으며 시계, 방앗간 등 기술 장난감을 읽고 만드는 것을 좋아했습니다. 학교를 졸업 한 후 (), 그는 Trinity College (성 삼위 일체 대학)에 입학했습니다. 케임브리지 대학교. 그럼에도 불구하고 그의 강력한 성격은 과학적 세심함, 사물의 근본 원인을 파악하려는 욕구, 속임수와 억압에 대한 편협함, 대중의 명성에 대한 무관심 등 구체화되었습니다.

뉴턴의 작업에 대한 과학적 지원과 영감은 주로 갈릴레오, 데카르트, 케플러와 같은 물리학자들이었습니다. 뉴턴은 이를 세계의 보편적 체계로 결합하여 작업을 완성했습니다. 다른 수학자 및 물리학자들은 유클리드, 페르마, 호이겐스, 월리스 및 그의 직속 교사인 배로우와 같이 작지만 중요한 영향을 미쳤습니다.

뉴턴은 학생 시절, 즉 "전염병 시대"에 수학적 발견의 상당 부분을 만든 것 같습니다. 23세에 그는 이미 함수의 급수 전개와 나중에 뉴턴-라이프니츠 공식이라고 불리는 것을 포함하여 미분 및 적분법에 능숙했습니다. 동시에 그는 만유 인력의 법칙을 발견했거나 오히려 이 법칙이 케플러의 제3법칙에 따른 것이라고 확신했습니다. 또한, 이 기간 동안 뉴턴은 흰색이 색상의 혼합이라는 것을 증명하고 임의의 유리수(음수 포함)에 대한 "뉴턴의 이항식" 공식을 도출했습니다.

광학 및 색상 이론에 대한 실험이 계속됩니다. 뉴턴은 구면수차와 색수차를 탐구합니다. 이를 최소한으로 줄이기 위해 그는 혼합 반사 망원경(렌즈와 오목 구형 거울을 직접 연마함)을 제작합니다. 그는 연금술에 관심이 많아 화학실험을 많이 한다.

평가

뉴턴의 무덤에 새겨진 비문은 다음과 같습니다.

여기에 거의 신적인 마음을 가지고 행성의 운동, 혜성의 경로, 바다의 조수를 수학의 횃불로 최초로 증명한 귀족 아이작 뉴턴 경이 누워 있습니다.
그는 이전에는 누구도 의심하지 않았던 광선의 차이와 동시에 나타나는 색상의 다양한 특성을 조사했습니다. 자연, 고대, 성경에 대한 부지런하고 현명하며 충실한 해석자인 그는 자신의 철학으로 전능하신 하나님의 위대함을 확언했으며 그의 성품으로 복음적 단순성을 표현했습니다.
필멸자들은 그러한 인류의 장식이 존재했다는 사실을 기뻐하게 되기를 바랍니다.

트리니티 칼리지의 뉴턴 동상

1755년 트리니티 칼리지에 뉴턴에게 세워진 동상에는 루크레티우스의 시구가 새겨져 있습니다.

Qui 속 humanum ingenio superavit(그는 지능이 인류보다 뛰어났습니다)

뉴턴 자신은 자신의 업적을 좀 더 겸손하게 평가했습니다.

세상이 나를 어떻게 보는지는 모르겠지만 나 자신은 바닷가에서 놀고 있는 소년에 불과한 것 같습니다. 이 소년은 넓은 바다가 진실은 내 앞에 펼쳐져 있습니다.

그럼에도 불구하고 제2권에서 뉴턴은 적률(미분)을 도입함으로써 문제를 다시 혼란스럽게 만들고 실제로는 이를 실제 극소소로 간주합니다.

뉴턴이 정수론에 전혀 관심이 없었다는 점은 주목할 만합니다. 분명히 물리학은 그에게 수학에 훨씬 더 가깝습니다.

역학

역학의 공리를 담은 뉴턴의 원리 페이지

뉴턴의 장점은 두 가지 근본적인 문제를 해결했다는 점에 있습니다.

