Год рождения ньютона. Краткая биография ученого исаака ньютона. Тайные работы Исаака Ньютона
Года в деревне Вульсторп, графства Линкольншир, в семье неграмотного фермера Исаака Ньютона , которому принадлежало несколько сотен акров лесов и полей и 500 фунтов стерлингов, умершего за 3–4 месяца до рождения сына. Мать великого учёного, Анна Эйскоу , происходила из захудалого дворянского рода. Отчимом Ньютона вскоре стал священник Варнава Смит , которому было 63 года. Довольно скоро Смит произвёл троих детей, и маленького Исаака отдали на попеченье бабушки Марджери Эйскоу . Когда Исааку исполнилось 12 лет, Смит пристроил его учиться в городскую школу г. Грантам, где тот проживал на квартире городского аптекаря Кларка . В школе Ньютон изучал богословие, латинский, греческий и древнееврейские языки, арифметику и начала геометрии, и выдвинулся среди соучеников на одно из первых мест. Он увлекался рисованием и изобретательством. Примерно с 1659года он стал вести дневник, записывая в тетрадку свои мысли, события жизни, прегрешения и английский словарь. Эти тетрадки сохранились до наших дней.
Со времени окончания школы в году по год Ньютон помогал вновь овдовевшей матери по торговым делам. По ходатайству начальника грантамской школы Генри Стокса и ректора Эйскоу , дяди Ньютона по матери, 5 июня года он поступил в Тринити–Колледж Кембриджского университета субсайзером - бесплатным студентом и по совместительству слугой у сотрудников и богатых студентов. 28 апреля года Ньютон успешно сдал экзамен на схоларха Тринити–Колледжа и ему была назначена стипендия. Позднее ни один из предполагаемых однокурсников Ньютона не сообщал о знакомстве с ним, кроме Джона Уикинса , который жил с Ньютоном в одной комнате. Дружба Ньютона с Уикинсом угасла в году, когда Уикинс вышел из университетской корпорации и стал священником в какой-то деревне.
Научным руководителем (тьютором) Ньютона был богослов и математик Исаак Барроу , первый «лукасовский» профессор Кембриджского университета, основоположник современного математического анализа. Ньютон помогал ему при издании лекций по оптике. В январе года Ньютон весьма удовлетворительно сдал экзамены на учёную степень бакалавра, и в связи с эпидемией бубонной чумы уехал в своё поместье, где за год создал свои работы о разложении света, законе всемирного тяготения и о методе флюксий.
В году Ньютон получил должность смотрителя Монетного двора с оплатой 500 фунтов в год. Здесь он заведовал перечеканкой всей английской монеты, испорченной фальшивомонетчиками во время предшествовавших общественных потрясений, и за два года привёл в относительный порядок расстроенное монетное дело Англии, выпустив огуртованных серебряных монет на сумму около 7 миллионов фунтов. В этом деле он поначалу консультировался с философом Дж. Локком . Но вскоре их мнения по поводу реформы разошлись, поскольку Ньютон был сторонником облегчения веса серебряного шиллинга, считая, что его высокая фактическая стоимость является причиной массовой переплавки и вывоза английских монет на континент. Именно Ньютон приравнял гинею к 21 шиллингу. В году Ньютон встретился в Лондоне со странствующим московским царём Петром I . За успешную перечеканку английской монеты в году Ньютон получил пожизненное звание директора (мастера) Монетного двора и зарабатывал более 1600 фунтов в год. Тогда же он избран иностранным членом Парижской Академии Наук. В году в здании Тринити–Колледжа он был возведён в дворянское достоинство королевой Анной и стал первым учёным в Англии, награждённым подобным образом.
В конце жизни Ньютон пользовался непререкаемым авторитетом и славой. Занимался богословием и хронологией . Незадолго до смерти Ньютон сжёг большое количество бумаг неизвестного содержания. Скончался в ночь с 20 на 21 марта года от желчекаменной болезни. Исаак Ньютон оставил состояние в 31821 фунта и обширную библиотеку без завещания. Похоронен в Вестминстерском аббатстве с большими почестями. Сообщают, что на его похоронах присутствовал философ и просветитель Вольтер , много сделавший для популяризации имени Ньютона в Европе. Надгробный мемориал украшен латинской надписью:
«Nam hominem eum fuisse, si dubites, hocce testatur marmor». (Если вы сомневаетесь, что был такой человек, пусть этот памятник будет тому свидетельством.)На статуе Ньютона в Тринити–Коледже высечен стих из Лукреция :
«Разумом он превосходил род человеческий».Облик Ньютона описан несколькими его биографами. Его зять Джон Кондуит сообщил, что жизнь Ньютона представляла собою «сплошную череду трудов, полную терпения, скромности, умеренности, мягкости, человеколюбия, милосердия и благочестия». Он обладал пышной седой шевелюрой и живым пронзительным взором. Напротив, епископ Аттербери написал, что в чертах Ньютона «ни в малейшей степени не отражается всепроникающая мудрость его сочинений, и по своему виду он казался вялым и безжизненным». Историк Томас Хирн сообщил, что Исаак Ньютон был «довольно умеренного роста, постоянно погружен в раздумья, на людях говорил мало и речь его была неблагозвучна» . Ньютон имел некоторые вегетарианские привычки, не ел удавленину и пищу из крови. В старости он занимался благотворительностью. Уильям Стакли сообщил, что часто видел Ньютона улыбающимся и смеющимся. В разговоре Ньютон любил отпускать поучительные поговорки. По сообщению священника Захарии Пирса , в последние свои дни Ньютон , без очков и при малом освещении, переписывал «Хронологию древних царств» - зрение у него было хорошее, хотя в молодости Исаак Ньютон был немного близорук.
Прижизненные портреты Исаака Ньютона писали Годфри Неллер , Джеймс Торнхилл , Джон Вандербанк и другие английские художники.
Научные открытия
И. Ньютон «Исправленная хронология Древних царств»
Ученик Исаака Ньютона Абрахам де Муавр сообщил в своих воспоминаниях, что Ньютон заинтересовался геометрией после того, как приобрёл в г. на Сторбриджской ярмарке книгу по астрологии и пытался в ней разобраться. После этого Ньютон занялся «Началами» Евклида и «Геометрией» Декарта .
Во время эпидемии чумы – годов, в своей родной деревне Ньютон совершил свои наиболее известные открытия: развитие идей Исаака Барроу в области математического анализа, изобретение зеркального телескопа–рефлектора (изготовленного им в году), открытие закона всемирного тяготения, эксперименты по оптике и разложение белого света.
В году Ньютон опубликовал свой основной естественно–научный труд «Математические начала натуральной философии» (коротко - «Принципы» ), перевернувший традиционные представления о небесной механике. Латинское название монографии «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica» было выбрано Ньютоном в противопоставление «Principiae Philosophiae» Рене Декарта и «Началам» Евклида . В этой работе Ньютон опирается на теорию Коперника , опровергающую догматы католического учения о чистилище, и поэтому его «Принципы» были окончательно признаны научным миром только в конце XVIII века, накануне Французской революции.
В году И. Ньютон встретился с приехавшим из Парижа Христианом Гюйгенсом . Между учёными сложились уважительные отношения, несмотря на противоречия в построенных ими теориях света (Ньютон был сторонником корпускулярной теории, а Гюйгенс - волновой), также следует заметить, что парижский гость не принимал и ньютоновскую теорию тяготения.
Исаак Ньютон был всесторонне образованным учёным своего времени. В его личной библиотеке содержалось 2100 томов, из которых в порядке возрастания количества:
- 149 - по древней истории
- 169 - по химии и алхимии
- 178 - по математике и физике
- 477 - по богословию
- 538 - по естествознанию
- около 600 - прочие темы
Все эти книги внимательно им прочитаны и откомментированны в наиболее интересных для него местах.
Будучи одним из основоположников современной астрономии, И. Ньютон , тем не менее, был убеждённым сторонником астрологии . Занимался он и богословием: принято считать, что он разделял арианские религиозные взгляды или же был социнианином (антитринитарием, отвергавшим первородный грех, его искупление Христом и догмат о Троице).
