Доклад ньютон и яблоко

История о яблоке Ньютона

Дата публикации:

Автор:

Раздел сайта:

Еще со школьных времен мы воспринимаем как факт, что одно из величайших достижений человеческого разума – закон всемирного тяготения, был открыт, после того как Ньютону на голову упало … яблоко! Правда это или нет, но знаменитое дерево, которому приписывают историческую роль, уже 400 лет растет во дворе особняка ученого и ежегодно посещается миллионами туристов со всего мира.

Однако, мало кто знает, что Ньютон был довольно странной личностью, в жизни которого оккультизм сыграл огромную роль. Некоторые подозревают, что история с яблоком – это чистая мистификация, но это не может затмить достижения Исаака Ньютона, которые ставят его среди величайших умов цивилизации.

Открытия Исаака Ньютона

Исаак Ньютон – английский физик, математик, астроном, философ, алхимик и богослов. Энциклопедическая личность, совершившая настоящую революцию в науке восемнадцатого и восемнадцатого веков. Его законы – Закон всемирного тяготения и Закон о движении заложили основу классической механики.

sw05287Имение Ньютона в Линколншире

Ньютон работал над природой Света, скоростью звука, происхождением звезд, хронологией Библии, природой Святой Троицы и т.д. Именно он построил первый телескоп и разработал свою теорию цвета, одновременно с Лейбницем заложил основу для математического анализа.

Большинство своих открытий Ньютон сделал в течении двух лет – между 1665 и 1667 годами. В это время в Англии бушевала эпидемия чумы, унесшая много жизней. Университет Кембриджа был вынужден прекратить свою работу, а Ньютон отправился в свое поместье Вулсторп Манор (Woolsthorpe Manor) в Линколншире. Там и растет знаменитая яблоня.

Легенда о яблоке Ньютона

Согласно легенде о яблоке, молодой Исаак Ньютон прогуливался по саду, размышляя о природе физических явлений, когда ему на голову упал легендарный плод. Благодаря этому он получил озарение по общему закону, которому подчиняются небесные тела и предметы земли. Таким образом, согласно легенде, возникла идея закона всемирного притяжения.

sw05289Знаменитая яблоня в поместье Ньютона

Другая версия

Однако, есть и другая версия этой истории. По мнению ученого-биографа Уильяма Стекли, никакого яблока на голову Ньютона не падало. Просто наблюдая, как яблоко упало на газон, он заинтересовался этим фактом.

“Очевидно, – сказал Ньютон, – есть сила, которая действует на яблоко, чтобы оно упало на землю…”

Скорее всего, легенда о яблоке – это чистый образец исторического пиара, поддерживаемый веками, с неясной целью.

Ньютон умер в марте 1726 года. Почти три века с тех пор яблоня в его особняке продолжает приносить плоды и поддерживать мистификацию легендарного яблока.

Какой он Ньютон?

Ученый был очень религиозен, но не стал священником. Однако в личной жизни он становится больше, чем монах – добровольно навязывал себе полный сексуальный голод, вел аскетический образ жизни. Ходят слухи, что он оставался девственником до конца своей жизни.

Несчастное детство

sw05288Могила Ньютона в Вестминстерском аббатстве

В любом случае, отчим был пожилым деревенским священником и умер за двадцать лет до того, как Ньютон стал научной знаменитостью и преподавателем в университетах Кембриджа и Оксфорда.

Другие достижения Ньютона

Дважды Исаак Ньютон был членом Парламента, избирался председателем Британского Королевского научного общества. Его назначали губернатором Королевского монетного двора, так как он имел огромные заслуги в раскрытии подделки монет. Он доказал суду вину фальшивомонетчиков, которые были осуждены.

За свои заслуги, в 1705 году был награжден дворянским титулом королевы Анны.

0559

Калигула – история жизни и смерти

0352

Азартные игры в Российской империи: краткая история

Источник

История о яблоке Ньютона

Дата публикации:

Автор:

Раздел сайта:

Еще со школьных времен мы воспринимаем как факт, что одно из величайших достижений человеческого разума – закон всемирного тяготения, был открыт, после того как Ньютону на голову упало … яблоко! Правда это или нет, но знаменитое дерево, которому приписывают историческую роль, уже 400 лет растет во дворе особняка ученого и ежегодно посещается миллионами туристов со всего мира.

Однако, мало кто знает, что Ньютон был довольно странной личностью, в жизни которого оккультизм сыграл огромную роль. Некоторые подозревают, что история с яблоком – это чистая мистификация, но это не может затмить достижения Исаака Ньютона, которые ставят его среди величайших умов цивилизации.

