Кто открыл гравитацию: Кто открыл гравитацию? – Живой Космос

Кто открыл гравитацию? – Живой Космос

Даже самые древние ученые настойчиво пытались понять, почему все предметы упрямо падают вниз. Знаменитый греческий философ Аристотель сделал одну из самых ранних и всесторонних попыток научного объяснения подобного явления. Он выдвинул идею, что все падающие объекты движутся к некому «естественному месту».

Это естественное место для элемента Земля находилось в центре нашей планеты. Которая, конечно, является центром Вселенной в геоцентрической модели мироздания Аристотеля. Вокруг центра Земли находится концентрическая сфера, которая является естественным царством воды. Она окружена естественным царством воздуха. А уже затем, над всем этим располагается царство огня. Таким образом, Земля тонет в воде, вода тонет в воздухе, а пламя поднимается над ним. Причина падения разных тел на Землю по Аристотелю достаточно проста – все материальное тяготеет к своему естественному. И подобное объяснение кажется достаточно понятным простым людям с их представлениями о том, как устроен наш мир.

Аристотель также полагал, что все предметы падают со скоростью, пропорциональной их весу. Другими словами, если вы возьмете деревянный и металлический предмет одинакового размера и уроните их, более тяжелый металлический предмет упадет с пропорционально большей скоростью.

Галилео и Движение

Философия Аристотеля о движении материи к какому-то естественному месту господствовала около 2000 лет. Пока на сцену истории науки не вышел, щурясь от яркого света, синьор Галилео Галилей. Он немного постоял с задумчивым видом и взялся за дело. Изобретатель начал с усердием катать объекты разного веса вниз по наклоненным доскам. Он на самом деле ничего не сбрасывал с Пизанской башни. Несмотря на популярные истории на этот счет. В ходе своих экспериментов Галилей обнаружил, что все доступные ему предметы (кошки, чайники, велосипедные покрышки) имеют одинаковое ускорение при свободном падении независимо от своего веса.

Был этот мир глубокой мглой окутан…

Всем известна история о том, как сэр Исаак Ньютон изобрел теорию гравитации, приняв на свой затылок внезапный удар не по возрасту зрелого яблока. Но, конечно же, это всего лишь миф. На самом деле это было не яблоко, а арбуз, и он не упал, а сгнил. И не на голове Ньютона, а в поле дяди Армена…😁

На самом деле заслуга Ньютона заключался в том, что он понял одну важную вещь: падение тел, которое мы наблюдаем на Земле, является проявлением тех же сил, которые испытывают Луна и другие космические объекты. И именно эти силы удерживает их на месте по отношению друг к другу. Это открытие Ньютона было основано на работах Галилея. Также ученым была использована гелиоцентрическая модель и другие идеи польского астронома Николая Коперника.

Разработка Ньютоном закона всемирного тяготения, чаще называемого законом гравитации, свела эти две гипотезы в математическую формулу. Которая, как оказалось, могла применяться для определения силы притяжения между любыми двумя объектами, имеющими массу. В итоге Ньютон создал целую систему гравитации и движения. Именно она будет официальным научным пониманием природы соответствующих процессов на протяжении более двух веков.

Но Сатана недолго ждал реванша…

Следующий важный шаг в нашем понимании гравитации сделал физик-теоретик Альберт Эйнштейн. Он изложил его в своей общей теории относительности. Ученый описал отношения между материей и ее движением посредством базового допущения, что объекты, имеющие массу, фактически изгибают саму ткань пространства и времени. Подобный эффект изменяет путь объектов таким образом, что внешне мы расцениваем это изменение как результат действия гравитационных сил. В большинстве случаев, с которыми мы имеем дело, это полностью согласуется с классическим законом тяготения Ньютона. Но в некоторых случаях, в присутствии мощных гравитационных полей, или на околосветовых скоростях, все становится по другому.

В поисках квантовой гравитации

Однако, в некоторых случаях, даже общая теория относительности молчит и причмокивает карамелькой. Физика обнаружила случаи, когда общая теория относительности несовместима с пониманием квантовой физики.

Один из наиболее известных примеров подобного конфликта можно обнаружить на границе горизонта событий черной дыры. В этом месте гладкая структура пространства-времени становиться несовместима с гранулярностью энергии, необходимой квантовой физике. Теоретически эта проблема была решена физиком Стивеном Хокингом. Согласно его гипотезе черные дыры излучают энергию в форме излучения Хокинга. (Как просто!)

