Исаак Ньютон: история успеха и биография Isaac Newton «Физик, математик, механик и астроном»

«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 пестрый, чем другие, или красивую ракушку, в то время как великий океан истины расстилается передо мной неисследованным…» Так говорил о себе сэр Исаак Ньютон, «счастливейший из смертных — ибо существует одна лишь Вселенная, и он открыл ее законы». Редакция https://lindeal.com представляет полную биографию ученого с грандиозными открытиями, интересными фактами, замечательными цитатами этой выдающейся личности.

Исаак Ньютон — это… Краткая справка о личности

Исаак Ньютон (Isaac Newton) — выдающийся ученый английского происхождения: физик, математик, механик и астроном. «Отец» классической физики и основ математического анализа, большая часть учений которого заключена в работах «Математические начала натуральной философии» и «Оптика».

• Дата рождения: 4 января 1643 (25 декабря 1642 по юлианскому календарю).
• Место рождения: Вулсторп, Англия.
• Дата смерти: 31 марта 1727 (20 марта 1727).
• Место смерти: Кенсингтон, Великобритания.

Также сэр Ньютон известен истории как управляющий Монетного двора Англии и президент Королевского общества государства.

За что помнят Исаака Ньютона: 10 главных открытий

Среди десяти важнейших достижений ученого:

1. Закон движения и закон всемирного тяготения, которые явились основополагающими до выведения теории относительности.
2. Математическое описание гравитации, что помогло вывести кеплеровские законы движения планет, построить научные объяснения приливам и прецессии равноденствий.
3. Подтверждение гелиоцентричности Солнечной системы.
4. Объяснение, что и Земля, и другие небесные тела во Вселенной движутся по одним и тем же законам.
5. Вывод, что Земля — это слегка сплюснутая сфера.
6. Разработка теории света: призма способна разделить белый на семь оттенков видимого глазу цветового спектра.
7. Разработка интегрального и дифференциального исчислений и нахождение вычислительной методики определения корней функций.
8. Классификация алгебраических кубических кривых.
9. Продвижение теории степенных рядов.
10. Обобщение биномиальной теоремы на нецелые показатели.

Именно этому ученому приписывают Изобретение первого на планете телескопа-рефлектора.

«Нет друзей, зато есть ветряные мельницы»: юные годы

Малыш Исаак появился на свет в деревушке Вулсторп (Англия) накануне гражданской войны. Его отец, преуспевающий фермер Исаак Ньютон, умер до рождения сына, а сам младенец родился недоношенным — таким слабым, что боялись за его жизнь. Назвали мальчика в честь умершего папы: покойный родитель также оставил семье немалую сумму в 500 фунтов стерлингов да сотни акров полей и лесов.

После смерти первого мужа мать будущего ученого Анна Эйскоу повторно вышла замуж: от нового супруга родилось еще трое детей, на Исаака ей не хватало времени. Мальчика опекал дядя Уильям Эйскоу, но большую часть времени парень был предоставлен сам себе. Молчаливый и замкнутый, Ньютон не искал друзей. Он любил книги, мастерил водяные Часы и ветряные мельницы.

Когда Исааку исполнилось 12 лет, его отдали в школу Грэнтэма — мальчик жил в доме аптекаря Кларка, где восторгались его незаурядной сообразительностью. Мать, потеряв и второго мужа, было вызвала парня домой помогать по хозяйству, однако за него вступились новые друзья. Дядя Уильям, учитель Стокс, знакомые аптекаря уговаривали женщину отдать способного 16-летнего юношу в Кембриджский (в честь Святой Троицы) Тринити-колледж. Им удалось добиться своего — Исаака отправили учиться в Кембриджский университет.