Свою версию хронологии Исаак Ньютон стал строить в работах «Краткая хроника исторических событий, начиная с первых в Европе до покорения Персии Александром Македонским » , и «Правильная хронология древних царств» . Отклики современников на его исторические сочинения были отрицательными - построения И. Ньютона были объявлялены «заблуждениями почётного дилетанта» . В доказательство этого французским ученым Николаем Фрере была написана книга в защиту хронологии древней истории ("Défense de la chronologie fondée sur les monumens de l’histoire ancienne, contre le systême chronologique de. M. Newton ", Paris, 1758). Впоследствии Чезаре Ломброзо назвал эти работы результатами «предсмертного помешательства гения» . К концу XIX века о хронологических исследованиях Ньютона вспоминали только как о причудливом факте биографии учёного, развития его хронологические идеи так и не получили.
Легенды и анекдоты
«В юности я думал, что Ньютон разбогател благодаря своим заслугам. Я полагал, что суд и власть Лондона избрали его главою Монетного двора единогласно. Отнюдь. У Исаака Ньютона имелась очаровательная племянница, мадам Кондуит, и она завоевала сердце министра Галифакса. Все эти флюксии и гравитация бесполезны, если у тебя нет хорошенькой племянницы». (Вольтер «Философические письма», Письмо 21, )Значительность научного вклада Исаака Ньютона , наверное, осознавалась уже его современниками, поэтому описание его личности издавна сопровождается множеством легенд неясного происхождения. Так, сообщают, что Ньютон имел «странный» характер, был замкнут, рассеян, раздражителен, подозрителен, безрадостен. Якобы, по утрам, спустив ноги с кровати, мог часами в неподвижности размышлять над осенившими его идеями. Теории его были настолько сложны для современников, что бытовало мнение, что он сам не понимает содержание своих «Принципов» . Происхождение его идей приписывали различным нелепым причинам.
- о яблоке : профессор П.С. Кудрявцев и академик С.И. Вавилов в своих книгах о Ньютоне сообщают, что история с ньютоновым яблоком передана его современником антикваром Уильямом Стекелеем (William Stukeley , -), оставившим следующие воспоминания после встречи с И. Ньютоном :
- о шиле : якобы, изучая свойства зрения, Ньютон ввёл себе шило в глазную впадину и крутил им «между глазом и костью как можно ближе к глазному дну»,- об этом сообщает британец Билл Брайсон в своей «Краткой истории всего на свете». Он же написал о том, что Ньютон с теми же целями долго смотрел на Солнце, так что почти что ослеп.
- об алхимии : будто бы в году британский экономист Джон Мейнард Кейнс приобрёл на аукционе саквояж с рукописями Ньютона и с недоумением обнаружил, что бумаги посвящались опытам по изготовлению драгоценных металлов.
- о ртути : особенности характера Ньютона объясняли его отравленностью парами ртути - будто бы при анализе пряди волос учёного в году концентрация ртути в них в 40 раз превысила естественный уровень.
- об арианстве : будто бы Ньютон , будучи профессором Колледжа Святой Троицы демонстративно придерживался древней арианской ереси, эту Троицу отрицавшую. Это сообщение появилось благодаря истолкованию мнения лондонского епископа Самуила Горслея (S. Horsley , –), выпустившего откомментированное пятитомное собрание сочинений Ньютона в году. По всей видимости, окончательным видом эта легенда обязана шотландскому физику и сэру Давиду Брюстеру (David Brewster , –), написавшему биографию Ньютона «Life of Sir Isaac Newton» в году.
- о сквозняке : любят сообщать, что Ньютон , дважды избранный в парламент от Кембриджского университета , пассивно высиживал его заседания, лишь однажды взяв слово для того, чтобы попросить служителя прикрыть окно.
- о деньгах : Питер Акройд сообщает, что Ньютон со студенческих времён подрабатывал ростовщичеством среди своих однокашников, и не прекратил это осуждаемое уставом университета занятие, даже будучи профессором Тринити–Колледжа .
- о религии : Раввин Реувен Куклин сообщает :
- об оккультизме : В «Утраченном символе» Дэн Браун сообщает:
- о содомии : Толерантные историки науки в конце XX века придумали Исааку Ньютону пылкого молодого любовника, швейцарского математика Николаса Фатио де Дьюлле , на основе нескольких писем, зачастую - сомнительной достоверности, - примерно такого содержания:
- о сумасшествии : Временное помутнение рассудка у Исаака Ньютона историки относят к году. Выводы делаются на основании недавно найденных писем примерно такого содержания:
Труды
- «Quaestiones quaedam Philosophiae» (рукопись, )
- «De motu corporum in gyrum» (рукопись, )
- Исаак Ньютон родился 4 января (25 декабря) 1643 года в местечке Вулсторп в Линкольншире (Англия).
- Отец Ньютона был фермером. Он умер за два месяца до рождения сына.
- Мать, овдовев, повторно вышла замуж за священника и переехала к нему в соседний город, оставив двухлетнего Исаака с бабушкой.
- С детства Исаак был одиночкой. Сверстники не очень охотно общаются с ним: слабый и болезненный, он проигрывает все физические соревнования, зато выигрывает любые, где требуется сообразительность. Ребенком Ньютон регулярно читает Библию и книги из богатой библиотеки отчима.
- 1655 год – Ньютон начинает учиться в школе Кинг Колледжа в Грантеме.
- 1657 год – умирает отчим Ньютона, и он вынужден бросить школу, чтоб вернуться на ферму и помогать по хозяйству матери и бабке. Школа не может смириться с потерей талантливого ученика, и руководство предлагает матери Ньютона снизить плату за его обучение. Благодаря этому будущему великому ученому удается завершить образование.
- 1661 – 1665 год – учеба в колледже Святой Троицы Кембриджского университета. Все эти годы Ньютон учится на правах субсайзера – так назывались бедные студенты, которые не могли оплачивать учебу и вместо этого исполняли обязанности прислуги в колледже. Преподавателем Ньютона был известный математик того времени Исаак Барроу.
- 1665 – 1667 годы – в Европе эпидемия чумы. Эти опасные годы Ньютон, уже получивший ученую степень бакалавра, проводит дома, в Вулсторпе. Он занимается научной работой, и именно в это время у него складываются идеи, на основе которых он разработает дифференциальное и интегральное исчисления, откроет закон всемирного тяготения. Здесь же он проводит первые опыты над разложением света.
- 1668 год – Ньютон придумывает и сам собирает зеркальный телескоп. В этом же году ему присвоена степень магистра.
- 1669 год – Ньютон становится профессором математики. Барроу передает ему руководство физико-математической кафедрой.
- 1671 год – Ньютон собирает второй зеркальный телескоп и демонстрирует свое изобретение научному обществу, произведя на него огромное впечатление. Через год ученый становится членом Лондонского королевского общества.
- Этот же год – представление Обществу исследований по теории света и цветов. Оппонентом Ньютона моментально становится Роберт Гук. Из-за сильного страха перед публичными выступлениями и полемикой Ньютон решится опубликовать свою «Оптику», написанную в этот период, только через 30 лет.
- 1687 год – публикация первого большого исследования Исаака Ньютона. Это были «Математическое начала натуральной философии», или, коротко, «Начала». Этот труд стал фундаментом для развития рациональной механики и всего математического естествознания.
- Начиная с 1690 года Ньютон огромное количество своего времени отдает изучению Библии. Результатом становится множество богословских теорий ученого.
- 1695 год – Ньютон получает должность смотрителя Монетного двора, теперь он отвечает за перечеканку всех английских монет.
- 1699 год – за несколько лет ученому удается поставить на ноги все монетное дело Англии, которое до его прихода пребывало не в лучшем состоянии. За это в 1699 году он становится пожизненным директором Монетного двора. В этом же году Ньютон избран иностранным членом Парижской Академии Наук.
- 1703 год – Ученый становится президентом Лондонского королевского общества.
- 1704 год – выходит первая публикация Ньютона об основах математического анализа, которым он занимался с 1670-х годов, но не заявлял о своих исследованиях.
- 1705 год – за свои научные труды ученый получает звание рыцаря, он возведен в дворянское достоинство.
- Последние двадцать лет своей жизни Ньютон проводит в доме родственников, продолжая заниматься научной работой и, как всегда, афишируя далеко не все свои открытия. Закон всемирного тяготения постигла та же участь. Общество узнало о нем благодаря Вольтеру, которому племянница ученого рассказала об удивительном открытии своего дяди. Вернувшись во Францию, потрясенный Вольтер описал открытие и сделал знаменитый эпизод с яблоком достоянием общественности.
