«Яблоко Ньютона» и подлинная история открытия закона всемирного тяготения

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

На тему:

«Яблоко Ньютона» и подлинная история открытия закона всемирного тяготения»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2013 г.

СОДЕРЖАНИЕ:

 

1. Введение.
2. Биография Исаака Ньютона.
3. Миф о законе всемирного тяготения.
4. Подлинная история закона всемирного тяготения.
5. Закон всемирного тяготения.
6. Заключение.
7. Список используемой литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Интерес к данной теме вызван тем, что большинство  людей имеют ошибочное мнение о происхождении «Закона всемирного тяготения».

В своей работе я  постараюсь углубиться в тему, а  так же полностью раскрыть истинное появление данного закона. Для  этого я сравню все вариации процесса его создания, а так же выберу и докажу настоящее происхождение, за счет исторических фактов.

 

 

Биография Исаака Ньютона

         Исаак Ньютон  родился  25 декабря 1642 г. (4 января 1643 - 31 марта 1727 г. по новому стилю) – 20 марта 1727 г ,в местечке Вулсторп в Линкольншире в семье фермера.

         На свет Ньютон появился в небольшой деревушке, его отец умер за три месяца до рождения сына. Вскоре мать вышла вторично замуж за священника из соседнего городка и переехала к нему, оставив сына с бабушкой в Вулсторпе. Младенец был недоношенным, бытует легенда, что он был так мал, что его поместили в овчинную рукавицу, лежавшую на лавке, из которой он однажды выпал и сильно ударился головкой об пол.

       Ньютон рос болезненным и необщительным, склонным к мечтательности. Его привлекала поэзия и живопись, он, вдали от сверстников, мастерил бумажных змеев, изобретал ветряную мельницу, водяные часы, педальную повозку. Трудным было для Ньютона начало школьной жизни. Учился он плохо, был слабым мальчиком, и однажды одноклассники избили его до потери сознания. Переносить такое унизительное положение было для самолюбивого Исаака Ньютона невыносимо, и оставалось одно: выделиться успехами в учебе.

           В 12 лет Ньютон начал учиться в Грантемской школе, в 1661 г. поступил в колледж св. Троицы (Тринити-колледж) Кембриджского университета в качестве субсайзера (так назывались бедные студенты, выполнявшие для заработка обязанности слуг в колледже), где его учителем был известный математик И.Барроу. Окончив университет, Ньютон в 1665 г. получил учёную степень бакалавра. В 1665-1667 гг., во время эпидемии чумы, он находился в своей родной деревне Вулсторп; эти годы были наиболее продуктивными в научном творчестве Ньютона. Здесь у него сложились в основном те идеи, которые привели его к созданию дифференциального и интегрального исчислений, к изобретению зеркального телескопа (собственноручно изготовленного им в 1668 г.), открытию закона всемирного тяготения, здесь он провёл и опыты над разложением света.

           В 1668 г. Ньютону была присвоена степень магистра, а в 1669 г. Барроу передал ему физико-математическую кафедру, которую Ньютон занимал до 1701 г. В 1671 г. Ньютон построил второй зеркальный телескоп – больших размеров и лучшего качества. Демонстрация телескопа произвела сильное впечатление на современников, и вскоре после этого, в январе 1672 г., Ньютон был избран членом Лондонского королевского общества (в 1703 г. он стал его президентом). В том же году он представил Обществу свои исследования по новой теории света и цветов, вызвавшие острую полемику с Робертом Гуком (присущий Ньютону патологический страх перед публичными дискуссиями привел к тому, что он опубликовал подготовленную в те годы «Оптику» лишь через 30 лет, после 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 г., а более полное руководство  – посмертно (1736).

        В  1687 г. Ньютон опубликовал свой  грандиозный труд «Математические  начала натуральной философии» (кратко  – «Начала»), положивший начало  не только рациональной механике, но и всему математическому  естествознанию. «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.

         В 1695 г. Ньютон получил должность  смотрителя Монетного двора (этому,  очевидно, способствовало то, что  Ньютон в 1670–1680-х годах активно  интересовался алхимией и трансмутацией металлов). Ньютону было поручено руководство перечеканкой всей английской монеты. Ему удалось привести в порядок расстроенное монетное дело Англии, за что он получил в 1699 г. пожизненное высокооплачиваемое звание директора Монетного двора. В том же году Ньютон избран иностранным членом Парижской АН. В 1705 г. за научные труды королева Анна возвела его в рыцарское звание. В последние годы жизни Ньютон много времени посвящал теологии и античной и библейской истории.

