Что придумал Исаак Ньютон, список его изобретений и история открытий

Исаак Ньютон – английский физик, механик, математик и астроном. Именно его считают одним из создателей классической физики. При этом далеко не каждому человеку известно, что конкретно изобрел Исаак Ньютон. Этот ученый является автором важного труда «Математические начала натуральной философии». Там он заложил базу законов всемирного тяготения. Там же опубликованы законы механики, которые стали базой современной науки.

Биография

Великий ученый имеет достаточно интересную биографию. Будущий математик получил хорошее образование, которое позволило ему сделать много важных открытий.

Происхождение и детство

Исаак Ньютон родился в 1642 году. Будущий ученый появился на свет в деревне Вулсторп, расположенной в графстве Линкольншир. Мальчик с детства был достаточно хилым и слабеньким. Тем не менее, он выжил и умер в почтенном для тех времен возрасте – в 84 года.

Отец мальчика скончался незадолго до его рождения. При жизни он был успешным фермером. Потому после смерти оставил много земли и приличную сумму денег. Мать Исаака в скором времени опять вышла замуж и родила еще троих детей. Женщина посвящала больше времени малышам, потому воспитанием будущего гения вначале занималась бабушка, а затем дядя.

В детские годы Ньютон занимался живописью и поэзией. Он увлекался созданием бумажных змеев и делал первые изобретения. При этом мальчик был весьма болезненным и необщительным. Все свободное время Исаак посвящал своим увлечениям.

Школа

Когда мальчику исполнилось 12 лет, он начал учиться в Грэнтемской школе. Именно там и проявились выдающиеся умственные способности мальчика. В 1659 году мать настояла, чтобы парень вернулся домой и занялся фермерством. Однако благодаря усилиям учителей, которые смогли разглядеть гениальность мальчика, он вернулся в школу.

Колледж

В 1661 году юноша приступил к обучению в Кембридже. В 1664 году Исаак успешно сдал экзамены и получил более высокую студенческую степень. В период обучения он посвящал много времени изучению трудов Коперник и Галилея. Также парня интересовала атомистическая теория Гассенди.

В 1663 году известный ученый Барроу начал читать лекции на математической кафедре. Впоследствии знаменитый математик стал ближайшим другом Исаака. Именно благодаря его работам Ньютон всерьез заинтересовался математикой.

В период обучения в колледже будущий ученый придумал свой главный математический метод, а именно – разложение функции в бесконечный ряд. По результатам обучения Ньютон получил степень бакалавра.

Дорога к науке

Во времена Ньютона система образования в Кембридже была средневековой. В тот период студенты занимались изучением астрономии Аристотеля, однако работы Коперника или Галилея не упоминались. Тем не менее, будущий ученый уже тогда интересовался новыми разработками, хотя астрономия была не единственной сферой его интересов.

В тот же период он стал увлекаться математикой, оптикой, фонетикой. Также Исаак занимался изучением теории музыки. Важным документом того периода считается список научных проблем, которые, по мнению будущего ученого, требовалось решать.

Исаак кратко обозначил то, чем исследователи впоследствии занимались 2 столетия. В список входило больше 40 пунктов. Покровителем Ньютона был известный ученый Барроу, который преимущественно занимался математикой и сразу смог оценить способности юноши. Также исследователь одобрил первое открытие Ньютона, которое стало основой нового математического метода. При этом молодой ученый получил степень бакалавра.

Затем Исаак начал разработку своей основной теории, а именно – закона всемирного тяготения. При этом молодой ученый обобщил информацию своих предшественников. Среди них стоит выделить Декарта, Галилея и Кеплера. При этом в 1665 году ученый вынужден был остановить свои изыскания, поскольку в Англии разгорелась эпидемия чумы. Именно тогда Исаак решил вернуться в Линкольншир. Чтобы продолжать работу, Ньютон взять с собой книги и инструменты.

В тот период он направил свою деятельность на открытие секретов оптики. Исследователь пытался определить, как устранить хроматическую аберрацию линзовых телескопов. Благодаря этому ученый пришел к изучению дисперсии. Суть опытов Исаака заключалась в познании физической природы света. При этом многие из экспериментов ученого по сей день проводят в образовательных учреждениях.

В результате своих работ Ньютону удалось создать корпускулярную модель света. Конечно, она не могла претендовать на полную объективность, но стала основой классической физики. Без этой теории не смогли бы появиться и современные знания о физических явлениях.

Приблизительно тогда же Исаак стал автором своего наиболее известного открытия – закона всемирного тяготения. Но исследования были опубликованы на десятки лет позже, поскольку ученый не стремился прославиться.

