Remove ads
Ісаак Ньютан (англ.: Isaac Newton; 4 студзеня 1643 — 31 сакавіка 1727) — англійскі матэматык, фізік, астраном, стваральнік класічнай механікі і асноў сучаснага прыродазнаўства, крэацыяніст. Член Лонданскага каралеўскага таварыства (1672, з 1703 яго прэзідэнт). Замежны член Парыжскай АН (1699).
| Ісак Ньютан | |
|---|---|
| Isaac Newton | |
 Партрэт пэндзля Кнелера (1689) | |
| Дата нараджэння | 25 снежня 1642 (4 студзеня 1643)[1][2][…] |
| Месца нараджэння | |
| Дата смерці | 20 (31) сакавіка 1727[4][5][…] (84 гады) |
| Месца смерці | |
| Месца пахавання | |
| Грамадзянства | |
| Бацька | Isaac Newton Sr.[d][11][9][…] |
| Маці | Hannah Ayscough[d][9][12] |
| Род дзейнасці | матэматык, філосаф |
| Навуковая сфера | фізіка, матэматыка, астраномія |
| Месца працы | |
| Навуковае званне | |
| Альма-матар |
|
| Навуковы кіраўнік | Isaac Barrow[d][14] і Benjamin Pulleyn[d][13] |
| Вядомыя вучні | Roger Cotes[d][13], John Flamsteed[d][13] і William Whiston[d][13] |
| Партыя | |
| Член у | |
| Узнагароды |
 |
| Подпіс |
 |
 Медыяфайлы на Вікісховішчы | |
.svg){kind=small}
Юнацтва
Ісак Ньютан нарадзіўся ў вёсцы Вульстрап у Лінкальншыры ў сям’і беднага фермера. Бацька, якога таксама звалі Ісак, памер за 3 месяцы да нараджэння сына на грамадзянскай вайне ў Англіі. Ісак Ньютан нарадзіўся неданошаным, і ніхто напачатку не верыў у тое, што хлопчык выжыве, нават яго маці, Ганна Ньютан. Калі дзіцяці споўнілася 2 гады, маці сышла жыць да свайго новага мужа, пакінуўшы Айзэка на выхаванне бабулі.
Да 11 гадоў хлопец атрымліваў адукацыю ў вясковай школе, а калі Ісаку Ньютану споўнілася 12 гадоў, яго аддалі вучыцца ў Каралеўскую школу ў Гранхаме. Там ён у хуткім часе стаў найлепшым вучнем. У кастрычніку 1658 года маці забірае Ісака Ньютана са школы, плануючы зрабіць з яго фермера, але тагачасны кіраўнік школы ўпэўнівае яе даць хлопцу скончыць школу і атрымаць атэстат. Ісак Ньютан вяртаецца ў школу і сканчае яе з выдатнымі адзнакамі.
Трыніці-каледж
У чэрвені 1661 года 18-гадовы Ньютан прыехаў у Кембрыдж. Паводле статуту, яму ўстроілі экзамен на веданне лацінскай мовы, пасля чаго паведамілі, што ён прыняты ў Трыніці-каледж Кембрыдскага ўніверсітэта. З гэтай навучальнай установай звязаныя больш за 30 гадоў жыцця Ньютана.
Каледж, як і ўвесь універсітэт, перажываў цяжкі час. У 1660 годзе ў Англіі была адноўлена манархія, кароль Карл II часцяком затрымліваў прызначаныя для ўніверсітэта выплаты, звольніў значную частку выкладчыцкага складу, прызначаную ў гады рэвалюцыі[16]. Усяго ў Трыніці-каледжы пражывала 400 чалавек, у тым ліку студэнтаў, слугаў і 20 жабракоў, якім па статуту каледж абавязаны быў выдаваць міласць. Навучальны працэс знаходзіўся ў жаласным стане[16].