        Постоянное  огромное нервное и умственное  напряжение привело к тому, что  в 1692 Ньютон заболел умственным  расстройством. Непосредственным  толчком к этому явился пожар,  в котором погибли все подготавливавшиеся  им рукописи. Лишь к 1694 он, по  свидетельству Христиана Гюйгенса, «...начинает уже понимать свою книгу «Начала»».

          Постоянное гнетущее ощущение  материальной необеспеченности  было, несомненно, одной из причин  болезни Ньютона. Поэтому для  него имело важное значение добиться всех высот.

            В 1703 г. Ньютон достигает вершину славы и в 1705 году его возводят в рыцарское звание. Но имея все это он по- прежнему одинок. Пора активного творчества позади, и Ньютон ограничивается подготовкой издания «Оптики», переиздания «Начал» и толкованием "Священного Писания" (ему принадлежит толкование Апокалипсиса, сочинение о пророке Данииле).

         Исаак Ньютон был похоронен в Вестминстерском аббатстве. Надпись на его могиле заканчивается словам: «Пусть смертные радуются, что в их среде жило такое украшение человеческого рода».

 

Миф о законе всемирного тяготения.

         История об Исааке Ньютоне и о яблоке, которое свалилось ему на голову, известна всем с малого и до великого. Эта легенда столь прочно укоренилась в истории, что дерево в саду Ньютона, откуда сорвалось это знаменитое яблоко, было музейным экспонатом, пока его не сломала буря. На него непременно стремились взглянуть все, кому посчастливилось посетить родовое имение семьи Ньютонов.

        Исаак  Ньютон был человеком скрытным  и не спешил впускать посторонних  в свою жизнь. Возможно, именно поэтому его скрытность и дала толчок к возникновению легенды о падающем яблоке.

         Легенда гласит, что Ньютон отдыхал в саду, когда ему упало яблоко на голову — и его тут же озарило идеей закона тяготения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подлинная история  закона всемирного тяготения

        Какие бы ни ходили слухи, факт остается фактом.

        Близкий друг Ньютона, литератор, антиквар и богослов, Уильям Стакли (07.11.1687 - 03.03.1765) писал в своей книге « Воспоминания о жизни Ньютона», что: "После обеда установилась теплая 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". Таким образом родилась идея о всемирном законе тяготения.

       Существует  множество вариаций этой легенды,  но утверждается, что Ньютон поведал эту историю племяннице Вольтера, которая пересказала ее дядюшке. Последний описал случай с яблоком в своей книге "Опыт об эпической поэзии". Зачем Ньютон культивировал миф – доподлинно неизвестно. Не исключено, что просто ради забавы.

Падение яблока свидетельствует об огромной умственной работе, которую совершил ученый, и о том, насколько грандиозен был тот интеллектуальный прыжок, который Ньютон совершил в попытках объяснить реальность.

          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Закон всемирного тяготения

       Закон всемирного тяготения был открыт И.Ньютоном в 1682 году. По его гипотезе между всеми телами Вселенной действуют силы притяжения (гравитационные силы), направленные по линии, соединяющей центры масс. У тела в виде однородного шара центр масс совпадает с центром шара.

        Формулировка закона всемирного тяготения: два тела притягиваются друг к другу с силой, которая прямо пропорциональна массам этих тел m1 и m2 и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

        Формула закона всемирного тяготения: 

 

        Где:

F — гравитационная сила, с которой два тела притягиваются  друг к другу (Ньютон);

G −6,6742·10–11 м3/(с2·кг) — гравитационная постоянная;

m1 — масса первого тела (кг);

m2 — масса второго тела (кг);

r — расстояние между центрами масс тел (метр).

 

 

 

 

  

Список литературы:

1. Ю.А. Рябов. Движение небесных тел. – М.: Наука, 1988. – 238 с.
2. В.А. Бронштэн. Как движется Луна? – М.: Наука, 1990. – 205 с.
3. П.И. Бакулин, Э.В. Кононович, В.И. Мороз. Курс общей астрономии. – М.: Наука, 1966. – 527 с.
4. А. Эйнштейн, А. Инфельд. Эволюция физики. – М.: Наука, 1965. – 326 с.
5. О.А. Быковский. Проблемы современной физики. – Алма-Ата: Гылым. 1995. – 128 с.