Яблоко упавшее на исаака ньютона

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».

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.

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».

Читайте также:  Яблоко морковь салат с йогуртом

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

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.

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.

Читайте также:  Функция сетчатки в глазном яблоке

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

Дело о яблоке Ньютона

Слушается дело о яблоке Ньютона,
директора Монетного двора, алхимика, философа и геометра, эсквайра

«Хорошо было за городом! Стояло лето, рожь уже пожелтела, овсы зеленели, сено было сметано в стога; по зелёному лугу расхаживал длинноногий аист и болтал по-египетски — он выучился этому языку от матери». Примерно с таким же настроением один из мемуаристов XVIII века начинает свой рассказ о беседе с Ньютоном, в ходе которой автор знаменитых «Математических начал натуральной философии» и трактата «Оптика» поведал ему о том, что подтолкнуло его к открытию закона всемирного тяготения.

Итак, 15 апреля 1725 года, Лондон, жара. «Мы с сэром Исааком сидели в тени раскидистых яблонь и пили послеобеденный чай. И тут он заметил между прочим, что в такой же обстановке ему впервые пришла в голову мысль о тяготении. Она была вызвана падением яблока, которое сорвалось с ветки, когда он сидел, погрузившись в думы». Так писал в своих мемуарах друг Ньютона Уильям Стекли.*

Примерно в это же время в Англии высадился изгнанный из своего отечества подрывной элемент Вольтер (имя-отчество отсутствует); в то время он уже слыл первым драматургом Франции.** Здесь, на Британских островах, где царили Локк, Ньютон, Болингброк, Вольтер впервые почувствовал в себе призвание мыслителя. Сравнивая то, что он увидел, с тем, что он оставил на континенте, великий француз не уставал поражаться атмосфере свободомыслия и духовной свободы.

Где царит свобода, там процветают науки. Ньютона он уже не застал, но нашёл его племянницу Катерину Бартон, которую находили красивейшей дамой Лондона, а Ньютон при этом обязательно добавлял: и умнейшей. От неё-то Вольтер и услышал рассказ о яблоке, который уже передавался из уст в уста и начинал превращаться в анекдот. Вернувшись во Францию, Вольтер привёз этот анекдот с собой и сделал его достоянием французской общественности; при этом Вольтер, в силу своего характера, не удержался и добавил, что яблоко не просто упало, а ударило Ньютона по макушке. Позже он усилил этот рассказ, поделившись следующим наблюдением: «В юности я думал, что Ньютон обязан своими успехами собственным заслугам. Ничего подобного: флюксии и всемирное тяготение были бы бесполезны без этой прелестной племянницы».

Эстафету воспоминаний подхватил Джон Кондуит, муж племянницы, зять и ассистент Ньютона. Джон связал ньютоновское озарение со случившейся в Лондоне чумой и тем самым довёл легенду о яблоке до высшей степени правдоподобия: «В 1666 году Ньютон был вынужден на некоторое время вернуться из Кембриджа в своё родовое поместье Вулсторп, так как в Лондоне была эпидемия чумы. Когда он однажды отдыхал в саду, ему, при виде падающего яблока, пришла в голову мысль, что сила тяжести не ограничена поверхностью Земли, а простирается гораздо дальше и, может быть, простирается до Луны — чем, спрашивается, Луна хуже яблока?»

Таким образом, показания свидетелей расходятся, версии разрастаются, и окончательный вердикт остаётся за будущими поколениями.

Наиболее правдоподобной представляется версия известного советского и российского математика Владимира Игоревича Арнольда, который сказал, что истинным яблоком, упавшим на голову Исаака Ньютона, был несомненно его научный оппонент Роберт Гук.

Мы знаем яблоко раздора, ставшее причиной первой в истории мировой войны, мы знаем, какую цену заплатил Адам за яблоко с древа познания («Ветхий завет») и чем закончился для Геракла его поход за молодильными яблоками («Мифы Древней Греции», двенадцатый подвиг Геракла) и что стало с яблоком Вильгельма Телля (его пронзила стрела).

А что мы знаем о судьбе яблока Ньютона? Ничего. Съедено оно было или сгнило, и что стало с семечками, дали они всходы?** А вот судьбу яблони, его породившей, проследить удалось, и вот как. Преподаватель Йоркского университета мистер Кизинг в ходе журналистского расследования установил, что легендарная яблоня была единственной в садике Ньютона, и в своей статье 1998 года исследователь приводит рисунки с её изображением. Яблоня Ньютона пережила классика современного естествознания почти на сто лет и погибло от удара молнии в 1820 году, но не исчезло бесследно: из его древесины сделали кресло, которое и сейчас хранится в частной коллекции, подобно старому уличному фонарю, треснувшей штопальной игле, стойкому оловянному солдатику и другим персонажам сказок Андерсена.