Ньютана залічылі ў разрад студэнтаў-«сайзераў» (па-англійску: sizar), з якіх не бралі платы за навучанне, верагодна, дзякуючы рэкамендацыі Бабінгтана. Паводле нормаў таго часу, сайзер быў абавязаны аплачваць сваё навучанне шляхам рознай працы ва ўніверсітэце, альбо шляхам аказання паслуг больш заможным студэнтам. Дакументальных сведчанняў і ўспамінаў аб гэтым перыядзе яго жыцця захавалася вельмі мала. У гэтыя гады канчаткова склаўся характар Ньютана — імкненне дайсці да сутнасці, нецярпімасць да падману, паклёпу і прыгнёту, абыякавасць да публічнай славы. У яго па-ранейшаму не было сяброў[17].
У красавіку 1664 года Ньютан, здаўшы экзамены, перайшоў у больш высокую студэнцкую катэгорыю «шкаляроў» (па-англійску: scholars), што дало яму права на стыпэндыю і працяг навучання ў каледжы.
Нягледзячы на адкрыцці Галілея, прыродазнаўства і філасофію ў Кембрыджы па-ранейшаму выкладалі па Арыстоцелю. Аднак у захавалых сшытках Ньютана ўжо згадваюцца Галілей, Капернік, картэзіянства, Кеплер і атамістычная тэорыя Гасендзі. Мяркуючы паводле гэтых сшыткаў, ён працягваў майстраваць, у асноўным, навуковыя прылады, захоплена займаўся оптыкай, астраноміяй, матэматыкай, фанетыкай, тэорыяй музыкі. Згодна з успамінамі суседа па пакоі, Ньютан беззапаветна аддаваўся вучэнню, забываючы пра ежу і сон; верагодна, нягледзячы на ўсе цяжкасці, гэта быў менавіта той лад жыцця, якога ён сам жадаў[18].
1664 год у жыцці Ньютана быў багатым і іншымі падзеямі. Ньютан перажыў творчы ўздым, пачаў самастойную навуковую дзейнасць і склаў маштабны спіс нявырашаных праблем у прыродзе і чалавечага жыцця. У далейшым такія спісы раз-другі з’яўляліся ў яго працоўных сшытках. У сакавіку гэтага ж года на нядаўна заснаванай у 1663 годзе кафедры матэматыкі каледжа пачаліся лекцыі новага выкладчыка, 34-гадовага Ісака Барау, буйнога матэматыка, будучага сябра і настаўніка Ньютана. Цікавасць Ньютана да матэматыкі рэзка павялічылася. Ён зрабіў першае значнае матэматычнае адкрыццё: бінаміяльнае раскладанне для адвольнага рацыянальнага паказчыку, уключаючы адмоўныя, а праз яго прыйшоў да свайго галоўнага матэматычнаму метаду — раскладанню функцыі ў бясконцы шэраг[19]. У самым канцы года Ньютан стаў бакалаўрам.
Навуковай апорай і натхняльнікамі творчасці Ньютана ў найбольшай ступені былі фізікі: Галілей, Дэкарт і Кеплер. Ньютан скончыў іх працы, аб’яднаўшы ва ўніверсальную сістэму свету. Меншы, але істотны ўплыў аказалі іншыя матэматыкі і фізікі, як то Эўклід, Ферма, Гюйгенс, Уоліс і яго непасрэдны настаўнік Барау. У студэнцкай запісной кніжцы Ньютана ёсць праграмная фраза[20]:
 |
У філасофіі не можа быць гаспадара, акрамя ісціны... Мы павінны паставіць помнікі з золату Кеплеру, Галілею, Дэкарту і на кожным напісаць: «Платон — сябар, Арыстоцель — сябар, але галоўны сябар — ісціна». |  |
«Чумныя гады»
Напярэдадні Нараджэння Хрыстова 1664 года на лонданскіх дамах сталі з’яўляцца чырвоныя крыжы, гэта значыць першыя пазнакі Вялікай эпідэміі чумы. Да лета смертаносная эпідэмія значна пашырылася. 8 жніўня 1665 года заняткі ў Трыніці-каледжы былі спыненыя і персанал распушчаны да заканчэння эпідэміі. Ньютан з’ехаў дадому ў Вулстарп, захапіўшы з сабой асноўныя кнігі, сшыткі і інструменты[21].
