Биография Исаака Ньютона — биография Ньютона
Дата рождения: 4 января 1643 годаДата смерти: 31 марта 1727 года
Место рождения: деревня Вулсторп, графство Линкольншир, Великобритания
Исаак Ньютон – известен как физик и математик, а также Исаак Ньютон гениальный механик. Он оставил свой след в истории в качестве создателя основ физики.
Родился знаменитый ученый в 1643 году. Его отец был зажиточным фермером, но увидеть рождение сына не успел. Мать Исаака после смерит мужа, вышла замуж второй раз и воспитанием сына не занималась.
Ньютон был очень болезненным мальчиком, и его родственники думали, что он умрет, однако все обернулось иначе. Его воспитанием занимался брат его матери.
Уже в школе у Ньютона обнаружилось множество талантов, которые отмечались учителями. Его родственники пытались вырастить из него скваттера, но их попытки не увенчались успехом. Мать разрешила Исааку окончить школу под давлением учителей, и он продолжил свое образование в колледже в Кембридже.
Еще, будучи студентом, Ньютон пытался объяснить все явления, происходящие в окружающей среде с научного плана. Его увлекает математика, и в 21 год Исаак уже делает открытие – он выводит бином, названный его именем.
За это открытие юноша получает степень бакалавра. В Великобритании в 1665 г. свирепствовала чума. Карантин в стране продолжался два года, и ученый вынужден был уехать домой.
В Кембридж будущий ученый смог вернутся только после того как стихла эпидемия. После окончания колледжа, Исаак полностью посвятил себя научной деятельности. Именно в этот период Ньютон открыл закон всемирного тяготения.
Ньютон занимается исследованием оптики и разрабатывает телескоп, который позволял морякам рассчитывать точное время по расположению звезд. Эта разработка позволила изобретателю стать почетным членом Королевского общества. Ученый ведет переписку с Лейбницем.
В 1677 году, в жилище Исаака произошел пожар, который уничтожил некоторую часть трудов этого ученого.
Он был избран в палату лордов, был назначен смотрителем монетного двора и через некоторое время его управляющим. В 1703 году его избирают президентом Королевского общества. Ньютону присуждают титул рыцаря.
Всю жизнь Ньютон активно боролся с финансовыми аферами и фальшивомонетчиками, в конце своей жизни, он становится участником денежной махинации и теряет часть своего состояния.
У Исаака Ньютона не осталось потомков. Все свое время работал. Но кроме этого Ньютон обладал непривлекательной внешностью, которая отталкивала от него женщин. Биографы ученого отмечают, что в юности Исаак увлекся своей сверстницей мисс Сторей, с которой дружил всю свою жизнь. Умер великий ученый в 1727 году. Похоронен в Вестминстерском аббатстве.
Достижения Исаака Ньютона:
• Считается основателем механики (раздел физики)
• Открыл кольца, названные его именем
• Основал интегральные счисления в математике
• Автор бинома Ньютона
• Построил рефлекторный телескоп.
Важные даты биографии Исаака Ньютона:
• 1664 г. – Открыл Бином Ньютона
• 1665–1667 гг. – Открыл закон всемирного тяготения
• 1689 г. — Был избран парламентарием
• 1705 г. – Получил звание рыцаря
Интересные факты из жизни Исаака Ньютона:
• Ньютону удалось разложить радугу на семицветный спектр. Первоначального из этого спектра был упущен оранжевый цвет и синий. Однако затем Ньютон сравнял количество цветов в радуге с числом нот в одной музыкальной гамме.
• Ньютон никогда не пропускал заседания парламента
• Исаак был рассеянным человеком, и однажды вместо того, чтобы опустить в кипяток яйцо, бросил туда часы и заметил это только через две минуты.
• Ньютон предсказывал пришествие Христа в 2060 году.
Татьяна Мельничук | Великий математик Исаак Ньютон
Математик Исаак Ньютон
Читатель, наверное, сразу скажет: «Об Исааке Ньютоне столько всего написано! Его имя и биография известны даже самому юному школьнику. Ньютон — великий физик». Скажет и ошибётся. Дело в том, что сам Ньютон считал самыми великими своими открытиями именно математические открытия, а никак не результаты исследований, которые современная наука относит к разделам физики. К сожалению, школьная программа построена таким образом, что действительно складывается ложное впечатление о Ньютоне-физике и только профессиональные математики в университетах узнают с удивлением о Ньютоне-математике. Сначала немного истории.
ИСААК НЬЮТОН
Если я видел дальше других, то потому лишь, что стоял на плечах гигантов.
Исаак Ньютон, будущий великий математик, родился в семье фермера в Вулсторпе недалеко от Кембриджа в Англии. Его отец умер незадолго до рождения сына. С 12 лет мальчик начал учиться в Грантемской школе, а в 1661 г.
поступил в Тринити-колледж Кембриджского университета в качестве сабсайзера (так называли малообеспеченных студентов, выполнявших для заработка обязанности слуг в колледже). Окончив колледж в 1665 г., Ньютон получил учёную степень бакалавра.
В 1665-67 гг., во время эпидемии чумы, он жил в своей родной деревне Вулсторп. Эти годы вынужденного затворничества оказались наиболее продуктивными в его научном творчестве. В это время у Ньютона сложились идеи, которые привели его к созданию дифференциального и интегрального исчислений, изобретению зеркального телескопа (собственноручно изготовленного им в 1668 г.), открытию закона всемирного тяготения. Здесь он провёл опыты по разложению (дисперсии) света.
В 1668 г. Ньютону была присвоена степень магистра, а в 1669 г. его учитель знаменитый английский математик И. Барроу передал ему почётную физико-математическую кафедру в университете, которую Ньютон занимал до 1701 г.
В 1695 г. ученый был назначен на должность смотрителя Монетного двора.
Этому, очевидно, способствовало то, что он изучал свойства металлов. Ньютону было поручено руководить перечеканкой всей английской монеты. Ему удалось привести в порядок расстроенное монетное дело Англии, и за это он получил в 1699 г. пожизненное высокооплачиваемое звание директора Монетного двора.
Труды Ньютона получили высокую оценку и за границами Англии — он был избран иностранным членом Парижской академии наук. В 1705 г. за научные труды он возведён в дворянское достоинство.
Основными направлениями научной деятельности Ньютона были математика, механика, астрономия и физика. К слову, теоретическая механика — это также раздел математики, а не физики. В этих областях им были достигнуты выдающиеся достижения: вывод и формулировка основных законов классической механики, открытие закона всемирного тяготения, законов спектрального разложения света и разработка дифференциального и интегрального исчисления методом флюксий. Все флюенты Ньютона – это зависимые переменные с общим аргументом – абстрагированным временем (равномерно текущей независимой величиной), а флюксии (производные) – скорости.
А теперь о главном, по признанию самого Исаака Ньютона открытии, его жизни — дифференциальных уравнениях. Ньютон при создании исчисления «флюксий» и «флюент» ставил две задачи: по данному соотношению между флюентами определить соотношение между флюксиями; по данному уравнению, содержащему флюксии, найти соотношение между флюентами. С современной точки зрения, первая из этих задач (вычисление по функциям их производных) относится к дифференциальному исчислению, а вторая составляет содержание теории обыкновенных дифференциальных уравнений. Задачу нахождения неопределённого интеграла функции Ньютон рассматривал просто как частный случай его второй задачи.
Основное открытие Ньютона, то, которое он счел нужным засекретить и опубликовал лишь в виде анаграммы, состоит в следующем: «Data aequatione quotcunque fluentes quantitae involvente fluxiones invenire et vice versa». В переводе на современный математический язык это означает: «Полезно решать дифференциальные уравнения».
Вот оригинальный отрывок из 2-го письма Ньютона Лейбницу (1677 год):
ИСААК НЬЮТОН
The foundations of these operations is evident enough, in fact; but because I cannot proceed with the explanation of it now, I have preferred to conceal it thus: 6accdae13eff7i3l9n4o4qrr4s8t12ux. On this foundation I have also tried to simplify the theories which concern the squaring of curves, and I have arrived at certain general Theorems.
Именно эта фундаментальная анаграмма: «6accdae13eff7i3l9n4o4qrr4s8t12ux» представляет собой главное открытие жизни Исаака Ньютона и при расшифровании образует известное в кругах профессиональных математиков выражение:
«Data aequatione quotcunque fluentes quantitae involvente fluxiones invenire et vice versa»
Из теории дифференциальных уравнений (но не наоборот!) возникли квантовая механика, линейная алгебра, математический анализ и многие другие математические дисциплины. В настоящее время теория дифференциальных уравнений представляет собой трудно обозримый конгломерат большого количества разнообразных идей и методов, в высшей степени полезный для всевозможных приложений и постоянно стимулирующий теоретические исследования во всех отделах математики.
Открытия Ньютона выдержали самую суровую проверку. Проверку временем, практикой. Прогресс естествознания, его революционные преобразования создали новые, более общие и совершенные концепции, включившие в себя законы Ньютона, которые являются такой же первоосновой практической деятельности людей, как геометрия Евклида и гидростатика Архимеда.
Открытия Ньютона имели огромное значение. Он продолжил и завершил дело, начатое Коперником и Галилеем. Недаром на вопрос о том, как ему удалось сделать столь значительные открытия, Ньютон ответил: «Я стоял на плечах гигантов».
Обложка второй книги из серии «Наука. Величайшие теории»
Рекомендую прочесть вторую книгу «Ньютон. Закон всемирного тяготения. Самая притягательная сила природы» из серии «Наука. Величайшие теории». В аннотации к книге сказано: «Исаак Ньютон возглавил научную революцию, которая в XVII веке охватила западный мир. Ее высшей точкой стала публикация в 1687 году «Математических начал натуральной философии». В этом труде Ньютон показал нам мир, управляемый тремя законами, которые отвечают за движение, и повсеместно действующей силой притяжения. Чтобы составить полное представление об этом уникальном ученом, к перечисленным фундаментальным открытиям необходимо добавить изобретение дифференциального и интегрального исчислений, а также формулировку основных законов оптики.
Ньютон, которого многие считают воплощением рациональности, на самом деле был человеком сложным; он много раз вступал в яростные споры со знаменитыми современниками, такими как Лейбниц или Гук, и с не меньшим рвением занимался наукой, алхимией и теологией».
Детальное описание книги «Ньютон. Закон всемирного тяготения. Самая притягательная сила природы» доступно на веб-сайте «Библиотека Татьяны Мельничук» — смотреть…
В завершение предлагаю посмотреть фильм об Исааке Ньютоне, который демонстрировался на телеканале «Культура».
Вернуться назад…
МЕТКИ >дифференциальные уравнения, математика, наука, Ньютон
Доклад про физика Ньютона
Исаак Ньютон– биография и научные открытия.
Сэр Исаак Ньютон (1643-1726) был английским математиком, физиком и ученым.
Его считают одним из самых влиятельных ученых всех времен, разрабатывая из за его разработок новых законов механики, гравитации и законов движения. Его работа Principia Mathematica ( 1687) заложила основу для научной революции семнадцатого века.
Ранняя жизнь Ньютона
Сэр Исаак Ньютон родился в Рождество в 1643 году в относительно бедной семье фермеров. Его отец умер за три месяца до его рождения. Его мать позже вышла замуж, но ее второй муж не справился с Исааком; что привело к трению между Исааком и его родителями. Молодой Исаак посещал школу в Королевской школе Грантхам в Линкольншире (где его подпись все еще есть на стенах). Исаак был одним из лучших учеников, но до окончания учебы его мать забрала его из школы для работы на ферме. Только через вмешательство директора школы Исаак смог вернуться, чтобы закончить учебу. Он сдал заключительные экзамены с очень хорошими результатами и смог поехать в Тринити-колледж в Кембридже.