Открытия Исаака Ньютона

Исаак Ньютон – английский физик, математик, астроном, философ, алхимик и богослов. Энциклопедическая личность, совершившая настоящую революцию в науке восемнадцатого и восемнадцатого веков. Его законы – Закон всемирного тяготения и Закон о движении заложили основу классической механики.

sw05287Имение Ньютона в Линколншире

Ньютон работал над природой Света, скоростью звука, происхождением звезд, хронологией Библии, природой Святой Троицы и т.д. Именно он построил первый телескоп и разработал свою теорию цвета, одновременно с Лейбницем заложил основу для математического анализа.

Большинство своих открытий Ньютон сделал в течении двух лет – между 1665 и 1667 годами. В это время в Англии бушевала эпидемия чумы, унесшая много жизней. Университет Кембриджа был вынужден прекратить свою работу, а Ньютон отправился в свое поместье Вулсторп Манор (Woolsthorpe Manor) в Линколншире. Там и растет знаменитая яблоня.

Легенда о яблоке Ньютона

Согласно легенде о яблоке, молодой Исаак Ньютон прогуливался по саду, размышляя о природе физических явлений, когда ему на голову упал легендарный плод. Благодаря этому он получил озарение по общему закону, которому подчиняются небесные тела и предметы земли. Таким образом, согласно легенде, возникла идея закона всемирного притяжения.

sw05289Знаменитая яблоня в поместье Ньютона

Другая версия

Однако, есть и другая версия этой истории. По мнению ученого-биографа Уильяма Стекли, никакого яблока на голову Ньютона не падало. Просто наблюдая, как яблоко упало на газон, он заинтересовался этим фактом.

“Очевидно, – сказал Ньютон, – есть сила, которая действует на яблоко, чтобы оно упало на землю…”

Скорее всего, легенда о яблоке – это чистый образец исторического пиара, поддерживаемый веками, с неясной целью.

Ньютон умер в марте 1726 года. Почти три века с тех пор яблоня в его особняке продолжает приносить плоды и поддерживать мистификацию легендарного яблока.

Какой он Ньютон?

Ученый был очень религиозен, но не стал священником. Однако в личной жизни он становится больше, чем монах – добровольно навязывал себе полный сексуальный голод, вел аскетический образ жизни. Ходят слухи, что он оставался девственником до конца своей жизни.

Несчастное детство

sw05288Могила Ньютона в Вестминстерском аббатстве

В любом случае, отчим был пожилым деревенским священником и умер за двадцать лет до того, как Ньютон стал научной знаменитостью и преподавателем в университетах Кембриджа и Оксфорда.

Другие достижения Ньютона

Дважды Исаак Ньютон был членом Парламента, избирался председателем Британского Королевского научного общества. Его назначали губернатором Королевского монетного двора, так как он имел огромные заслуги в раскрытии подделки монет. Он доказал суду вину фальшивомонетчиков, которые были осуждены.

За свои заслуги, в 1705 году был награжден дворянским титулом королевы Анны.

0559

Калигула – история жизни и смерти

0352

Азартные игры в Российской империи: краткая история

Источник

ЯБЛОКО И НЬЮТОН: ВЕЛИЧАЙШАЯ ВЫДУМКА В ИСТОРИИ ФИЗИКИ?

1548860043199774518

Публикуем главу из книги «Вся физика в 50 экспериментах». В ней рассказывается, что история с яблоком, упавшим на голову Ньютона, – похоже, просто выдумка!

Правдива ли история об упавшем яблоке? Законы динамики

Ньютон родился в Англии, в графстве Линкольншир, и именно туда он отправился, когда в 1665 году Кембриджский университет закрылся из-за чумы, проведя на родине около 18 месяцев. Вероятно, он, замкнутый человек, получивший достаточно времени на размышления, большую часть своих блестящих научных работ задумал именно в это время.

Если верить легенде, перед его домом росла очень старая яблоня. Однажды, увидев, как яблоко упало с ветки, Ньютон подумал, что что-то должно было потянуть плод вниз. Значит, сила, притянувшая яблоко, должна распространяться от Земли вверх, по меньшей мере до вершины яблони. А может, она достигает Луны? Если так, то она должна повлиять и на ее орбиту.

Легенда гласит, что Ньютон схватил попавшийся под руку документ о праве его матери на землю и принялся делать расчеты на обороте.

Он понял, что сила притяжения уменьшается с высотой, на которой находится объект, и догадался, что она меняется обратно пропорционально квадрату расстояния между объектом и центром Земли. Результаты этих расчетов, как он сам заметил, сходились почти идеально. Он также предположил, что подобное притяжение может быть причиной и других орбитальных движений, и назвал его «всемирным тяготением».