Гэта былі бядотныя гады для Англіі — спусташальная чума, з-за якой толькі ў Лондане загінула пятая частка насельніцтва, разбуральная вайна з Галандыяй, Вялікі лонданскі пажар. Але істотную частку сваіх навуковых адкрыццяў Ньютан зрабіў у самоце «чумных гадоў». З захавалых нататкаў відаць, што 23-гадовы Ньютан ужо вольна валодаў базавымі метадамі дыферэнцыяльнага і інтэгральнага вылічэнняў, уключаючы раскладанне функцый у шэрагі і тое, што пасля было названа формулай Ньютана — Лейбніца. Правёўшы шэраг дасціпных аптычных эксперыментаў, ён даказаў, што белы колер ёсць сумесь колераў спектру. Пазней Ньютан успамінаў аб гэтых гадах[22]:
|
У пачатку 1665 года я знайшоў метад набліжаных шэрагаў і правіла ператварэння любой ступені двускладніка ў такі шэраг... у лістападзе атрымаў прамы метад флюксіяў [дыферэнцыяльны падлік]; у студзені наступнага года я атрымаў тэорыю колераў, а ў маі прыступіў да адваротнага метаду флюксій [інтэгральнае вылічэнне]... У гэты час я перажываў лепшую пару свайго юнацтва і больш цікавіўся матэматыкай і [натуральнай] філасофіяй, чым калі б там ні было пасля. | |
Але самым значным яго адкрыццём у гэтыя гады стаў закон сусветнага прыцягнення. Пазней, у 1686 годзе, Ньютан пісаў Галею[23]:
|
У паперах, напісаных больш за 15 гадоў таму назад (сапраўды прывесці дату я не магу, але, ва ўсякім разе, гэта было перад пачаткам маёй перапіскі з Альдэнбургам), я выказаў зваротную квадратычную прапарцыянальнасць прыцягнення планет да Сонца ў залежнасці ад адлегласці і вылічыў правільнае стаўленне зямнога цяжару і conatus recedendi [імкненне] Месяца да цэнтра Зямлі, хоць і не зусім дакладна. | |
Недакладнасць, згаданая Ньютанам, была выкліканая тым, што памеры Зямлі і велічыню паскарэння вольнага падзення Ньютан узяў з «Механікі» Галілея, дзе яны прыводзіліся са значнай хібнасцю[24]. Пазней Ньютан атрымаў больш дакладныя дадзеныя Пікара і канчаткова пераканаўся ў праўдзівасці сваёй тэорыі[25].
Агульнавядомая легенда пра тое, што закон прыцягнення Ньютан адкрыў, назіраючы падзенне яблыка з галінкі дрэва. Упершыню «яблык Ньютана» мімаходам згадаў біёграф Ньютана Уільям Сцьюклі, у сваёй кнізе «Успаміны пра жыццё Ньютана» (1752)[26]:
|
Пасля абеду ўсталявалася цёплае надвор'е, мы выйшлі ў сад і пілі гарбату ў цені яблыняў. Ён [Ньютан] сказаў мне, што думка аб гравітацыі прыйшла яму ў галаву, калі ён сапраўды гэтак жа сядзеў пад дрэвам. Ён знаходзіўся ў сузіральна настроі, калі нечакана з галіны ўпаў яблык. «Чаму яблыкі заўсёды падаюць перпендыкулярна зямлі?» — падумаў ён. | |
Папулярнай легенда стала дзякуючы Вальтэру[27]. У рэчаіснасці, як відаць паводле працоўных сшыткаў Ньютана, яго тэорыя ўсеагульнага прыцягнення развівалася паступова[21]. Іншы біёграф, Генры Пембертан, прыводзіць развагі Ньютана, без згадкі яблыка, больш падрабязна: «параўноўваючы перыяды некалькіх планет і іх адлегласці да Сонца, ён выявіў, што… гэтая сіла павінна зніжацца ў квадратычнай прапарцыйнасці з павелічэннем адлегласці»[27]. Іншымі словамі, Ньютан выявіў, што з трэцяга закона Кеплера, які злучае перыяды звароту планет з адлегласцю да Сонца, правільна менавіта «формула зваротных квадратаў» для закона прыцягнення, у набліжэнні кругавых арбіт. Канчатковую фармулёўку закона прыцягнення, якая ўвайшла ў падручнікі, Ньютан выпісаў пазней, пасля таго, як яму сталі ясныя законы механікі.