- На протяжении всей жизни Ньютон остается глубоко верующим человеком. Он убежден, что задача любой науки – лучшее познание Бога. Даже силой тяжести, по мнению Ньютона, управляет Христос. Именно свои богословские труды (о Святой Троице, толкование книги пророка Даниила) ученый считает наиболее удачными и важными, хотя они и теряются на фоне его революционных научных открытий.
- 20 марта 1727 года – Исаак Ньютон умирает. В день его похорон в стране был объявлен национальный траур. Похоронен ученый в Вестминстерском аббатстве.
Его считают одним из величайших светил, которых знала наука. Математик и физик Исаак Ньютон сформировал теории движения, гравитации и исчисления, помимо ряда других вопросов, которые он изучал. Сын неграмотного крестьянина, Исаак был еще и одиночкой, очень скрытным во всем, что касалось его работы. Хотите узнать больше об этом умнейшем человеке своего времени? Читайте следующие факты о нем.
1. На его скрытный характер повлияло несчастливое детство
Исаак Ньютон родился недоношенным в Рождество 1642 года. Это произошло в доме, где жила семья неграмотного фермера. Отец умер за несколько месяцев до рождения сына. Когда Исааку было три года, его мать вышла замуж за богатого священника - Варнаву Смита - который не любил пасынка. Мать мальчика уехала жить в другую деревню вместе со своим новым мужем, оставив сына на попечение бабушки и дедушки. Это сильно травмировало мальчика, который чувствовал себя брошенным, и сыграло роль при формировании его характера. Исаака можно было назвать скрытным одиночкой. В подростковом возрасте он составил список своих грехов, среди которых была запись: «Угрожал отцу Смиту и матери сжечь их дом вместе с ними». Став взрослым, Ньютон посвятил себя работе. У него не было даже хобби, и он так никогда и не женился. В течение многих лет он скрывал некоторые из своих научных открытий.
2. Мать Ньютона хотела, чтобы он стал фермером
В возрасте 12 лет Ньютон был зачислен в школу города Гренхем. Он начал жить в доме местного аптекаря, поскольку ходить каждый день в свой поселок было бы очень долго. Сначала его нельзя было назвать хорошим учеником. Но история рассказывает о том, что однажды у него возник конфликт с местным хулиганом, и после этого Исаак превратился в примерного ученика. Тем не менее в возрасте 15 или 16 лет он бросил школу и вернулся в свой родной поселок вместе с матерью, которая к тому времени овдовела во второй раз. Он должен был стать фермером. Но подросток не был заинтересован в работе и очень плохо с нею справлялся. В конце концов, мать Исаака убедила директора школы позволить мальчику учиться дальше. После окончания необходимого курса Ньютон поступил в Тринити-колледж при Кембриджском университете (в 1661 году), навсегда оставив сельское хозяйство.
3. «Черная смерть» неожиданно стала причиной одной из его самых известных идей
В 1665 году, после вспышки бубонной чумы, Кембриджский университет закрыли, и Исаак был вынужден вернуться домой. Сидя в собственном саду в один из дней после возвращения, он увидел, как с дерева упало яблоко. Это вдохновило его на новую идею, которая впоследствии развилась в закон всемирного тяготения. Немного позже Ньютон рассказал историю с яблоком Уильяму Стакли, который включил ее в книгу «Мемуары жизни сэра Исаака Ньютона», опубликованную в 1751 году.
4. На его лекции в университете Кембриджа мало кто приходил
В 1669 году 26-летний Ньютон был назначен профессором математики в Кембридже (один из старейших университетов мира, основанный в 1209 году). Хотя Ньютон оставался в университете 30 лет, он мало интересовался преподаванием и своими студентами, поэтому его лекции посещало очень мало студентов, а часто на них вообще никто не приходил. Все внимание Ньютона было сосредоточено на его собственных исследованиях.
5. Ньютон работал для Королевского монетного двора и боролся с фальшивомонетчиками
В 1696 году Ньютона назначили начальником Королевского монетного двора, который отвечал за производство валюты в Англии. Он покинул Кембридж, который долгое время был его вторым домом, и переехал в столицу. Монетный двор в то время был расположен в лондонском Тауэре. Через три года Ньютона перевели на более выгодную должность мастера, которую он занимал до своей смерти в 1727 году. Он руководил крупным проектом по замене старых монет, которые были на то время в обиходе в Англии, на более надежную валюту. Также он ловил фальшивомонетчиков, познакомившись в результате с самими «низами» лондонского общества. Он лично разыскивал преступников, несмотря на риск для жизни.
6. Он серьезно интересовался алхимией
В дополнение к научной деятельности, из-за которой он стал известным, Ньютон потратил большую часть своей взрослой жизни на другой интерес - алхимию. Как известно, целью этой псевдонауки является поиск философского камня. Считалось, что это вещество способно превращать любой неблагородный метал в золото. Однако Ньютон скрывал свои алхимические исследования и закодировал их результаты.
Среди других научно-исследовательских проектов Ньютон сделал анализ Библии, пытаясь найти ответ на вопрос, как работает Вселенная.
7. Ньютон был членом парламента
С 1689 по 1690 гг. Ньютон был членом парламента, в котором представлял Кембриджский университет. В течение этого времени был принят «Билль о правах», который ограничивал власть монархии и предоставлял больше прав парламенту. Вклад Ньютона в работу парламента был ограниченным. Вспоминают, что он говорил только один раз, когда попросил пристава закрыть окно, так как было прохладно. Тем не менее именно тогда Ньютон познакомился со многими влиятельными людьми того времени, от короля Уильяма III до философа Джона Локка. Второй раз в парламенте Ньютон служил с 1701 по 1702 гг, но снова мало чем способствовал его работе.
8. Ожесточенные распри не были чужды ученому
Когда дело доходило до конкурентов на интеллектуальном поприще, Ньютон мог быть ревнивым и мстительным. К примеру, он враждовал с немецким математиком и философом Готфридом Лейбницем. Мужчины вели ожесточенную борьбу за то, кто из них изобрел исчисление. Ньютон разработал систему в 1660-х годах, но не опубликовал. Лейбниц сформулировал собственную систему и опубликовал ее десять лет спустя. Чтобы решить этот спор, был собран комитет при Королевском сообществе, куда обратился Лейбниц. Однако Ньютон служил президентом этой организации, поэтому ему удалось собрать комитет со своими сторонниками. В результате его публично признали автором этого изобретения. Тем не менее сегодня используется именно система Лейбница.
9. Ньютон был посвящен в рыцари
В 1705 году королева Анна посвятила ученого в рыцари. К тому времени он уже был богатым, так как наследовал имущество своей матери после ее смерти, а также опубликовал две крупные работы: «Математические начала натуральной философии» (1687 г.) и «Оптики» (в 1704 году).
Знаменитый ученый умер в 1727 году в возрасте 84 лет. Его похоронили в Вестминстерском аббатстве, которое является местом последнего отдыха английских монархов, а также таких известных людей (которые не являются членами королевской семьи), как Чарльз Дарвин, Чарльз Диккенс, Давид Ливингстон.
НЬЮТОН, ИСААК (Newton, Isaac) (1643–1727) – английский математик, физик, алхимик и историк, заложивший основы математического анализа, рациональной механики и всего математического естествознания, а также внесший фундаментальный вклад в развитие физической оптики.
Исаак (по-английски его имя произносится как Айзек) родился в местечке Вулсторп в Линкольншире на Рождество 25 декабря 1642 (4 января 1643 по новому стилю) уже после смерти отца. Детство Ньютона прошло в условиях материального достатка, но было лишено семейной теплоты. Мать вскоре вышла вторично замуж – за немолодого уже священника из соседнего местечка – и переехала к нему, оставив сына с бабушкой в Вулсторпе. В течение следующих лет отчим практически не общался с пасынком. Примечательно, что спустя почти десять лет после смерти отчима девятнадцатилетний Ньютон включил в подготовленный им к исповеди ко дню св. Троицы длинный перечень своих грехов и детские угрозы отчиму и матери сжечь их дом. Душевным надломом в детстве некоторые современные исследователи объясняют болезненную нелюдимость и желчность Ньютона, проявившиеся впоследствии в отношениях с окружающими.
Ньютон получил начальное образование в окрестных деревенских школах, а затем в Грамматической школе, где изучал преимущественно латынь и Библию. Вследствие обнаружившихся способностей сына мать отказалась от намерения сделать сына фермером. В 1661 Ньютон поступил в колледж св. Троицы (Тринити-колледж) Кембриджского университета и через три года получил – благодаря таинственно сопутствовавшему ему на протяжении всей жизни благоволению судьбы – одну из 62 стипендий, дававших право на последующее принятие в члены (Fellows) колледжа.