Ньютон в Кембридже
В Кембридже он смог продолжить свои наработки в области математики, науки и физики.
В то время высшее образование основывалось на Аристотеле , но Исаака больше интересовали современные математики, таких как Рене Декарт .Исаак Ньютон обладал потрясающей способностью углубляться в математические проблемы, а затем сосредотачиваться на них, пока их тайна не будет разгадана. У него было мало времени для женщин. Ранний подростковый роман ни к чему не пришел, и он оставался одиноким на протяжении всей своей жизни.
Сэр Исаак Ньютон, был назван одним из величайших гениев истории. Его математические и научные достижения подтверждают такую точку зрения. Его многочисленные достижения в области науки включают:
•Разработка теории исчисления . К сожалению, в то же время, что и Ньютон, исчисление разрабатывалось Лейбницем. Когда Лейбниц опубликовал свои результаты, между этими двумя людьми возникла ожесточенная вражда, и Ньютон обвинил его в плагиате. Эта горькая вражда продолжалась до смерти Лейбница в 1713 году.
•Обобщенная теорема бинома
•Тождества Ньютона
•Метод Ньютона
•Кривые кубической плоскости (полиномы третьей степени по двум переменным)
•Значительные вклады в теорию конечных разностей
•Использование дробных индексов
•Используемая геометрия для вывода решений диофантовых уравнений.
•Новая формула для пи.
Научные достижения Ньютона:
•Оптика. Ньютон добился больших успехов в изучении оптики. В частности, он разработал спектр, разбивая белый свет через призму.
•Телескоп — значительно улучшил развитие телескопа. Однако, когда его идеи критиковались Гуком, Ньютон отказался от публичных дебатов. На протяжении всей своей жизни он развивал антагонистическое и враждебное отношение к Гуку.
•Механика и гравитация . В своей знаменитой книге « Principia Mathematica» (1687) Ньютон объяснил три закона движения, которые легли в основу современной физики.
Ньютона ударило по голове яблоко
Самый популярный анекдот о сэре Исааке Ньютоне — это история о том, как теория тяготения пришла к нему, после удара по голове падающим яблоком. На самом деле Ньютон и его друзья, возможно, преувеличили эту историю. Тем не менее, вполне вероятно, что наблюдение за яблоками, падающими с деревьев, могло повлиять на его теорию гравитации.
Религиозные убеждения Ньютона
Ньютон фактически потратил очень много времени на изучение религиозных проблем.
Он ежедневно читал Библию, полагая, что это слово Божье. Тем не менее, он не был удовлетворен христианскими толкованиями Библии. Например, он отверг философию Святой Троицы; его убеждения были ближе к христианским убеждениям в арианстве, где между Иисусом Христом и Богом была разница.Ньютон был очарован ранней церковью, а также последней главой Библейских откровений. Он провел много часов, изучая Библию, пытаясь найти секретный Кодекс Библии. По слухам, он был розенкрейцером. Религиозные убеждения, которых придерживался Ньютон, могли вызвать серьезное смущение в то время. Из-за этого он скрывал свои взгляды, почти до одержимости. Это стремление к секретности, казалось, было частью его природы. Только после его смерти были открыты его рукописи. Епископ, который первым открыл коробку Ньютона, на самом деле счел их слишком шокирующими для публичного выпуска, поэтому они были запрещены еще на многие годы.
Подготовить сообщение на тему:»Исаак Ньютон»
Исаак Ньютон
Родился маленький Ньютон в 1642 году в деревне Вулсторп, в Линкольншире.
Появился он на свет раньше срока, и было ясно: только-то появившийся человечек не жилец на белом свете. Отец Ньютона умер незадолго до рождения сына. С двух лет Исаак ощущал себя полным сиротой, от которого отказалась мать, выйдя вторично замуж. Ньютон рос слабым, пугливым. Он не играл со сверстниками не только потому, что не хотел, но и потому, что они были не слишком хорошо к нему настроены. С ним было не интересно — он выигрывал в любые игры, требующие сообразительности. Он их раздражал, придумывая новые игры или новые правила к старым играм, компенсирующие его физическую немощь. Так началось его одиночество — от рождения и до смерти.В 12 лет Ньютон начал учебу в школе в Грантеме и в первые годы ученья был ленив, однако с раннего детства любил заниматься устройством игрушечных механизмов. В 19 лет Ньютон поступил в Тринити-колледж Кембриджского университета, который окончил в 22 года со степенью бакалавра. В 1668 получил степень магистра, а в следующем году его учитель Барроу уступил ему свою кафедру в кембриджском университете и с 1669 года, в течение 32 лет, Исаак Ньютон возглавлял физико-математическую кафедру Кембриджского университета.
В 1695 году был назначен смотрителем Монетного двора, а в 1699 году его директором. Там Ньютон провел большую работу по перечеканке монеты, привел в порядок монетное дело в Англии. В 1701 году Ньютон был избран членом парламента, а в 1703 году стал президентом английского Королевского общества, и через два года английская королева Анна возвела Ньютона в рыцарское достоинство, давшее ему право на титул «сэр».Человечество никогда не забудет, что великий английский физик и математик, механик и астроном Исаак Ньютон заложил основы современного естествознания сформулировал основные законы классической механики, открыл закон всемирного тяготения, разработал основы дифференциального и интегрального исчислений, объяснил большинство световых явлений с помощью развитой им корпускулярной теории света.Главные годы жизни Ньютона прошли в стенах колледжа Святой Троицы Кембриджского университета. Он любил одиночество и терпеть не мог научных споров, поэтому Ньютон всячески избегал публикаций.А размышлять и писать он любил.
В своём уединении этот тихий, молчаливый человек совершил переворот в отношениях человека и природы, в нашем миропонимании. Он создал язык классической науки, на котором она думает и говорит уже три века.За 1665 — 1667 гг. Ньютон сделал три своих главных открытия: метод флюксий и квадратур (дифференциальное и интегральное исчисления), объяснение природы света и закон всемирного тяготения. Все началось с оптики: Ньютон начал заново обдумывать систему мира Декарта, в которой природа оптических явлений и тяготения одна и та же. Но вихри Декарта не согласовывались с законами, с движением комет. «Реальную философию» Рене Декарта не удалось подтвердить математически.Линза, как и призма, отчасти разлагает свет в спектр. Учёный ошибочно считал эту проблему неразрешимой и предложил средство, избавляющее телескоп от хроматической аберрации: надо использовать в качестве объектива зеркало, а не линзу. Свет от звезды шёл на зеркало, отражался на призму и отбрасывался к боковой стенке трубы, где крепился окулятор.
Телескоп вышел компактный: зеркало — 30мм, длина трубы — 160мм; он давал не очень яркое, но довольно чёткое изображение.В 1680 г. Ньютон вернулся к задачам механики и к проблеме тяготения. В тот год появилась яркая комета. Ньютон лично провёл наблюдения и первым в астрономии построил орбиту кометы (см. «Кометы»).Скончался Исаак Ньютон на 85 году жизни в ночь на 31 марта 1727 г. Он был торжественно похоронен в Вестминстерском аббатстве. Над его могилой высится памятник с бюстом и эпитафией: «Здесь покоится сэр Исаак Ньютон, дворянин, который почти божественным разумом первый доказал с факелом математики движение планет, пути комет и приливы океанов…. «.
Биография Исаака Ньютона на английском языке. Biography of Isaac Newton
Isaac Newton was one of the world’s greatest scientists. He did research in mathematics, physics, astronomy and many other fields.
Newton was born in 1642. He worked on his family’s farm but was not really interested in farming. His father died before Isaac was born.
In his childhood he spent much time with his grandmother. Newton didn’t have many friends and never married.
Newton did most of his scientific work at Cambridge, where he was a professor for many years. Although some other scientists criticized his work, he was admired throughout Europe. Queen Anne made Newton a knight. He died in 1727 and was buried at Westminster Abbey in London.
Isaac Newton was very ambitious young scientist who carried out his experiments very accurately. His main theory was that everything in nature could be explained through mathematics. Not all scientists had the same opinion.
Newton was an astronomer, who studied the Earth, the planets and stars. He became well-known for theories of gravity, in which he claimed that all objects of the universe have a gravitational force that pulled other objects towards them. An apple is pulled to the Earth’s surface just like the Earth is being pulled towards the sun. He also showed that planets move around the sun in ellipses.
His theory of gravity dominated physics for some time.
He also conducted experiments with light and found out that normal light is made up of many colors. He used prisms to break up light into a rainbow of colors. Newton invented a new kind of telescope that used lenses. It made objects look bigger.
In his book «The Mathematical Principles» Newton describes the three laws of motion:
— Every moving object keeps moving until something stops it. An object that lies on the ground continues to lie there until a force sets it in motion.
— Acceleration happens when a force acts on a mass. The greater the mass the more force must be applied to move the object. For example, you need more force to push a car than you need to push a bike.
— For every action there is an equal and opposite reaction. A rocket, for example, pushes down on the ground with its engines; the opposite action moves the rocket into the sky.
These principles were very difficult to understand at that time.
Only few people really knew what Newton meant.
Newton also devoted a great deal of his life to alchemy. He studied it closely and believed that he was a special person who had magic powers and secret wisdom to change substances and objects. Newton wanted to keep these studies to himself; therefore he did not publish any of his alchemist works. At that time alchemy was a much-discussed topic that not everyone accepted.
Although Newton was one of the great scientists of his time, he based his work on the discoveries of Galileo and other scientists who lived before him. Scientists of following generations admired Newton’s work. Albert Einstein, 20th century scientist, thought highly of Newton’s work although his theory of general relativity moved away from his ideas.
Исаак Ньютон: Великие открытия
/краткий исторический ракурс/
Величие настоящего ученого не в званиях и наградах, которыми он отмечен или награжден мировым сообществом, и даже не в признании его заслуг перед Человечеством, а в тех открытиях и теориях, которые он оставил Миру.
Уникальные открытия, сделанные за свою яркую Жизнь, знаменитым ученым Исааком Ньютоном трудно переоценить или недооценить.
Теории и открытия
Исааком Ньютоном были сформулированы основные законы классической механики, был открыт закон всемирного тяготения, разработана теория движения небесных тел, созданы основы небесной механики.
Исаак Ньютон (независимо от Готфрида Лейбница) создал теорию дифференциальных и интегральных исчислений, открыл дисперсию света, хроматическую аберрацию, изучал интерференцию и дифракцию, развивал корпускулярную теорию света, дал гипотезу, сочетавшую корпускулярные и волновые представления, построил зеркальный телескоп.
Пространство и Время Ньютон считал абсолютными.
Исторические формулировки законов механики Ньютона
Первый закон Ньютона
Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.
Второй закон Ньютона
В инерциальной системе отсчета ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе.
Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.
Третий закон Ньютона
Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе — взаимодействия двух тел друг на друга равны и направлены в противоположные стороны.
Некоторые современники Ньютона считали его алхимиком. Он был директором Монетного двора, наладил монетное дело в Англии, возглавлял общество Приор-Сион, занимался хронологией древних царств. Несколько теологических трудов (большей частью не опубликованных) посвятил толкованию библейских пророчеств.
