> Энциклопедический словарь Гранат, страница 330 > Ньютон

Ньютон

Ньютон, Исаак (Sir Isaac Newton, сэр Айзак Ньютон), родился 25 дек. 1642 г. (ст. ст., 5 января 1643 по нов. ст.) в Ульсторпе (Woolsthorpe), деревне близ городка Грантама, в Линкольншире, в семье мелких землевладельцев. Учился сначала в городской школе, а 18 лет отроду поступил в Тринити-колледж (кембриджского университета). По приобретении степеней баккалавра (В. А.) и магистра (М. А.) стал профессором (с 1669 г.)

12з°

математики в кембриджском университете, где и провел после этого почти безвыездно 27 лет. С 1696 г. смотритель (warden), а потом директор (master) монетного двора в Лондоне, куда он и переселился в 1701 г., оставив кафедру в Кембридже, но являясь представителем (одним из трех) этого университета в парламенте. Уже с 1672 г. член Королевского общества (Royal Society), а с 1703 г. до смерти—его президент. Рыцарское достоинство (knigthood) с титулом „сэръ“ получил в 1705 г. Скончался холостым после долгих физических страданий на 85-м году жизни в Лондоне—20 марта ст. ст. 1727 г. Знаменитейший ученый мира на протяжении двух с полов. веков, так как научные заслуги Н. неисчислимы.

Прежде всего Н. явился в сущности основателем современной теоретической механики, так как до эпохи Н. в механике были установлены лишь отдельные, разрозненные положения (Галилеем,Гёйгенсом и др). Так,например, оба названные ученые не умели еще пользоваться т. н. параллелограммом скоростей и сил, Галилей приписывал падение тел особому их свойству ит. д. Н. первый свел все эти положения в одно целое, формулировав свои три знаменития аксиомы, или законы движения (смотрите XVIII, 41/42), из которых и вытекает как вся механика, так и физика.

Все попытки изменить эти законы или заменить их иными оказались доселе безуспешны, и только в недавнее время выяснилось, что эти аксиомы механики в форме, данной им Н., требуют в известных случаях обобщения.

Именно, в обыкновенной механике принимается казавшееся до самого последнего времени естественным допущение, что масса тел есть величина, их характеризующая и остающаяся неизменной, что бы с телом ни происходило (т. е. как бы тело ни двигалось, в какие бы состояния оно ни приходило, и так далее). При этом объяснения, что такое масса, и чем обусловлено характерное свойство, наз. инерцией, мы не имели.

Современная физика пришла к заключению, что масса эквивалентна энергии, что она, повидимому, вся электромагнитного происхождения и что поэтому она не неизменна. Так, например, масса тела, теряющого свою теплоту излучением и охлаждающагося при этом, уменьшается, а масса тела, нагревающагося от притекающих к нему лучей, увеличивается. В то же время оказывается, что масса покоящагося тела меньше, чем масса того же тела движущагося, т. е. что масса тел возрастает с увеличением скорости движения и возрастает так, что становится безконечно большой, когда скорость движения становится равной скорости света в эфирг (смотрите), или т. и. пустом пространстве. Благодаря этому скорость материального тела не может никогда стать больше названной скорости света, и вся механика оказывается в тесной связи с той главой физики, которая рассматривает электромагнитные и световые процессы.

Механика Н. оказывается таким образом безусловно верной для такого мира, в котором световыя-электро-магнитные волны распространялись бы мгновенно, с безконечно-большой скоростью. Для нашего же мира со скоростью света в 300.000 километров в сек. механика Н. верна для всех случаев, когда скорость движения материальных тел мала сравнительно со скоростью света. Практически все скорости движения материальных тел, с которыми мы имеем дело, совершенно ничтожны сравнительно со скоростью света, кроме лишь скоростей движения электронов (смотрите) в известных случаях. Поэтому практически „новая механика“ никаких изменений в механику Н. не вносит, и последняя неприменима лишь исключительно по отношению к очень быстро движущимся электронам.

