НЬЮТОН, ИСААК

(1642-1727) английский физик, механик, астроном и математик, создатель классической физики

Ньютон родился 4 января 1643 года в деревушке Вулсторп, около городка Грантем, на восточном побережье Анг­лии в семье небогатого фермера, вскоре после смерти от­ца. Его отец, по сведениям отчима Исаака, был «чудным, диким и слабым человеком». Мать Ньютона, происходив­шая из уважаемой в округе семьи, характеризовалась как «женщина исключительных достоинств и доброты».

Родился Исаак преждевременно, был необычайно хи­лым и маленьким, и никто не надеялся, что он выживет. Но вопреки предсказаниям, он дожил до глубокой старос­ти, отличаясь хорошим здоровьем. Маленького Исаака воспитывала бабушка, поскольку через три года после его рождения мать вторично вступила в брак и уехала в дру­гой город. В сельской школе Вулсторпа он получил навы­ки чтения, письма и счета.

В 12 лет мальчика отдали в городскую школу в Грантеме, где он поселился у городского аптекаря Кларка.

С детства Исаак любил строить сложные механичес­кие игрушки, модели различных машин, солнечные и во­дяные часы, воздушные змеи, разноцветные бумажные фо­нарики. В школьные годы он был скрытен, застенчив, из­бегал шумного общества своих сверстников, но при этом был очень самолюбивым. Имеются свидетельства о том, что Ньютон хорошо рисовал и даже писал стихи.

Своим первым физическим опытом он считал измере­ние силы ветра во время бури в 1658 году. Сначала он пры­гал по направлению ветра, а потом — против. Измерив длину прыжков в первом и во втором случаях, он высчи­тал силу ветра.

В то время аптеки мало чем отличались от алхимичес­кой лаборатории, и у юноши появился интерес к заняти­ям химией и алхимией, которые привили ему вкус к экс­периментам, требующим аккуратности, точности и «чу­тья». В дальнейшем Ньютон сам шлифовал зеркала и лин­зы для своих опытов по оптике, превосходя лучших лон­донских мастеров.

В то же время Исаак увлекался решением сложных математических задач. Это увлечение склонило его род­ственников к мысли дать ему университетское образова­ние. В 1661 году Ньютон поступает в Тринити-колледж (колледж Святой Троицы) Кембриджа на унизительных правах «сабсайзера» — так назывались бедные студенты, не имевшие возможности платить за свое содержание и поэтому обязанные прислуживать богатым студентам. В течение двух лет Ньютон изучал математику, геометрию, тригонометрию, древние языки — латинский, греческий и еврейский, а также богословие. В сохранившихся доку­ментах Тринити-колледжа отмечается прилежность и ак­куратность студента И.Ньютона. В 1664 году он становит­ся «действительным студентом», в начале 1665 года по­лучает степень бакалавра вместе с другими 25 студента­ми Тринити-колледжа. В июле 1668 года 25-летний Нью­тон становится магистром искусств. Через год он получает физико-математическую кафедру Тринити-колледжа Кем­бриджского университета и возглавляет ее до 1701 года. С тех пор Кембридж стал славиться не столько богосло­вием, сколько физикой и математикой.

Основную часть своих открытий Ньютон совершил в течение двух лет после окончания Кембриджского уни­верситета. В то время, в 1665 году, в Англии свирепство­вала эпидемия чумы, от которой умирали тысячи людей. Чтобы избежать заражения, Ньютон уехал в родной Вулсторп, где погрузился в научную работу. Например, от­крыл закон взаимного притяжения тел (гравитации). В со­ответствии с этим законом небесные тела вращаются во­круг Солнца, и, опираясь на этот закон, можно рассчи­тать их пути — орбиты, как и орбиты искусственных не­бесных тел — спутников и космических кораблей и станций. Кроме закона всемирного тяготения он открыл три фундаментальных закона механики, описывающие движение самых различных тел. Все эти законы позволи­ли его последователям объяснить многие неизвестные им явления природы. Так, в частности, Ньютон смог рассчи­тать орбиты, по которым движутся спутники Юпитера и Сатурна, а пользуясь этими данными, определить, с ка­кой силой Земля притягивает Луну. В свою очередь все эти данные будут использованы при будущих околозем­ных космических полетах.

В 1842 году известный немецкий астроном Бессель на основе закона Ньютона предсказал существование неви­димого спутника у звезды Сириус. Открытие этого спут­ника через 10 лет явилось доказательством того, что за­кон всемирного тяготения не только действует в Сол­нечной системе, но и является одним из общих законов Вселенной.