Читайте также:  какие удобрения вносить в почву осенью для вишни

Об этой истории не было ничего слышно еще почти 20 лет, пока три друга, Эдмунд Галлей, Роберт Гук и Кристофер Рен, встретившись, как обычно, в лондонской кофейне, не принялись спорить о траектории кометы, когда она приближается к Солнцу. Гук заявил, что он выполнит необходимые расчеты, но так и не справился с этим.

Галлей был одним из немногих друзей Ньютона, и когда в 1684 году, оказавшись неподалеку, Галлей навестил его в Кембридже, то спросил Ньютона, какова будет траектория кометы, если принять во внимание закон притяжения с обратным квадратом. Ньютон сразу ответил, что это эллипс, и добавил, что знает ответ, потому что уже вычислил его.

Продемонстрировать решение Ньютон не смог, не сумев отыскать доказательство среди бумаг, однако пообещал выполнить вычисления заново и прислать их Галлею.

В ноябре того же года Ньютон прислал ему девятистраничную статью «О движении тел по орбите», в которой выводились следствия закона обратных квадратов, а в 1687 году вышел фундаментальный труд Ньютона «Математические начала натуральной философии».

В этой большой и сложной книге, написанной по-латыни, Ньютон раскрыл не только закон обратных квадратов и свою концепцию всемирного тяготения, но и законы движения, названные его именем, хотя первые два из них были хорошо известны и до него. Словом, «Начала» описывали все основные принципы классической механики.

Уильям Стьюкли был антикварием — историком и археологом, первым исследовавшим Стоунхендж, а также другом Ньютона и его первым биографом. Стьюкли в красках (и с гордостью) описывает события 15 апреля 1726 года:

Я навестил сэра Исаака Ньютона. и провел весь день с ним. Стояла прекрасная погода, после обеда мы сели в саду под яблонями и пили чай. Среди прочего он рассказал мне, что при таких же обстоятельствах впервые понял природу притяжения материи — по яблоку, падающему с дерева.
Почему это яблоко всегда неизменно падает перпендикулярно на землю? Почему оно не падает кверху, вбок или наискосок?

Подобные вопросы, по словам Стьюкли, «крутились в его голове», и «с этого он начал обдумывать и искать характер и законы этой всеобщей силы в материи и применять их к движению небесных тел, к притяжению материи и постигать истинное строение Вселенной».

Другой биограф Ньютона, его помощник Джон Кондуитт, в 1727 году в своем сочинении также приводит историю с яблоком.

Итак, Ньютон рассказал о яблоке по меньшей мере двум людям. Но к этому моменту прошло уже 60 лет с тех пор, как, по его словам, эта история приключилась, и вполне возможно, Ньютон ее просто выдумал.

Зачем он это сделал?

Из писем Ньютона до 1682 года следует, что он придерживался теории вихря, впервые предложенной Декартом, который утверждал, что планеты мчатся вокруг Солнца в эфирном вихре подобно тому, как вода утекает через сливное отверстие. Но в 1682 году эта теория была подорвана кометой Галлея, орбита которой оказалась ретроградной, то есть комета двигалась в направлении, противоположном движению всех планет.

Гук писал о гравитации еще в 1674 году и подошел очень близко к решению тяготения как математической проблемы.

В эссе «О движении Земли», опубликованном в 1674 году, Гук писал о гравитации, что ее «притягивающая сила действует гораздо сильнее, если приблизить друг к другу центры взаимодействующих тел». Гук мыслил в верном направлении, но не сумел выразить свои соображения математически.

Ньютон ни за что в жизни не признал бы, что Гук хоть в чем-то его обошел. Вполне вероятно, Ньютон сочинил историю с яблоком спустя столько лет лишь затем, чтобы подтвердить, что он нашел решение задачи еще в 1666 году — задолго до Гука.

Дубликаты не найдены

m1346357 494703772

1615493926179387861

В американской школе перестали называть законы Ньютона его именем: он был белым.

City Journal опубликовал статью о том, как в частных школах США борются с расизмом и превосходством белых. Один из старшеклассников элитной школы в Бронксе (Нью-Йорк) рассказал журналисту издания, как на факультативах преподают физику:

«Мы больше не говорим «законы Ньютона». Мы называем их тремя фундаментальными законами физики. Они [преподаватели] говорят, что нам нужно «отделить белизну» от физики. И мы должны признать, что в физике есть нечто большее, чем просто Ньютон».