Гэтыя адкрыцці, а таксама шматлікія з пазнейшых, былі апублікаваныя на 20—40 гадоў пазней, чым былі зробленыя. Ньютан не гнаўся за славай. У 1670 годзе ён пісаў Джону Колінзу: «Я не бачу нічога пажаданага ў славе, нават калі б я быў здольны заслужыць яе. Гэта, магчыма, павялічыла б колькасць маіх знаёмых, але гэта як раз тое, чаго я больш за ўсё імкнуся пазбягаць». Сваю першую навуковую працу, у кастрычніку 1666 года, у якой выкладаліся асновы аналізу, ён не стаў публікаваць; яе знайшлі толькі праз 300 гадоў[28].
Пачатак навуковай вядомасці
У сакавіку — чэрвені 1666 года Ньютан наведаў Кембрыдж. Аднак улетку новая хваля чумы прымусіла яго зноўку з’ехаць дадому. Нарэшце, у пачатку 1667 года эпідэмія сціхла, і ў красавіку Ньютан вярнуўся ў Кембрыдж. 1 кастрычніка ён быў абраны членам Трыніці-каледжа, а ў 1668 годзе стаў магістрам. Яму вылучылі прасторны асобны пакой для жылля, прызначылі аклад у 2 фунта ў год, і перадалі групу студэнтаў, з якімі ён некалькі гадзін у тыдзень добрасумленна займаўся стандартнымі навучальнымі прадметамі. Зрэшты, ні тады, ні пазней Ньютан не праславіўся як выкладчык, яго лекцыі наведваліся дрэнна[29].
Умацаваўшы сваё становішча, Ньютан здзейсніў падарожжа ў Лондан, дзе незадоўга да таго, у 1660 годзе, было створана Лонданскае каралеўскае таварыства — аўтарытэтная арганізацыя бачных навуковых дзеячаў, адна з першых Акадэмій навук. Друкаваным органам Каралеўскага грамадства быў часопіс «Філасофскія працы» (па-англійску: Philosophical Transactions).
У 1669 годзе ў Еўропе сталі з’яўляцца матэматычныя працы, якія выкарыстоўвалі раскладанне ў бясконцыя шэрагі. Хоць па глыбіні гэтыя адкрыцці не ішлі ні ў якое параўнанне з ньютанаўскімі, Барау настаяў на тым, каб яго вучань зафіксаваў свой прыярытэт у гэтым пытанні. Ньютан напісаў кароткі, але досыць поўны канспект гэтай часткі сваіх адкрыццяў, які назваў «Аналіз з дапамогай раўнанняў з бясконцым лікам складнікаў». Барау пераслаў гэты трактат у Лондан. Ньютан прасіў Барау не раскрываць імя аўтара працы[30], але той усё ж прагаварыўся. «Аналіз» распаўсюдзіўся сярод спецыялістаў і атрымаў некаторую вядомасць у Англіі і за яе межамі[31].
У гэтым жа годзе Барау прыняў запрашэнне караля стаць прыдворным капеланам і пакінуў выкладанне. 29 кастрычніка 1669 года 26-гадовы Ньютан быў абраны яго пераемнікам, прафесарам матэматыкі і оптыкі Трыніці-каледжа, з высокім акладам у 100 фунтаў у год. Барау пакінуў Ньютану шырокую алхімічную лабараторыю, у гэты перыяд Ньютан сур’ёзна захапіўся алхіміяй, правёўшы масу хімічных вопытаў[32].
Адначасова Ньютан працягнуў эксперыменты па оптыцы і тэорыі колеру. Ньютан даследаваў сферычную і храматычную аберацыі. Каб звесці іх да мінімуму, ён пабудаваў змешаны тэлескоп-рэфлектар, які складаўся з лінзы і ўвагнутага сферычнага люстэрка, якое зрабіў і папаліраваў сам. Праект такога тэлескопа ўпершыню прапанаваў Джэймс Грэгары ў 1663 годзе, аднак гэтая задума гэтак і не была рэалізавана. Першая канструкцыя Ньютана, якая была зроблена ў 1668 годзе, апынулася няўдалай, але ўжо наступная, з больш старанна адпаліраваным люстэркам, нягледзячы на невялікія памеры, давала 40-кратнае павелічэнне цудоўнай якасці[21].
