Исаак Ньютон


Коперник доказал, что планеты — в том числе и Земля — обращаются вокруг Солнца; Кеплер открыл законы, по которым совершается обращение планет; Галилей своими наблюдениями подтвердил правильность учения Коперника. Но оставалось еще неизвестным, какая причина заставляет планеты обращаться вокруг Солнца, не падая на него и не улетая в сторону; какая сила заставляет отделившиеся от поверхности Земли предметы (например, брошенный камень или ружейную пулю) падать обратно на Землю, а не улетать в пространство.

Все это стало известно лишь спустя полтора столетия после выхода трудов Коперника, когда уже давно не было в живых ни Кеплера, ни Галилея.

В конце XVII в. гениальный английский ученый Исаак Ньютон открыл и обосновал закон всемирного тяготения, объяснивший все эти явления. Развивавшийся в ряде стран, в особенности в Голландии и Англии, капитализм предъявлял все большие требования к технике и точным наукам. Система Коперника была признана многими передовыми учеными. И церковь, при всей своей вражде к передовой науке, вынуждена была ослабить борьбу против нее. Поэтому Ньютону не пришлось разделить трагической судьбы Бруно, Галилея и Кеплера.

Исаак Ньютон. (Репродукция с картины И. М. Гурвича.)
Исаак Ньютон. (Репродукция с картины И. М. Гурвича.)

Ньютон родился в 1643 г. в одном из провинциальных английских городов — Вулсторпе. В детстве он не испытывал склонности к науке, но в юности у него обнаружились исключительные математи-ческие способности. В 1661—1665 гг. Ньютон учился в Кембриджском университете— одном из лучших университетов Англии. В 1669 г. он был уже профессором математики этого университета. В 1696 г. он переехал в Лондон, в котором жил до самой смерти. Скончался Ньютон н 1727 г. на 85-м году жизни, будучи всемирно известным ученым.

Ньютон обогатил своими открытиями все основные области точных наук — математику и механику, физику и астрономию. И прежде астрономия не могла развиваться без помощи математики, но теперь развитие астрономии наряду с развитием физики и техники предъявляло повышенные требования к математике.

Ньютон почти одновременно с немецким ученым Лейбницем создал важнейшие разделы высшей математики — дифференциальное и интегральное исчисления.

Он внес важнейший вклад в физику: открыл сложный состав белого цвета. Оказалось, что белый солнечный луч представляет собой «смесь» многих цветов. Ньютон доказал, что при помощи призмы белый цвет можно разложить на составляющие его цвета или вновь собрать их в белый цвет. Это открытие впоследствии легло в основу спектрального анализа, который со второй половины XIX в. оказал неоценимые услуги астрономии: с его помощью оказалось возможным узнать химический состав и физическую природу далеких небесных тел.

Ньютон построил отражательный телескоп, или рефлектор, в котором, в отличие от трубы Галилея, лучи света от наблюдаемого предмета собираются при помощи зеркала, а не линзы. Вообще Ньютон очень много сделал для развития оптики — важнейшего отдела физики, занимающегося изучением световых явлений.

Но самым замечательным из всех открытий Ньютона было открытие закона всемирного тяготения, управляющего движением небесных тел.

Ньютон упорно размышлял над вопросами: почему Луна, обращаясь по своей орбите вокруг Земли, не падает на нее и не улетает в сторону? Почему в то же время «земные предметы», отделившись от Земли, неизбежно снова на нее падают?

Ньютон пришел к выводу, что между всеми телами существует взаимное притяжение (которое он назвал «тяготением»), что сила этого притяжения зависит от масс притягивающихся тел и расстояния между ними. Эта зависимость определяется следующим образом: сила притяжения (тяготения) прямо пропорциональна массам притягивающихся тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Тогда сразу стало понятно, что Луну на ее орбите удерживает сила земного притяжения, а планеты, в том числе и Землю, на их орбитах удерживает сила солнечного притяжения. И всегда тяготение действует именно так, как доказал Ньютон: в зависимости от масс тел и расстояния между ними.

Во времена Ньютона еще не было возможности проверить, действует ли этот закон далеко за пределами солнечной системы, в мире звезд. Значительно позже, когда были открыты двойные звезды — звездные «пары», в которых одна является «главной» звездой, а другая ее «спутником», удалось установить, что и здесь, в звездном мире, также действует закон Ньютона. Выяснилось, что закон тяготения действует не только в солнечной системе, но и в отдаленнейших глубинах Вселенной. Вот поэтому его и назвали законом всемирного тяготения.

Открытие закона всемирного тяготения дало возможность решить такие задачи, которые раньше считались неразрешимыми. С помощью вычислений, основанных на применении закона тяготения, ученые определили массы Солнца, Луны, Земли, планет солнечной системы и их спутников. Было доказано, что Земля не является правильным шаром, а имеет «полярное сжатие», т. е. сплюснута у полюсов, что и было подтверждено измерениями Земли.

После великого открытия Коперника и трудов Галилея и Кеплера открытие закона всемирного тяготения, сделанное Ньютоном, было новой замечательной победой науки.