Ранее стало известно о новой учебной программе в Буффало: школьникам будут рассказывать, что «все белые играют определённую роль в сохранении расизма»

1613311861254992080

Первый профессиональный популяризатор науки

Продолжаю серию постов по истории популяризации науки. В этот раз речь пойдет про Англию. 1650-х годах там (в Оксфорде) сформировался кружок из полутора десятка относительно молодых и образованных людей, который они сами называли просто The Company или «невидимый колледж».

Во главе с Джоном Уилкинсом они проводили различные эксперименты. Сначала воспроизводили опыты Галилея и Торричелли, потом стали придумывать свои. Эта деятельность оживилась в 1653 году, когда в Оксфорд из Лондона приехал физик, химик и богослов в одном флаконе, граф Коркский, более известный в истории науки как Роберт Бойль. Вскоре у Бойля появился молодой лаборант из студентов Оксфорда – Роберт Гук. Он то и будет главным героем сегодняшнего поста.

1613566518163495175

Участники «колледжа» развлекались от души – ставили различные опыты с воздушным насосом, наблюдали Луну в восьмидесятифутовый телескоп, вводили различные инъекции в кровь животным и проектировали корабли для подводного плавания. И через какое-то время решили, что им пора расширять аудиторию, с целью показать, что в науку могут не только итальянцы, но и англичане. А чтобы сразу поставить дело на надежную базу – решили заручиться поддержкой короля. Взошедший на престол по итогам гражданской войны Карл II считал, что наука вещь для государства полезная и даже проводил какие-то химические опыты во дворце (короли могут развлекаться по-разному). Так что идею оксфордцев (большей частью уже перебравшихся в Лондон, где стало безопасно) он поддержал и на свет родилось Лондонское королевское общество.

Роберт Гук не вошел официально в число его основателей (поскольку был всего лишь лаборантом у Бойла), но его роль была тоже очень важной. Гук, в отличие от «отцов-основателей» (в большинстве своем – университетских преподавателей) был не только простым лаборантом, но и незнатного происхождения. Проще говоря, довольно беден. Поэтому было решено, что в обмен на некоторое жалование из бюджета Общества, он возьмет на себя подготовку экспериментальной работы и проведение еженедельных открытых семинаров с демонстрацией научных достижений. Поэтому его можно считать одним из первых профессиональных популяризаторов науки.

1613566519199568233

Собственно, на этой стороне его деятельности я бы и хотел сосредоточиться больше всего. Хотя Гук, несомненно, прежде всего был талантливым ученым, его называют одним из «отцов экспериментальной физики». Да и коллеги Гука уважали и уже через год работы избрали полноценным членом Королевского общества.

Что касается семинаров, перед Гуком была поставлена двойная задача. Во-первых, развивать экспериментальные исследования природы, а во-вторых, демонстрация возможностей науки далеким от науки людям. В состав общества входили многие аристократы, и чтобы они платили членские взносы (а общество на них жило), нужно чтобы им было интересно. Поэтому к каждому семинару (а они проводились еженедельно) Гук готовит эксперименты и «вопросник» – список вопросов, на которые нужно отвечать, чтобы всесторонне исследовать данное явление.

Для такой работы Гуку пришлось самому изготовить немало приборов, а некоторые и вовсе разработать с нуля. В результате, вклад Гука-изобретателя в копилку человеческого знания впечатляющ.

Вот лишь некоторые примеры. Исследуя законы механики, он придумал механизмы воспроизведения нужного ему движения или для преобразования одного типа движения в другой. И в результате изобрел карданный шарнир, который мог передавать вращательное движение между двумя осями, расположенными под небольшим углом друг к другу. Этот шарнир широко применяется до сих пор.

1613566709159356612

Небольшое уточнение. Википедия и ряд других источников указывают, что карданный шарнир изобрел итальянец Кардано, в честь которого он и назван. Да и сделал это на несколько десятилетий раньше Гука. Но тут есть, как говорится, нюанс. Интернета в ту пору не было. Энциклопедий и справочников тоже не было. И массовой механизации тоже не было. Поэтому периодически случались истории, когда в разное время в разных местах разные люди изобретали один и тот же «велосипед». С карданным шарниром так и вышло: это мы сейчас знаем про Кардано, соответственно и называем его карданом. Гук же о нем ничего не знал (механизмы Кардано были в единичных экземплярах и не в Англии), изобретал его сам и называл по-другому. Поэтому неверным было бы написать «Гук первым изобрел. ». Но он его именно изобрел, а не скопировал.