Чуткі пра новы інструмент хутка дайшлі да Лондана, і Ньютана запрасілі паказаць сваё вынаходзтва навуковай грамадскасці. У канцы 1671 ці пачатку 1672 года прайшла дэманстрацыя рэфлектара перад каралём, а затым — у Каралеўскім грамадстве. Апарат выклікаў усеагульныя захопленыя водгукі. Верагодна, адыграла сваю ролю і практычная важнасць вынаходкі, бо астранамічныя назіранні служылі для дакладнага вызначэння часу, што ў сваю чаргу было неабходна для навігацыі на моры. Ньютан стаў знакамітым і ў студзені 1672 года быў абраны членам Каралеўскага грамадства. Пазней удасканаленыя рэфлектары сталі асноўнымі інструментамі астраномаў, з іх дапамогай былі адкрыты планета Уран, іншыя галактыкі і чырвонае зрушэнне.
Першы час Ньютан даражыў зносінамі з калегамі з Каралеўскага таварыства, чальцамі якога, акрамя Барау былі яшчэ Джэймс Грэгары, Джон Уоліс, Роберт Гук, Роберт Бойль, Крыстафер Рэн і іншыя вядомыя дзеячы англійскай навукі. Аднак неўзабаве пачаліся стомныя канфлікты, якіх Ньютан вельмі не любіў. У прыватнасці, разгарэлася шумная палеміка з нагоды прыроды святла. Пачалася яна з таго, што ў лютым 1672 года Ньютан апублікаваў у «Philosophical Transactions» падрабязнае апісанне сваіх класічных досведаў з прызмамі і сваю тэорыю колеру. Гук, які раней апублікаваў уласную тэорыю, заявіў, што вынікі Ньютана яго не пераканалі, яго падтрымаў Гюйгенс на той падставе, што тэорыя Ньютана «супярэчыць агульнапрынятым гледжанням». Ньютан адказаў на іхную крытыку толькі праз паўгады, але да гэтага часу колькасць крытыкаў значна павялічылася.
Remove ads
Фізіка
І. Ньютан даў азначэнні зыходных паняццяў і сфармуляваў асноўныя законы класічнай механікі (гл. законы механікі Ньютана). Адкрыў закон сусветнага прыцягнення. Увёў тэрмін «гравітацыя» і стварыў кяасічную тэорыю гравітацыі. У галіне оптыкі адкрыў дысперсію святла (1666), храматычную аберацыю, інтэрферэнцыю святла ў тонкіх слаях паветра (кольцы Ньютана). Сканструяваў люстэркавы тэлескоп-рэфлектар (1668), вынайшаў рэфлектарны мікраскоп (1672) і секстант. Развіў карпускулярную тэорыю святла.
Астраномія
На аснове тэорыі гравітацыі растлумачыў законы Кеплера, асаблівасці руху Месяца, прэцэсію Юпітэра, прапанаваў тэорыю фігуры Зямлі, тэорыю прыліваў і адліваў.
Матэматыка
Распрацаваў дыферэнцыяльнае і інтэгральнае злічэнні (1665—1666; формула Ньютана — Лейбніца), пашырыў бінаміяльную формулу на выпадак адвольных рэчаісных паказчыкаў (біном Ньютана).
Remove ads
Галоўная праца І. Ньютана — «Матэматычныя асновы натуральнай філасофіі» (1687), якая стала фундаментам класічнай фізікі і вызначыла развіццё прыродазнаўства ў наступныя два стагоддзі. У аснову ньютанаўскай карціны свету пакладзены паняцці абсалютнай прасторы і часу, апісанне фізічнага ўзаемадзеяння праз паняцце сілы, тэорыя далёкадзеяння, а таксама філасофска-тэалагічныя погляды.
Яго імем названа адзінка сілы ў СІ — ньютан.
Remove ads
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
Remove ads