  • 실제로 이 과학을 엄격한 수학 이론의 범주로 전환한 역학에 대한 공리적 기초를 창출했습니다.
  • 신체의 행동을 신체에 대한 외부 영향(힘)의 특성과 연결하는 역학의 생성.

또한 뉴턴은 고대부터 지구와 천체의 운동 법칙이 완전히 다르다는 생각을 마침내 묻었습니다. 그의 세계 모델에서는 전체 우주가 균일한 법칙의 적용을 받습니다.

뉴턴은 또한 다음과 같은 물리적 개념에 대해 엄격한 정의를 내렸습니다. 기세(데카르트는 명확하게 사용하지 않음) 힘. 그는 관성의 척도로서 질량 개념과 동시에 중력 특성을 물리학에 도입했습니다(이전에는 물리학자들이 이 개념을 사용했습니다). 무게).

오일러와 라그랑주는 역학의 수학화를 완성했습니다.

중력 이론

뉴턴의 중력 법칙

보편적 중력에 대한 아이디어는 뉴턴 이전에도 반복적으로 표현되었습니다. 이전에는 Epicurus, Gassendi, Kepler, Borelli, Descartes, Huygens 등이 이에 대해 생각했습니다. 케플러는 중력이 태양까지의 거리에 반비례하며 황도면에서만 확장된다고 믿었습니다. 데카르트는 이를 에테르의 소용돌이의 결과로 간주했습니다. 그러나 올바른 공식(Bulliald, Wren, Hooke)을 사용한 추측이 있었고 심지어 운동학적으로 입증되었습니다(원심력에 대한 Huygens의 공식과 원형 궤도에 대한 Kepler의 제3법칙의 상관 관계 사용). . 그러나 뉴턴 이전에는 중력의 법칙(거리의 제곱에 반비례하는 힘)과 행성 운동의 법칙(케플러의 법칙)을 명확하고 수학적으로 결론적으로 연결할 수 있는 사람은 아무도 없었습니다. 역학의 과학은 뉴턴의 연구에서 시작됩니다.

뉴턴은 단순히 만유인력의 법칙에 대해 제안된 공식을 발표한 것이 아니라 실제로 역학에 대한 잘 개발되고 완전하며 명확하고 체계적인 접근 방식의 맥락에서 완전한 수학적 모델을 제안했다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

  • 중력의 법칙;
  • 운동의 법칙(뉴턴의 제2법칙);
  • 수학적 연구 방법 시스템(수학적 분석).

종합하면, 이 삼원조는 천체의 가장 복잡한 움직임을 완벽하게 연구하여 천체 역학의 기초를 만드는 데 충분합니다. 아인슈타인 이전에는 이 모델에 대한 근본적인 수정이 필요하지 않았지만 상당한 발전을 위해서는 수학적 장치가 필요하다는 것이 밝혀졌습니다.

뉴턴의 중력 이론은 원거리 작용 개념에 대한 수년간의 논쟁과 비판을 촉발시켰습니다.

뉴턴 모델을 지지하는 중요한 주장은 뉴턴 모델을 기반으로 한 케플러의 경험적 법칙을 엄격하게 도출했다는 것입니다. 다음 단계는 "원리"에 명시된 혜성과 달의 움직임에 대한 이론이었습니다. 나중에 뉴턴 중력의 도움으로 천체의 관찰된 모든 움직임이 매우 정확하게 설명되었습니다. 이에 대한 섭동이론을 개발한 오일러, 클레로, 라플라스의 큰 장점이다. 이 이론의 기초는 뉴턴에 의해 확립되었는데, 그는 그의 일반적인 계열 확장 방법을 사용하여 달의 운동을 분석했습니다. 이 경로에서 그는 당시 알려진 이상 현상의 원인을 발견했습니다( 불평등) 달의 움직임에.