Читайте также:  Десерт с яблоками на зиму

Другая его работа касалась усовершенствования зубчатой передачи: его идея заключалась в том, что между зубцами колес не должно происходить удара, а это возможно, если зубцы колес находятся в постоянном контакте друг с другом, а точка их контакта лежит на прямой, соединяющей центры колес.

Еще один пример. Область научных интересов Гука была очень широка и однажды он заинтересовался микрографией – изучением объектов, которые обычным глазом толком и не разглядеть. Дальнейшая история – это типичный Гук. Сначала он сам сделал микроскоп (Алиэкспресс еще не было) Потом провел полсотни исследований, рассматривая все, что оказывалось под рукой и подходило по размерам. Но как было продемонстрировать их результаты другим? И Гук стал перерисовывать то, что увидел. А рисовал он очень хорошо. На фото, которое я прикрепил справа фото блохи, сделанное в наше время, слева – рисунок Гука.

1613566738160196807

Когда он показывал этот рисунок на своих семинарах, дамы падали в обморок (видимо, представив, что по их одежде периодически прыгает ЭТО). Чтобы рисунки быстро не истрепались, Гук стал делать на их основе детальные гравюры. Опять сам, своими руками. А когда рисунков набралось много – издал книгу «Микрография» со своими иллюстрациями. Благодаря им, научный трактат стал популярен среди людей, от науки вроде бы далеких. Так получилась еще одна известная научно-популярная книга. Но известная, увы, не у нас – ее до сих пор так и не перевели на русский язык.

Перечислять работы Гука можно еще долго. Но есть один важный нюанс. Он постоянно не завершал свои исследования, когда из-за нехватки денег, когда из-за дефицита времени (надо было готовить следующий семинар). Эту работу проделывали другие, тот же Бойль, они же получали всю славу. Что доводило Гука до белого каления, он ввязывался в споры о приоритете, но они редко заканчивались для него успешно, ведь формально его работу завершали другие (пусть часто им была проделана основная ее часть), либо, проделав схожие исследования позже, документировали свои результаты, чем Гук тоже не всегда заморачивался.

Ситуацию усугубляло то, что Гук был, говоря современным языком, интровертом и человеком вспыльчивым. А еще – горбуном со слабым здоровьем, что вкупе с загрузкой тоже порой служило причиной бросить исследования, не доведя их до конца. В общем, так он и вошел в историю как автор закона упругости и изобретатель ряда механизмов. Хотя его вклад в науку намного больше. А сколько людей (и весьма влиятельных в Англии людей) поменяло свое отношение к науке благодаря его еженедельным семинарам и подсчитать невозможно.

Источник

Яблоня, вошедшая в историю мировой науки

43178

Пожалуй, каждый со школьной скамьи знает о легендарном яблоке, упавшем на голову Исааку Ньютону. Оно послужило толчком к открытию закона тяготения и новых научных знаний. Эти работы великого ученого совершили настоящую революцию в науке XVII-XVIII вв.

2

Вулсторп Манор – имение Ньютона в Линкольншире, Англия.

Большую часть своих открытий в разных областях механики, оптики и математики молодой ученый Исаак Ньютон совершил в период 1665-1667 гг. В это время в Англии бушевала пандемия чумы, Кембриджский университет был закрыт, и Ньютон пережидал опасность в своем имении, где он родился и вырос. Именно в Вулсторп Манор (Woolsthorpe Manor) в Линкольншире в саду растет дерево, ставшее притчей во языцех.

3

Дерево, с которого упало знаменитое яблоко.

Этой яблоне уже около 400 лет. Последние же 240 лет дерево страдает от наплыва туристов, которые утрамбовывают под ним землю и срывают ветки на память. Многие даже сидят под ним, ожидая, что очередное яблоко свалится на них сверху.

4

Согласно легенде, молодой Исаак Ньютон прогуливался по саду, размышляя о природе физических явлений. И вдруг с ветки дерева оторвалось яблоко и упало ему на голову. Якобы в тот же миг Ньютону пришла светлая мысль о силе притяжения.

5

Вольтер – французский философ-просветитель, поэт, драматург, прозаик XVIII века.

Такую версию событий впервые изложил в 1728 году философ и писатель Вольтер. Великий француз был популяризатором современной ему науки. Он добавил художественных деталей в историю, которую сэр Исаак Ньютон рассказал его племяннице. Так случай с яблоком оказался на страницах книги «Опыт об эпической поэзии».

