Isaac Newton

Isaac Newton
Paweł Sulewski Ia
Ogólne informacje
• Sir Isaac Newton (ur. 4
stycznia 1643, zm. 31
marca 1727, wg
kalendarza
gregoriańskiego; lub ur.
25 grudnia 1642, zm. 20
marca 1726 wg
używanego wtedy
kalendarza juliańskiego)
– angielski fizyk,
matematyk, astronom,
filozof, historyk, badacz
Biblii i alchemik.
Narodziny
• Newton urodził się w Woolsthorpe koło
Colsterworth, w hrabstwie Lincolnshire.
Ojciec Isaaca, również Isaac, zmarł na trzy
miesiące przed narodzinami syna. Dwa
lata później jego matka Hannah wyszła za
mąż ponownie za Barnabasa Smitha, i
opuściła syna pozostawiając go pod
opieką babci.
Lata szkolne
• Newton pobierał nauki w Grantham Grammar School, gdzie uczono
głównie łaciny, a także nieco w mniejszym stopniu greki i
hebrajskiego. W 1661 r. rozpoczął edukację w Trinity College w
Cambridge, gdzie wcześniej studiował jego wuj William Ayscough.
W tamtych czasach programy nauczania w College'u oparte były na
dziełach Arystotelesa, ale Newton wolał poznawać dzieła
współczesnych uczonych takich jak Kartezjusza, Galileusza,
Kopernika i Keplera. W 1665 r. odkrył twierdzenie o dwumianie i
rozpoczął pracę nad teorią matematyczną znaną obecnie jako
rachunek różniczkowy i całkowy. Wkrótce po tym, jak Newton
uzyskał stopień naukowy w 1665 r., uniwersytet został zamknięty z
powodu zarazy. Przez następne dwa lata Newton pracował w
zaciszu domowym nad rachunkiem różniczkowym i całkowym, a
także optyką i grawitacją.
Odkrycie Prawa Ciążenia
• Legenda głosi, że Newton siedział pod jabłonią gdy spadające na
jego głowę jabłko, uświadomiło mu, że upadek ciał na Ziemię i ruch
ciał niebieskich są powodowane tą samą siłą – grawitacją. Historia
ta jest wyolbrzymieniem opowieści samego Newtona, który jakoby
siedząc pewnego dnia przed oknem w swoim domu obserwował
spadające z drzewa jabłka. Jednak obecnie uważa się, że nawet ta
historia jest fałszywa i została wymyślona przez Newtona pod
koniec jego życia, który w ten sposób chciał pokazać, że potrafi
czerpać inspirację z codziennych zdarzeń. Pisarz William Stukeley,
opisał w swoich Memoirs of Sir Isaac Newton's Life rozmowę z
Isaakiem Newtonem w Kensington 15 kwietnia 1726 r., w której
Newton powiedział mu, że kiedy pierwszy raz przyszło mu na myśl
pojęcie grawitacji, było to przy okazji widoku spadającego jabłka,
kiedy siedział w będąc w nastroju kontemplacyjnym. Zadał sobie
wtedy pytanie, dlaczego jabłko zawsze spada pionowo w kierunku
ziemi. Dlaczego nie podąża na boki albo ku górze ale zawsze w
kierunku centrum Ziemi. W podobny sposób wyraził się Voltaire w
swoim dziele zatytułowanym Essay on Epic Poetry (1727 r).
Prawo powszchnego ciążenia
• prawo powszechnej grawitacji sformułowane 1687, wg
którego każde dwa ciała we Wszechświecie posiadające
masę przyciągają się z siłą F proporcjonalną do iloczynu
ich mas m1 i m2, a odwrotnie proporcjonalną do
kwadratu ich wzajemnej odległości , gdzie G jest stałą
grawitacji, równą 6,672 · 10-11 N · m2/kg2.
Sformułowane przez I. Newtona prawo wyjaśniło wiele
zjawisk fizycznych, m.in. wykazało, że ruchy ciał
kosmicznych podlegają tym samym zasadom, co ruchy
ciał na Ziemi. W świetle N.p.c. ruch Księżyca wokół
Ziemi jest nieustannym spadaniem na Ziemię w tym
sensie, że Księżyc opada z prostoliniowego toru, po
którym podążałby, gdyby nie działało na niego
przyciąganie naszej planety.
Newton i optyka
•
Od 1670 do 1672 wykładał optykę. W tym czasie badał załamanie
(refrakcję) światła, pokazując, że pryzmat może rozszczepić białe światło w
widmo barw, a potem soczewka i drugi pryzmat powodują uzyskanie
białego światła ponownie z kolorowego widma. Na tej podstawie
wywnioskował, że każdy refraktor (teleskop soczewkowy) będzie posiadał
wadę polegającą na rozszczepieniu światła (aberracja chromatyczna), aby
uniknąć tego problemu zaprojektował własny typ teleskopu wykorzystujący
zwierciadło zamiast soczewki znany później jako teleskop Newtona
(teleskop zwierciadlany). Później, kiedy dostępne stały się szkła o różnych
własnościach dyspersyjnych problem ten rozwiązano stosując soczewki
achromatyczne. W 1671 Royal Society poprosiło o demonstrację jego
teleskopu zwierciadlanego. Zainteresowanie to zachęciło Newtona do
opublikowania notatek pt. On Colour, które później rozwinął w większe
dzieło pt. Opticks. Kiedy Robert Hooke skrytykował niektóre z pomysłów
Newtona, ten obraził się do tego stopnia, że wycofał się z publicznej debaty.