Однако всеобъемлющая теория гравитации, которая может включить и квантовую физику, до сих пор не разработана. У физиков есть много кандидатов на такую ​​теорию. И наиболее популярной из них является теория струн. Но ни одна из этих теорий не дает достаточных экспериментальных доказательств (или даже достаточных экспериментальных предсказаний) для проверки и ее широкого признания в качестве правильного описания физической реальности.

Тайны, связанные с гравитацией

В дополнение к необходимости разработки квантовой теории гравитации, есть еще две загадки. Они основаны на экспериментах и тоже связаны с гравитацией. И их еще предстоит решить. Ученые обнаружили, что для того, чтобы наше нынешнее понимание гравитации можно было бы применять ко всей Вселенной, должна существовать невидимая сила притяжения (называемая темной материей), которая помогает удерживать галактики вместе. А также невидимая сила отталкивания (называемая темной энергией). Которая раздвигает далекие галактики все быстрее и быстрее…

Рождение теории гравитации. Кто изобрел современную физику? От маятника Галилея до квантовой гравитации

Рождение теории гравитации

Вернемся из сослагательной истории в реальную, где закон всемирного тяготения носит имя Ньютона. Это непростая и невеселая история, в которой неустанно обсуждают вопрос, по праву ли этот закон носит его имя. При всей мировой славе сэра Исаака Ньютона, начавшейся при его жизни, ему давно предъявляют моральную претензию в том, что он якобы не поделился славой с Робертом Гуком, выдающимся физиком-экспериментатором. Тот очень даже претендовал на соавторство, считая, что именно он сообщил Ньютону ключевую гипотезу: притяжение планет к Солнцу, обратно пропорциональное квадрату расстояния, определяет эллиптическую форму орбиты. Сам он это доказать не мог и в 1679 году обратился за помощью к Ньютону, уже славному своей математической мощью.

История надежно подтверждает и это обращение, и тот факт, что лишь после него Ньютон написал свой знаменитый труд «Математические начала натуральной философии», или просто «Начала», где изложил и теорию гравитации, и общую теорию движения. Однако Ньютон претензию Гука на соавторство отвергал, указывая, что о притяжении, обратно пропорциональном квадрату расстояния, говорили до Гука, начиная с Буйо, что вообще дело не в словесных гипотезах, а в точных количественных соотношениях, и, наконец, что сам он — Ньютон — открыл закон всемирного тяготения задолго до письма Гука, но об этом не сообщал из-за неправильного значения радиуса Земли, которое он тогда брал в свои вычисления.

Эти доводы Ньютона не убеждают многих историков, особенно любителей, которые смотрят на фундаментальную физику «сбоку» — со стороны математики или судебной психологии. В приоритетном конфликте Гука с Ньютоном действовали совершенно разные человеческие характеры и чувства, которые трудно оценить однозначно. Очевидны раздражение и досада Ньютона, но что за этим стояло: жадность к славе, личная антипатия или нежелание признать правдой неправду, пусть и «во имя мира»? Отвечая на этот вопрос, обычно меряют на свой аршин, а этот измерительный прибор у каждого действительно свой. Характер Гука, даже по свидетельствам его друзей, был далеко не ангельским. Плодовитый и разносторонний экспериментатор, он предъявлял свои авторские претензии — в самой острой форме — далеко не только Ньютону. И сочувствие к Гуку нередко питается тем, что материально и социально он был гораздо менее благополучен, чем Ньютон.

Вместо того чтобы погружаться в личностные детали этого конфликта, сосредоточимся на его научном драматизме. Оба прежде всего были людьми науки, для каждого наука — дело жизни.

Те, кто оправдывают претензии Гука, опираются на то, что тот поставил перед Ньютоном задачу об эллиптических орбитах, ответ которой знал, но не мог доказать, а Ньютон доказал, проведя необходимые математические выкладки. Поэтому принимающие сторону Гука считают отговорками слова Ньютона о том, что он якобы открыл

закон всемирного тяготения еще во время знаменитых чумных каникул 1665–1666 годов, когда из-за чумы в Лондоне 23-летний Ньютон уехал на родительскую ферму.

Еще менее серьезно сторонники Гука относятся к знаменитой истории — или легенде? — о падающем яблоке, которое якобы помогло Ньютону в его открытии. Эта история привлекла новое внимание, когда недавно Лондонское Королевское общество опубликовало рукопись одной из самых первых биографий Ньютона, написанную человеком, лично знакомым с ним. Биограф, кроме прочего, рассказал о своем визите к 83-летнему сэру Исааку в апреле 1726 года.