6

Однако есть и другая версия события XVIII века, столь значимого для мировой науки. Один из биографов ученого Уильям Стекли в своих «Воспоминаниях о жизни Исаака Ньютона» сообщил несколько другую историю. В частном разговоре Ньютон поведал ему, что яблоко действительно падало. В тот день ученый в задумчивости сидел в саду, а знаменитый плод оторвался от ветки и полетел в траву. Ньютон обратил на это внимание и задался вопросом, почему яблоко упало вниз, а не вверх или в сторону. Возможно, оно переместилось в направлении Земли, которая его притянула. Очевидно, есть сила, которая подействовала на яблоко. Так почему бы этой силе не действовать и дальше, даже до Луны и других планет?

7

Портрет Исаака Ньютона. Готфрид Кнеллер, 1689 год.

На основании подобных размышлений Исаак Ньютон и сформулировал закон тяготения. Это открытие объясняло очень многие «белые пятна» науки XVIII века, особенно в астрономии. Ученый также прославился своими работами по механике, оптике, дифференциальному и интегральному исчислению. Его труды стали важной составляющей в революции в науке и становлению ее в нынешнем виде.

8

В наши дни за знаменитой яблоней тщательно ухаживают. Дерево продолжает цвести и плодоносить. Для защиты от толп туристов его оградили небольшим заборчиком, чтобы сохранить корневую систему.

Примечание Владимира Зыкова. В тему сама просится научная сказка о Ньютоне, написанная автором известной «Астровитянки», учёным Н.Н. Горькавым. Надеюсь, автор простит мне эту публикацию из открытых источников:

Сказка о фермере, открывшем во время чумы законы неба

Жил-был в Англии, на ферме Вулсторп, молодой человек двадцати с небольшим лет. На его ферме было пастбище с овцами, коровник и яблоневый сад. Молодой английский фермер любил сидеть на лавочке под раскидистой яблоней. Фермер из молодого человека, нужно признаться, был никудышный – за обширным хозяйством присматривала мать. А сам юный фермер читал книги и смотрел на солнечные лучи, играющие в яблоневой листве.

В свободное качание листьев на ветерке и в жужжащее мельтешение пчёл часто вмешивалось движение падающих яблок. Они вели себя деловито и одинаково – быстрый полёт к земле и глухой стук. Видно, что они не могли отвлекаться на всякие легкомысленные глупости – у них был приказ, и они его беспрекословно выполняли. Кто отдает им приказ о падении? Ясно, что земной шар с силой притягивает оторвавшиеся от ветки увесистые яблоки. Но как далеко простирается притягивающая воля Земли?

Над яблоневым садом в вечернем небе висит бледная Луна. Притягивает ли Земля Луну на таком расстоянии?

Вот такие странные вопросы задавал себе молодой фермер.

Галилей, чьи книги лежали у фермера на столе, считал, что Земля притягивает яблоки на любых расстояниях и с одинаковой силой. Великий итальянец вычислил, что с высоты Луны яблоко будет падать до Земли три часа и двадцать минут. Но он считал, что Земля не действует на Луну, и наш спутник движется по своим законам. Фермеру эта теория не нравилась – в конце концов, что такое Луна, как не Очень Большое Яблоко? В предположении, что притягивающая сила Земли без ослабления простирается до орбиты Луны, фермер тоже сомневался: ведь воздействие тела – например, магнита – обычно падает с расстоянием.

Вокруг фермы простиралось поле – или пастбище, – сочная трава которого так притягивала соседских коров. Фермер предположил, что вокруг Земли тоже простирается особое поле, которое воздействует на соседние тела. Фермер назвал его гравитационным полем, или полем притяжения, которое действует и на яблоки, и на Луну.

Молодой фермер понимал, что движение Луны сбалансировано (ведь она не падает!), значит, сила притяжения Земли должна уравновешиваться центробежной силой.

Фермер разработал специальный метод математического исчисления и сумел найти выражение для центробежного ускорения Луны – оно оказалось равно квадрату скорости Луны, делённому на радиус лунной орбиты.

Эта простенькая формула для центробежной силы, известная сейчас любому школьнику, была получена английским фермером как раз для движения Луны.

Сегодня сказку детям рассказывала королева Никки, а она не стеснялась в выражениях, особенно – в математических. Рассказывая, она набрасывала на специальной пластине формулы:

Фермер приравнял центробежную силу к гравитационной – и у него получилась формула, которая вычисляла притяжение Земли по скорости движения и радиусу орбиты Луны.

Кеплер уже давно установил соотношение между периодом обращения тел и радиусами их орбит. Поэтому фермер взял формулу Кеплера, выразил период обращения через скорость движения по орбите и получил третий кеплеровский закон в таком виде:

Читайте также:  Вишня и остался лишь один

Квадрат скорости орбитального движения спутника падает с ростом радиуса орбиты (математики говорят – обратно пропорционален). То есть, чем больше радиус орбиты спутника, тем медленнее он движется по орбите.