Z powodu paranoi Newtona, tych dwóch ludzi pozostało wrogami aż do
śmierci Hooke'a.
Teleskop Newtona
Newton i Fizyka
•
•
•
Newton powrócił do swojej pracy nad grawitacją i jej wpływem na orbity
planet, odwołując się do praw Keplera. Swoje wyniki opublikował w De Motu
Corporum (1684). Obejmowała ona początki praw ruchu, które zostały
szerzej omówione w Principiach.
Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Matematyczne podstawy
filozofii naturalnej, bardziej znane dzisiaj jako Principia), zostały
opublikowane w 1687 dzięki zachęcie i finansowemu wsparciu Edmunda
Halleya. W dziele tym Newton ogłosił trzy uniwersalne zasady dynamiki
Newtona, które nie zostały ulepszone aż do czasów Alberta Einsteina. Użył
łacińskiego słowa gravitas (ciężar) do nazwania siły, którą obecnie znamy
pod nazwą grawitacji i zdefiniował prawo powszechnego ciążenia. W tej
samej pracy przedstawił pierwsze analityczne wyprowadzenie, oparte na
prawie Boyle'a, wzoru na prędkość dźwięku w powietrzu.
Principia przyniosły Newtonowi międzynarodową sławę i uznanie. Zdobył
krąg wielbicieli, wśród których był szwajcarski matematyk Nicolas Fatio de
Duillier, z którym Newton pozostawał w zażyłych stosunkach aż do roku
1693. Koniec ich przyjaźni przypłacił Newton załamaniem nerwowym.
Późniejsze życie
• Dużą część ostatnich trzydziestu lat swego życia Newton
poświęcił na dogłębne badanie tekstu Pisma Świętego,
ze szczególnie drobiazgowymi studiami nad zawartymi
tam proroctwami oraz badaniem chronologii świata od
czasów najdawniejszych. W latach 90. XVII w. napisał
wiele religijnych traktatów zajmujących się dosłowną
interpretacją Biblii. Poglądy Henry'ego More'a o
nieskończoności wszechświata i odrzucenie
kartezjańskiego dualizmu mogły inspirować religijne idee
Newtona. Odrzucił dogmat o Trójcy, jednakże
manuskrypt wysłany do Johna Locke'a w którym
kwestionował jej istnienie nigdy nie został opublikowany.
Ze względu na swoją wysoką pozycję społeczną i
potencjalny sprzeciw czynników kościelnych Newton
nigdy publicznie nie głosił tego poglądu.
Chronologia
• Pod koniec życia Newton napisał dzieła poświęcone
chronologii – The Chronology of Ancient Kingdoms
Amended ("Poprawiona chronologia starożytnych
królestw" 1728) i Observations Upon the Prophecies of
Daniel and the Apocalypse of St. John ("Uwagi
dotyczące proroctw Daniela i Apokalipsy św. Jana"
1733). Zostały one opublikowane dopiero po jego
śmierci. Wyłożył w nich drobiazgowe wyliczenia dat,
które uważał za kluczowe (np. wyprawa argonautów)
oraz przekonanie o nieuchronnie zbliżającym się końcu
świata. Dzieła te traktowane łącznie mogą być próbą
stworzenia dla historii powszechnej ludzkości
odpowiednika wyłożonej w Principiach fizycznej historii
świata. Newton poświęcał też dużo czasu na alchemię
(patrz uwagi powyżej).
Ostatnie lata życia
• W 1701 Newton anonimowo opublikował prawo termodynamiki,
znane obecnie jako prawo ostygania w Philosophical Transactions
of the Royal Society.
• W 1703 Newton został Prezesem Royal Society i zagranicznym
członkiem Francuskiej Akademii Nauk. W tym czasie popadł w
konflikt z Johnem Flamsteedem, astronomem królewskim, próbując
przywłaszczyć sobie jego obserwacje gwiazd, które miały być
podstawą nowego katalogu. Newtonowi i Halleyowi udało się
wykraść większość danych do nowego katalogu i opublikowali je w
1712 r. Flamsteed dowiedziawszy się o tym wykupił 300 z 400
egzemplarzy i spalił je.
• W 1705 r. Newton uzyskał tytuł szlachecki z rąk królowej Anny.
• Newton nigdy się nie ożenił, ani nie miał dzieci. Zmarł w Londynie i
został pochowany w opactwie Westminster.
Grób Newtona
• a