Ранний период поразительной творческой активности Ньютона приходится на пору его студенчества в страшные чумные 1665 и 1666, занятия в Кембридже частично приостанавливались. Значительную часть этого времени Ньютон провел в деревне. К этим годам относится зарождение у Ньютона, не имевшего до поступления в университет практически никакой математической подготовки, фундаментальных идей, легших в основу большинства его последующих великих открытий, – от элементов теории рядов (включая бином Ньютона) и математического анализа до новых подходов в физической оптике и динамике, включая вычисление центробежной силы и возникновение, по крайней мере, догадки о законе всемирного тяготения.
В 1667 Ньютон стал бакалавром и младшим членом колледжа, а на следующий год – магистром и старшим членом Тринити-колледжа. Наконец, осенью 1669 он получил одну из восьми привилегированных королевских кафедр Кембриджа – Лукасовскую кафедру математики, унаследованную им от оставившего ее Исаака (Айзека) Барроу .
Согласно уставу колледжа его члены должны были принимать священство. Это ожидало и Ньютона. Но к этому времени он впал в страшнейшую для правоверного христианина ересь арианства : член колледжа Святой и Нераздельной Троицы усомнился в фундаментальном догмате учения о троичности Бога. Перед Ньютоном возникла мрачная перспектива покинуть Кембридж. Даже король не мог освободить члена Тринити-колледжа от посвящения в сан. Но в его власти было допустить исключение для профессора, занимавшего королевскую кафедру, и такое исключение для Лукасовской кафедры (формально не для Ньютона) было узаконено в 1675. Так последнее препятствие на служебном поприще Ньютона в университете было чудесным образом устранено. Он приобрел твердое положение, не будучи обременен почти никакими обязанностями. Излишне сложные лекции Ньютона не пользовались у студентов успехом, и в последующие годы профессор не обнаруживал порой слушателей в аудитории.
К концу 1660-х – началу 1670-х относится изготовление Ньютоном телескопа-рефлектора, за что он был удостоен избрания в Лондонское королевское общество (1672). В том же году он представил Обществу свои исследования по новой теории света и цветов, вызвавшие острую полемику с Робертом Гуком (развившийся с возрастом патологический страх Ньютона перед публичными дискуссиями привел, в частности, к тому, что он опубликовал подготовленную в те годы Оптику лишь через 30 лет, дождавшись смерти Гука). Ньютону принадлежат обоснованные тончайшими экспериментами представления о монохроматических световых лучах и периодичности их свойств, лежащие в основе физической оптики.
В те же годы Ньютон разрабатывал основы математического анализа, о чем стало широко известно из переписки европейских ученых, хотя сам Ньютон не опубликовал тогда по этому поводу ни одной строчки: первая публикация Ньютона об основах анализа была напечатана лишь в 1704, а более полное руководство – посмертно (1736).
Десятью годами позже Ньютона к общим идеям математического анализа пришел также Г.В.Лейбниц , начавший уже с 1684 печатать свои работы в этой области. Надо отметить, что общепринятая впоследствии система обозначений Лейбница была практичнее «метода флюксий» Ньютона, получив широкое распространение в континентальной Западной Европе уже в 1690-х.
Однако, как это окончательно выяснилось только в 20 в., центр тяжести интересов Ньютона лежал в 1670–1680-х годах в алхимии. Он активно интересовался трансмутацией металлов и золотом с самого начала 1670-х.
Внешне однообразная жизнь Ньютона в Кембридже была покрыта налетом таинственности. Едва ли не единственным серьезным нарушением ее ритма были два с половиной года, посвященные в середине 1680-х написанию Математических начал натуральной философии (1687), положивших начало не только рациональной механике, но и всему математическому естествознанию. В этот короткий период Ньютон проявил сверхчеловеческую активность, сосредоточив на создании Начал весь творческий потенциал дарованного ему гения. Начала содержали законы динамики, закон всемирного тяготения с эффективными приложениями к движению небесных тел, истоки учения о движении и сопротивлении жидкостей и газов, включая акустику. Это сочинение остается на протяжении свыше трех веков наиболее замечательным творением человеческого гения.
История создания Начал примечательна. В 1660-х о проблеме всемирного тяготения размышлял и Гук. В 1674 он опубликовал свои прозорливые представления об устройстве Солнечной системы, движение планет в которой складывается из равномерного прямолинейного движения и движения под действием всеобщего взаимного притяжения между телами. Вскоре Гук стал секретарем Королевского общества и поздней осенью 1679, предав забвению прежние распри, пригласил Ньютона высказаться о законах движения тел и, в частности, о представлении, что «небесные движения планет складываются из прямого движения по касательной и движения вследствие притяжения к центральному телу». Через три дня Ньютон подтвердил Гуку получение его письма, но уклонился под надуманными предлогами от обстоятельного ответа. Впрочем, Ньютон допустил опрометчивое высказывание, отметив, что тела отклоняются при падении на Землю к востоку и двигаются по сходящейся к ее центру спирали. Торжествующий Гук почтительно указал Ньютону на то, что тела падают вовсе не по спирали, а по некоей эллипсоидальной кривой. Затем Гук добавил, что тела на вращающейся Земле падают не строго к востоку, а к юго-востоку. Ньютон ответил поразительным для его непримиримого характера письмом: «Я согласен с вами, – писал он, – что тело на нашей широте будет падать больше на юг, чем на восток … А также с тем, что если предположить его тяжесть однородной, то оно не опустится по спирали до самого центра, а будет кружиться с поочередным подъемом и опусканием … Но … тело не будет описывать эллипсоидальную кривую». По мнению Ньютона, тело будет при этом описывать траекторию типа своеобразного трилистника наподобие эллиптической орбиты с вращающейся линией апсид. Гук в своем очередном письме возразил Ньютону, указав, что апсиды орбиты падающего тела не будут смещаться. Ньютон ему не ответил, но Гук, воспользовавшись другим предлогом, добавил в своем последнем письме из этого цикла: «Теперь остается узнать свойства кривой линии,... обусловленной центральной притягательной силой, под действием которой скорости уклонения от касательной или равномерного прямолинейного движения на всех расстояниях обратно пропорциональны квадратам расстояния. И я не сомневаюсь, что при помощи вашего замечательного метода вы легко установите, что это должна быть за кривая и каковы ее свойства …».
Что и в какой последовательности происходило в последующие четыре года, нам точно неизвестно. Дневники Гука за эти годы (равно как и многие другие его рукописи) впоследствии странным образом исчезли, а Ньютон почти не выходил из своей лаборатории. Раздосадованный своей оплошностью, Ньютон, конечно, должен был сразу же взяться за анализ четко сформулированной Гуком задачи и, наверное, вскоре получил свои основные фундаментальные результаты, доказав, в частности, существование центральных сил при соблюдении закона площадей и эллиптичность планетных орбит при нахождении центра притяжения в одном из их фокусов. На этом Ньютон счел, по-видимому, разработку основ развитой им позже в Началах системы мира для себя завершенной и на этом успокоился.
В начале 1684 в Лондоне произошла историческая встреча Роберта Гука с будущим королевским астрономом Эдмундом Халли (которого называют обычно по-русски Галлеем) и королевским архитектором Кристофером Реном, на которой собеседники обсуждали закон притяжения ~ 1/R 2 и поставили задачу вывода эллиптичности орбит из закона притяжения. В августе того же года Халли посетил Ньютона и спросил его о том, чтоон думает по поводу этой задачи. В ответ Ньютон сказал, что уже располагает доказательством эллиптичности орбит, и пообещал разыскать свои выкладки.