천문학에서 뉴턴의 이론(일반 상대성 이론으로 설명됨)에 대한 관찰 가능한 최초의 수정 사항은 불과 200여 년 후에야 발견되었습니다(수성의 근일점 이동). 그러나 그들은 태양계 내에서도 매우 작습니다.

뉴턴은 또한 조석의 원인, 즉 달의 중력을 발견했습니다(갈릴레오도 조석을 원심 효과로 간주했습니다). 더욱이 그는 조석 높이에 대한 수년간의 데이터를 처리한 결과 달의 질량을 매우 정확하게 계산했습니다.

중력의 또 다른 결과는 지구 축의 세차 운동이었습니다. 뉴턴은 지구의 극지방이 편평하기 때문에 지구 축이 달과 태양의 인력의 영향을 받아 26,000년에 걸쳐 지속적으로 느린 변위를 겪는다는 사실을 발견했습니다. 따라서 "분점 예측"이라는 고대 문제(히파르코스가 처음 언급함)는 과학적 설명을 찾았습니다.

광학과 빛의 이론

뉴턴은 광학 분야에서 근본적인 발견을 했습니다. 그는 순수한 렌즈 망원경과 달리 색수차가 없는 최초의 거울 망원경(반사경)을 만들었습니다. 또한 그는 빛의 분산을 발견하고, 백색광이 프리즘을 통과할 때 서로 다른 색의 광선이 굴절률이 다르기 때문에 분해되어 무지개 색으로 변한다는 사실을 밝혀 정확한 색 이론의 기초를 마련했습니다.

이 기간 동안 빛과 색에 관한 많은 추측 이론이 있었습니다. 기본적으로 그들은 아리스토텔레스(“다른 색은 다른 비율의 빛과 어둠의 혼합이다”)와 데카르트(“빛 입자가 다른 속도로 회전할 때 다른 색이 생성된다”)의 관점 사이에서 싸웠습니다. Hooke는 그의 Micrographia(1665)에서 아리스토텔레스적 견해의 변형을 제안했습니다. 많은 사람들은 색상이 빛의 속성이 아니라 조명된 물체의 속성이라고 믿었습니다. 일반적인 불화는 17세기에 회절(1665, Grimaldi), 간섭(1665, Hooke), 복굴절(1670, Erasmus Bartholin) 등 일련의 발견으로 인해 더욱 악화되었습니다. 라스무스 바르톨린), Huygens 연구), 빛의 속도 추정(1675, Roemer). 이 모든 사실과 양립할 수 있는 빛에 관한 이론은 없었습니다.

가벼운 분산
(뉴턴의 실험)

왕립 학회 연설에서 뉴턴은 아리스토텔레스와 데카르트를 모두 반박했으며 백색광이 기본이 아니라 굴절 각도가 다른 색상 구성 요소로 구성되어 있음을 설득력 있게 증명했습니다. 이러한 구성 요소는 기본 구성 요소입니다. Newton은 어떤 트릭으로도 색상을 변경할 수 없습니다. 따라서 주관적인 색상 감각은 굴절률이라는 견고한 객관적인 기초를 얻었습니다.

뉴턴은 Hooke가 발견한 간섭 고리에 대한 수학적 이론을 창안했는데, 이후 이 이론은 "뉴턴의 고리"라고 불립니다.

뉴턴의 광학 제목 페이지

1689년에 뉴턴은 광학 분야의 연구를 중단했습니다. 널리 퍼진 전설에 따르면 그는 Hooke의 생애 동안 이 분야에 어떤 것도 출판하지 않겠다고 다짐했습니다. Hooke는 후자에게 고통스러운 비판으로 끊임없이 Newton을 괴롭혔습니다. 어쨌든 Hooke가 죽은 다음 해인 1704년에 ​​논문 "Optics"가 출판되었습니다. 저자의 생애 동안 『원리』와 마찬가지로 『광학』은 세 번의 판본과 수많은 번역을 거쳤다.

논문 제1권에는 기하광학의 원리, 빛의 분산 원리, 다양한 응용이 가능한 흰색의 구성이 포함되어 있습니다.