Труды Ньютона
– «Новая теория света и цветов», 1672 (сообщение Королевскому обществу)
– «Движение тел по орбите» (лат. De Motu Corporum in Gyrum), 1684
– «Математические начала натуральной философии» (лат. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), 1687
– «Оптика или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света» (англ. Opticks or a treatise of the reflections, refractions, inflections and colours of light), 1704
– «О квадратуре кривых» (лат.
Tractatus de quadratura curvarum), приложение к «Оптике»
– «Перечисление линий третьего порядка» (лат. Enumeratio linearum tertii ordinis), приложение к «Оптике»
– «Универсальная арифметика» (лат. Arithmetica Universalis), 1707
– «Анализ с помощью уравнений с бесконечным числом членов» (лат. De analysi per aequationes numero terminorum infinitas), 1711
– «Метод разностей», 1711
По мнению ученых всего Мира, работы Ньютона значительно опередили общий научный уровень его времени и были малопонятны современникам. Однако, сам Ньютон говорил о себе: «Не знаю, как меня воспринимает мир, но сам себе я кажусь только мальчиком, играющим на морском берегу, который развлекается тем, что время от времени отыскивает камешек более пёстрый, чем другие, или красивую ракушку, в то время как великий океан истины расстилается передо мной неисследованным.»
Но по убеждению, не менее великого ученого, А.
Эйнштейна «Ньютон был первым, кто попытался сформулировать элементарные законы, которые определяют временной ход широкого класса процессов в природе с высокой степенью полноты и точности» и «… оказал своими трудами глубокое и сильное влияние на всё мировоззрение в целом.»
На могиле Ньютона оставлена надпись:
«Здесь покоится сэр Исаак Ньютон, дворянин, который почти божественным разумом первый доказал с факелом математики движение планет, пути комет и приливы океанов.Он исследовал различие световых лучей и появляющиеся при этом различные свойства цветов, чего ранее никто не подозревал. Прилежный, мудрый и верный истолкователь природы, древности и Св. писания, он утверждал своей философией величие Всемогущего Бога, а нравом выражал евангельскую простоту. Пусть смертные радуются, что существовало такое украшение рода человеческого.»
подготовил Лазарь Модель.
Мне нравится!
Исаак Ньютон Реферат По Физике – Telegraph
>>> ПОДРОБНЕЕ ЖМИТЕ ЗДЕСЬ <<<
Исаак Ньютон Реферат По Физике
Свободный каталог курсовых, рефератов, докладов и тестов.
Более 200 тыс. бесплатных работ!
Закачай свою работу — заработай денег.
Вы еще не зарегестрированы на Uchit.net? Зачем?
По дисциплине: «Концепция современного естествознания»
Едва начав размышлять над окружающим миром, человек осознал, что этот мир изменчив. Он преисполнен активности – движется Солнце, дует ветер, парят птицы, струятся водные потоки. Еще в древности человек заметил, что происходит смена времен года, стареют люди, изнашиваются орудия труда. Но какая причина вызывает все эти изменения и движение? Одни объекты, такие, как живые существа, содержат источник движения внутри себя, другим, подобным камням, стрелам, топорам, чтобы прийти в движение, требуется внешнее воздействие. Сначала между движением тела в пространстве и изменениями более общего характера не проводилось четкого различия.
Точные понятия скорости и ускорения еще не были сформулированы. Наши далекие предки, безусловно, размышляли о силах, сотворивших мир и вызывающих его изменение, но в их представления это были силы магического свойства, не отделимые от веры в богов и злых духов, правящих миром.
Древнегреческие философы предприняли более систематическое изучение процессов изменения и движения, но так и не смогли до конца разобраться в причинах, порождающих то и другое. Аристотель считал, что ключом к пониманию движения служит понятие сопротивления. Он заметил, что в разреженной среде, например в воздухе, тело движется свободнее и, следовательно, быстрее, чем в плотной среде, скажем в воде; в обоих случаях для преодоления сопротивления среды необходима движущая сила. Аристотель отверг идею атомистов о частицах, свободно движущихся в пустоте, ибо пустота, лишенная субстанции, не могла бы оказывать сопротивление движению. Поэтому частицы в пустоте должны были бы двигаться с бесконечной скоростью, что абсурдно.
Современное (техническое) представление о силе полностью сложилось лишь в XVII в. вслед за признанием законов движения Ньютона. Великим достижением Ньютона стало осознание того, что движение как таковое отнюдь не требует приложения силы. Материальное тело будет двигаться с постоянной скоростью в заданном направлении, без какого бы то ни было внешнего воздействия. Только отклонение от равномерного прямолинейного движения требует объяснения, т.е. наличия силы. Ньютон установил, что сила вызывает ускорение, и вывел точную математическую формулу, связывающую эти величины.
Великих писателей композиторов художников называют классиками. Слово «классик» означает: лучший совершенный образцовый общепризнанный. Есть целая наука, которую называют классической за ее совершенство – это классическая механика Ньютона.
Механика – это наука о движении тел. Барабанят по крыше дома капли дождя, устремляются в атаку хоккеисты. Летят в небе самолеты. Планеты движутся вокруг Солнца. Все это примеры движений.
И хотя эти и другие движения не похожи друг на друга, все они подчиняются единым законам механики, которые открыл великий английский ученый Исаак Ньютон.
Механика Ньютона быстро получила признание, поскольку успешно описывала связь сил и движения, и в наши дни на ней основываются все технические расчеты. Однако механика Ньютона ничего не говорит о происхождении сил, вызывающих ускорение тел. На первый взгляд кажется, что эти силы многочисленны и разнообразны: напор ветра или набегающего потока воды на препятствие, гидростатическое давление воздуха или воды, непрерывное давление расширяющегося металла, мощный выброо взрывающихся химических веществ, тянущее усилие растянутого резинового жгута, мускульная сила человека, вес тяжелых объектов и т.д. Одни силы действуют непосредственно при контакте с телом (усилие, передаваемое телу натянутой веревкой), другие, например, гравитация, действуют на расстоянии, через пустое пространство.
Английский физик и математик, один из величайших ученых за всю историю науки.
Его наиболее значимыми достижениями являются ЗАКОНЫ ДВИЖЕНИЯ, которые заложили основы МЕХАНИКИ как научной дисциплины. Он открыл ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ и разработал исчисления (дифференциальное и интегральное), которые с тех пор являются важными инструментами физиков и математиков.
Ньютон построил первый телескоп-рефлектор и первым разложил свет на спектральные цвета с помощью призмы. Он так же исследовал явления теплоты, акустику и поведения жидкостей. В его честь названа единица СИЛЫ – ньютон. Ньютонова физика описывает модель Вселенной, в которой кажется, что все предопределено известными физическими законами. Однако в 20 веке Альберт Энштейн показал, что законы Ньютона не применимы при скоростях, близких к скорости света. Тем не менее, законы Ньютона все еще применяются для многих целей.
Исаак Ньютон Родился в Вулсторпе. С 12 лет учился в Грантеме. Мальчиком он любил мастерить механические игрушки, модели водяных мельниц, воздушные змеи. Позднее он был отличным шлифовальщиком зеркал, призм и линз и превосходил в этом искусстве лучших мастеров Англии.
С 1661 по 1665 год учился в Кембриджском университете. Научные интересы Ньютона сформировались еще в 1661–1669 годах Наиболее плодотворный период в его научной работе – с 1666 по 1667 г. – сам ученый назвал «дивным годом», когда были заложены основы его будущих открытий в математике, оптике, динамике и астрономии. Вкладом в математику стала теория дифференциального и интегрального исчислений (1671 г.). Немецкий философ Готфрид Лейбниц самостоятельно разработал ту же теорию, и по поводу первенства на это открытие велся ожесточенный спор. В 1666 г. Ньютон начал опыты по исследованию природы света, в результате который обнаружил, что видимый белый свет состоит из сочетаний лучей разного цвета. В 1668 году Ньютон получил степень магистра, а в следующем году его учитель И. Барроу уступил ему свою кафедру в Кембриджском университете. На этой кафедре Ньютон работал до 1701 года. Годы работы в университете были для Ньютона самыми плодотворными. Именно в это время он написал свои важнейшие труды.
Наибольшую известность принесли Ньютону идеи, изложенные в его главном труде «Математические начала натуральной философии», опубликованном в 1686–1687 гг. В нем дается математическое описание законов механики и гравитации и их применение для объяснения движения планет и Луны. С 1669 по 1701 год работал в этом университете. Интересы Ньютона не ограничивались научными изысканиями. В 1695 году был назван смотрителем, а с 1699 года – главным директором монетного двора в Лондоне и наладил там монетное дело, проведя необходимую реформу. Работая смотрителем Монетного двора, Ньютон занимался по большей части упорядочением английского монетного дела и подготовкой к публикации своих работ за предыдущие годы. Значительная часть этих работ погибла во время пожара. Избранный членом, а затем президентом лондонского Королевского общества, он в значительной степени способствовал повышению его авторитета. Кроме всего прочего, Ньютон проявлял интерес к алхимии, астрологии и теологии и даже пытался установить библейскую хронологию.
Широко известен рассказ о том, что на открытие всемирного тяготения Ньютона навело неожиданное падение яблока с дерева. Но ведь падение предметов видели, и другие ученые и пытались его объяснить. Однако никто не сумел этого сделать до Ньютона. Почему яблоко всегда падает не в сторону, подумал он, а прямо вниз, к земле? Впервые он задумался над этой задачей еще в молодости, но ее решение опубликовал лишь через двадцать лет. Открытия Ньютона не были случайностью. Он подолгу обдумывал свои выводы и опубликовал их только тогда, когда был абсолютно уверен в их безошибочности и точности. Ньютон установил, что движение падающего яблока, брошенного камня, луны и планет подчиняется общему закону притяжения, действующему между всеми телами. Этот закон до сих пор остается основой всех астрономических расчетов. С его помощью ученые точно предсказывают затмение солнца и рассчитывают траектории космических кораблей.
Искусство шлифовки зеркал особенно пригодилось Ньютону во время изготовления зеркального телескопа для наблюдения звездного неба.
Каждая его деталь требовала большого труда и терпения, но зато телескоп получился замечательным. Он стал гордостью всей Англии.
Ньютон собрал большую коллекцию различных оптических приборов и проводил с ними опыты в своей лаборатории. Благодаря этим опытам Ньютон первым из ученых понял происхождение различных цветов в спектре и правильно объяснил все богатство красок в природе. Это объяснение было на столько новым и неожиданным, что даже крупнейшие ученые того времени не сразу его поняли и в течение многих лет вели ожесточенные споры с Ньютоном.
Физика и математика всегда помогают друг другу. Ньютон прекрасно понимал, что без математики физику не обойтись, он создал новые математические методы, из которых родилась современная высшая математика, знакомая сейчас каждому физику и инженеру. Занимался он и химией, изучением свойств металлов. Великий ученый был очень скромным человеком. Он постоянно был занят работой, увлекался ею настолько, что забывал обедать. Спал он всего четыре или пять часов в сутки.
Похоронен Ньютон в английском национальном пантеоне – Вестминстерском аббатстве.
Сэр Исаак Ньютон был гениальным ученым, сумевшим объяснить движение тел в космическом пространстве с помощью закона всемирного тяготения. Существует популярный рассказ о том, что мысль об этом внезапно осенила Ньютона, когда он сидел под яблоней и вдруг увидел, как под действием силы тяжести яблоко упало на землю. На самом же деле он пришел к своей теории в результате серьезнейших исследований в течение многих лет. Он изучал движущиеся объекты, пытаясь объяснить их поведение.