В конце 1660 годов Ньютон возвратился в Кембридж, в котором получил статус магистра, комнату и даже группу студентов. При этом преподавание не было сильной стороной ученого, потому его лекции посещали плохо.

В тот же период исследователь придумал телескоп-рефлектор, который позволил ему стать членом королевского общества. Созданное Ньютоном приспособление позволяло делать много астрономических открытий.

Что открыл Исаак Ньютон?

Исаак Ньютон создал много важных законов, которые внесли существенный вклад в развитие современной науки.

Три закона движения Ньютона

Самая важная работа ученого была написана в 1687 году. Она называлась «Математические начала натуральной философии». В этом труде описывалась база классической механики, которая внесла большой вклад в развитие физики.

Исаак Ньютон придумал 3 закона движения. Они были сформулированы на основе законов планетарного движения, которые разработал Иоганн Кеплер. Законы Ньютона звучали так:

1. Объект в спокойном состоянии будет оставаться в покое до того момента, как на него повлияет сила, которая не имеет баланса. Объект в движении будет перемещаться с той же скоростью и в таком же направлении, если не столкнется с несбалансированной силой.
2. Ускорение проявляется в момент влияния силы на массу. Чем больше масса, тем большее количество силы понадобится.
3. Для каждого действия существует такое же противодействие.

Универсальная гравитация

Важным достижением Ньютона считается закон всемирного тяготения. Он установил, что каждая точка массы притягивает другую силу, которая направлена вдоль линии, пересекающей две точки. Законы гравитации позволяют измерять траектории комет, равноденствий, приливов и других явлений.

Доказательства Ньютона развенчали последние сомнения в отношении гелиоцентрической модели. При этом научное сообщество удостоверилось в том, что Земля не является центром Вселенной.

Всем известна легенда, что Ньютон придумал законы гравитации благодаря яблоку, которое упало ему на голову. Многие люди считают, что эта история является шуточной, а ученый придумал формулу другим способом. Однако в пользу этого рассказа говорят и записи в дневнике Ньютона. Также это подтверждают пересказы современников ученого.

Форма Земли

Ученый считал, что планета Земля образовалась в форме сплющенного сфероида. Впоследствии догадка не нашла подтверждения. Но во времена Ньютона эта информация имела особое значение. Она помогла перевести основную часть научного сообщества с системы Декарта на механику Ньютона.

Оптика

В 1666 году Ньютон все больше внимания уделял оптике. При этом вначале он занимался изучением характеристик света, которые измерял через призму. С 1670 по 1672 год ученый посвятил себя исследованию рефракции света. При этом Исаак демонстрировал, как цветной спектр перестраивается в одиночный белый свет посредством линзы или еще одной призмы.

В результате своих научных изысканий Ньютону удалось понять, что формирование цвета происходит вследствие взаимодействия окрашенных объектов. К тому же он понял, что объектив каждого инструмента страдает вследствие светового рассеивания. Ученому удалось решить проблемы, используя телескоп, оснащенный зеркалом. Его разработку называют первой версией отражающего телескопа. Она положительно повлияла на последующее развитие науки.

Абсолютная температура

Этот показатель также называют термодинамической температурой. Это связано с тем, что речь идет о законе термодинамики. Именно он дает определение температуры. Согласно этой теории, температура тела служит для изменения кинетической энергии частиц веществ, из которых оно состоит. Важно учитывать, что капли материи имеют значительно больше энергии по сравнению с обыкновенной кинетической энергией атомов в блоке.

Реликтовое излучение

Этим термином называют фоновое свечение Большого Взрыва. Его изучение имеет большое значение, поскольку это подтверждает тот факт, что событие действительно имело место.

Звук

Ньютон первым придумал вывод о скорости звука в газе. При этом его заключение основывалось на законе Бойля-Мариотта.

Солнечная энергия

В своей фундаментальной работе Ньютон высказал и доказал правильное предположение, что комета обладает твердым ядром. Его испарение под воздействием солнечной энергии формирует обширный хвост. При этом он всегда направляется в сторону, которая противоположна Солнцу.

Тепловая передача

Ньютон посвятил много внимания вопросам тепловой передачи. В результате ему удалось сформулировать важный закон, который получил название Ньютона-Рихмана.

Теорема Бинома

Бином Ньютона представляет собой формулу, которая используется для разложения целой неотрицательной степени суммы двух переменных на отдельные слагаемые. Причем этой формулой пользовались еще индийские и исламские математики.

Однако Ньютон вывел формулу для более общего случая, когда показатели степени представляют собой производное действительное или даже комплексное число. В таком случае бином – это бесконечный ряд.

Ньютон по праву считается величайшим ученым, который сделал много важных открытий. Самыми главными достижениями исследователя считаются сформулированные им физические законы, которые стали основой для последующего развития науки.