Второе открытие Н.—и открытие черезвычайной важности—это изобретениет. н. метода флюксий, т. е. того, что теперь наз. исчислением безконечномалых (смотрите) и развилось в т. н. дифференциальное и интегральное исчисления. Это открытие было сделано Н. еще в 1665—1666 г., и его приоритет оспаривал знаменитый Лейбниц (1674). Ученый этот спор тянулся сначала вяло в течение целых 25 лет,

с 1699 г. по год смерти Лейбница (1716) носил весьма ожесточенный характер, причем в споре приняли участие многие ученые. Королевским обществом было по этому поводу наряжено особое следствие, в результате которого в 1713 г. были опубликованы целия книги. За Н. был признан безспорный приоритет открытия, а за Лейбницем честь первого опубликования и дальнейшого развития метода.

Н. сверх того принадлежит и открытие многих теорем чистой математики, как в области анализа (например, всем известный бином Н.; см. двучлен), так и в области геометрии, к которой он был особенно склонен.

В большой публике гораздо большей известностью пользуется Н. как основатель т. н. небесной механики, открывший законы т. н. всемирного тяготения. Законы движения планет около солнца были открыты Кеплером путем изучения наблюдений над положением планет на небе в разное время, после того как Коперник опроверг тысячелетнее заблуждение человечества, будто солнце и звезды движутся около земли, как центра. Возник вопрос, какая же причина удерживает планеты в их движении около солнца и не позволяет им улететь в сторону, почему не улетает от земли ея спутник—луна и так далее Вот это-то движение луны и было для Н. исходным пунктом для открытия всемирного тяготения. Н. доказал, что луна притягивается землей к центру последней и потому-то и не улетает от земли прочь, а описывает около нея круг (почти), подобно тому как камень на нити описывает круг около руки, если получит толчок, заставляющий камень двигаться. Притяжение землей луны и играет роль названной нити. Сами по себе эти идеи не были новы; и до Н. подозревали существование подобных сил, испытываемых планетами от солнца, спутниками от планет и так далее Догадывались также, что эти силы ослабевают, по мере увеличения расстояния планет от солнца и так далее и ослабевают обратно пропорционально квадрату этих расстояний. Однако неизвестно было происхо-ждение этих сил,не была установленаих связь с силой тяжести, испытываемой телами, находящимисяназемле.

И Н. принадлежит честь доказать прежде всего, что эти силы—те же самыя, как и сила, заставляющая на земле камень падать вниз: и луна и камень притягиваются к центру земли с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния от земного центра (1666 —1684). Тогда естественно было заключить, что и притяжение планет солнцем есть проявление подобной же силы, а отсюда вытекало и то, что и планеты взаимно притягиваются, и по тому-же закону. А теперь получают свое объяснение и давно известные, но бывшия до тех пор совершенно непонятными неправильности в движении луны: оне именно зависят от того, что на луну влияет не только земля, но и солнце и другия планеты.

Возник вопрос, откуда же берется эта сила, влекущая планеты и другия небесные тела друг к другу, как целое, и с силами, зависящими от взаимного расстояния центров тел. И Н. дал на это смелый ответ: это-результат взаимного притязкения всяких двух мельчайших частиц материи, которые тоже притягиваются взаимно с силой, пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату их расстояния. Это-то взаимное притязкение и получило имя всемирного тяготения, или ньютонианского тяготения.

Однако высказанная Н. идея и выполненные им вычисления по этому поводу не убедили многих из выдающихся его современников. Гёй-генс, например, допуская взаимное притяжение планет, находил абсурдным взаимное притяжение мельчайших частиц, составляющих планеты. И Н. нашел факты, которыми неоспоримо доказалъналичность такого взаимодействия и между мельчайшими частицами вещества.

Это прежде всего явление приливов и отливов в океанах и морях, обусловленное как раз притяжением солнцем и луной отдельных капель воды; эти капли на стороне земли, обращенной к луне, испытывают притяжение со стороны луны более сильное, чем центр земли, а капли на стороне земли, противоположной указанной,испытывают притяжение луной менее сильное, чем центр земли. Этим и вызывается прилив и отлив в связи с вращением земли; влияет здесь и солнце, но лишь второстепенно, благодаря крайне большому его расстоянию от земли.