Ньютон понимал, что некая сила постоянно притягивает планеты, не давая им устремиться в космос. Это привело его к разработке закона всемирного тяготения. Закон этот гласит, что все материальные объекты притягиваются друг к другу. Чем больше масса объектов, тем сильнее притяжение между ними, но по мере удаления объектов друг от друга сила притяжения уменьшается.
Ньютон начал работать над теорией всемирного тяготения (гравитации), когда он осознал, что сила, под действием которой яблоко падает на землю, та же самая, что удерживает луну на орбите вокруг Земли.
Три сотни лет назад эта мысль казалась безумной. Большинство образованных людей полагало, что физические законы, действующие на земле, не могут быть применимы к небесным объектам. Ньютонова теория гравитации была первым научным законом, который можно было использовать для объяснения явлений, наблюдаемых как на земле, так и на небе. Этот закон верен в отношении всего, что имеет массу: яблок, людей, лун и планет.
В течение 20 лет Ньютон пытался вычислить орбиту Луны. Его теория сделала это с легкостью. До этого казалось, что описание движения Луны невероятно сложно, однако Ньютон доказал, что может предугадать ее местоположение с поразительной точностью.
Теория Ньютона объяснила математически, почему планеты и луны движется по эллиптическим орбитам. Друг Ньютона, Эдмунд Галлей (1656–1742), воспользовался этой теорией, чтобы предсказать возвращение кометы, которая теперь называется кометой Галлея.
Закон всемирного тяготения позволяет так же измерять массы планет и их лун, исходя из знания их орбит.
Он применим и к двойным звездам, движущимся по орбитам относительно друг друга, и к отдаленным галактикам, которые медленно перемещаются внутри огромного галактического скопления. Именно силы тяготения удерживают звезды Млечного Пути в составе одной большой галактики.
Ньютоновская теория гравитации, остававшаяся незыблемой на протяжении более 200 лет, была повержена новой физикой, возникшей в первые десятилетия XX в. Долгое время не удавалось объяснить расхождение между предсказаниями теории Ньютона и результатами наблюдений орбиты планеты Меркурий, которая имеет не вполне эллиптическую форму. Небольшое вращение – прецессия – орбиты обусловлено гравитационным возмущением, вызванным воздействием других планет, но и после учета этих возмущений сохранялось небольшое расхождение – всего 43 угловые секунды в столетие, – которое не могла объяснить теория Ньютона.
Более серьезные затруднения возникли, когда теория Ньютона столкнулась с теорией относительности. Согласно Ньютону, гравитационное взаимодействие между двумя телами передается через пространство мгновенно, так что, если бы Солнце вдруг исчезло, траектория Земли тотчас же перестала бы искривляться, хотя мы продолжали бы видеть Солнце еще в течение 8 мин после его исчезновения – за это время солнечный свет достигает Земли.
Согласно теории относительности Эйнштейна невозможно распространение физического сигнала со скоростью выше скорости света, и таким образом она вступает в противоречие с теорией гравитации Ньютона.
Пытаясь расширять свою теорию так, чтобы включить в нее гравитацию, Эйнштейн создал (1915) общую теорию относительности, которая не только вытеснила закон всемирного тяготения Ньютона, но и в корне изменила сами «идейные» основы нашего понимания гравитации. В теории Эйнштейна гравитация – это не сила, а проявление искривления пространства-времени. Тела вынуждены следовать по искривленным траекториям вовсе не потому, что на них действует гравитация, – просто они движутся кратчайшим, самым «быстрым», путем в искривленном пространстве-времени. По Эйнштейну гравитация обусловлена просто геометрией. Теория Ньютона вполне применима во всех практических приложениях, в частности в авиации и космонавтике, она вполне адекватно описывает и большинство астрономических систем. Однако она непригодна в тех случаях, когда гравитационные поля достигают большой силы, как вблизи коллапсирующих объектов типа нейтронных звезд или черных дыр.
Влияние искривления пространства-времени можно обнаружить даже в умеренных гравитационных полях. Например, прецессия орбиты Меркурия обусловлена искривлением пространства, вызванного гравитационным воздействием Солнца. Кроме того, как упоминалось в гл. 2, очень чувствительные часы могут обнаружить замедление времени на поверхности Земли.
Исаак Ньютон доказал математически, что все кометы движутся по орбитам вокруг Солнца и управляются силой солнечного тяготения. Кроме того, он показал, что орбиты комет всегда сильно вытянуты. В нашем небе они видны только тогда, когда, пройдя через Солнечную систему, оказываются вблизи Солнца.
Эдмунд Галлей был другом Ньютона. Используя методы Ньютона, Галлей провел вычисления, позволявшие определить орбиты комет. При этом он обнаружил, что комета, которую он наблюдал в 1682 г., имела ту же самую орбиту, что и комета которую видели в 1607 г. В захватывающем научно-детективном исследовании он пошел по следу еще дальше назад, до 1531 г.: оказалось, что комета того года находилась на той же самой орбите! Стало совершенно ясно, что это были три появления одного и того же небесного тела, эта комета возвращается каждые 76 лет, и Галлей предсказал, что она вновь появится в 1758 г.
, – но, к сожалению, не дожил до этого срока.
Три основных закона, описывающих отношения между силами и движением. Они гласят: 1. каждое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не действуют внешняя сила, такая, как трение или тяготение. 2. Ускорение, возникшее при действии силы на тело, прямо пропорционально приложенной силе и обратно пропорционально массе тела. 3. Каждому действию оказывается равное и противоположное по направлению противодействие; например, ядро вынуждает откатываться пушку с такой же силой, с какой пушка выбрасывает ядро. Вся классическая МЕХАНИКА основана на этих законах.
В 17 веке перед естествознанием возникла проблема: найти законы движения и установить законы механики. Для этого аппарат математики постоянных величин был недостаточным. Заслуга Ньютона заключается в том, что одновременно с Г. Лейбницем, но независимо от него, он создал дифференциальное и интегральное исчисления, которые стали могучим средством решения новых задач.
Концепции Ньютона и Г. Лейбница были разными. Лейбниц, развивая чистый анализ, исходил из абстрактной концепции, которая стала исходной для развития чистого анализа; Ньютон же рассматривал математику, или, как тогда говорили, геометрию, только как способ для физических исследований. Эта связь математических и физических исследований ярко проявилась в методе флюксий Ньютона.
Уже в 1665–1666 годах он для нужд механики выработал основные идеи этого метода, исходя преимущественно из работ Б. Кавальери, Ж. Роберваля, П. Ферма, Д. Валлиса и своего учителя И. Барроу. На это время приходится и его открытие взаимно обратного характера операций дифференцирования и интегрирования, а также фундаментальные открытия в области бесконечных рядов, в частности индуктивное обобщение так называемой теоремы о биноме Ньютона на случай любого действительного показателя. Уже в первой работе по анализу («Анализ с помощью уравнений с бесконечным числом членов»), написанной в 1669 году, а опубликованной только в 1711 году, ученый дал метод вычислений и изучения функций – приближений бесконечными рядами, который имел впоследствии огромное значение для всего анализа.
В 1670–1671 годах Ньютон изложил свое дифференциальное и интегральное исчисление в сочинении «Метод флюксий» (опубликовано в 1736 году). В нем четко сформулированы в механических и математических выражениях обе взаимно обратные задачи анализа и применен метод флюксий к большому количеству геометрических задач (задач на касательные, кривизну, экстремумы, квадратуры, спрямления и т.д.), а также представлен в элементарных функциях ряд интегралов от функций, которые содержат квадратный корень из квадратного трехчлена. Большое внимание уделено интегрированию обыкновенных дифференциальных уравнений, решены некоторые задачи вариационного исчисления. Г.В. Лейбниц на 28 лет раньше Ньютона опубликовал свое открытие анализа бесконечно малых, но Ньютон на 10 лет раньше его установил для себя наличие двух больших взаимно связных исчислений, полностью понял их очень важное значение для изучения природы и использовал в своих научных достижениях. Работа Ньютона «Математические начала натуральной философии», создававшаяся на протяжении 20 лет и вышедшая через три года после публикации Г.
Лейбница, насквозь проникнута духом новых исчислений; она показывает все могущество этих исчислений в изучении природы и умение Ньютоном их применять. Вклад Ньютона в математику не исчерпывается созданием дифференциального и интегрального исчисления. В алгебре ему принадлежит метод численного решения алгебраических уравнений (метод Ньютона), важные теоремы о симметричных функциях корней алгебраических уравнений, об отделении корней, о приводимости уравнений и т.д. Алгебра у Ньютона имеет геометрическую форму. Его определение числа не как совокупности единиц, а как отношения длины любого отрезка к отрезку, принятому за единицу, сыграло важную роль в развитии учения о числе.
Еще в 60-е гг. XVII в. Ньютон заинтересовался оптикой и сделал открытие, которое, как казалось сначала, говорило в пользу корпускулярной теории света. Этим открытием было явление дисперсии света и простых цветов.
Разложение белого света призмой в спектр было известно очень давно. Однако разобраться в этом явлении до Ньютона никто не смог.
Ученых, занимающихся оптикой, интересовал вопрос о природе цвета. Наиболее распространенным было мнение о том, что белый свет является простым. Цветные же лучи получаются в результате тех или иных его изменений. Существовали различные теории по этому вопросу.
Изучая явление разложения белого света в спектр, Ньютон пришел к заключению, что белый свет является сложным светом. Он представляет собой сумму простых цветных лучей.
Ньютон работал с простой установкой. В ставне окна затемненной комнаты было проделано маленькое отверстие. Через это отверстие проходил узкий пучок солнечного света. На пути светового луча ставилась призма, а за призмой экран. На экране Ньютон наблюдал спектр, т.е. удлиненное изображение круглого отверстия, как бы составленного из многих цветных кружков. При этом наибольшее отклонение имели фиолетовые лучи – один конец спектра – и наименьшее отклонение – красные – другой конец спектра.
Но этот опыт еще не являлся убедительным доказательством сложности белого света и существования простых лучей.
Он был хорошо известен, и из него можно было сделать заключение, что, проходя призму, белый свет не разлагается на простые лучи, а изменяется, как многие думали до Ньютона.
Для того чтобы подтвердить вывод о том, что белый свет состоит из простых цветных лучей и разлагается на них при прохождении через призму, Ньютон проводил другой опыт. В экране, на котором наблюдался спектр, делалось также малое отверстие. Через отверстие пропускали уже не белый свет, а свет, имеющий определенную окраску, говоря современным языком, монохроматический пучок света. На пути этого пучка Ньютон ставил новую призму, а за ней новый экран. Что будет наблюдаться на этом экране? Разложит он одноцветный пучок света в новый спектр или нет? Опыт показал, что этот пучок света отклоняется призмой как одно целое, под определенным углом. При этом свет не изменяет своей окраски. Поворачивая первую призму, Ньютон пропускал через отверстие экрана цветные лучи различных участков спектра. Во всех случаях они не разлагались второй призмой, а лишь отклонялись на определенный угол, разный для лучей различного цвета.
После этого Ньютон пришел к заключению, что белый свет разлагается на цветные лучи, которые являются простыми и призмой не разлагаются. Для каждого цвета показатель преломления имеет свое, определенное значение. Цветность этих лучей и их преломляемость не может измениться «ни преломлением, ни отражением от естественных тел, или какой-либо иной причиной», – писал Ньютон. Это открытие произвело большое впечатление. В 18 в. французский поэт Дювард писал: «Но что это? Тонкая сущность этих лучей не может изменяться по своей природе! Никакое искусство не в состоянии его разрушить, и красный или синий луч имеет свою окраску, побеждая все усилия».