С помощью формулы Кеплера фермер исключил квадрат скоростей из своего уравнения для гравитационной силы.

Никки обратилась к детям:

— Вы знаете третий закон Кеплера и сами легко можете проделать это исключение. У фермера в результате получилось, что притяжение планеты падает с расстоянием как квадрат радиуса орбиты спутника: когда расстояние от планеты вырастает в два раза, сила её притяжения падает в четыре.

Значит, если Луна располагается от центра Земли в 60 раз дальше яблока, то притяжение Луны к Земле должно быть слабее в 60 60 = 3600 раз. Фермер сравнил известное ускорение, с которым двигалась Луна по орбите (0,272 см/сек2) с ускорением падения яблока возле поверхности Земли (981 см/сек2) и с восхищением понял, что они действительно отличаются в 3600 раз!

Английский фермер был поражён красотой и могуществом закона гравитации, который описывал притяжение Солнца и Земли и подчинял себе движение яблока, Луны и всех планет.

Так молодой фермер открыл знаменитый закон всемирного тяготения.

Ещё он понял, что если бросить яблоко с большой скоростью параллельно Земле, то оно облетит вокруг Земли как маленький спутник. Тем самым английский фермер заложил основы будущей космонавтики.

За два года сельской жизни фермер не только основал теорию гравитации и небесную механику, но и разработал новый раздел математики – дифференциальное и интегральное исчисление, а также открыл сокровенную тайну солнечного света, разложив его белый луч на разноцветную радугу.

Молодой фермер открывал одну за другой тайны природы, не думая о публикациях и соперниках, о карьере или инквизиции. Он был беззаботен и увлечён, как мальчик, играющий на берегу океана с красивыми раковинами.

– Что же это за фермер такой, который открывал новые законы один за другим? – спросила удивлённая Галатея.

– Сейчас расскажу о нём подробнее, – Никки хитро улыбнулась. – Его звали Исаак Ньютон, он был сыном фермера и родился в тот год, когда умер Галилей.

Ньютон был нелюдимым, молчаливым мальчиком и в школе учился не очень хорошо, но любил конструировать сложные механизмы, особенно мельницы: водяные, ветряные и даже такие, в которых работали мыши. Но с одной девочкой Ньютон всё-таки подружился. У той было двое хулиганистых братьев, которые ходили в один класс с Ньютоном. После очередной стычки с этими братцами Ньютон решил отомстить и стать им назло самым лучшим учеником класса.

И он добился своей цели!

Благодаря этому в девятнадцать лет Ньютон сумел поступить в колледж в Кембридже и за четыре года обучения стал очень образованным и умным молодым человеком.

В колледже Ньютон увлечённо занимался оптикой, астрономией и математикой, забывая про сон и часто оставляя еду на своей тарелке, поэтому молодой Ньютон был очень худым, а его кошка – очень упитанной.

Студент Ньютон составил себе список из сорока пяти нерешённых проблем в науке и готовился штурмовать их.

Но после получения степени бакалавра Ньютон не стал учёным или преподавателем. Помешала эпидемия чумы, поразившая Лондон. Кембридж попросту закрыли до лучших времен.

23-летнему Ньютону пришлось уехать в деревню, на свою родительскую ферму Вулсторп и стать обычным фермером.

Ферма приносила доход, достаточный для жизни, и оказалась отличным местом для занятий наукой. За два года, проведённых в сельской глуши, очень молодой человек, только что закончивший колледж, совершил революцию в науке.

Открыв закон гравитации, Ньютон и не подумал опубликовать его – молодой Ньютон был слишком нелюдим и слишком мало заботился о славе.

– Тогда он – точно фермер! – решил Андрей.

– После чумы фермер Ньютон вернулся в Кембридж и стал профессором, обучающим студентов. Но и тогда он не подумал опубликовать результаты, полученные им в фермерские годы.

Прошло пятнадцать лет, и в 1682 году в небе появилась яркая комета. Она вызвала живейшие споры среди учёных. Особенно хорошо запомнил год кометы учёный Эдмунд Галлей – ведь его медовый месяц пришелся как раз на этот год. Вскоре Галлей, размышляя о своей «свадебной» комете, пришёл к правильному выводу, что гравитация падает с расстоянием, но не смог вывести из этого закона эллиптичную форму орбит, которую Кеплер предложил для планет и комет.

