Ознакомительная версия.
Молодой ученый сразу же нашел применение своему открытию: записал ряды для выражения сегмента и сектора круга, синуса, арксинуса, логарифмической функции. С помощью рядов Ньютон мог теперь изучать свойства функций, делать приближенные вычисления. Следует отметить, что в алгебре ряды были не менее важны, чем десятичные дроби в арифметике.
В 1665 г. Ньютон получил ученую степень бакалавра. Его влекли новые горизонты, неведомые тайны, и он чувствовал себя способным решить проблемы, которые веками волновали человечество.
Последующие два года, во время эпидемии чумы, Ньютон находился в Вулсторпе. Это время стало наиболее продуктивным в его научном творчестве: именно тогда сложились те идеи, которые впоследствии привели его к созданию дифференциального и интегрального исчислений, к изобретению зеркального телескопа (собственноручно изготовленного им в 1668 г.); здесь Ньютон провел опыты над разложением света и открыл закон всемирного тяготения. Надо сказать, мысли о том, что у материи существует некоторая притягательная сила, сосредоточенная в центре Земли, давно посещали ученого. Яблоко, упавшее на его глазах в траву (а не на голову, как гласит легенда), заставило его задуматься над увиденным, как он задумывался над всем, что его окружало. В результате Исаак вывел закон, который вовсе не снизошел на ученого как некое божественное озарение. Чтобы прийти к нему, Ньютону необходимо было смести завалы старой аристотелевской философии, принять философию «механическую», а затем в чем-то отвергнуть и ее, сделать правильные умозаключения из сопоставления земных и небесных движений, разработать теорию и неоднократно подтвердить ее совпадением рассчитанных и реальных небесных явлений. В то же время ученому необходимо было противостоять неизбежной критике картезианцев и других философов-современников.
В 1668 г. Ньютону была присвоена степень магистра, а спустя год он получил должность профессора почетной лукасианской физико-математической кафедры. Молодой ученый усердно готовился к лекциям. Их основной темой стали многочисленные опыты ученого в области оптики. Он трудился над изготовлением и усовершенствованием зеркального телескопа. В 1671 г. ему удалось создать новую модель – больших размеров и лучшего качества. Демонстрация телескопа произвела на современников такое сильное впечатление, что в 1672 г. Ньютон был избран в Лондонское королевское общество. Новые звания улучшили и материальное положение ученого, что, в свою очередь, способствовало развитию его таланта. Исаак мог позволить себе покупать интересующие его книги, инструменты, ставить необходимые опыты.
В работе «Новая теория света и цветов» (1672 г.) Ньютон высказал свои взгляды о «телесности света» (корпускулярную теорию света). Эта работа вызвала бурную полемику среди ученых. Отвечая на их возражения, Ньютон выдвинул гипотезу, сочетавшую корпускулярные и волновые представления о свете. Затем он развил ее в сочинении «Теория света и цветов», в котором описал опыт с кольцами Ньютона[3] и установил периодичность света. Многолетние оптические исследования Ньютона нашли отражение в его фундаментальном труде «Оптика», увидевшем свет в 1704 г. К этому времени он уже являлся президентом Лондонского королевского общества.
В «Оптике» наряду с опытами по дисперсии и дифракции света Ньютон, по существу, первым измерил длину световой волны. Труд завершался специальным приложением – «Вопросами», где Ньютон высказал свои взгляды на многие физические явления. В частности, излагая здесь свои мысли о строении вещества, он ввел понятие не только атома, но и молекулы.
В 1687 г. произошло одно из главных событий в жизни Ньютона. Его книга «Математические начала натуральной философии» (кратко «Начала»), ставшая вершиной творчества ученого, была представлена Королевскому обществу. В ней он обобщил результаты, полученные его предшественниками (Г. Галилеем, И. Кеплером, Р. Декартом, Р. Гуком), и свои собственные исследования и впервые создал единую стройную систему земной и небесной механики, которая легла в основу всей классической физики. Кроме того, Ньютон впервые рассмотрел основной метод феноменологического описания любого физического воздействия посредством силы. Затем он сформулировал три свои знаменитые «аксиомы, или законы движения»:
– закон инерции;
– закон пропорциональности количества движения силе;
– закон равенства действия и противодействия.
В своей книге Ньютон также изложил теорию движения небесных тел, объяснил особенности движения Луны, теорию приливов и отливов; предложил свою теорию формы
Земли. Таким образом, в «Началах» была впервые дана общая схема строгого математического подхода к решению любой конкретной задачи земной или небесной механики. Следует отметить, что математика была для Ньютона главным орудием в физических изысканиях. Ученый неоднократно подчеркивал, что по существу математика является частью естествознания.
Разработка дифференциального и интегрального исчислений явилась важной вехой в развитии математики. Большое значение имели работы Ньютона по алгебре, интерполированию и геометрии. Благодаря ему алгебра окончательно освободилась от геометрической формы; и его определение числа не как собрания единиц, а как отношения длины любого отрезка к отрезку, принятому за единицу, явилось важным этапом в развитии учения о действительном числе.
К 1695 г. Ньютон уже являлся признанным гением, знаменитым ученым, к мнению которого прислушивались не только английские, но и иностранные коллеги.
Однако, кроме научного таланта, Исааку были присущи порядочность и серьезное отношение к делу. Именно эти качества послужили основанием для назначения Ньютона смотрителем Монетного двора. Кроме того, ему была поручена перечеканка всех английских монет. Судьба предоставила великому ученому шанс оставить свой след не только на научном, но и на общественном поприще. Как всегда, Исаак составил строгий план действий и в первую очередь навел порядок среди работников Монетного двора. Затем он решил стать подлинным хозяином на новом месте и досконально разобраться во всех процессах, превращающих золотые и серебряные слитки в конце пути в звонкие монеты. Шаг за шагом он разобрался не только в технологии изготовления денег, но и совершенно точно определил методы, которыми пользовались фальшивомонетчики и прочие авантюристы. Вооруженный подобными знаниями, профессор раскрыл деятельность более 100 аферистов и предал их справедливому суду. Деятельность Ньютона постепенно принесла успех – поток фальшивых монет стал иссякать. Наряду с чеканкой новых монет эта сторона работы ученого сыграла огромную роль в стабилизации экономики Англии в один из сложных периодов ее истории. В 1699 г. в качестве благодарности от правительства Ньютон получил пожизненное высокооплачиваемое звание директора Монетного двора, что еще более укрепило его положение: теперь он вращался в самых влиятельных кругах Лондона, определявших государственную, финансовую и экономическую политику страны.
Ознакомительная версия.