Основы спектрального анализа могут быть охарактеризованы так:
«Свет какого-нибудь источника может быть источника может быть разложен на ряд элементов, которые в отдельности создают впечатление цветов. Эти элементы нельзя разграничить резко, они постепенно переходят друг в друга. Простейшим способом свет можно разложить при помощи стеклянной призмы.
Именно этим методом Ньютон произвел ряд опытов, которые привели его к основанию физической оптики и позволили сделать один из крупнейших вкладов в науку. Пучок солнечного света входит в темную комнату сквозь отверстие в ставне и падает на стеклянную призму. Выходящий из призмы свет образует окрашенную полосу, называемую спектром. Красный конец спектра образован лучами, наименее отклоняемыми при прохождении сквозь призму, фиолетовый – наиболее отклоняемыми. Остальные цвета располагаются между указанными пределами без каких-либо резких границ раздела…»
Эти исследования привели ученого к изобретению первого зеркального телескопа (1688). Ньютон исследовал также интерференцию света. Несмотря на то, что его опыты подтверждали волновую теории света, он решительно выступал против нее и отстаивал гипотезу, согласно которой источник выбрасывает малейшие материальные частицы – корпускулы. Эту теорию некоторое время полностью отрицали, но теперь она снова возрождается в измененной форме.
Еще более убеждает нас в силе науки то, как был взвешен… земной шар. Казалось бы, это исключено. Однако ученые нашли такую возможность. Был использован закон всемирного тяготения, открытый Исааком Ньютоном.
Вспомним еще раз: чем больше масса тела, тем с большей силой оно притягивает к себе другие тела. Кавендиш определил, с какой силой массивный свинцовый шар притягивал к себе маленькие шары, а затем сравнил эту силу с другой силой – притяжением маленьких шаров Землей, то есть их весом. Во сколько раз эта, вторая сила больше первой, во столько же раз масса Земли больше массы большого свинцового шара. Так была и взвешена Земля! Масса ее оказалась равной примерно 6 000 000 000 000 000 000 000 тонн. Зная вес и объем Земли, ученые легко вычислили ее среднюю плотность: она равняется 5,5 г/см3, другими словами, вещество, из которого состоит земной шар, в 5,5 раза тяжелее воды.
В истории физики не было события более выдающегося, чем создание механики Ньютона. Почти 250 лет в физике, астрономы и инженеры всего мира опирались в своей работе на законы Ньютона, и лишь в начале 20 века другой величайший физик-Альберт Энштейн открыл новые законы движения. Но теория Энштейна не противоречит механике Ньютона, а только дополняет и уточняет ее.
В практике, начинается от изготовления детских игрушек и до конструирования гигантских космических кораблей, механика Ньютона всегда будет сохранять свое значение.
Достижения Ньютона в механике были подготовлены работами Г. Галилея, Х. Гюйгенса и других ученых. В упомянутой выше работе «Математические начала натуральной философии» он свел все известные до него и все найденные им самим сведения о движении и силе в одну дедуктивную систему. Установив несколько основных законов механики (закон инерции, закон независимого действия сил, закон о равенстве действия и противодействия), Ньютон вывел из них все другие теоремы механики. Ньютон открыл закон всемирного тяготения, указал на ту общую силу, которая является первопричиной таких разнообразных явлений, как падение тел, вращение Луны вокруг Земли и планет вокруг Солнца, движение комет, приливы и отливы и т.д. Конечно, и в области небесной механики у Ньютона были предшественники (Борели, Р. Гук и другие), но ему удалось найти самую совершенную формулировку закона всемирного тяготения. Он обосновал справедливость этого закона всеми известными в то время астрономическими фактами и вычислил на основе его траектории тел, которые двигаются в разных условиях в поле тяготения.
Кроме того, Ньютон исследовал движение тел в среде, оказывающей сопротивление. Ему принадлежат фундаментальные открытия в оптике, в частности он выяснил причину рассеивания света, показал, что белый свет раскладывается на цвета радуги вследствие различного преломления лучей разных цветов при прохождении через призму, и заложил основы правильной теории цветов.
«Математические начала натуральной философии» (1687) Ньютона содержат развитую теорию конических сечений, необходимую для исследования движения планет и комет. Ньютон сформулировал основные законы механики и предложил теорию всемирного тяготения, которая определяет как падение яблока с дерева, так и движение планет вокруг светил. Ньютон стал главным героем наступившей в 17 веке эпохи Просвещения.
«Темнотой был мир окутан – Бог сказал: Да будет Ньютон!» – писал английский поэт Александр Поуп.
В «Перечислении кривых третьего порядка» (1704) Ньютон дал классификацию этих кривых, обобщил понятия диаметра и центра, указал способы построения кривых второго и третьего порядков по разным условиям. Эта работа сыграла важную роль в развитии аналитической и частично проективной геометрии.
1. А.М. Цирульников. «Цивилизация» М. 2000 г. Изд-во «Педагогика-пресс»
2. Бородин А.И, Бугай А.С, «Биографический словарь деятелей в области математики», М: Феникс, 1990 г.
3. Богомолов А.Н., «Математики, механики», Киев, «Наукова думка», 1983 г.
5. Иллюстрированный энциклопедический словарь. М. 1997 г. Ридерз Дайджест
6. Люди, события, даты. Всемирная история. Иллюстрированная энциклопедия для всей семьи». Франция 2001 г. Ридерз Дайджест. С. 445–446
7. Мысль. Разум. Интеллект. М., 2001, Ридерз Дайджест С. 95
8. Коротцев А. Астрономия. Популярная энциклопедия. СПб., 2003 Азбука-классика
9. Что такое? Кто такой? Академия педагогических наук СССР. М. 1976. Педагогика С. 244–245.
Copyright © 2011-2016 Uchit.net Designed by Freqnsy
реферат : Ньютон | реферат : Физика
Исаак Ньютон | Математика — орудие физика
Реферат Исаак Ньютон | 3.6. Другие работы по физике
Реферат на тему: «Известные физики » (Исаак Ньютон)
Доклад на тему «Исаак Ньютон» | Инфоурок
Принципы Экономической Науки Реферат
Эссе На Тему Мой Папа Моя Гордость
Сочинение По Рассказу Эстафета Быков
Эксперт Бухгалтер Как Субъект Избирательной Комиссии Реферат
Тема Эссе Возможность Ограничения Прав Человека
Исаак Ньютон
предыдущий индекс следующий
Майкл Фаулер, физический факультет, U.Va.
Жизнь Ньютона
В 1642 году, в год смерти Галилея, Исаак Ньютон родился в Вулсторпе, Линкольншир, Англия. в Рождество. Его отец умер тремя месяцами ранее, и младенец Исаак, очень преждевременный, также не ожидалось, что выживет. Было сказано, что он мог быть поместился в квартовую кастрюлю. Когда Исааку было три года, его мать вышла замуж за богатого престарелый священнослужитель из соседней деревни и поселился там, оставив Исаака. сзади с бабушкой.Священник умер, а мать Исаака вернулась, через восемь лет, взяв с собой троих маленьких детей. Два года спустя Ньютон ушел в гимназию в Грэнтэме, где поселился у местных аптекаря и был очарован химическими веществами. План был в том, что в возрасте семнадцати он приходил домой и присматривал за фермой. Он оказался полный провал фермера.
Брат его матери, священник, учившийся в Кембридж убедил свою мать, что Исааку лучше пойти в университет, поэтому в 1661 году он поступил в Тринити-колледж в Кембридже.Исаак заплатил его путь через колледж в течение первых трех лет, обслуживая столы и уборка комнат для стипендиатов (преподавателей) и более обеспеченных студентов. В 1664 г. он был избран ученым с гарантированной четырехлетней финансовой поддержкой. К несчастью, в то время чума распространилась по Европе и достигла Кембриджа в летом 1665 года. Университет закрылся, и Ньютон вернулся домой, где он два года занимался проблемами математики и физики. Он написал позже, когда он впервые понял теорию гравитации, которую мы обсудим ниже, и теорию оптики (он был первым, кто понимают, что белый свет состоит из цветов радуги), и многие математика, как интегральное, так и дифференциальное исчисление и бесконечные ряды.Тем не мение, он всегда неохотно публиковал что-либо, по крайней мере, пока не появлялся кто-то иначе он мог бы получить признание за то, что он обнаружил ранее.
Вернувшись в Кембридж в 1667 году, он начал работать над алхимией, но затем в 1668 г. Николас Меркатор опубликовал книгу, содержащую некоторые методы борьбы с бесконечная серия. Ньютон немедленно написал трактат, De Analysi , изложив свои собственные более широкие результаты. Его друг и наставник Исаак Барроу сообщил об этих открытиях лондонскому математику, но только после недель бы Ньютон позволил бы назвать свое имя.Это привело его работы к внимание математического сообщества впервые. Вскоре после этого, Барроу отказался от своей лукайской профессуры (которая была учреждена только в 1663 г., первым руководителем был Барроу) в Кембридже, так что Ньютон мог иметь стул.
Первым крупным публичным научным достижением Ньютона было изобретение, проектирование и изготовление телескопа-рефлектора. Он заземлил зеркало, построил трубку, и даже сделал свои собственные инструменты для работы.Это был настоящий прорыв в телескопа, и обеспечил его избрание членом Королевской Общество. Зеркало давало более четкое изображение, чем это было возможно с большим объективом. поскольку объектив фокусирует разные цвета на немного разных расстояниях, Эффект называется хроматической аберрацией . В настоящее время эта проблема сведена к минимуму. при использовании составных линз застряли две линзы из разных видов стекла вместе, которые ошибаются в противоположных направлениях и, таким образом, стремятся нейтрализовать друг друга недостатки, но зеркала все еще используются в больших телескопах.
Позже, в 1670-х годах, Ньютон очень заинтересовался теологией. Он учился Иврита, древних и современных богословов, и убедились, что христианство отошло от первоначальных учений Христос. Он чувствовал себя неспособным принять нынешние верования англиканской церкви, что было прискорбно, потому что как член Тринити-колледжа он был обязан исполнять священные приказы. К счастью, англиканская церковь была более гибкой, чем Галилей основал католическую церковь в этих вопросах, и король Карл II издал королевский указ, освобождающий Ньютона от необходимости принимать священные саны! Собственно, чтобы это не стало большим прецедентом, в постановлении указывалось, что в вечность, профессор Лукаса не должен исполнять священные сана.(Электрический ток Лукасовский профессор — Стивен Хокинг.)
В 1684 году три члена Королевского общества, сэр Кристофер Рен, Роберт Гук и Эдмонд Галлей спорили о том, могут ли эллиптические орбиты планеты могут возникнуть в результате гравитационной силы по отношению к Солнцу, пропорциональной обратный квадрат расстояния. Галлей пишет:
Г-н Крюк сказал, что он был у него, но что он будет скрывать это какое-то время чтобы другие, терпящие неудачу и терпящие поражение, могли знать, как ценить это, когда ему следует сделать это общедоступным.