그는 대략 1:230의 극지방에서의 지구의 편구도를 예측했습니다. 동시에 뉴턴은 지구를 설명하기 위해 균일한 유체 모델을 사용하고 만유인력의 법칙을 적용하고 원심력을 고려했습니다. 동시에 장거리 중력을 믿지 않고 순전히 운동학적으로 문제에 접근한 Huygens도 유사한 계산을 수행했습니다. 따라서 Huygens는 압축률이 Newton의 절반도 안 되는 1:576으로 예측했습니다. 더욱이 카시니와 다른 데카르트주의자들은 지구가 압축되지 않고 레몬처럼 극이 부풀어 오른다고 주장했습니다. 그 후, 즉시는 아니었지만(첫 번째 측정은 부정확함) 직접 측정(Clerot)을 통해 뉴턴의 정확성이 확인되었습니다. 실제 압축률은 1:298입니다. 이 값이 뉴턴이 제안한 호이겐스의 값과 다른 이유는 균일한 액체 모델이 여전히 완전히 정확하지 않기 때문입니다(밀도는 깊이에 따라 눈에 띄게 증가합니다). 깊이에 대한 밀도의 의존성을 명시적으로 고려한 보다 정확한 이론은 19세기에야 개발되었습니다.

기타 활동 분야

고대 왕국의 세련된 연대기

현재의 과학적(물리적, 수학적) 전통의 토대를 마련한 연구와 병행하여 뉴턴은 연금술과 신학에 많은 시간을 할애했습니다. 그는 연금술에 관한 어떤 작품도 출판하지 않았으며, 이 장기적인 취미의 유일한 알려진 결과는 1691년 뉴턴의 심각한 중독이었습니다.

뉴턴은 이 문제에 관해 상당한 수의 사본을 남기면서 자신만의 성경적 연대기를 제안했습니다. 게다가 그는 묵시록에 대한 논평도 썼습니다. 뉴턴의 신학 원고는 현재 예루살렘 국립 도서관에 보관되어 있습니다.

노트

뉴턴의 주요 출판 작품

  • 유동의 방법(1736년 사후에 출판된 "유류의 방법(Method of Fluxions)")
  • Gyrum의 De Motu Corporum ()
  • Philosophiae Naturalis Principia Mathematica(, "자연철학의 수학적 원리")
  • 광학(, "광학")
  • 산술 유니버셜리스(, "보편적 산술")
  • 짧은 연대기, 세계의 시스템, 광학 강의, 고대 왕국 연대기, 개정됨그리고 De mundi 체계화사후 1728년에 출판되었다.
  • 성경의 두 가지 주목할 만한 부패에 대한 역사적 설명 (1754)

문학

에세이

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  • 뉴턴 나.일반 산술 또는 산술 합성 및 분석에 관한 책. 남: 출판사예요. 소련 과학 아카데미, 1948년.
  • 뉴턴 나.자연철학의 수학적 원리. 당. 그리고 대략. A. N. Krylova. M.: 나우카, 1989년.
  • 뉴턴 나.광학 강의. 남: 출판사예요. 소련 과학 아카데미, 1946년.
  • 뉴턴 나.빛의 반사, 굴절, 굽힘 및 색상에 관한 광학 또는 논문입니다. M.: Gostekhizdat, 1954.
  • 뉴턴 나.선지자 다니엘의 책과 성 베드로의 묵시록에 대한 참고 사항 남자. 페이지: 새로운 시간, 1915.
  • 뉴턴 나.고대 왕국의 연대기를 수정했습니다. M.: 리미스, 2007.

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  • 카르체프 V.뉴턴. M.: 젊은 가드, 1987.
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  • 화이트사이드 D.T. 17세기 후반의 수학적 사고의 패턴. 정밀과학사 아카이브, 1, 1963, p. 179-388.
  • 화이트엠.아이작 뉴턴: 마지막 마법사. 페르세우스, 1999, 928페이지.

예술 작품



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