What This » Ученые

Ньютон и закон всемирного тяготения

Почему яблоки падают на землю? Почему они не падают вверх? Что вызывает приливы и отливы? Ньютон нашел объяснение этим загадкам. Его работы пролили свет на многие тайны и привели к новым научным открытиям.

Исааку Ньютону было двадцать два года, когда Великая эпидемия чумы, вызвавшая панику в Лондоне, добралась до города Кембриджа, где он только что закончил университет. Как и в Лондоне, все, кому было куда уехать, поспешили оставить город. Ньютон вернулся на ферму своей матери в Линкольншире. Он провел там два года до тех пор, пока опасность чумы не миновала.

Яблоко падает

О природе света и цвета
В 1676 году Исаак Ньютон (1642-1727) сделал на собрании Лондонского Королевского общества доклад под названием «О природе света и цвета», включающий этот рисунок.

Других студентов, возможно, огорчил бы вынужденный перерыв в занятиях, но Ньютон увидел в этом возможность для самостоятельных размышлений. Его интересовало движение предметов.

Рассказывают, что этот интерес возник у него, когда он увидел, как с дерева падает яблоко, и задумался над тем, какая сила притянула его к земле. Потом ему пришла в голову мысль, что это, вероятно, та же сила, которая удерживает Луну около Земли и не дает ей улететь в космос.

сила тяготения
Если бы не сила тяготения, мы все парили бы в невесомости, подобно астронавту в космосе.

Краеугольный камень в основание его самой знаменитой работы был заложен, но, возвратившись в Кембридж, он увлекся оптикой— наукой о свете. Он сделал много важных открытий в этой области перед тем, как вернуться к исследованиям силы, которую он назвал латинским словом «гравитация» и которую мы теперь называем силой тяготения.

В 1687 году Ньютон опубликовал свой фундаментальный труд «Математические начала натуральной философии», в котором сформулировал закон всемирного тяготения, а также три закона движения, применимые ко всем земным и небесным телам.

ФАКТЫ И СОБЫТИЯ

  • В 1668 году Ньютон построил телескоп-рефлектор, в котором изображение получалось с помощью вогнутого зеркала. Эта идея до сих пор используется в больших астрономических телескопах.
  • Ньютон учился математике самостоятельно. В 1675 году он открыл дифференциальное исчисление, которое сегодня является важнейшим математическим инструментом для ученых.
  • У Ньютона не было денег, чтобы опубликовать свои «Математические начала». Его друг, астроном Эдмонд Хелли, пришел ему на помощь и оплатил публикацию.
  • Ньютон пользовался таким уважением среди своих коллег-ученых, что его избирали президентом Королевского общества (высший научный пост в Англии) в течение 24 лет с 1703 года до самой смерти.
  • В 1960 году международной единице силы, используемой в науке и технике, было присвоено название «ньютон» в знак признания заслуг сэра Исаака Ньютона.

Законы движения

Первый закон гласит, что всякое тело пребывает в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действует никакая внешняя сила. Второй закон заключается в том, что ускорение движения тела пропорционально приложенной к нему силе. Третий закон Ньютона: силы, с которыми два тела действуют друг на друга при механическом взаимодействии, равны по величине и противоположны по направлению.

Эти три закона основывались на общеизвестных фактах. Так, например, первый закон позволяет понять, почему пассажира отбрасывает назад, когда вагон резко приходит в движение. Если вы легко подтолкнете мяч, он покатится медленнее, чем если бы вы ударили его посильнее,— это иллюстрирует второй закон. И, наконец, действие третьего закона можно наблюдать, когда бильярдный шар откатывается назад после удара о другой шар.

Разгадка тайны

Законы Ньютона разрешили многие научные загадки: движение спутников планет, влияние Луны на приливы и отливы, орбиты комет. Они также открыли связь, существующую между силой и ускорением, что помогло изобретателям парового двигателя и, позднее, двигателя внутреннего сгорания.

В XX веке Альберт Эйнштейн сделал некоторые поправки к законам Ньютона, касающиеся движения тел со скоростями, близкими к скорости света. Но в обычных условиях законы Ньютона дают верный результат.

Одно из первых открытий Ньютона — разложение солнечного света, проходящего сквозь призму, на основные цвета спектра (цвета радуги). Предметы на его столе говорят о других его научных интересах. Телескоп напоминает о занятиях астрономией, а яблоко — об открытом законе всемирного тяготения.

Одно из первых открытий Ньютона— разложение солнечного света