Галлей поехал в Кембридж и поставил задачу Ньютону, который сказал, что решил это четыре года назад, но не смог найти доказательства среди своих бумаг. Три несколько месяцев спустя он отправил Галлею улучшенную версию доказательства и посвятил сам постоянно занимался разработкой этих идей, что привело к публикации Principia в 1686 году. Это была книга, которая действительно изменила человеческий Вселенная, как мы вскоре обсудим, и ее важность была полностью оценили очень быстро.Ньютон стал общественным деятелем. Он покинул Кембридж для Лондон, где он был назначен мастером монетного двора, и эту роль он преследовал. энергично, как всегда, включая преследование фальшивомонетчиков. Он был посвящен в рыцари королевой Анной. Он спорил с Гуком о том, кто заслуживает похвалы за обнаружение связи между эллиптическими орбитами и законом обратных квадратов пока Гук не умер в 1703 году, он спорил с немецким математиком и философ, Лейбниц, по поводу которого изобрел исчисление. Ньютон умер в 1727, и был похоронен с большой помпой и обстоятельствами в Вестминстере. Аббатство, несмотря на его известные оговорки по поводу англиканской веры.
Отличная, читаемая книга Жизнь Исаака Ньютона Ричарда Westfall, Cambridge 1993, которую я использовал при написании приведенного выше краткого описания жизни Ньютона.
Захватывающий сборник, обильно иллюстрированный, статей о жизни, творчестве и влиянии Ньютона на общую культуру — Let Newton Be! , под редакцией John Fauvel и другие, Oxford 1988, с которыми я также консультировался.
Снаряды и планеты
Давайте теперь обратимся к центральной теме Принципов , универсальность гравитационной силы.Легенда гласит, что Ньютон видел яблоко упало в его саду в Линкольншире, подумал об этом с точки зрения притягивающая гравитационная сила по отношению к Земле и реализованная та же сила может простираться до луны. Он был знаком с работами Галилея по снаряды, и предположил, что движение Луны по орбите можно понять как естественное продолжение этой теории. Чтобы понять, что имеется в виду, рассмотрим пистолет, стреляющий снарядом горизонтально с очень высокой горы, и представьте использование все большего и большего количества пороха в последовательных выстрелах, чтобы стрелять быстрее и быстрее.
Параболические пути станут более плоскими и плоскими, и, если мы представим что гора настолько высока, что сопротивление воздуха можно игнорировать, а пистолет достаточно мощный, в конечном итоге точка приземления находится так далеко, что мы должны учитывать кривизну земли, чтобы определить, где она приземляется.
На самом деле реальная ситуация более драматична: кривизна Земли может означать снаряд никогда не приземляется. Это было предусмотрено Ньютоном. в Principia .Следующая диаграмма взята из его более поздних популяризация, Трактат о системе мира , написанный в 1680-е годы:
Предполагается, что вершина горы V находится над земной атмосферой, а на При подходящей начальной скорости снаряд вращается вокруг Земли по круговой траектории. В на самом деле кривизна Земли такова, что поверхность падает ниже истинного ровная горизонтальная линия примерно на пять метров через 8000 метров (пять миль). Отзывать эти пять метров — это всего лишь расстояние по вертикали, изначально движущееся по горизонтали Снаряд упадет в первую секунду движения.Но это означает, что если начальная скорость (по горизонтали) составляла 8000 метров в секунду, при движении вниз падение пушечного ядра будет соответствовать падению земной поверхности прочь, и он никогда не упадет на землю! Это просто движение, знакомое нас сейчас, спутника на низкой орбите, который летит на высоте около 8000 метров (пять миль) в секунду или 18 000 миль в час. (Собственно, Ньютон нарисовал это гора невероятно высокая, без сомнения для ясности иллюстрации. Спутник запускаемый горизонтально сверху будет намного выше обычной орбиты шаттла, и ехать значительно медленнее, чем 18 000 миль в час.)
Для анимированной версии пушки Ньютона на гора, нажмите здесь!
Луна падает
Ньютон понял, что круговой путь Луны вокруг Земли может быть вызванный таким образом той же гравитационной силой, которая удерживала бы такой пушечное ядро на низкой орбите, другими словами, та же сила, которая заставляет тела Осень.
Чтобы обдумать эту идею, давайте рассмотрим движение Луны, начиная с какой-то конкретный момент, как отклонение вниз — падение — от некоторого начального горизонтальная линия, как и при выстреле ядра горизонтально с высокой гора.Первый очевидный вопрос: падает ли луна на пять метров ниже? горизонтальная линия, то есть в сторону земли, в первую секунду? Это было Ньютону нетрудно проверить, потому что путь Луны был точно известно к этому времени. Орбита Луны составляет примерно круг радиуса около 384 000 километров (240 000 миль), которые он проезжает за месяц (будет точно, за 27,3 дня), поэтому расстояние, которое преодолевается за одну секунду, удобно очень близко к одному километру. Тогда вопрос геометрии, чтобы выяснить, как далеко кривая траектория опускается ниже «горизонтальной» линии за одну секунду полета, и ответ оказывается не пять метров, а всего лишь чуть больше одного миллиметра ! (На самом деле около 1.37 миллиметров.)
Совершенно невозможно нарисовать диаграмму, показывающую, как далеко он падает в одном
во-вторых, но геометрия такая же, если мы посмотрим, как далеко он упадет за один день ,
так вот оно:
Для одной секунды , AB будет только один километр, поэтому, поскольку AC составляет 384000 км, треугольник ABC действительно тонкий , но мы все еще можем использовать
Теорема Пифагора!
Таким образом, «естественное ускорение» Луны по направлению к Земле, измеренное насколько он опускается ниже движения прямой линии за одну секунду, меньше, чем у яблоко здесь, на земле, в соотношении пять метров к одному.37 миллиметров, что получается около 3600.
Какое значение может иметь эта гораздо меньшая скорость падения? Ответ Ньютона заключался в том, что естественное ускорение Луны было намного меньше, чем у Луны. пушечное ядро, потому что они оба были вызваны силой : гравитационным притяжение к Земле, и что гравитационная сила стала слабее при уходе от земли .
Фактически, приведенные нами цифры об орбите Луны позволяют нам вычислить, как быстро гравитационное притяжение угасает с расстоянием.В расстояние от центра Земли до поверхности земли около 6350 километров (4000 миль), поэтому Луна примерно в 60 раз дальше от центра земли, чем мы и пушечное ядро.
Из нашего обсуждения того, как быстро Луна падает ниже прямой линии за один второй по своей орбите, мы обнаружили, что гравитационное ускорение Луны в 3600 раз меньше, чем у пушечного ядра (или яблока).
Сложив эти два факта вместе и отметив, что 3600 = 60 x 60, Ньютона к его знаменитому закону обратных квадратов : сила гравитации притяжение между двумя телами уменьшается с увеличением расстояния между ними как — величина, обратная квадрату этого расстояния , поэтому, если расстояние равно удвоение силы уменьшается в четыре раза.
предыдущий индекс следующий
Мир Исаака Ньютона
Рэймонд Флуд провел большую часть своей академической жизни, продвигая математику и вычисления для взрослой аудитории, в основном благодаря должности преподавателя в Оксфордском университете, на факультете непрерывного образования и в колледже Келлогг. Параллельно он много работал над историей математики, выпустил множество книг и написал разнообразный учебный материал.
Он является почетным научным сотрудником колледжа Келлог в Оксфорде, до выхода на пенсию в 2010 году был вице-президентом колледжа и президентом Британского общества истории математики. Он окончил Королевский университет в Белфасте; Linacre College, Оксфорд; и Университетский колледж в Дублине, где он получил докторскую степень.
Ему нравится рассказывать о математике и ее истории неспециализированной аудитории, как он это делал недавно в эфире BBC Radio 4 In Our Time и во время трансатлантических путешествий с QM2.Две из последних книг, с которыми он работал, — это Великие математики, , посвященная достижениям великих математиков в их историческом контексте, и Математика в викторианской Британии, , которая объединяет в едином ресурсе исследования по истории. математиков, которые иначе были бы недоступны для широкого читателя.
Его первый год лекций в качестве профессора геометрии Грешема назывался Shaping Modern Mathematics :
В 19, -м, -м веке математическая профессия развивалась, люди зарабатывали себе на жизнь преподаванием, изучением и исследованиями, а математический центр тяжести переместился из Франции в Германию.Многие из математических дисциплин, преподаваемых сегодня в университете, были начаты в то время. В то время как в 18 -м веке можно было использовать термин математик , к концу 19 -го века у одного были специалисты в области анализа , алгебры, геометрии, теории чисел, вероятности и статистики и . прикладная математика . В этой серии бесплатных публичных лекций рассматривается формирование каждой из этих математических областей и людей, которые участвовали в ней.
В 2015/16 учебном году профессор Флуд продолжает свою серию статей по геометрии под названием «Великие математики, великие математики».
Предыдущая серия лекций профессора Флода гласит:
2014/15
Великие математики, Великая математика
2013/14
Применение современной математики
2012/13
Формирование современной математики
Все прошлые лекции профессора Флода Грешема доступны здесь.
Читать далее
Читать меньше
Исаак Ньютон | Биография, факты, открытия, законы и изобретения
Рассмотрим, как открытие Исааком Ньютоном гравитации привело к лучшему пониманию движения планет.
Формулировка Исааком Ньютоном закона всемирного тяготения.
Encyclopædia Britannica, Inc. Смотрите все видео к этой статьеИсаак Ньютон , полностью Сэр Исаак Ньютон , (родился 25 декабря 1642 года [4 января 1643 года по новому стилю], Вулсторп, Линкольншир, Англия— умер 20 марта [31 марта] 1727 года, Лондон), английский физик и математик, ставший кульминационной фигурой научной революции 17 века. В оптике его открытие состава белого света объединило явления цвета в науку о свете и заложило основу современной физической оптики.В механике его три закона движения, основные принципы современной физики, привели к формулировке закона всемирного тяготения. В математике он был первым изобретателем исчисления бесконечно малых. « Philosophiae Naturalis Principia Mathematica » Ньютона ( Mathematical Principles of Natural Philosophy , 1687) была одной из самых важных отдельных работ в истории современной науки.
Популярные вопросы
Чем наиболее известен Исаак Ньютон?
Хотя Исаак Ньютон хорошо известен своими открытиями в оптике (состав белого света) и математике (исчисление), он наиболее известен именно своей формулировкой трех законов движения — основных принципов современной физики.Его формулировка законов движения привела к закону всемирного тяготения.
Как получил образование Исаак Ньютон?
После перерыва в посещении гимназии в Грэнтэме, Линкольншир, Англия, Исаак Ньютон наконец устроился, чтобы подготовиться к университету, поступив в Тринити-колледж в Кембридже в 1661 году, немного старше своих одноклассников. Там он погрузился в творчество Аристотеля и открыл для себя работы Рене Декарта, прежде чем в 1665 году получил диплом бакалавра.
Каким было детство Исаака Ньютона?
Исаак Ньютон родился от овдовевшей матери (его отец умер за три месяца до этого) и не ожидал, что выживет, будучи маленьким и слабым. Вскоре после этого отчим, состоятельный министр Варнава Смит, отправил Ньютона жить к бабушке и был разлучен со своей матерью до самой смерти Смита в 1653 году.
Что написал Исаак Ньютон?
Исаак Ньютон широко известен своей опубликованной работой Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687), широко известной как Principia .Его законы движения впервые появились в этой работе. Это один из важнейших произведений в истории современной науки.