Далее события развивались с кинематографической для 17 в. быстротой. В конце 1684 Ньютон выслал в Лондонское королевское общество первый заявочный текст сочинения о законах движения. Под давлением Халли он начал писать большой трактат. Он работал со всей страстью и увлеченностью гения, и в итоге Начала были написаны в поразительно короткий срок – от полутора до двух с половиной лет. Весной 1686 Ньютон представил в Лондон текст первой книги Начал , содержавшей формулировку законов движения, учение о центральных силах в связи с законом площадей и решение разнообразных задач о движении под действием центральных сил, в том числе о движении по прецессирующим орбитам. В своем изложении он даже не упоминает созданный им математический анализ и пользуется только разработанной им теорией пределов и классическими геометрическими методами древних. Никаких упоминаний о Солнечной системе первая книга Начал также не содержит. Королевское общество, с энтузиазмом встретившее сочинение Ньютона, оказалось, однако, неспособным финансировать его публикацию: печатание Начал взял на себя сам Халли. Опасаясь возникновения дискуссий, Ньютон передумал публиковать третью книгу Начал , посвященную математическому описанию Солнечной системы. Все же дипломатия Халли победила. В марте 1687 Ньютон выслал в Лондон текст второй книги, излагавшей учение о гидроаэродинамическом сопротивлении движущихся тел и молчаливо направленной против теории вихрей Декарта, а 4 апреля Халли получил завершающую третью книгу Начал – о системе мира. 5 июля 1687 печатание всего сочинения было завершено. Темп, в котором Халли осуществил издание Начал триста лет тому назад, может быть вполне поставлен в пример современным издательствам. Набор (с рукописи!), чтение корректур и печатание второй и третьей книг Начал , составляющих несколько более половины всего сочинения, заняли ровно четыре месяца.
При подготовке Начал к печати Халли попытался убедить Ньютона в необходимости так или иначе отметить роль Гука в установлении закона всемирного тяготения. Однако Ньютон ограничился лишь весьма двусмысленным упоминанием Гука, попытавшись своим замечанием еще и вбить клин между Гуком, Халли и Реном.
Точка зрения Ньютона на роль математических доказательств в открытиях, вообще, очень своеобразна, – по крайней мере, когда речь идет о его собственном приоритете. Так, Ньютон не только не признавал заслуг Гука в формулировке закона всемирного тяготения и постановке задачи о движении планет, но считал, что и те два предложения, которые мы называем первыми двумя законами Кеплера, принадлежат ему – Ньютону, так как именно он получил эти законы как следствия из математической теории. Кеплеру Ньютон оставлял лишь его третий закон, который только и упоминал в качестве закона Кеплера в Началах .
В наши дни приходится все же признать видную роль Гука как предшественника Ньютона в понимании механики Солнечной системы. С.И.Вавилов сформулировал эту мысль в следующих словах: «Написать Начала в XVII в. никто, кроме Ньютона, не мог, но нельзя оспаривать, что программа, план Начал был впервые набросан Гуком».
Завершив издание Начал , Ньютон, по-видимому, вновь замкнулся в своей (ал)химической лаборатории. Последние годы его пребывания в Кембридже в 1690-х были омрачены особенно глубокой психической депрессией. Кто-то окружил тогда Ньютона заботой, предупредив широкое распространение слухов о его болезни, и в результате мало что известно о действительном положении дел.
Весной 1696 Ньютон получил место хранителя (Warden) Монетного двора и переехал из Кембриджа в Лондон. Здесь Ньютон сразу же интенсивно включился в организационно-административную деятельность, под его руководством была осуществлена в 1696–1698-х громадная работа по перечеканке всей английской монеты. В 1700 он был назначен на высокооплачиваемую должность директора (Master) Монетного двора, которую занимал до своей кончины. Весной 1703 скончался Роберт Гук – непримиримый оппонент и антипод Ньютона. Смерть Гука предоставила Ньютону полную свободу в Лондонском королевском обществе, и на ближайшем же годичном собрании Ньютон был избран его президентом, заняв это кресло на четверть века.
В Лондоне он приблизился ко двору. В 1705 королева Анна возвела его в рыцарское звание. Вскоре сэр Исаак Ньютон стал общепризнанной национальной гордостью Англии. Обсуждение преимуществ его философской системы над декартовой и его приоритета по отношению к Лейбницу в открытии исчисления бесконечно малых стали непременным элементом бесед в образованном обществе.
Сам Ньютон в последние годы жизни много времени посвящал теологии и античной и библейской истории.
Скончался 31 марта 1727 холостяком на 85-ом году жизни в своем загородном доме, тайно отказавшись от причастия и оставив весьма значительное состояние. Через неделю прах его был торжественно помещен на почетное место в Вестминстерском аббатстве.
Сравнительно полное собрание сочинений Ньютона было опубликовано в Лондоне в пяти томах (1779–1785). Однако более глубоко его труды и рукописи стали изучаться лишь с середины 20 в., когда были изданы 7 томов его переписки (Correspondence , 1959–1977) и 8 томов математических рукописей (Mathematical Papers , 1967–1981). На русском языке опубликованы Математические начала натуральной философии Ньютона (первое издание – 1915/1916, последнее – 1989), его Оптика (1927) и Лекции по оптике (1945), избранные Математические работы (1937) и Замечания на книгу «Пророк Даниил и Апокалипсис св. Иоанна » (1916).
Глеб Михайлов
Сэр Исаак Ньютон (Sir Isaac Newton). Родился 25 декабря 1642 года - умер 20 марта 1727 года. Английский физик, математик, механик и астроном, один из создателей классической физики. Автор фундаментального труда «Математические начала натуральной философии», в котором он изложил закон всемирного тяготения и три закона механики, ставшие основой классической механики. Разработал дифференциальное и интегральное исчисления, теорию цвета, заложил основы современной физической оптики, создал многие другие математические и физические теории.
Исаак Ньютон родился в деревне Вулсторп (англ. Woolsthorpe, графство Линкольншир) в канун гражданской войны. Отец Ньютона, мелкий, но преуспевающий фермер Исаак Ньютон (1606-1642), не дожил до рождения сына.
Мальчик родился преждевременно, был болезненным, поэтому его долго не решались крестить. И всё же он выжил, был крещён (1 января), и назван Исааком в память об отце. Факт рождения под Рождество Ньютон считал особым знаком судьбы. Несмотря на слабое здоровье в младенчестве, он прожил 84 года.
Ньютон искренне считал, что его род восходит к шотландским дворянам XV века, однако историки обнаружили, что в 1524 году его предки были бедными крестьянами. К концу XVI века семья разбогатела и перешла в разряд йоменов (землевладельцев). Отец Ньютона оставил в наследство крупную по тем временам сумму в 500 фунтов стерлингов и несколько сот акров плодородной земли, занятой полями и лесами.
В январе 1646 года мать Ньютона, Анна Эйскоу (Hannah Ayscough) (1623-1679) вновь вышла замуж. От нового мужа, 63-летнего вдовца, у неё было трое детей, и она стала уделять мало внимания Исааку. Покровителем мальчика стал его дядя по матери, Уильям Эйскоу. В детстве Ньютон, по отзывам современников, был молчалив, замкнут и обособлен, любил читать и мастерить технические игрушки: солнечные и водяные часы, мельницу и т. п. Всю жизнь он чувствовал себя одиноким.
Отчим умер в 1653 году, часть его наследства перешла к матери Ньютона и была сразу же оформлена ею на Исаака. Мать вернулась домой, однако основное внимание уделяла троим младшим детям и обширному хозяйству; Исаак по-прежнему был предоставлен сам себе.
В 1655 году 12-летнего Ньютона отдали учиться в расположенную неподалёку школу в Грэнтеме, где он жил в доме аптекаря Кларка. Вскоре мальчик показал незаурядные способности, однако в 1659 году мать Анна вернула его в поместье и попыталась возложить на 16-летнего сына часть дел по управлению хозяйством. Попытка не имела успеха - Исаак предпочитал всем другим занятиям чтение книг, стихосложение и особенно конструирование различных механизмов.
В это время к Анне обратился Стокс, школьный учитель Ньютона, и начал уговаривать её продолжить обучение необычайно одарённого сына; к этой просьбе присоединились дядя Уильям и грэнтемский знакомый Исаака (родственник аптекаря Кларка) Хэмфри Бабингтон, член Кембриджского Тринити-колледжа. Объединёнными усилиями они, в конце концов, добились своего.
В 1661 году Ньютон успешно окончил школу и отправился продолжать образование в Кембриджский университет.
В июне 1661 года 18-летний Ньютон приехал в Кембридж. Согласно уставу, ему устроили экзамен на знание латинского языка, после чего сообщили, что он принят в Тринити-колледж (Колледж святой Троицы) Кембриджского университета. С этим учебным заведением связаны более 30 лет жизни Ньютона.
Колледж, как и весь университет, переживал трудное время. Только что (1660) в Англии была восстановлена монархия, король Карл II часто задерживал положенные университету выплаты, уволил значительную часть преподавательского состава, назначенную в годы революции. Всего в Тринити-колледже проживало 400 человек, включая студентов, слуг и 20 нищих, которым по уставу колледж обязан был выдавать подаяние. Учебный процесс находился в плачевном состоянии.