После обеда они вышли в сад:

Мы пили чай в тени яблонь, беседуя на разные темы, когда он мне рассказал, как в точно такой обстановке ему в голову пришла идея гравитации. Он был погружен в размышления, когда увидел падающее яблоко. И подумал: «Почему яблоко всегда падает отвесно вниз, к земле, а не в сторону или вверх? Конечно, причина в том, что Земля притягивает его. В веществе должна быть какая-то притягивающая сила. А суммарное притяжение вещества Земли должно быть в ее центре. Потому-то яблоко падает по направлению к центру. И притяжение должно быть пропорционально количеству вещества. Яблоко притягивает Землю так же, как Земля притягивает яблоко». Значит, сила, подобная той, что мы называем тяжестью, простирается по всей Вселенной. <…> Так родилось поразительное открытие, которое легло в фундамент построенной им науки — к изумлению всей Европы.

Рассказ, написанный четверть века спустя после смерти Ньютона, содержит его прямую речь и мысли, откуда ясно, что рассказчика более заботит литературное качество истории, чем необходимость изложить свои воспоминания как можно точнее. Рассказчик не был ни физиком, ни историком науки, он был археологом и относил себя к «друидам» (жрецам кельтов в древности). Есть все основания принимать его свидетельство лишь условно. Во-первых, «точно такой» обстановка быть не могла — в апреле яблоки еще не падают. Во-вторых, вряд ли Ньютон объяснял гуманитарию ход своих астрофизических мыслей. Еще менее вероятно, чтобы нефизик точно воспроизвел их спустя много лет. Скорее, он свои давние воспоминания скрестил с научно-популярными описаниями достижений Ньютона.

В сухом остатке простое свидетельство: падение яблока каким-то образом направило мысль Ньютона к идее всемирного тяготения. Надеюсь, я не единственный историк физики, для кого объяснение археолога-друида не работает: не видна убедительная последовательность мыслей Ньютона, в начале которой «яблоко падает отвесно вниз», а в конце — великий закон. Поэтому я бы рискнул предположить, что тот счастливый для Ньютона день был ветреный, а ветер — порывистый. Тогда Ньютон мог увидеть, как порыв ветра сорвал яблоко, и оно падало не отвесно вниз, а по законной Галилеевой параболе.

Физик-теоретик вполне мог спросить себя: а как бы оно падало, если бы порыв ветра был сильней, еще сильней, гораздо сильней?.. И этот мысленный вопрос привел бы его к открытию закона всемирного тяготения тем путем, которым в предыдущей главе прошли «мы с Галилеем».

Для такого предположения есть несколько оснований. Из записных книжек Ньютона, относящихся к 1660-м годам, ясно, что он пришел к зависимости 1/

R², рассматривая именно круговые орбиты. О том же говорит его ссылка на неправильное значение радиуса Земли, задержавшее его мысль. И наконец, важнейшее указание содержится в первой версии его главного труда, предшественнице «Начал». Эту версию Ньютон писал общедоступно, фактически то был научно-популярный текст. И, подводя к идее всемирного тяготения, он использовал мысленный эксперимент с пушкой, выбрасывающей снаряд в горизонтальном направлении со все большей скоростью, пока снаряд не превратится в спутник Земли. Закончив рукопись, Ньютон, однако, отложил ее, решительно изменил жанр и стал писать лаконичным языком, предназначенным лишь коллегам-профессионалам. В систематическом изложении, по примеру Евклида, не требовалось объяснять и оправдывать введение новых понятий.

Удивляться надо не тому, что он изменил характер изложения, а тому, что начал с научно-популярного. Возможно, он брал пример с «Диалогов» Галилея. Но уж очень они с Галилеем различались и характерами, и обстоятельствами жизни. Галилей был общителен, красноречив, рвался в бой, стремился к публикации; Ньютон — молчалив, уединен, избегал открытых конфликтов, замыкал свои рукописи на десятилетия. У Галилея было мало коллег для общения на равных, Ньютон уже входил в научное общество, которое издавало научный журнал. Галилей знал, что за его словами бдительно следит инквизиция, Ньютон жил в условиях академической и изрядной духовной свободы. Так что у Ньютона не было резонов, подобных Галилеевым, чтобы публиковать общедоступное изложение своих идей.

К счастью, его рукопись сохранилась и была издана посмертно под названием «Трактат о Системе Мира». Первая иллюстрация в этой книге изображает ту самую мысленную пушку:

Возвращаясь к малоприятному конфликту между Гуком и Ньютоном, отделим закон всемирного тяготения от задачи об эллиптической орбите: первое возможно без второго.