Учеба в Тринити-колледже: первые достижения

В альма-матер 18-летний Ньютон явился в июне 1661, еще не зная, что ему предстоит посвятить университету 30 лет жизни. Времена были не самые светлые: в государстве вернули монархию, новый король не особо жаловал щедрую помощь учебным заведениям. Тем не менее, новичка зачислили в разряд «сайзеров» — «бюджетников», как сказали бы в наше время. Однако различия все-таки были: за бесплатное обучение студенты должны были трудиться на благо колледжа либо оказывать услуги «платникам». Позже за успехи в учебе Исааку еще и назначат стипендию.

Перемена места жительства особо на нем не сказалась: в Тринити-колледже студент так и не нашел ровесников-друзей, зато стал более устремленным к знаниям, равнодушным к славе. Ньютон самозабвенно изучал естествознание, оптику, фонетику, астрономию, философию, совсем забывая про Сон и еду. В 1663 на кафедру пришел молодой преподаватель Исаак Барроу, который заставил будущую легенду полюбить математику. Да так, что она стала первой наукой, в которой Ньютон совершил открытие — биномиальное разложение для произвольного рационального показателя.

Чумная тень: открытия ученого в эпоху эпидемии

Уже в 1664 на лондонских домах стали появляться первые тревожные метки Великой Чумы — красные кресты. Из-за эпидемии занятия в колледже прекратились, Ньютон был вынужден вернуться в Вулсторп. Тогда погибнет ⅕ населения английской столицы, разразится неудачная война с Голландией, запылает Великий лондонский пожар… а Исаак совершит большую часть своих удивительных открытий:

• методы интегрального и дифференциального исчислений;
• оптические эксперименты, доказавшие, что белый — сумма семи оттенков спектра;
• закон всемирного тяготения.

Однако молодой ученый не стремился заявлять о себе — он совершенно не гнался за известностью, отчего весь мир узнал о его работах лишь спустя 20-30 лет. А первый научный труд Ньютон вообще хорошо спрятал — его нашли лишь через три века!

Зенит научной деятельности: плодотворные годы работы

Вернуться в Кембридж Исааку удалось лишь в 1667 — в 1668 его объявили магистром, выделили жилье, оклад и группу студентов. Но в качестве преподавателя Ньютон был слаб — ребята с неохотой посещали его лекции. Затем старый друг Барроу уступил ученику свой пост профессора математики и оптики Тринити-колледжа с окладом в 100 фунтов в год, многочисленными бонусами и стипендиями. Так как о материальном обеспечении уже не нужно было переживать, исследователь смог посвятить больше времени науке:

• Увлекается алхимией, проводит химические опыты.
• Экспериментирует с оптикой и теорией света.
• Изобретает телескоп-рефлектор.
• Активно переписывается с Лейбницем по поводу математического анализа.

Но 1670-е наносят страшный удар: в 1677 умирает друг и покровитель Барроу (ему было всего 47 лет), а затем в ньютоновском доме разгорается пожар, уничтоживший большую часть рукописей. В довершении ко всему в 1679 тяжело заболевает и умирает мать. 

К науке ученый возвращается лишь в 1684 — приезжает в Кембридж и начинает работать над своим самым великим трудом — «Математическими началами натуральной философии». Работа была завершена в 1686 и опубликована тремя томами в 1687. В 1691 серьезно заболевает сам Ньютон — сказалось и потрясение после пожара, и отравление от химических опытов. Близкие уже начали опасаться за его рассудок, однако гений к 1693 смог полностью восстановиться от недуга.

Несколько позже, в 1696, Исаак начинает новую для себя административную деятельность — по приглашению короля Вильгельма III занимает пост хранителя, а затем (1699) и управляющего Монетного двора. В том же 1699 случается знаковое для любого ученого событие: в Кембридже начинают преподавать систему мира по Ньютону! А в 1703 исследователь становится президентом Королевского сообщества — крупнейшего научного объединения Великобритании.

Последние годы: как великий ученый завершил жизненный путь

В 1704 гений выпускает «Оптику», которой суждено определить развитие одноименной науки вплоть до начала ХХ века. Фактически монография стала последним трудом Ньютона касательно естественных наук. Как свидетельствуют исследователи, на закате жизни его стала более привлекать теология и История мира. В 1705 королева Анна объявила ученого рыцарем исключительно зв научные заслуги — у Исаака появился «свой герб и не самая достоверная родословная».