Формирующие влияния
Ньютон родился в деревне Вулсторп и был единственным сыном местного йомена, также умершего за три месяца до этого Исаака Ньютона и Ханны Эйскоу. В том же году в Арчетри близ Флоренции умер Галилео Галилей; В конечном итоге Ньютон подхватил свою идею математической науки о движении и довел свою работу до полного завершения.Крошечный и слабый ребенок, Ньютон не должен был дожить до своего первого дня жизни, не говоря уже о 84-летнем возрасте. Лишенный отца до рождения, он вскоре потерял и мать, поскольку через два года она вышла замуж во второй раз; ее муж, состоятельный священник Варнава Смит, оставил молодого Исаака с бабушкой и переехал в соседнюю деревню, чтобы вырастить сына и двух дочерей. В течение девяти лет, до смерти Варнавы Смита в 1653 году, Исаак был фактически разлучен со своей матерью, и его ярко выраженные психотические наклонности были приписаны этому травмирующему событию.Мы можем не сомневаться в том, что он ненавидел своего отчима. Когда он исследовал состояние своей души в 1662 году и составил стенографический список грехов, он вспомнил: «Угрожал моим отцом и матерью Смитам сжечь их и дом над ними». Острое чувство незащищенности, которое вызывало у него навязчивую тревогу, когда его работа была опубликована, и иррационально жестокое, когда он защищал ее, сопровождало Ньютона на протяжении всей его жизни и может быть прослежено до его ранних лет.
После того, как его мать овдовела во второй раз, она решила, что ее первенец должен управлять ее теперь значительным имуществом.Однако быстро стало очевидно, что это будет катастрофой как для поместья, так и для Ньютона. Он не мог заставить себя сосредоточиться на сельских делах — присматривая за скотом, он свернулся калачиком под деревом с книгой. К счастью, ошибка была признана, и Ньютона отправили обратно в гимназию в Грэнтэме, где он уже учился, для подготовки к университету. Как и многие ведущие ученые того времени, он оставил в Грэнтэме анекдоты о своих механических способностях и умении строить модели машин, таких как часы и ветряные мельницы.В школе он, по-видимому, хорошо владел латынью, но, вероятно, получил лишь небольшие знания по арифметике. К июню 1661 года он был готов поступить в Тринити-колледж в Кембридже, несколько старше других студентов из-за того, что его образование прервалось.
Влияние научной революции
Когда Ньютон прибыл в Кембридж в 1661 году, движение, ныне известное как научная революция, было хорошо развито, и появились многие из работ, имеющих фундаментальное значение для современной науки.Астрономы от Николая Коперника до Иоганна Кеплера разработали гелиоцентрическую систему Вселенной. Галилей предложил основы новой механики, построенной на принципе инерции. Под руководством Рене Декарта философы начали формулировать новую концепцию природы как сложной, безличной и инертной машины. Но что касается университетов Европы, в том числе Кембриджа, всего этого могло и не случиться. Они продолжали оставаться оплотами устаревшего аристотелизма, основанного на геоцентрическом взгляде на Вселенную и рассматривавшего природу в качественных, а не количественных терминах.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчасКак и тысячи других студентов, Ньютон начал свое высшее образование с погружения в творчество Аристотеля. Несмотря на то, что новой философии не было в учебной программе, она витала в воздухе. Через некоторое время во время учебы в бакалавриате Ньютон открыл для себя работы французского натурфилософа Декарта и других философов-механиков, которые, в отличие от Аристотеля, рассматривали физическую реальность как целиком состоящую из движущихся частиц материи и считали, что все явления материи природа результат их механического взаимодействия.Новый набор заметок, который он озаглавил « Quaestiones Quaedam Philosophicae » («Некоторые философские вопросы»), начатый где-то в 1664 году, узурпировал неиспользованные страницы записной книжки, предназначенные для традиционных схоластических упражнений; под названием он ввел слоган «Amicus Plato amicus Aristoteles magis amica veritas» («Платон — мой друг, Аристотель — мой друг, но мой лучший друг — истина»). Началась научная карьера Ньютона.
«Quaestiones» раскрывают, что Ньютон открыл новую концепцию природы, которая легла в основу научной революции.Он полностью освоил работы Декарта, а также обнаружил, что французский философ Пьер Гассенди возродил атомизм, альтернативную механическую систему для объяснения природы. «Quaestiones» также показывают, что Ньютон уже был склонен считать последнюю более привлекательной философией, чем картезианская натурфилософия, которая отвергала существование предельных неделимых частиц. Работы химика 17 века Роберта Бойля легли в основу значительных работ Ньютона по химии.Примечательно, что он прочитал Генри Мора, кембриджского платоника, и тем самым познакомился с другим интеллектуальным миром, магической герметической традицией, которая стремилась объяснить природные явления в терминах алхимических и магических концепций. Две традиции натурфилософии, механическая и герметическая, хотя они и кажутся противоположными, продолжали влиять на его мысли и в своем напряжении составляли основную тему его научной карьеры.
Хотя он и не записал это в «Quaestiones», Ньютон также начал свои математические исследования.Он снова начал с Декарта, из La Géometrie которого он перешел на другую литературу по современному анализу с ее применением алгебраических методов к проблемам геометрии. Затем он обратился за поддержкой к классической геометрии. Менее чем за год он овладел литературой; и, следуя своему собственному анализу, он начал переходить на новую территорию. Он открыл биномиальную теорему и разработал исчисление, более мощную форму анализа, в которой используются соображения бесконечно малых величин при нахождении наклона кривых и площадей под кривыми.
К 1669 году Ньютон был готов написать трактат, обобщающий свои успехи, De Analysi per Aequationes Numeri Terminorum Infinitas («Об анализе бесконечными рядами»), который распространился в рукописи через ограниченный круг и сделал его имя известным. В течение следующих двух лет он пересмотрел его как De methodis serierum et fluxionum («О методах серий и флюксий»). Слово fluxions , частная рубрика Ньютона, указывает на то, что исчисление родилось.Несмотря на то, что лишь горстка ученых знала о существовании Ньютона, он пришел к тому моменту, когда стал ведущим математиком Европы.
Работа в годы чумы
Когда Ньютон получил степень бакалавра в апреле 1665 года, самая выдающаяся студенческая карьера в истории университетского образования осталась незамеченной. Сам по себе, без формального руководства, он искал новую философию и новую математику и сделал их своими, но он ограничил прогресс своих исследований своими записными книжками.Затем, в 1665 году, университет закрыл из-за чумы, и большую часть следующих двух лет он был вынужден оставаться в своем доме, на досуге размышляя о том, что он узнал. В годы эпидемии чумы Ньютон заложил основы исчисления и расширил более раннее понимание в эссе «О цветах», которое содержит большинство идей, разработанных в его Opticks . Именно в это время он исследовал элементы кругового движения и, применив свой анализ к Луне и планетам, вывел соотношение обратных квадратов, согласно которому радиально направленная сила, действующая на планету, уменьшается пропорционально квадрату ее расстояния от Солнца: что позже стало решающим для закона всемирного тяготения.Мир ничего не слышал об этих открытиях.
Англия | История, карта, города и факты
Англия , основная составная единица Соединенного Королевства, занимающая более половины острова Великобритании.
Encyclopædia Britannica, Inc.Британская викторина
Поездка в Европу
Где можно посмотреть матч «Реал Мадрид»? Какая столица Швеции? Ознакомьтесь с фактами в этой викторине об исторических городах и странах Европы.
За пределами Британских островов Англию часто ошибочно считают синонимом острова Великобритании (Англия, Шотландия и Уэльс) и даже всего Соединенного Королевства. Несмотря на политическое, экономическое и культурное наследие, которое обеспечило увековечивание ее имени, Англия больше не существует официально как правительственная или политическая единица — в отличие от Шотландии, Уэльса и Северной Ирландии, которые все имеют разную степень самоуправления во внутренних делах. дела.Редко, когда учреждения работают только в Англии. Заметными исключениями являются Англиканская церковь (Уэльс, Шотландия и Ирландия, включая Северную Ирландию, имеют отдельные отделения Англиканской общины) и спортивные ассоциации по крикету, регби и футболу (футболу). Во многих отношениях Англия, казалось, была поглощена большей частью Великобритании после Акта об объединении 1707.
England Encyclopædia Britannica, Inc.Англия, омываемая большими реками и небольшими ручьями, является плодородной землей, и Щедрость его почвы на протяжении тысячелетий поддерживала процветающую сельскохозяйственную экономику.В начале 19 века Англия стала эпицентром всемирной промышленной революции и вскоре стала самой промышленно развитой страной мира. Привлекая ресурсы со всех оседлых континентов, такие города, как Манчестер, Бирмингем и Ливерпуль, превращали сырье в промышленные товары для глобального рынка, а Лондон, столица страны, превратился в один из выдающихся городов мира и центр политической, экономической жизни. и культурная сеть, простирающаяся далеко за пределы Англии. Сегодня столичный район Лондона охватывает большую часть юго-восточной Англии и продолжает служить финансовым центром Европы и центром инноваций, особенно в популярной культуре.
Одна из основных характеристик английского языка — разнообразие в пределах небольшого компаса. Ни один город в Англии не находится на расстоянии более 75 миль (120 км) от моря, и даже самые дальние пункты страны находятся не более чем в одном дне пути по дороге или по железной дороге от Лондона. Сформированная в результате союза небольших кельтских и англосаксонских королевств в период раннего средневековья, Англия долгое время состояла из нескольких отдельных регионов, каждый из которых отличался диалектом, экономикой, религией и расположением; действительно, даже сегодня многие англичане идентифицируют себя по регионам или графствам, из которых они прибыли, т.е.г., Йоркшир, Западный Кантри, Мидлендс — и сохраняют прочные связи с этими регионами, даже если они живут в других местах. Однако общие черты важнее этих различий, многие из которых начали исчезать в эпоху после Второй мировой войны, особенно с преобразованием Англии из сельского в высокоурбанизированное общество. Островное расположение страны имело решающее значение для развития английского характера, который воспитывает, казалось бы, противоречивые качества откровенности и сдержанности наряду с соответствием и эксцентричностью, и который ценит социальную гармонию и, как и многие островные страны, хорошие манеры. которые обеспечивают упорядоченные отношения в густонаселенной местности.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчасПосле потери Британской обширной заморской империи в середине 20-го века Англия пережила кризис идентичности, и много энергии было посвящено дискуссиям об «англичаности», то есть не только о том, что значит быть англичанином в стране. в котором сейчас проживает большое количество иммигрантов из многих бывших колоний, и это гораздо более космополитично, чем островитяно, но также отражает то, что значит быть англичанами, а не британцами.В то время как английская культура опирается на культуры мира, она совершенно не похожа на другие, хотя ее трудно идентифицировать и определить. Об этом английский писатель Джордж Оруэлл, «революционный патриот», описавший политику и общество в 1930-40-х годах, заметил в Лев и единорог (1941):
В английской цивилизации есть что-то особенное и узнаваемое. … Это как-то связано с плотными завтраками и мрачными воскресеньями, задымленными городками и извилистыми дорогами, зелеными полями и красными столбами.У него есть собственный аромат. Более того, он непрерывен, он простирается в будущее и прошлое, в нем есть что-то, что сохраняется, как в живом существе.
Для многих Оруэлл, как и все остальные, уловил суть того, что Шекспир назвал «этим благословенным заговором, этой землей, этим царством, этой Англией».
Земля
Англия ограничена на севере Шотландией; на западе — Ирландское море, Уэльс и Атлантический океан; на юге проливом Ла-Манш; и на востоке у Северного моря.