И тогда легче понять Ньютона и посочувствовать ему. Ведь он пришел к астрономическому закону всемирного тяготения, начав путь от физического явления, вполне исследованного Галилеем, — свободного падения вблизи поверхности Земли. А его побуждали признать ценность фраз Гука, не имеющих четкого физико-математического смысла. То, что Гук, болезненно ревнивый, выдвигает свои приоритетные претензии направо и налево, — не достаточное основание, чтобы искажать истину. Максимум, что можно сделать, — это промолчать. После приоритетных претензий Гука на оптические результаты Ньютона тот замолчал до смерти Гука, замолчал на четверть века, хотя его исследования свойств света — вторая важнейшая область его достижений. Накопленные результаты Ньютон опубликовал в монографии «Оптика» лишь после смерти Гука, притом несколько раз упомянув его добрым словом. Он бы, возможно, отложил и публикацию своей теории тяготения, но книга эта издавалась по инициативе и на средства его друга и коллеги. Ньютон пошел ему навстречу и упомянул Гука наряду с другими, кто говорил о законе 1/ R². Это было правдой, хоть и не обязательной для изложения теории в научном стиле.

Отношение Ньютона к предшественникам, по книгам которых он учился, и к собственным исследованиям видно в его словах из записной книжки: «В науке нет иного правителя, кроме истины… Кеплеру, Галилею, Декарту следует поставить памятники из золота, на каждом написав: „Платон — друг, Аристотель — друг, но главный друг — истина“».

Мировая слава пришла к Ньютону при жизни, что выразил его современник-поэт с библейской лаконичностью: «Природа и ее законы были скрыты во тьме, когда Бог сказал: „Да будет Ньютон“. И осветилось все».

Но сам Ньютон видел себя иначе: «Себе я кажусь ребенком, который нашел пару камешков поглаже и ракушек покрасивее на берегу океана нераскрытых истин».

Это касалось и его главного открытия: «Причину свойств гравитации я до сих пор не мог вывести из явлений…»

Ньютон легко бы понял и принял два уточнения теории гравитации, ждать которых пришлось целый век. Сначала британский физик Кавендиш сумел измерить в лаборатории крошечную силу гравитационного притяжения между двумя телами известных масс. Массы он взял 350 и 1,5 килограмма, а измеренная сила притяжения оказалась равна весу песчинки. Это измерение дало возможность точно определить массу нашей планеты, а значит, как мы видели в предыдущей главе, и массы других небесных тел. И это же измерение позволило определить фундаментальную константу гравитации G в формуле законе F = G mM/R², как только такая запись появилась в начале девятнадцатого века.

Однако вряд ли Ньютон мог предположить, что пройдет еще два столетия, прежде чем физики узнают нечто более глубокое о гравитации. За это время физики расширили применения физики Галилея — Ньютона, не зря называемой ныне классической. Тем труднее было предположить появление новых фундаментальных понятий, сопоставимых по глубине с первыми понятиями современной физики. Метод, изобретенный Галилеем и триумфально примененный Ньютоном, дал новые плоды в руках Дж. Максвелла, М. Планка, А. Эйнштейна, Н. Бора и других современных физиков.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

1. Трудность согласования квантовой теории и теории излучения

1. Трудность согласования квантовой теории и теории излучения Электромагнитная теория, дополненная теорией электронов Лоренца, дает совершенно ясную и точную картину излучения, испускаемого системой движущихся зарядов. Если заданы структура и закон движения системы

Рождение теории Калуцы-Клейна

Рождение теории Калуцы-Клейна В апреле 1919 г. Эйнштейн получил письмо, которое на время лишило его дара речи.Письмо прислал безвестный математик Теодор Калуца из университета в Кёнигсберге, Германия (ныне Калининград на территории бывшего Советского Союза). В короткой

Рождение и смерть флогистона

Рождение и смерть флогистона Человек давно связал свою судьбу с огнём. Настолько тесно, что с точки зрения взаимоотношений человека и огня можно посмотреть даже на всю историю земной цивилизации. Огонь — это тепло в жилище. Это переход со звериного на человеческий способ

Рождение предвестника в сарае мертвецов

Рождение предвестника в сарае мертвецов Известный французский математик Анри Пуанкаре заинтересовался X-лучами и обратил внимание на то, что исходят они из того места трубки, куда ударяются катодные лучи и где возникает сильная фосфоресценция. Возможно, полагал

Рождение экспериментальной астрофизики

Рождение экспериментальной астрофизики Послав Галилею в 1609 году свою «Новую астрономию», Кеплер не успел обидеться на молчание итальянского коллеги. Весной 1610 года он узнал сногсшибательную новость: Пришла в Германию весть, что ты, мой Галилей, вместо чтения чужой книги