Ньютона зачислили в разряд студентов-«сайзеров» (sizar), с которых не брали платы за обучение (вероятно, по рекомендации Бабингтона). По нормам того времени, сайзер был обязан оплачивать своё обучение путём различных работ в Университете, либо путём оказания услуг более богатым студентам. Документальных свидетельств и воспоминаний об этом периоде его жизни сохранилось очень мало. В эти годы окончательно сложился характер Ньютона - стремление дойти до сути, нетерпимость к обману, клевете и угнетению, равнодушие к публичной славе. У него по-прежнему не было друзей.
В апреле 1664 года Ньютон, сдав экзамены, перешёл в более высокую студенческую категорию «школяров» (scholars), что дало ему право на стипендию и продолжение обучения в колледже.
Несмотря на открытия Галилея, естествознание и философию в Кембридже по-прежнему преподавали по . Однако в сохранившихся тетрадях Ньютона уже упоминаются , картезианство, Кеплер и атомистическая теория Гассенди. Судя по этим тетрадям, он продолжал мастерить (в основном, научные инструменты), увлечённо занимался оптикой, астрономией, математикой, фонетикой, теорией музыки. Согласно воспоминаниям соседа по комнате, Ньютон беззаветно предавался учению, забывая про еду и сон; вероятно, несмотря на все трудности, это был именно тот образ жизни, которого он сам желал.
1664 год в жизни Ньютона был богат и другими событиями. Ньютон пережил творческий подъём, начал самостоятельную научную деятельность и составил масштабный список (из 45 пунктов) нерешённых проблем в природе и человеческой жизни (Вопросник, лат. Questiones quaedam philosophicae). В дальнейшем подобные списки не раз появляются в его рабочих тетрадях. В марте этого же года на недавно основанной (1663) кафедре математики колледжа начались лекции нового преподавателя, 34-летнего Исаака Барроу, крупного математика, будущего друга и учителя Ньютона. Интерес Ньютона к математике резко возрос. Он сделал первое значительное математическое открытие: биномиальное разложение для произвольного рационального показателя (включая отрицательные), а через него пришёл к своему главному математическому методу - разложению функции в бесконечный ряд. В самом конце года Ньютон стал бакалавром.
Научной опорой и вдохновителями творчества Ньютона в наибольшей степени были физики: Галилей, и Кеплер. Ньютон завершил их труды, объединив в универсальную систему мира. Меньшее, но существенное влияние оказали другие математики и физики: , Ферма, Гюйгенс, Валлис и его непосредственный учитель Барроу.
В студенческой записной книжке Ньютона есть программная фраза: "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»" .
В канун Рождества 1664 года на лондонских домах стали появляться красные кресты - первые метки Великой эпидемии чумы. К лету смертоносная эпидемия значительно расширилась. 8 августа 1665 года занятия в Тринити-колледже были прекращены и персонал распущен до окончания эпидемии. Ньютон уехал домой в Вулсторп, захватив с собой основные книги, тетради и инструменты.
Это были бедственные годы для Англии - опустошительная чума (только в Лондоне погибла пятая часть населения), разорительная война с Голландией, Великий лондонский пожар. Но существенную часть своих научных открытий Ньютон сделал в уединении «чумных лет». Из сохранившихся заметок видно, что 23-летний Ньютон уже свободно владел базовыми методами дифференциального и интегрального исчислений, включая разложение функций в ряды и то, что впоследствии было названо формулой Ньютона-Лейбница. Проведя ряд остроумных оптических экспериментов, он доказал, что белый цвет есть смесь цветов спектра.
Но самым значительным его открытием в эти годы стал закон всемирного тяготения . Позднее, в 1686 году, Ньютон писал Галлею: "В бумагах, написанных более 15 лет тому назад (точно привести дату я не могу, но, во всяком случае, это было перед началом моей переписки с Ольденбургом), я выразил обратную квадратичную пропорциональность тяготения планет к Солнцу в зависимости от расстояния и вычислил правильное отношение земной тяжести и conatus recedendi [стремление] Луны к центру Земли, хотя и не совсем точно" .
Неточность, упомянутая Ньютоном, была вызвана тем, что размеры Земли и величину ускорения свободного падения Ньютон взял из «Механики» Галилея, где они приводились со значительной погрешностью. Позднее Ньютон получил более точные данные Пикара и окончательно убедился в истинности своей теории.
Общеизвестна легенда о том, что закон тяготения Ньютон открыл, наблюдая падение яблока с ветки дерева . Впервые «яблоко Ньютона» мельком упомянул биограф Ньютона Уильям Стьюкли (книга «Воспоминания о жизни Ньютона», 1752 год): "После обеда установилась тёплая погода, мы вышли в сад и пили чай в тени яблонь. Он [Ньютон] 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?» - подумал он".
Популярной легенда стала благодаря Вольтеру. В действительности, как видно по рабочим тетрадям Ньютона, его теория всеобщего тяготения развивалась постепенно.
Ньютон Исаак. Ньютоново яблоко раздора
Другой биограф, Генри Пембертон, приводит рассуждения Ньютона (без упоминания яблока) более подробно: «сравнивая периоды нескольких планет и их расстояния до Солнца, он обнаружил, что... эта сила должна снижаться в квадратичной пропорциональности с увеличением расстояния». Другими словами, Ньютон обнаружил, что из третьего закона Кеплера, связывающего периоды обращения планет с расстоянием до Солнца, следует именно «формула обратных квадратов» для закона тяготения (в приближении круговых орбит). Окончательную формулировку закона тяготения, вошедшую в учебники, Ньютон выписал позднее, после того, как ему стали ясны законы механики.
Эти открытия, а также многие из позднейших, были опубликованы на 20-40 лет позже, чем были сделаны. Ньютон не гнался за славой.
В 1670 году он писал Джону Коллинзу: «Я не вижу ничего желательного в славе, даже если бы я был способен заслужить её. Это, возможно, увеличило бы число моих знакомых, но это как раз то, чего я больше всего стараюсь избегать».
Свой первый научный труд (октябрь 1666), излагавший основы анализа, он не стал публиковать, его нашли лишь спустя 300 лет.
В марте-июне 1666 года Ньютон посетил Кембридж. Однако летом новая волна чумы вынудила его вновь уехать домой. Наконец, в начале 1667 года эпидемия утихла, и в апреле Ньютон возвратился в Кембридж. 1 октября он был избран членом Тринити-колледжа, а в 1668 году стал магистром. Ему выделили просторную отдельную комнату для жилья, назначили оклад (2 фунта в год) и передали группу студентов, с которыми он несколько часов в неделю добросовестно занимался стандартными учебными предметами. Впрочем, ни тогда, ни позже Ньютон не прославился как преподаватель, его лекции посещались плохо.
Упрочив своё положение, Ньютон совершил путешествие в Лондон, где незадолго до того, в 1660 году, было создано Лондонское королевское общество - авторитетная организация видных научных деятелей, одна из первых Академий наук. Печатным органом Королевского общества был журнал «Философские труды» (Philosophical Transactions).
В 1669 году в Европе стали появляться математические работы, использующие разложения в бесконечные ряды. Хотя по глубине эти открытия не шли ни в какое сравнение с ньютоновскими, Барроу настоял на том, чтобы его ученик зафиксировал свой приоритет в этом вопросе. Ньютон написал краткий, но достаточно полный конспект этой части своих открытий, который назвал «Анализ с помощью уравнений с бесконечным числом членов» . Барроу переслал этот трактат в Лондон. Ньютон просил Барроу не раскрывать имя автора работы (но тот всё же проговорился). «Анализ» распространился среди специалистов и получил некоторую известность в Англии и за её пределами.
В этом же году Барроу принял приглашение короля стать придворным капелланом и оставил преподавание. 29 октября 1669 года 26-летний Ньютон был избран его преемником, профессором математики и оптики Тринити-колледжа, с высоким окладом 100 фунтов в год. Барроу оставил Ньютону обширную алхимическую лабораторию; в этот период Ньютон всерьёз увлёкся алхимией, провёл массу химических опытов.
Одновременно Ньютон продолжил эксперименты по оптике и теории цвета. Ньютон исследовал сферическую и хроматическую аберрации. Чтобы свести их к минимуму, он построил смешанный телескоп-рефлектор: линза и вогнутое сферическое зеркало, которое сделал и отполировал сам. Проект такого телескопа впервые предложил Джеймс Грегори (1663), однако этот замысел так и не был реализован. Первая конструкция Ньютона (1668) оказалась неудачной, но уже следующая, с более тщательно отполированным зеркалом, несмотря на небольшие размеры, давала 40-кратное увеличение превосходного качества.