Но до Галлея дошли слухи, что этими вопросами занимался Ньютон, и он отправился в Кембридж для встречи с ним.

И как же он был потрясён, узнав, что тот уже давным-давно решил эту задачу: вывел закон гравитации и согласовал его с кеплеровскими законами!

В отличие от нелюдимого Ньютона, Галлей был дипломатом. Он сумел уговорить учёного написать книгу о механике небесных тел.

Выпуск книги в те времена всё ещё оставался дорогостоящим делом, и Галлей собирался просить у Королевского научного общества денег на публикацию труда Ньютона.

Но Королевское общество только что выпустило «Историю рыб», которую никто не стал покупать. В результате научное общество осталось без денег.

Галлей был богат и уверен в важности труда Ньютона – и он вложил личные деньги в публикацию книги Ньютона. Королевское общество оказалось настолько бесцеремонным, что предложило Галлею компенсацию в виде пятидесяти экземпляров залежавшейся «Истории рыб»!

В 1687 году трёхтомник «Математические начала натуральной философии» Ньютона увидел свет.

С этой великой книги мировая наука начала новый отсчёт времени. Наступила эпоха математического описания природы. Уравнения пришли в механику и астрономию и превратили их из описательных наук – в точные.

Не только яблоки и планеты, но и кометы подчинились ньютоновской механике.

Ньютон собрал наблюдения о двух дюжинах комет и вычислил орбиту одной из них. Без компьютеров определение орбиты каждой кометы занимало шесть недель расчётов! И нетерпеливый Ньютон сказал Галлею:

– Эдмунд, забирай эти данные и вычисляй остальные орбиты сам!

Галлей был одним из первых астрономов, кто стал применять теорию Ньютона для описания движения небесных тел. Галлей провёл все необходимые расчёты и опубликовал орбиты всех двадцати четырёх комет. При этом он обратил внимание, что орбита кометы, которую он наблюдал вместе со свой молодой женой в 1682 году, очень похожа на орбиты комет, замеченных в 1531 и 1607 годах. Галлей предположил, что кометы 1531, 1607 и 1682 года – не три разные кометы, а одна и та же комета, периодически возвращающаяся к Солнцу. Значит, она должна появиться в следующий раз через 76 лет – в 1758 году.

Предсказание учёного блестяще подтвердилось: комета вернулась в 1758 году, уже после смерти астронома, и была названа кометой Галлея. Её открытие стало триумфом ньютоновской теории тяготения, которая оказалась надёжным инструментом познания мира.

Вот только одну небесную проблему великий Ньютон не решил: он не смог рассчитать движение Луны, на которую действует притяжение не только Земли, но и Солнца.

Между прочим, проблема движения Луны вовсе не была скучной и академической проблемой: она волновала моряков, королей и даже придворных дам.

– Придворные дамы интересовались движением Луны? – удивилась Галатея.

– Да, но об этом вы узнаете из другой истории.

Катятся санки с горы, взлетают ракеты с космодромов, вращаются планеты вокруг Солнца – движение всех этих и миллионов других тел рассчитывается по уравнениям Ньютона, опубликованным им свыше трёхсот лет назад с помощью Галлея.

Ньютон прожил долгую и плодотворную жизнь учёного, был вознаграждён и научной славой, и высокими должностями. Но он всегда считал своими лучшими годами те, когда он был просто молодым фермером и открывал тайны природы беззаботно и увлечённо.

«Я не знаю, чем кажусь миру; мне же самому кажется, что я был только мальчиком, играющим на берегу моря и развлекающимся тем, что время от времени находил более гладкий камешек или более красивую раковину, чем обыкновенно, в то время как великий океан истины лежал передо мною совершенно неразгаданный».

Примечания для любопытных

Кембриджский университет – один из четырёх старейших университетов мира. Возник в 1209 году на основе собрания учёных города Кембриджа. Представляет собой сообщество многих колледжей. Ньютон учился в Тринити-колледже.

Исаак Ньютон (1642–1727) – великий английский физик, математик, астроном и философ. Его считают самым влиятельным учёным за всю историю земной цивилизации.

Эдмунд Галлей (1656–1742) – английский астроном, открывший периодичность кометы Галлея.

Дифференциальное исчисление – раздел математического анализа, где используется и изучается понятие производной, которое характеризует скорость изменения функции. Процесс вычисления производной называется дифференцированием.

Интегральное исчисление – раздел математического анализа, где используется и изучается понятие интеграла функции, который характеризует площадь, лежащую под графиком функции. Процесс нахождения интеграла называется интегрированием.

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Едим и готовим из экологически чистых продуктов
Adblock
detector