Рождение теории гравитации

Рождение теории гравитации Вернемся из сослагательной истории в реальную, где закон всемирного тяготения носит имя Ньютона. Это непростая и невеселая история, в которой неустанно обсуждают вопрос, по праву ли этот закон носит его имя. При всей мировой славе сэра Исаака

Критерии правильной теории и квантовые границы гравитации

Критерии правильной теории и квантовые границы гравитации Эйнштейн говорил о двух главных критериях в оценке теории: ее «внешнем оправдании», или соответствии опыту, и «внутреннем совершенстве», или логической простоте основ теории.Критерии эти, успешно работавшие во

Первые попытки построения релятивистской теории гравитации

Первые попытки построения релятивистской теории гравитации Сделай первый шаг и ты поймешь, что не всё так страшно. Сенека Но вернемся в дорелятивистские времена XIX века, когда не было специальной теории относительности. Несомненно интерес к построению неньютоновских

Глава 12 Перспективы развития теории гравитации

Глава 12 Перспективы развития теории гравитации То, что мы называем прогрессом, – является заменой одной неприятности на другую. Генри Хейвлок Эллис Теории гравитации альтернативные ОТО Ничто не делает нашу жизнь столь приятной, как ее неизбежная

Теории гравитации альтернативные ОТО

Теории гравитации альтернативные ОТО Ничто не делает нашу жизнь столь приятной, как ее неизбежная альтернатива. Народная мудрость Все течет, все изменяется. Было время, казалось, что лучшей теории гравитации, чем ньютоновская, незачем желать. На протяжении всей книги мы

Биметрические теории и теории с массивным гравитоном

Биметрические теории и теории с массивным гравитоном Вспомним, чтобы описать слабые гравитационные волны, мы разбивали динамическую метрику ОТО на метрику плоского пространства-времени и возмущения метрики. Оказалось, что возмущения в виде волн могут распространяться

Теории великого объединения (ТВО) и теории всего сущего (TBC)

Теории великого объединения (ТВО) и теории всего сущего (TBC) Названия лишь вводят в заблуждение, поскольку предлагают больше, чем могут дать. В действительности они лишь указывают на объединение известных взаимодействий в рамках одной, всеобъемлющей теории. ТВО

Часть 1. Рождение

Часть 1. Рождение Глава 1. Бернское бюро патентов, 1905 Из «Собрания документов Альберта Эйнштейна», ТОМ 1: 13 апреля 1901 Профессору Вильгельму Оствальду[2], Лейпцигский университет, Лейпциг, Германия Досточтимый герр профессор! Пожалуйста, досточтимый герр профессор, простите

Исаак Ньютон: кем он был, почему яблоки падают

Легенда гласит, что Исаак Ньютон сформулировал теорию гравитации в 1665 или 1666 году после того, как увидел падение яблока и спросил, почему яблоко падает прямо вниз, а не вбок или даже вверх.

«Он показал, что сила, которая заставляет яблоко падать и удерживает нас на земле, такая же, как сила, которая удерживает луну и планеты на их орбитах», — сказал Мартин Риз, бывший президент Британского королевского общества. Национальная академия наук Соединенного Королевства, которую когда-то возглавлял сам Ньютон.

«Его теория гравитации не позволила бы нам получить спутники глобального позиционирования», — сказал Джереми Грей, историк-математик из Открытого университета Милтон-Кинс, Великобритания. «Но этого было достаточно для развития космических путешествий».

Исаак Ньютон, Неуспевающий?

Исаак Ньютон родился 4 января 1643 года на два-три месяца раньше срока в деревушке в Линкольншире, Англия. Практичный ребенок, он любил конструировать модели, в том числе крошечную мельницу, которая на самом деле перемалывала муку, приводимую в действие мышью, вращающейся в колесе.

Поступивший в Кембриджский университет в 1661 году, Ньютон сначала не блистал как студент.

В 1665 году школа временно закрылась из-за эпидемии бубонной чумы, и Ньютон вернулся домой в Линкольншир на два года. Именно тогда произошел мозговой штурм с падением яблок, и он описал годы своего перерыва как «расцвет моего возраста для изобретательства».

Несмотря на очевидную склонность к частным занятиям, Ньютон вернулся в Кембридж в 1667 г. и до 169 г. работал профессором математики и на других должностях.6.

Исаак Ньютон: больше, чем мастер гравитации

Расшифровка гравитации была лишь частью вклада Ньютона в математику и науку. Другой его основной математической заботой было исчисление, и вместе с немецким математиком Готфридом Лейбницем Ньютон разработал методы дифференцирования и интегрирования, которые остаются фундаментальными для математиков и ученых.