Слухи о новом инструменте быстро дошли до Лондона, и Ньютона пригласили показать своё изобретение научной общественности.
В конце 1671 - начале 1672 года прошла демонстрация рефлектора перед королём, а затем - в Королевском обществе. Аппарат вызвал всеобщие восторженные отзывы. Вероятно, сыграла свою роль и практическая важность изобретения: астрономические наблюдения служили для точного определения времени, что в свою очередь было необходимо для навигации на море. Ньютон стал знаменит и в январе 1672 года был избран членом Королевского общества. Позднее усовершенствованные рефлекторы стали основными инструментами астрономов, с их помощью были открыты планета Уран, иные галактики, красное смещение.
Первое время Ньютон дорожил общением с коллегами из Королевского общества, где состояли, кроме Барроу, Джеймс Грегори, Джон Валлис, Роберт Гук, Роберт Бойль, Кристофер Рен и другие известные деятели английской науки. Однако вскоре начались утомительные конфликты, которых Ньютон очень не любил. В частности, разгорелась шумная полемика по поводу природы света. Началась она с того, что в феврале 1672 года Ньютон опубликовал в «Philosophical Transactions» подробное описание своих классических опытов с призмами и свою теорию цвета . Гук, который ранее опубликовал собственную теорию, заявил, что результаты Ньютона его не убедили; его поддержал Гюйгенс на том основании, что теория Ньютона «противоречит общепринятым воззрениям». Ньютон ответил на их критику только через полгода, но к этому времени число критиков значительно увеличилось.
Лавина некомпетентных нападок вызвала у Ньютона раздражение и депрессию. Ньютон попросил секретаря Общества Ольденбурга больше не пересылать ему критических писем и дал зарок на будущее: не ввязываться в научные споры. В письмах он жалуется, что поставлен перед выбором: либо не публиковать свои открытия, либо тратить всё время и все силы на отражение недружелюбной дилетантской критики. В конце концов он выбрал первый вариант и сделал заявление о выходе из Королевского общества (8 марта 1673 года). Ольденбург не без труда уговорил его остаться, однако научные контакты с Обществом были надолго сведены к минимуму.
В 1673 году произошли два важных события. Первое: королевским указом в Тринити вернулся старый друг и покровитель Ньютона, Исаак Барроу, теперь в качестве руководителя («мастера») колледжа. Второе: математическими открытиями Ньютона заинтересовался , известный на тот момент как философ и изобретатель.
Получив труд Ньютона 1669 года по бесконечным рядам и глубоко его изучив, он далее самостоятельно начал развивать свою версию анализа. В 1676 году Ньютон и Лейбниц обменялись письмами, в которых Ньютон разъяснил ряд своих методов, ответил на вопросы Лейбница и намекнул на существование ещё более общих методов, пока не опубликованных (имелось в виду общее дифференциальное и интегральное исчисления). Секретарь Королевского общества Генри Ольденбург настойчиво просил Ньютона во славу Англии опубликовать свои математические открытия по анализу, но Ньютон ответил, что уже пять лет как занимается другой темой и не хочет отвлекаться. На очередное письмо Лейбница Ньютон не ответил. Первая краткая публикация по ньютоновскому варианту анализа появилась только в 1693 году, когда вариант Лейбница уже широко распространился по Европе.
Конец 1670-х годов был печален для Ньютона. В мае 1677 года неожиданно умер 47-летний Барроу. Зимой этого же года в доме Ньютона возник сильный пожар, и часть рукописного архива Ньютона сгорела. В сентябре 1677 года умер благоволивший Ньютону секретарь Королевского Общества Ольденбург, и новым секретарём стал Гук, относившийся к Ньютону неприязненно. В 1679 году тяжело заболела мать Анна; Ньютон, оставив все дела, приехал к ней, принимал активное участие в уходе за больной, но состояние матери быстро ухудшалось, и она умерла. Мать и Барроу были в числе немногих людей, скрашивавших одиночество Ньютона.
В 1689 году, после свержения короля Якова II, Ньютон был в первый раз избран в парламент от Кембриджского университета и заседал там немногим более года. Второе избрание состоялось в 1701-1702 годах. Существует популярный анекдот о том, что Ньютон взял слово для выступления в палате общин только один раз, попросив закрыть окно во избежание сквозняка . На самом деле, Ньютон выполнял свои парламентские обязанности с той же добросовестностью, с какой он относился ко всем своим делам.
Около 1691 года Ньютон серьёзно заболел (скорее всего, отравился в ходе химических опытов, хотя имеются и другие версии - переутомление, потрясение после пожара, повлекшего потерю важных результатов, и возрастные недуги). Близкие опасались за его рассудок; несколько сохранившихся его писем этого периода действительно свидетельствуют о душевном расстройстве. Только в конце 1693 года здоровье Ньютона полностью восстановилось.
В 1679 году Ньютон познакомился в Тринити с 18-летним аристократом, любителем науки и алхимии, Чарльзом Монтегю (1661-1715). Вероятно, Ньютон произвёл на Монтегю сильнейшее впечатление, потому что в 1696 году, став лордом Галифаксом, президентом Королевского общества и канцлером Казначейства (то есть министром финансов Англии), Монтегю предложил королю назначить Ньютона смотрителем Монетного двора . Король дал своё согласие, и в 1696 году Ньютон занял эту должность, покинул Кембридж и переехал в Лондон. С 1699 года он стал управляющим («мастером») Монетного двора.
Для начала Ньютон досконально изучил технологию монетного производства, привёл в порядок документооборот, переделал учёт за последние 30 лет. Одновременно Ньютон энергично и квалифицированно содействовал проводимой Монтегю денежной реформе, восстановив доверие к основательно запущенной его предшественниками монетной системе Англии.
В Англии этих лет имели хождение почти исключительно неполновесные, а в немалом количестве и фальшивые монеты. Широкое распространение получила обрезка краёв серебряных монет. Теперь же монету начали производить на специальных станках и по ободку их шла надпись, так что преступное стачивание металла стало практически невозможным.
Старая, неполновесная серебряная монета за 2 года была полностью изъята из обращения и перечеканена, выпуск новых монет увеличился, чтобы успевать за потребностью в них, качество их улучшилось. Ранее во время подобных реформ старые деньги население должно было менять по весу, после этого объём наличности уменьшался как у лиц (частных и юридических), так и во всей стране, но проценты и обязательства по кредитам оставались прежними, из-за чего в экономике начиналась стагнация. Ньютон же предложил обменивать деньги по номиналу, что предотвращало указанные проблемы, а неизбежный после такого дефицит средств восполнялся взятием кредитов у других стран (больше всего - у Нидерландов), инфляция резко снизилась, но внешний государственный долг вырос к середине века до беспрецедентных в истории Англии размеров. Но на протяжении этого времени происходил заметный экономический рост, из-за него выросли налоговые отчисления в казну (сравнявшиеся по размеру с французскими, несмотря на то, что Францию населяло в 2,5 раза больше людей), за счёт этого госдолг постепенно выплачивался.
Однако честный и компетентный человек во главе Монетного двора устраивал не всех. С первых же дней на Ньютона посыпались жалобы и доносы, постоянно появлялись комиссии по проверке. Как выяснилось, многие доносы поступали от фальшивомонетчиков, раздражённых ньютоновскими реформами.
Ньютон, как правило, равнодушно относился к злословию, но никогда не прощал, если оно затрагивало его честь и репутацию. Он лично участвовал в десятках расследований, и более 100 фальшивомонетчиков были выслежены и осуждены; при отсутствии отягчающих обстоятельств их чаще всего высылали в североамериканские колонии, но несколько главарей были казнены. Число фальшивых монет в Англии значительно сократилось. Монтегю в своих мемуарах высоко оценил незаурядные способности администратора, проявленные Ньютоном и обеспечившие успех реформы. Таким образом, проведённые учёным реформы не только предотвратили экономический кризис, но и через десятилетия привели к значительному росту благосостояния страны.
В апреле 1698 года Монетный двор в ходе «Великого посольства» трижды посетил русский царь Пётр I. К сожалению, подробности его визита и общения с Ньютоном не сохранились. Известно, однако, что в 1700 году в России была проведена монетная реформа, сходная с английской. А в 1713 году первые шесть печатных экземпляров 2-го издания «Начал» Ньютон выслал царю Петру в Россию.