* Для любителей точности: William Stukeley.

** А он теперь больше известен как автор написанных им на склоне лет «Философских повестей», которые он сам считал светской забавой — ирония судьбы!

*** Есть сведения (пока, впрочем, недостаточно подтверждённые), что одно семечко всё-таки проросло и дало многочисленное потомство; в доказательство приводится фотография правнучки яблони Ньютона, которая растёт в Ботаническом саду в Кембридже и тоже плодоносит.

Источник

Все дело в яблоках: Как знаменитый фрукт совершил настоящую революцию

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

Читайте также:  Вишня гамильтон цвет дсп

700 newton

Woolsthorpe Manor

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.

Newtons Apfelbaum

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.

newton 1

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.

voltaire

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».

newton 2

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?

newton 3

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.

Apple tree Woolsthorpe Manor

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.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Источник

Яблоко и Ньютон: закон всемирного тяготения и легенда о календарях 🕔 1 мин.

tvs9mbN

Яблоко не падало на голову Исаака Ньютона, но оно упало рядом…

Одной из самых популярных легенд о великих людях является легенда об упавшем на голову Ньютона яблоке. Милая, наивная и детская история объясняет прозрение, после которого гений открыл, почему предметы падают на землю…

У великого английского поэта Байрона есть такие строки:

Случилось яблоку, упавши, прервать
Глубокие Ньютона размышленья,
И говорят, не стану отвечать
За мудрецов догадки и ученья,
Нашел он этим способ доказать
Весьма наглядно силу притяженья.
С паденьем, стало быть, и с яблоком лишь он
Был в силах справиться с адамовых времен.

Практически всем известна история о том, как Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения. Однако она не совсем соответствует действительности. Яблоко на макушку ученому не падало. Но справедливости ради следует отметить, что яблоко, действительно, помогло Ньютону сделать открытие. Современник Ньютона Стекелей писал: «После обеда погода была жаркая; мы перешли в сад и пили чай под тенью нескольких яблонь; были только мы вдвоем. Между прочим, сэр Исаак сказал мне, что точно в такой обстановке он находился, когда впервые ему пришла в голову мысль о тяготении. Она была вызвана падением яблока, когда он сидел, погрузившись в думы. «Почему яблоко всегда падает отвесно, — подумал он про себя, — почему не в сторону, а всегда к центру Земли? Должна существовать притягательная сила в материи, сосредоточенная в центре Земли. Если материя тянет другую материю, то должна существовать пропорциональность ее количеству. Поэтому яблоко притягивает Землю также, как Земля — яблоко. Должна, следовательно, существовать сила, подобная той, которую мы называем тяжестью, простирающаяся во вселенной».

Это свидетельство Стекелея мало кому известно, зато всем известна история про то, как яблоко упало на голову Ньютону. «Благодарить» за это мы должны Вольтера, слыхавшего об этом случае от племянницы Ньютона. Что любопытно, предприимчивые наследники Ньютона стали показывать экскурсантам яблоню, якобы послужившую причиной открытия законов всемирного тяготения.

mzpG0tO

И еще об одной легенде, связанной с Исааком Ньютоном. Рассказывают, будто он родился точно в день смерти Галилео Галилея, а тот якобы, в свою очередь, родился в день смерти одного из титанов Возрождения Микеланджело Буонарроти. Увы, это не более чем миф, который развенчивает в своей книге «Энциклопедия всеобщих заблуждений» Людвиг Соучек: «К сожалению, это утверждение, встречающееся почти во всех жизнеописаниях указанных трех гигантов, не верно. Дата рождения каждого из них указана согласно разным календарям! Галилео родился 15 февраля 1564 года, Микеланджело умер 18 февраля того же года, но — только если использовать флорентийский календарь, в котором год начинался не 1 января, а 25 марта, в праздник зачатия Девы Марии. По этому календарю год 1564 „перелез“ на следующий, согласно григорианскому календарю на целых три месяца. Получается, что Микеланджело умер 18 февраля, но 1565 года!

Галилео Галилей умер в изгнании в Арсетри 8 января 1642 года, снова по григорианскому календарю. Ньютон родился 25 декабря 1642 года — то есть ни день ни месяц не совпадают, но хоть год… Однако год указан по юлианскому календарю, который еще применялся в те времена в Англии, а если пересчитать даты его рождения по григорианскому календарю, то получим 5 января 1643 года. Жаль, жаль…».

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

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