Тем временем его интерес к оптике привел его к правильному предположению, что белый свет на самом деле является комбинацией света всех цветов радуги. Это, в свою очередь, прояснило причину хроматической аберрации — неточной цветопередачи — в телескопах того времени.

Чтобы решить эту проблему, Ньютон разработал телескоп, в котором использовались зеркала, а не только стеклянные линзы, что позволило новому устройству сфокусировать все цвета в одной точке, что привело к более четкому и точному изображению. По сей день телескопы-рефлекторы, в том числе космический телескоп Хаббла, являются опорой астрономии.

Следуя своему пониманию яблока, Ньютон разработал три закона движения, которые, по его собственным словам, таковы: вынужден изменить это состояние силами, воздействующими на него.

Закон ускорения Ньютона: Сила равна изменению импульса (мВ) за изменение во времени. Для постоянной массы сила равна массе, умноженной на ускорение [выраженное в известном уравнении F = ma].

Закон Ньютона о действии и противодействии: На каждое действие есть равное и противоположное противодействие.

Ньютон опубликовал свои открытия в 1687 году в книге под названием Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Математические принципы натуральной философии) , широко известный как Principia .

«Начала Ньютона Principia сделали его знаменитым — мало кто читал их, и еще меньше понимали, но все знали, что это великий труд, вроде Теории Относительности Эйнштейна двести лет спустя», — пишет математик Роберт Уилсон из Открытый университет в статье на сайте университета.

«Непривлекательная личность» Исаака Ньютона

Несмотря на множество открытий, Исаака Ньютона не очень любили, особенно в старости, когда он возглавлял Королевский монетный двор Великобритании, работал в парламенте и писал о религии , среди прочего.

«Как личность Ньютон был непривлекательным — одиноким и замкнутым в молодости, тщеславным и мстительным в последние годы, когда он тиранил Королевское общество и яростно саботировал своих соперников», — сказал Риз из Королевского общества.

Сэр Дэвид Уоллес, директор Института математических наук имени Исаака Ньютона в Кембридже, Великобритания, добавил: «Он был сложным персонажем, который также занимался алхимией» — поиском метода превращения неблагородных металлов в золото — «и, как мастер монетного двора, не проявлял милосердия к фальшивомонетчикам [фальшивомонетчикам], приговоренным к смертной казни».

В 1727 году в возрасте 84 лет сэр Исаак Ньютон умер во сне и был торжественно похоронен в Вестминстерском аббатстве в Лондоне.

Исаак Ньютон: человек, открывший гравитацию

Исаак Ньютон изменил то, как мы понимаем Вселенную. Почитаемый еще при жизни, он открыл законы гравитации и движения и изобрел исчисление. Он помог сформировать наше рациональное мировоззрение.

Но история Ньютона также является историей чудовищного эго, которое верило, что только он один способен понять творение Бога. Его личная жизнь была далека от рациональной — она была поглощена мелкой ревностью, ожесточенным соперничеством и безжалостной погоней за репутацией.

25 декабря 1642

1.1.$2″> Ньютон родился преждевременно рождественским утром в Вулсторпе, Линкольншир. Он был крошечным младенцем, у которого было мало шансов выжить.

Страна, в которой он родился, была хаотичной и неспокойной. Англию раздирала гражданская война. Чума была постоянной угрозой. Многие считали, что конец света неизбежен. Но деревня Вулсторп была тихой общиной, мало затронутой ни войной, ни чумой, которая уважала пуританские ценности трезвости, простого поклонения и тяжелой работы.

Дом детства Ньютона в поместье Вулсторп, Линкольншир.

1645

Отец Ньютона умер до его рождения. Когда Исааку было три года, мать оставила его с бабушкой и вышла замуж за человека из соседней деревни.

1.1.$3″> Это бурное начало оставило шрамы на всю жизнь Ньютона. Он чувствовал себя отвергнутым своей семьей. Он ненавидел своего отчима и угрожал сжечь его дом. В школе Грэнтэма Ньютон искал утешения в книгах. Его не волновали литература и поэзия, но он любил механику и технологии, изобретая сложную систему солнечных часов, которая была точна до минуты. В то время как его мать надеялась, что он будет управлять семейной фермой, его дядя и его директор поняли, что Ньютону уготована интеллектуальная жизнь.

Дом детства Ньютона в поместье Вулсторп, Линкольншир.

1661

Ньютон поступил в Тринити-колледж в Кембридже. Здесь он нашел фигуру отца, которая направила его на путь важных открытий.