Рассказывают, что идея всемирного тяготения пришла Ньютону в тот момент, когда, сидя в саду, он наблюдал падение яблока на землю. Первая идея, что Земля притя­гивает яблоко, сама по себе замечательна, но Ньютон до­гадался, что и яблоко также притягивает Землю, но с си­лой во столько раз меньшей, во сколько масса яблока мень­ше массы Земли. Здесь же, в Вулсторпе, Ньютон понял, почему белый свет, преломившись в стеклянной призме, распадается на много цветных лучей, а преломившись в дождевой капле, образует радугу. Ученый придумал зер­кальный телескоп, использовав для увеличения предме­тов вогнутое зеркало, и сам его построил.

В 1668 году Ньютон построил первую миниатюрную модель рефлектора, а в 1671 году за создание второго, усо­вершенствованного телескопа-рефлектора он избирается членом Королевского общества. А с 1703 года возглавляет это авторитетнейшее научное сообщество.

В 1687 году Ньютон издает свой основной труд «Ма­тематические начала натуральной философии» («Нача­ла»), явившийся обобщением результатов собственных исследований и знаний своих предшественников в облас­ти механики. Этим трудом было завершено построение основ классической механики и предопределено развитие науки на последующие столетия. Работа над «Началами» заняла у Ньютона полтора года.

В 1688 году в Англии был избран парламент, и Нью­тон стал его депутатом. На заседаниях парламента он ни разу публично не выступал. Ньютон вел большую поли­тическую работу по установлению взаимоотношений ме­жду университетом и новым буржуазным правительством, о чем свидетельствует его переписка с вице-канцлером.

В 1699 году ученый был назначен директором Монет­ного двора, где провел несколько важных реформ. В част­ности, он ввел насечку на ребре монеты и в короткий срок перечеканил всю монету. Это способствовало оздоровле­нию финансов страны. В лондонский период жизни его научная деятельность ограничилась изданием в 1704 го­ду «Оптики», работой по переизданию «Начал» и некото­рыми математическими трудами. Королевой Анной Нью­тон был возведен в рыцарское достоинство и находился на вершине славы и признания.

К концу своей жизни он все меньше занимается физи­кой и все больше внимания уделяет богословию и хроно­логии.

Вся жизнь Ньютона протекала очень спокойно и од­нообразно. Он никогда не покидал Англии и путешество­вал только от Грантема до Кембриджа и Лондона. Старость была спокойной, без резких потрясений и осложнений, окружена внимательным уходом его племянницы. К тому же он был богат. Несмотря на свой высокий пост, Ньютон сохранил до последних дней скромность и простоту как в отношениях с людьми, так и в одежде. По свидетельству многих современников, Исаак Ньютон был ниже средне­го роста, коренастый, с живым, острым взглядом, в его внешности не было ничего привлекающего к себе внима­ния. Он был плохим собеседником, постоянно погружен­ным в свои размышления. Умер Ньютон неженатым. Бу­дучи бережливым и экономным, он охотно помогал друзь­ям и родственникам.

На восьмидесятом году жизни у него произошло серь­езное расстройство мочевого пузыря, сопровождавшееся образованием камней. Его здоровье ухудшилось в 1725 го­ду. 4 марта 1727 года он почувствовал острые приступы ка­менной болезни, но была надежда на выздоровление. Ве­чером 18 марта Ньютон впал в бессознательное состояние и в ночь с 20 на 21 марта скончался в возрасте 84 лет. Тело Ньютона было перевезено из Кенсингтона в Лондон и с тор­жественным церемониалом похоронено в Вестминстерском аббатстве — усыпальнице великих людей Англии.

Через 4 года родственники воздвигли над могилой па­мятник с его фигурой. Эпитафия на памятнике гласит: «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 Священного писания, он утверждал своей философией величие всемогущего бо­га, а нравом выражал евангельскую простоту. Пусть смерт­ные радуются, что существовало такое украшение рода человеческого».

На надгробной плите могилы Ньютона высечены сло­ва: «Здесь покоится то. что было смертного в Исааке Нью­тоне».

На воздвигнутой в 1755 году в Тринити-колледже ста­туе помещена лаконическая надпись из Лукреция: «Разу­мом он превосходил род человеческий».

Научный подвиг Ньютона по достоинству оценен по­томками и современниками. По словам С.И.Вавилова, «ньютоновская механика не историческая реликвия, а основа естествознания сегодняшнего дня».