Рельеф
Топография Англии невысока, но, за исключением востока, редко бывает плоской. Большая часть его состоит из холмов, самые высокие возвышения находятся на севере, северо-западе и юго-западе. Этот ландшафт основан на сложных нижележащих структурах, образующих замысловатые узоры на геологической карте Англии. Самые старые осадочные породы и некоторые магматические породы (в изолированных холмах из гранита) находятся в Корнуолле и Девоне на юго-западе полуострова, древние вулканические породы лежат в основе некоторых частей гор Камбрия, а самые современные аллювиальные почвы покрывают Болота Кембриджшира, Линкольншира и Норфолк.Между этими регионами пролегают полосы песчаников и известняков разных геологических периодов, многие из которых являются реликтами первобытных времен, когда большие части центральной и южной Англии были затоплены теплыми морями. Геологические силы подняли и сложили некоторые из этих скал, чтобы сформировать хребет северной Англии — Пеннины, которые поднимаются на 2930 футов (893 метра) в Кросс-Фелл. Камбрийские горы, включающие знаменитый Озерный край, достигают 3 210 футов (978 метров) в Скафелл-Пайк, самой высокой точке Англии.Сланец покрывает большую часть северной части гор, а толстые слои лавы находятся в южной части. В других осадочных слоях образовались цепи холмов от 965 футов (294 метра) в Норт-Даунсе до 1083 футов (330 метров) в Котсуолдсе.
Encyclopædia Britannica, Inc.Холмы, известные как Чилтернс, Пустоши Северного Йорка, Йоркширские и Линкольнширские холмы, были округлены в характерные плато с западными откосами в течение трех последовательных ледниковых периодов эпохи плейстоцена (примерно от 2600000 до 11700 лет назад).Когда таял последний ледяной покров, уровень моря поднялся, затопив наземный мост, соединявший Великобританию с материковой частью Европы. Глубокие отложения песка, гравия и ледниковой грязи, оставленные отступающими ледниками, еще больше изменили ландшафт. Эрозия дождем, рекой, приливами и оседанием в некоторых частях восточной Англии впоследствии сформировала холмы и береговую линию. Плато из известняка, песчаника и угленосных пластов связаны с крупными месторождениями угля, некоторые из которых существуют в виде обнажений на поверхности.
Геологическая сложность Англии ярко иллюстрируется скалистой структурой ее береговой линии. Вдоль южного побережья от древних гранитных утесов Лендс-Энд на крайнем юго-западе расположена череда песчаников разного цвета и известняков разного возраста, кульминацией которых является белый мел от острова Уайт до Дувра. Разнообразная панорама скал, заливов и устьев рек отличает английское побережье, длина которого с его многочисленными выемками составляет около 2 000 миль (3200 км).
Сэр Исаак Ньютон — Научно-учебный центр
Родившийся в Англии в 1643 году сэр Исаак Ньютон мог легко стать фермером, вместо того чтобы стать одним из величайших научных умов мира. Когда его мать пыталась убедить его стать фермером, он сказал ей, как сильно он это ненавидит, и попросил разрешения продолжить учебу. Его мать согласилась, и в конце концов Ньютон поступил в Кембриджский университет, где его любовь к математике выросла.
Исаак Ньютон наблюдал за миром и вселенной вокруг себя и пытался объяснить природные явления с помощью математики.Он разработал ряд научных законов, используя математические формулы, объясняющие, как все работает.
Его вклад в науку и математику многочислен — это лишь некоторые из них:
- Законы движения Ньютона — Эти законы фундаментально важны в физике и объясняют, что произойдет с объектами, когда их толкают или тянут.
- Гравитация — Ньютон спрашивал себя, почему вещи падают на Землю, а не просто улетают в космос.Он часто объяснял людям гравитацию на примере яблока, падающего с дерева. Он продемонстрировал, что гравитация — это сила, которую можно измерить и объяснить с помощью математики.
- Движение планет — Ньютон связал всемирное тяготение с законами движения планет Кеплера.
- Жидкости — Ньютон изучал жидкости и измерял их движение, измеряя их вязкость и обнаруживая предсказуемые свойства жидкостей. Жидкости, обладающие такими свойствами, называются ньютоновскими жидкостями.(Жидкости, не обладающие этими свойствами, называются неньютоновскими жидкостями.)
- Оптика — Ньютон изучал, как свет преломляется через призмы, и обнаружил, что солнечный свет состоит из всех цветов. Он изобрел рефракторный телескоп.
- Математика — Вклад Ньютона в эту область огромен. Возможно, наиболее известным является развитие интегрального исчисления.
- Научная практика — Ньютон обнаружил, что наука разобщена, и что часто давались объяснения, объясняющие только одно явление, но не другое связанное с ним.Он считал, что наука должна быть предсказуемой — что она должна управляться законами. Он обратил внимание на важность научного метода. Он также признал, что ученые опираются на работы друг друга. «Если я мог видеть дальше, то только потому, что стоял на плечах гигантов».
Сэр Исаак Ньютон умер в 1726 году, оставив после себя наследие научных достижений, которые сделают его одним из величайших научных умов всех времен.
Природа науки
Сэр Исаак Ньютон является примером одного из самых влиятельных ученых.Более пристальное изучение его работы позволяет нам обсудить, что такое научный закон, и предоставляет отличный способ изучить природу науки.
Ньютон бумаги
Библиотека Кембриджского университета содержит самую большую и важное собрание научных трудов Исаака Ньютона (1642-1727). Они варьируются от его ранних работ и записных книжек колледжа до новаторская книга отходов и его собственный аннотированный экземпляр первого издания Principia.Эти рукописи вместе с рукописями, хранящимися в Тринити-колледж Кембриджа, Королевский колледж Кембриджа, Музей Фицуильяма, Королевское общество и Национальная библиотека Израиля были добавлены в список ЮНЕСКО Регистр «Память мира». А также университетская библиотека материала, наша коллекция включает в себя два важных предмета из Коллекции Королевского общества — рукописная копия Principia и сборник Переписка Ньютона.
Ньютон был тесно связан с Кембриджем.Он пришел в Университет в качестве студента в 1661 г., окончил в 1665 г. С 1669 по 1701 год он возглавлял Лукасовскую кафедру математики. Под правила для этого стула, Ньютон должен был сдать на хранение копии его лекций в университетской библиотеке. Эти и некоторая корреспонденция, относящаяся к университету, была назначена товарные знаки Dd.4.18, Dd.9.46, Dd.9.67, Dd.9.68 и Мм.6.50.
В 1699 г. Ньютон был назначен Мастером Монетного двора, а в 1703 г. он был избран президентом Королевского общества, и на этот пост он занят до самой смерти.
После его смерти рукописи во владении Ньютона перешла к его племяннице Кэтрин и ее мужу Джону Кондуитту. В 1740 Дочь Кондуиттов, также Екатерина, вышла замуж за Джона. Уоллоп, который стал виконтом Лимингтоном, когда его отец был создал первый граф Портсмут. Их сын стал вторым графа и рукописи были переданы поколения семьи.
В 1872 году пятый граф передал все рукописи Ньютона. должны были поступить в Кембриджский университет, где их оценили и составлен подробный каталог.На основе этого каталога граф щедро представил все математические и научные рукописей в университет, и именно они составляют Библиотека «Портсмутская коллекция» (MSS Add. 3958-Add. 4007).
Остальные статьи Ньютона, многие из которых алхимия, теология и хронология были возвращены Господу Портсмут. Они были проданы на аукционе Sotheby’s в Лондоне в 1936 г. и приобретен другими библиотеками и частными лицами.
В 2000 г. библиотека Кембриджского университета приобрела очень важная коллекция научных рукописей графа оф. Маклсфилд, в которую входило значительное количество Исаака. Письма Ньютона и другие документы.
Ряд видеороликов, объясняющих аспекты работы Ньютона и рукописи доступны в Newton Project’s Сайт YouTube, некоторые из которых представлены рядом с наши рукописи.
Смотрите такжеМедаль Исаака Ньютона и лауреаты
2020
Профессор Надер Энгета
Пенсильванский университет
За новаторские инновации и преобразующий вклад в сложные электромагнитные материалы и наноразмерную оптику, а также за новаторские разработки в области метаматериалов с почти нулевым показателем преломления, аналоговых вычислений и оптических наносхем на основе материалов.
Узнайте больше о профессоре Надере Энгета.
2019
Профессор сэр Майкл Пеппер
Университетский колледж Лондона
За создание области полупроводниковой наноэлектроники и открытие новых квантовых явлений.
2018
Профессор Пол Коркум
Университет Оттавы и Национальный исследовательский совет Канады
За выдающийся вклад в экспериментальную физику и аттосекундную науку — от фемтосекундной шкалы движения атомов внутри молекул до предельной аттосекундной шкалы движения электроны внутри атомов — и за новаторскую работу, которая привела к первому экспериментальному изображению молекулярной орбитали и первому пространственно-временному изображению аттосекундного импульса.Аттосекундные методы могут заморозить движение электронов внутри атомов и молекул, наблюдать квантово-механические орбитали и следить за химическими реакциями.
2017
Профессор Чарльз Л. Беннетт
Университет Джона Хопкинса
За руководство микроволновым зондом анизотропии, спутниковым экспериментом, который произвел революцию в космологии, превратив ее из игры с порядком величин в образец точной науки.
Посмотрите лекцию Ньютона 2017 года и интервью с профессором Чарльзом Беннетом.
2016
Профессор сэр Томас Киббл
Имперский колледж в Лондоне
За разработку теории нарушения симметрии в квантовой теории поля, которая привела к количественным моделям происхождения масс элементарных частиц вместе с экспериментально подтвержденными приложениями к образованию солитонов, и модели формирования структуры в ранней Вселенной
2015
Профессор Эли Яблонович
Калифорнийский университет, Беркли
За его дальновидный и фундаментальный вклад в создание фотонных наноструктур.
Посмотрите лекцию Ньютона 2015 года и интервью с профессором Эли Яблоновичем.
2014
Профессор Дебора Джин
Национальный институт стандартов и технологий и Университет Колорадо
За новаторство в области квантово-вырожденных ферми-газов.
Посмотрите лекцию Ньютона 2014 года.
2013
Сэр Джон Пендри
Лаборатория Блэкетта, Имперский колледж Лондона
За его плодотворный вклад в науку о поверхности, неупорядоченные системы и фотонику.
Посмотрите лекцию Ньютона 2013 года.
2012
Профессор Мартин Рис, лорд Рис из Ладлоу
Институт астрономии Кембриджского университета
За выдающийся вклад в релятивистскую астрофизику и космологию.
Посмотрите лекцию Ньютона 2012 года.
2011
Профессор Лео П. Каданов
Чикагский университет
За изобретение концептуальных инструментов, раскрывающих глубокое влияние масштабной инвариантности на поведение фазовых переходов и динамических систем.
Посмотрите первую и вторую часть лекции Ньютона 2011 года.
2010
Профессор Эдвард Виттен
Институт перспективных исследований
За его большой вклад, изменивший теорию частиц, квантовую теорию поля и общую теорию относительности.
Посмотрите первую и вторую часть лекции Ньютона 2010 года.
2009
Профессор Алан Х. Гут
Массачусетский технологический институт
За изобретение модели инфляционной Вселенной, его признание того, что инфляция решит основные проблемы, стоящие перед стандартной тогда космологией, и его расчет, вместе с другими, спектра флуктуаций плотности, который породила структуру во Вселенной.
Посмотрите первую и вторую часть лекции Ньютона 2009 года.
2008
Проф. Д-р Антон Цайлингер
Венский университет
За его новаторский концептуальный и экспериментальный вклад в основы квантовой физики, которые стали краеугольным камнем для быстро развивающейся области квантовой информации.