Теперь уже сэр Ньютон исправно ездил два раза в неделю на Монетный двор и один раз в 7 дней — на собрания Королевского общества. До самых последних лет ученый активно трудился:

• 1707: выпуск сборника лекций по алгебре «Универсальная арифметика».
• 1710, 1714, 1723 — подготовка к переизданию дополненных «Начал».
• 1714: статья «Наблюдения относительно ценности золота и серебра»
• 1726: завершение работ над «Хронологией древних царств», которой Ньютон посвятил 40 лет.

В 1725 Здоровье пожилого исследователя стало ухудшаться, он переселился в пригород Лондона Кенсингтон. Покинул земной мир ночью 20 (31) марта 1727. Завещание Ньютон решил не составлять — просто перед кончиной отправил значительную часть своих денежных накоплений родне. Гения похоронили в Вестминстерском аббатстве в соседстве со славными государственными деятелями и монархами. На похороны сочли за честь прийти не только лорд-канцлер с министрами короля, но и «весь Лондон».

Единица измерения Ньютон: что это и для чего?

Ньютоном (N, Н) называется единица измерения силы, что включена в Международную систему единиц. Это производная величина, которая выводится из Второго закона Ньютона. Ее можно получить по формуле: 1Н = кг * м / с2. Определение звучит следующим образом: «сила, изменяющая за 1 секунду скорость тела массой 1 кг на 1 м/с в направлении действия силы». Ошибкой будет полагать, что ученый назвал единицу в честь самого себя — это сделали через 200 лет после его смерти. Сам исследователь не пользовался какими-либо единицами измерения силы, рассматривая последнюю исключительно как абстрактное явление.

Законы и формулы, выведенные Ньютоном

Говоря об этом выдающимся человеке, отдельно выделим сформированные им законы физики:

• Первый закон Ньютона (закон инерции). «Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго».
• Второй закон Ньютона. «В инерциальных системах отсчета ускорение, приобретаемое материальной точкой, прямо пропорционально вызывающей его силе, совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки». Формула: a = F/m, где a — ускорение упомянутой материальной точки, F — равнодействующая сил, приложенных к этой точке, m — масса данной точки.
• Третий закон Ньютона. «Материальные точки взаимодействуют друг с другом силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению». Формула: F1 = - F2, где F1 — сила с которой первая точка действует на вторую, а F2 — сила, с которой вторая точка воздействует на первую.

Отдельно стоит закон всемирного тяготения, представленный формулой: F = G(Mm/r2), где:

• F — сила гравитации.
• М — большая масса.
• m — меньшая масса.
• r — расстояние между большей и меньшей массой.
• G — гравитационная постоянная.

Закон всемирного тяготения звучит так: «Два тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними».

Блестящие изобретения сэра Исаака Ньютона

Среди самых запоминающихся изобретений этого удивительного человека:

• Бумажный змей. Считается, что Ньютон первым начал запускать воздушных драконов в Англии. Ночью он крепил к ним фонарики — местные жители частенько принимали забаву за комету.
• Водяные часы. Еще пареньком Исаак раздобыл где-то большой ящик и расположил внутри составляющие: часовую стрелку заставляло двигаться колесо, которое вращалось от давления детали, на которую капала вода. Устройство было таким точным, что им пользовались аптекари.
• Ветряная мельница с мышью. Сначала была обычная ветряная мини-мельница, но ученый дополнил изобретение — добавил живого мельника, которым стала мышка. Мотивировал вращать колесо животное мешочек с зерном.
• Телескоп-рефлектор. Прибор состоял из линзы и вогнутого шарообразного стекла. Компактный и простой, он давал 40-кратное увеличение.
• Самокат. Очень отличался от современного — фактически это была тележка, напоминающая дрезину. Внутрь садился человек, который, нажимая на рукоять, заставлял вращаться колеса.