Исаак Бэрроу, первый профессор математики в Кембридже, увел Ньютона от стандартных учебников для студентов к большим нерешенным математическим проблемам того времени, таким как исчисление — способ описания того, как все меняется. Позже исчисление будет иметь решающее значение для объяснения Вселенной в математических терминах. Ньютон также искал новые работы таких людей, как Декарт, которые утверждали, что Вселенная управляется законами механики.

Чему учили его профессора Ньютона и почему он отверг это? Отрывок из фильма Исаак Ньютон: Последний волшебник (BBC Two).

1665

Когда Кембриджский университет был закрыт из-за чумы, Ньютон был вынужден вернуться домой. Это был самый продуктивный период его жизни.

Ньютоном двигало убеждение, что путь к истинным знаниям лежит в наблюдениях, а не в чтении книг. Например, вместо того, чтобы доверять текстам по оптике, он экспериментировал, втыкая себе в глаз тупую иглу, чтобы увидеть ее эффект. Он заложил основу для своих теорий исчисления и законов движения, которые впоследствии сделали его знаменитым. Но, скрытный от природы, он держал свои идеи при себе.

См. некоторые из замечательных идей, выдвинутых Ньютоном в период изоляции. Отрывок из фильма Исаак Ньютон: Последний волшебник (BBC Two).

1671

Ньютон продолжал экспериментировать в своей лаборатории. Это сочетание теории и практики привело его к множеству различных открытий.

Его теория оптики заставила его пересмотреть конструкцию телескопа, который до этого момента был большим и громоздким инструментом. Используя зеркала вместо линз, Ньютон смог создать более мощный инструмент, в 10 раз меньший, чем традиционные телескопы. Когда Королевское общество услышало о телескопе Ньютона, оно было впечатлено. Это придало Ньютону смелости рассказать им о том, что он назвал «решающим экспериментом» со светом и цветом.

Посмотрите этот ролик, чтобы узнать, как работает телескоп Ньютона. Отрывок из фильма Исаак Ньютон: Последний волшебник (BBC Two).

1672

Королевское общество было элитной группой, которая собиралась, чтобы делиться и критиковать работу друг друга. Они поощряли Ньютона делиться своими идеями.

Но теории Ньютона о свете не были приняты. Другие члены Королевского общества не смогли воспроизвести его результаты — отчасти потому, что Ньютон неясно описал свой эксперимент. Ньютон плохо воспринял критику. Когда Роберт Гук подверг сомнению идеи Ньютона о свете и цвете, он нажил себе врага на всю жизнь. У Ньютона был скверный характер и непоколебимая убежденность в своей правоте. С уязвленной гордостью он начал отдаляться от интеллектуальной жизни.

Королевское общество собралось в Крэйн Корт. Это была недавно созданная организация для ученых людей, чтобы они могли обсуждать свои идеи.

1679

Избавившись от критики, Ньютон изолировал себя от других натурфилософов и посвятил себя радикальной религиозной и алхимической работе.

Когда его мать лежала на смертном одре, он вернулся домой в Вулсторп и приступил к уединенному обучению. Он увлекся алхимией, тайным изучением природы жизни и средневековым предшественником химии. Некоторые утверждают, что эти идеи, хотя и ненаучные в том смысле, в каком мы их понимаем сейчас, помогли ему прийти к радикальным мыслям, которые сформировали его самые важные работы, включая его теории гравитации.

В 17 веке алхимики искали философский камень и эликсир жизни и пытались превратить обычные металлы в золото.

1684

Когда немецкий философ Готфрид Лейбниц опубликовал важную математическую статью, это стало началом продолжавшейся всю жизнь вражды между двумя мужчинами.

Лейбниц, один из самых выдающихся философов Европы, задумал одну из самых сложных проблем математики — то, как уравнения могут описывать физический мир. Подобно Ньютону, он создал новую теорию исчисления. Однако Ньютон утверждал, что проделал ту же работу 20 лет назад и что Лейбниц украл его идеи. Но скрытный Ньютон не опубликовал свою работу, и ему пришлось поспешно вернуться к своим старым заметкам, чтобы мир мог увидеть его работы.

Готфрид Лейбниц был одним из ведущих философов Европы и быстро нажил себе врага в лице Ньютона.

1.1.$0″> 1687

Получив задание от Роберта Гука доказать свои теории об орбитах планет, Ньютон создал то, что считается основой физики в том виде, в каком мы ее знаем.