Символом научного триумфа Ньютона стали два события 1699 года: началось преподавание системы мира Ньютона в Кембридже (с 1704 года - и в Оксфорде), а Парижская академия наук, оплот его оппонентов-картезианцев, избрала его своим иностранным членом. Всё это время Ньютон ещё числился членом и профессором Тринити-колледжа, но в декабре 1701 года он официально ушёл в отставку со всех своих постов в Кембридже.
В 1703 году скончался президент Королевского общества лорд Джон Сомерс, за 5 лет своего президентства посетивший заседания Общества лишь дважды. В ноябре Ньютон был избран его преемником и управлял Обществом до конца жизни - более двадцати лет.
В отличие от своих предшественников, он лично присутствовал на всех заседаниях и сделал всё для того, чтобы британское Королевское общество заняло почётное место в научном мире. Число членов Общества росло (среди них, кроме Галлея, можно выделить Дени Папена, Абрахама де Муавра, Роджера Котса, Брука Тейлора), проводились и обсуждались интересные эксперименты, качество журнальных статей значительно улучшилось, финансовые проблемы были смягчены. Общество обзавелось платными секретарями и собственной резиденцией (на Флит-стрит), расходы на переезд Ньютон оплатил из своего кармана. В эти годы Ньютона часто приглашали в качестве консультанта в различные правительственные комиссии, а принцесса Каролина, будущая королева Великобритании, часами вела с ним во дворце беседы на философские и религиозные темы.
В 1704 году вышла в свет (сначала на английском языке) монография «Оптика», определявшая развитие этой науки до начала XIX века. Она содержала приложение «О квадратуре кривых» - первое и довольно полное изложение ньютоновской версии математического анализа. Фактически это последний труд Ньютона по естественным наукам, хотя он прожил ещё более 20 лет. Каталог оставленной им библиотеки содержал книги в основном по истории и теологии, и именно этим занятиям Ньютон посвятил остаток жизни.
Ньютон оставался управителем Монетного двора, поскольку этот пост, в отличие от должности смотрителя, не требовал от него особой активности. Дважды в неделю он ездил на Монетный двор, раз в неделю - на заседание Королевского общества. Ньютон так никогда и не совершил путешествия за пределы Англии.
Ньютон - мрачный еретик
В 1705 году королева Анна возвела Ньютона в рыцарское достоинство. Отныне он сэр Исаак Ньютон. Впервые в английской истории звание рыцаря было присвоено за научные заслуги; в следующий раз это произошло более чем век спустя (1819, в отношении Хемфри Дэви). Впрочем, часть биографов считает, что королева руководствовалась не научными, а политическими мотивами. Ньютон обзавёлся собственным гербом и не очень достоверной родословной.
В 1707 году вышел сборник лекций Ньютона по алгебре, получивший название «Универсальная арифметика». Приведенные в ней численные методы ознаменовали рождение новой перспективной дисциплины - численного анализа.
В 1708 году начался открытый приоритетный спор с Лейбницем, в который были вовлечены даже царствующие особы. Эта распря двух гениев дорого обошлась науке - английская математическая школа вскоре снизила активность на целый век, а европейская - проигнорировала многие выдающиеся идеи Ньютона, переоткрыв их много позднее. Конфликт не погасила даже смерть Лейбница.
Первое издание «Начал» Ньютона давно было раскуплено. Многолетний труд Ньютона по подготовке 2-го издания, уточнённого и дополненного, увенчался успехом в 1710 году, когда вышел первый том нового издания (последний, третий - в 1713 году).
Начальный тираж (700 экземпляров) оказался явно недостаточным, в 1714 и 1723 годах была допечатка. При доработке второго тома Ньютону, в виде исключения, пришлось вернуться к физике, чтобы объяснить расхождение теории с опытными данными, и он сразу же совершил крупное открытие - гидродинамическое сжатие струи. Теперь теория хорошо согласовывалась с экспериментом. Ньютон добавил в конец книги «Поучение» с уничтожающей критикой «теории вихрей», с помощью которой его оппоненты-картезианцы пытались объяснить движение планет. На естественный вопрос «а как на самом деле?» в книге следует знаменитый и честный ответ: «Причину... свойств силы тяготения я до сих пор не мог вывести из явлений, гипотез же я не измышляю».
В апреле 1714 года Ньютон обобщил свой опыт финансового регулирования и передал в казначейство свою статью «Наблюдения относительно ценности золота и серебра». В статье содержались конкретные предложения по корректировке стоимости драгоценных металлов. Эти предложения были частично приняты, и это благоприятно сказалось на английской экономике.
Незадолго до смерти Ньютон стал одной из жертв финансовой аферы крупной торговой «Компании Южных морей», пользовавшейся поддержкой правительства. Он приобрёл на крупную сумму ценные бумаги компании, а также настоял на их приобретении Королевским обществом. 24 сентября 1720 года банк компании объявил себя банкротом. Племянница Кэтрин вспоминала в своих записках, что Ньютон потерял более 20000 фунтов, после чего заявил, что может рассчитать движение небесных тел, но не степень безумия толпы. Впрочем, многие биографы полагают, что Кэтрин имела в виду не реальную потерю, а неполучение ожидаемой прибыли. После банкротства компании Ньютон предложил Королевскому обществу компенсировать потери из своего кармана, но его предложение было отклонено.
Последние годы жизни Ньютон посвятил написанию «Хронологии древних царств», которой занимался около 40 лет, а также подготовкой третьего издания «Начал», которое вышло в 1726 году. В отличие от второго, изменения в третьем издании были невелики - в основном результаты новых астрономических наблюдений, включая довольно полный справочник по кометам, наблюдавшимся с XIV века. Среди прочих была представлена рассчитанная орбита кометы Галлея, новое появление которой в указанное время (1758 год) наглядно подтвердило теоретические расчёты (к тому времени уже покойных) Ньютона и Галлея. Тираж книги для научного издания тех лет мог считаться огромным: 1250 экземпляров.
В 1725 году здоровье Ньютона начало заметно ухудшаться, и он переселился в Кенсингтон неподалёку от Лондона, где и скончался ночью, во сне, 20 (31) марта 1727 года. Письменного завещания он не оставил, но значительную часть своего крупного состояния он незадолго до смерти передал ближайшим родственникам. Похоронен в Вестминстерском аббатстве.
Легенды и мифы про Ньютона:
Выше уже приводились несколько распространённых легенд: «яблоко Ньютона», его единственное парламентское выступление.
Существует легенда о том, что Ньютон проделал в своей двери два отверстия - одно побольше, другое поменьше, чтобы две его кошки, большая и маленькая, могли самостоятельно заходить в дом. В действительности Ньютон никогда не держал ни кошек, ни других домашних животных.
Ещё один миф обвиняет Ньютона в уничтожении единственного портрета Гука, некогда хранившегося в Королевском обществе. В действительности не существует ни единого свидетельства в пользу такого обвинения. Аллан Чепмен, биограф Гука, доказывает, что никакого портрета Гука вообще не существовало (что не удивительно, учитывая дороговизну портретов и постоянные финансовые затруднения Гука). Единственным источником предположения о существовании такого портрета является упоминание посетившего в 1710 году Королевское общество немецкого учёного Захарии фон Уффенбаха о портрете некоего «Хоока» (Hoock), однако Уффенбах не владел английским и, скорее всего, имел в виду портрет другого члена общества, Теодора Хаака (Theodore Haak). Портрет Хаака действительно существовал и сохранился до наших дней. Дополнительным аргументом в пользу мнения, что портрета Гука никогда не было, служит тот факт, что друг Гука и секретарь Общества Ричард Уоллер опубликовал в 1705 году посмертное собрание работ Гука с отличным качеством иллюстраций и подробной биографией, но без портрета Гука; все другие труды Гука также не содержат портрета учёного.
Ньютону приписывают интерес к астрологии. Если он и был, то быстро сменился разочарованием.
Из факта неожиданного назначения Ньютона управителем Монетного двора некоторые биографы заключают, что Ньютон был членом масонской ложи или иного тайного общества. Однако никаких документальных свидетельств в пользу этой гипотезы не обнаружено.
Труды Ньютона:
«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
«О квадратуре кривых» - приложение к «Оптике»
«Перечисление линий третьего порядка» - приложение к «Оптике»
«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.