Также Ньютону приписывают изобретение створки для домашних животных, но это не более, чем миф.

Портрет Исаака Ньютона: личная жизнь ученого

Составить однозначный психологический портрет гения довольно сложно, потому что данные ему от разных людей характеристики порой разительно отличаются. Но если обратиться к проверенным источникам, выйдет следующее:

• Не проявлял раздражения, не шутил и не смеялся над шутками — казалось ученому чувство юмора было совсем чуждым.
• Был очень требовательным к себе: считал время, не посвященное служению науки, безнадежно утраченным.
• На этой личности очень сказалось воспитание в пуританских традициях — он с юности установил для себя жесткие ограничения и правила. В частности, никогда не прощал другим то, что бы не простил самому себе.
• В повседневности всегда был «внутри себя», донельзя сосредотачивался на мыслях, проявляя рассеянность и равнодушие к обычной жизни. При этом бессердечным к окружающим его никто не смог бы назвать.
• Ученому была свойственна природная практичность и житейское здравомыслие, что помогло в управлении Королевским обществом и Монетным двором.
• В быту Ньютон был бережливым и аккуратным, но точно не скупым. С радостью финансово помогал родне, молодым ученым и знакомым, нуждающимся в деньгах.
• Несмотря на то, что исследователь с теплотой относился к целому кругу людей, близких друзей у него не было никогда.
• Отлично рисовал, но не проявлял никаких чувств к путешествиям, искусству, спорту.
• К почтенному возрасту ученый стал более добрым, общительным и снисходительным, что не наблюдалось в нем ранее.

О личной жизни Исаака Ньютона сказать в полном смысле слова нечего. У него не было ни жены, ни детей — мужчина никогда не искал общества других людей, а с женщинами держался отстраненно. Впрочем, после смерти сводной сестрицы Анны именно ученый выплачивал детям умершей пособия, а племянницу Кэтрин и вовсе взял к себе на воспитание.

Каким же был Ньютон внешне? Невысокий, крепкого телосложения мужчина с волнистыми волосами, которые уже к 40 годам стали абсолютно седыми. Он почти не болел, не надевал Очки (несмотря на легкую близорукость) и потерял всего один зуб, что было для времен Исаака большой редкостью.

Цитаты Ньютона: самые известные высказывания

Вспомним фразы, которые любил повторять гениальный Ньютон:

• «Природа проста и не роскошествует излишними причинами».
• «Истину всегда ищи в простоте, а не в сложности и не в смешении разного».
• «Гений есть терпение мысли, сосредоточенной в известном направлении».
• «Истинная Философия есть не что иное, как изучение смерти».
• «Если я видел дальше друг, то потому, что стоял на плечах гигантов».
• «Если бы я задерживался, дожидаясь, пока другие изготовят мне инструменты и прочее, я бы никогда ничего не сделал».
• «В отсутствие иных доказательств, мой собственный палец убедил бы меня в существовании Бога».
• «При изучении наук примеры полезнее правил».

И среди самых знаменитых его цитат: «В философии не может быть государя, кроме истины… Мы должны поставить памятники из золота Кеплеру, Галилею, Декарту и на каждом написать: “Платон — друг, Аристотель — друг, но главный друг — истина”».

15 интересных фактов о Ньютоне

Чтобы полностью раскрыть личность исследователя, познакомимся и с занятными заметками о нем:

1. Ученый был всю жизнь уверен, что он знатного происхождения — среди предков называл шотландских дворян. Но современным специалистам удалось определить, что Ньютон из крестьянского рода.
2. Крестить будущую знаменитость не хотели — он родился настолько слабым, что родные были уверены: мальчик не выкарабкается. Но в итоге Исаак прожил до 84 лет.
3. Друзей у Ньютона не было. Приятелям он всегда предпочитал книги.
4. Имя Исаак будущий гений получил в честь отца.
5. Уже в детстве изобрел настолько точные водяные часы, что ими стала пользоваться вся семья.
6. Ученый мог стать… поэтом — в юности он обожал писать стихи. 
7. Стал первым человеком Англии, кого пожаловали в рыцари исключительно за научные изыскания.
8. Несмотря на то, что Ньютон известен как гениальный ученый планеты, преподавателем он был не самым лучшим — студенты Кембриджского университета не любили его лекции.
9. Известно, что Исаак с детства малость заикался. Как Аристотель и Чарльз Дарвин.
10. Именно этот человек придумал делать края монеток ребристыми, чтобы находчивые мошенники их не срезали.
11. Самыми великими учеными Земли он считал трех человек — Галилея, Декарта и Кеплера.
12. Несмотря на то, что изобретатель был участников палаты лордов и исправно посещал все ее собрания, на совещаниях Ньютон исключительно… молчал. Правда, однажды заговорил, чтобы попросить закрыть окно.
13. Есть источники, утверждающие, что Ньютон искал философский камень и даже пытался создать эликсир бессмертия.
14. На первом логотипе Apple изобразили Ньютона под яблоней, с которой ему на голову вот-вот упадет то самое мифическое яблоко. Но потом от эмблемы отказались — слишком уж она была перенасыщена деталями.
15. Говорят, что Ньютон был очень религиозным человеком. В двадцать лет он составил список 57 самых страшных грехов своей жизни: ел яблоко во время службы, угрожал матери спалить дом…

Всю жизнь этот великий человек сторонился известности и славы, получая от излишнего внимания лишь раздражение.

Мифы и правда: популярные заблуждения об ученом

В жизнеописаниях великих личностей всегда хватает домыслов, неправды и откровенных фантазий — Исаак Ньютон тут вовсе не стал исключением:

• Яблоко не падало! Ученый не открыл закон всемирного тяготения в одночасье, почувствовав, как ему на голову упал фрукт! Его теория развивалась в течение многих лет, постепенно. В распространении легенды следует «винить» просветителя Вольтера. Так было ли яблоко? Уильям Стьюкли, ньютоновский биограф, писал об этом: «После обеда установилась теплая погода, мы вышли в сад и пили чай в тени яблонь. Он сказал мне, что мысль о гравитации пришла ему в голову, когда он точно так же сидел под деревом. Он находился в созерцательном настроении, когда неожиданно с ветки упало яблоко. “Почему яблоки всегда падают перпендикулярно земле?».
• … и кошек у него не было! Склонный к затворничеству и уединению, гений вообще не держал дома домашних зверей. Поэтому домыслы, будто именно он является изобретателем дверцы для питомцев, являются на поверку только домыслами.
• Портрет никто не сжигал. В документальных роликах о ньютоновской истории порой упоминается, что Исаак взял и сжег портрет своего оппонента Гука, хранящийся в Королевском обществе. В реальности же он это никак не сумел бы сделать, потому что портрета Гука… вообще не существовало. Запечатлеть свой лик в те времена было удовольствием недешевым, а если учесть постоянные финансовые сложности ученого, можно понять, что Гуку оно было просто не по карману.
• Никакой астрологии! Порой можно встретить утверждения, что ученый увлекался астрологией и другими «запретными» науками. Исключать его естественный интерес к знаниям не стоит, но ясно одно: это было лишь сиюминутным увлечением, закончившимся разочарованием.

Также даже в серьезных источниках можно найти информацию, будто Ньютон состоял в масонской ложе или ином тайном сообществе — дескать, слишком быстро его сделали управляющим Монетного двора! На самом же деле не найдено ни одного документа, подтверждающего, что Ньютон являлся масоном.