На написание Philosophiae Naturalis Principia Mathematica у Ньютона ушло два года. Это стало кульминацией более чем 20-летнего размышления. В нем изложена его собственная теория исчисления, три закона движения и первое строгое изложение его теории всемирного тяготения. Вместе это дало революционно новое математическое описание Вселенной. Работа укрепила его репутацию и содержит многое из того, чем его помнят сегодня.

Узнайте реакцию на публикацию «Принципов» Ньютона. Отрывок из фильма Исаак Ньютон: Последний волшебник (BBC Two).

1689

3.$blocks-article-row-10.1:$z4vcf4j-10=10.1.1.$2″> Сделав себе имя как естествоиспытатель, Ньютона привлекала новая жизнь политика и общественного деятеля.

Глубоко религиозный Ньютон не мог сидеть сложа руки, пока Яков II пытался повторно католицизировать Кембриджский университет, даже если это означало прибить к мачте его собственные религиозные тона. Он успешно боролся с реформами Джеймса и был избран членом парламента. Однако он не оказал большого влияния на палату общин и появляется в протоколах только для того, чтобы попросить закрыть окно.

г. Коронация Якова II в Вестминстер-холле: Ньютон боролся с новым королем из-за религиозных реформ в Кембриджском университете.

1693

В середине 1693 года у Ньютона случился психический срыв, когда он заподозрил, что его друзья замышляют против него заговор.

Проработав пять ночей подряд, Ньютон перенес то, что можно было бы назвать нервным срывом. Позже он извинился перед философом Джоном Локком и депутатом Сэмюэлем Пеписом за то, что желал им смерти, хотя неясно, желал ли он этого на самом деле. И все же хрупкое психическое здоровье Ньютона не повлияло на его общественную репутацию. Вскоре ему предложили новый важный пост.

Где-то в районе своего 50-летия Ньютон перенес то, что мы сейчас назвали бы тяжелым нервным срывом.

1696

Став начальником Королевского монетного двора, Ньютон нашел новое призвание. Он попытался сделать британскую валюту самой стабильной в мире.

В 17 веке британские финансы переживали кризис. Одна из каждых 10 монет была подделана, и часто металл в монете стоил больше, чем номинал самой монеты. Ньютон руководил огромным проектом по отзыву старой валюты и выпуску более надежной. Всегда методичный, Ньютон вел базу данных фальшивомонетчиков и преследовал их с пуританской яростью. Он был назначен мастером монетного двора в 1700 году и занимал этот пост до конца своей жизни.

В 18 веке Королевский монетный двор располагался в лондонском Тауэре. Ньютон был мастером почти 30 лет.

1703

Будучи ведущей фигурой в британской натурфилософии, Ньютон завершил свою самую важную работу. Теперь он приступил к защите своей репутации.

Ньютон был внушительным лидером, одержимым властью и репутацией. Хотя он продолжал публиковать свои собственные работы, он также работал над созданием и разрушением репутации других людей. Он попытался вычеркнуть Гука из истории и начал новый ожесточенный спор с астрономом Джоном Флемстидом, опубликовав каталог звезд Флемстида без его согласия. Ньютон оставался влиятельной фигурой в окружении нового поколения учеников, воспитанных на его идеях.

Как Ньютон использовал свою силу, чтобы укрепить свою репутацию? Отрывок из фильма Исаак Ньютон: Последний волшебник (BBC Two).

1712

Ньютон и Лейбниц поссорились из-за того, кто изобрел исчисление. Теперь Ньютон увидел способ победить своего интеллектуального врага.

В 1713 году Королевское общество сформировало комитет, чтобы решить раз и навсегда, кто изобрел исчисление. Оказалось, что Ньютон опередил Лейбница на много лет. Однако тайным автором доклада Королевского общества был не кто иной, как сам Ньютон. Лейбниц отказался признать поражение, и вражда закончилась только после того, как оба мужчины были мертвы. Сегодня принято считать, что оба мужчины пришли к исчислению независимо друг от друга.

Ньютон (слева) и Лейбниц (справа) были врагами на всю жизнь.

1726

В самом конце своей жизни Ньютон рассказал историю, ставшую одной из самых устойчивых легенд в истории науки.

Во время обеда с другим членом Королевского общества Уильямом Стьюкли Ньютон вспомнил, что сидел под яблоней в доме своей семьи в Вулсторпе, и падающее яблоко натолкнуло его на мысли о гравитации. Эту историю также рассказали другие люди, знавшие Ньютона, в том числе его племянница Кэтрин, которая заботилась о нем в последние годы его жизни. Однако миф о том, что яблоко ударило Ньютона по голове, был позднейшим изобретением.