Труды Исаака Ньютона: главные работы

Биографию гениального исследователя невозможно представить без трудов всей его жизни:

• «Новая теория света и цветов» (1672).
• «Движение тел по орбите» (1684).
• «Математические начала натуральной философии» (1687).
• «Оптика или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света» (1704).
• «Универсальная арифметика» (1707).
• «Анализ с помощью уравнений с бесконечным числом членов» (1711).
• «Метод разностей» (1711).
• «Лекции по оптике» (1728).
• «Система мира» (1728).
• «Краткая хроника» (1728).
• «Хронология древних царств» (1728).
• «Замечания на книгу пророка Даниила и Апокалипсис св. Иоанна» (1733).
• «Метод флюксий» (1736).
• «Историческое прослеживание двух заметных искажений Священного Писания» (1754).

В русскоязычном варианте представлены работы: «Всеобщая арифметика или Книга об арифметическом синтезе и анализе», «Лекции по оптике», «Математические начала натуральной философии», «Математические работы», «Оптика или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света» и др.

Книги про Ньютона: биография выдающегося ученого

Полное жизнеописание исследователя и изобретателя можно найти в произведениях:

• Книга «Исаак Ньютон. Биография», Питер Акройд. Как признался сам писатель, его произведение позволяет взглянуть на жизнь ученого «под другим углом». Автор представляет физика и математика как противоречивую и честолюбивую личность, как человека, всем сердцем преданного Науке, положившего жизнь на служение Истине.
• Книга «Кто такой Исаак Ньютон», Джанет Паскаль. Произведение написано специально для детей — оно не перегружено сложной информацией и терминами, но в то же время дает полное представление и об ученом, и об его открытиях.

Помимо этого, гению посвящено большое множество научных исследований и подробных статей в Интернет-изданиях, научных журналах.

Фильмы об Исааке Ньютоне, которые стоит посмотреть

Познакомиться с жизнью и достижениями Исаака Ньютона можно также и в видеоформате:

• Документальный фильм «Исаак Ньютон (Краткая история)». Так упало ли яблоко ему на голову? Чем знаменит ученый? В чем заключаются выведенные им законы?
• Документальный фильм «Ньютон. Из серии "Великие ученые"». Видео-биография исследователя с историческими справками и изображениями.
• Документальный фильм «Ньютон Исаак. Ньютоново яблоко раздора.» Выпуск программы «Жизнь замечательных людей» канала «Культура», посвященный открытию закона всемирного тяготения, а также противостоянию Ньютона и Гука.
• Документальный фильм «САМЫЙ ВЛИЯТЕЛЬНЫЙ ЧЕЛОВЕК В ИСТОРИИ [История в Личностях]». Рассказ не только о «светиле науке», но и об алхимике, богослове, мрачном и вспыльчивом человеке, которым также являлся Ньютон.
• Документальный фильм «Топ 10 Фактов об Исааке Ньютоне». Подборка самой значимой и интересной информации об ученом.

Отдельно мы выделим фильм «Исаак Ньютон: Последний чародей». Кино от ВВС призвано показать грандиозную личность не только как «рационального гения, который вывел человечество из средневековой тьмы на свет просвещенности». Сюжет представляет изобретателя с неожиданной стороны — как замкнутого и сложного человека, страдающего от множества маний. Как можно изучить природу света и открыть Закон всемирного тяготения, увлекаясь при этом алхимией, оккультизмом и еретическими учениями? Ответ на это — в данном видео.

Посмотреть подборку документальных фильмов про историю успеха выдающегося ученого можно по ссылке.

Заключение

Команда https://lindeal.com считает, что лучшим эпилогом во все времена будет эпитафия на могиле великого ученого: «Здесь покоится сэр Исаак Ньютон, который с почти божественной силой разума первый объяснил с помощью своего математического метода движения и форму планет, пути комет и приливы океанов. Он был тем, кто исследовал различия световых лучей и проистекающие из них различные свойства цветов, о которых прежде никто и не подозревал. Прилежный, хитроумный и верный истолкователь природы, древности и Святого Писания, он утверждал своей философией величие всемогущего творца, а нравом насаждал требуемую Евангелием простоту. Да возрадуются смертные, что среди них жило такое украшение рода человеческого».