¿Quién es Newton?
Tres meses antes de que Newton naciera, su padre murió. Cuando tenía dos años, su madre se volvió a casar. Newton fue criado por su abuela. A la edad de 11 años, Newton regresó con su madre tras la muerte de su marido. Newton fue enviado a una escuela pública desde los 5 años y entró en una escuela secundaria a los 12 años. Newton no fue un niño prodigio cuando era niño. Tiene calificaciones y calificaciones promedio, pero le gusta leer libros que presentan varios métodos simples de fabricación de modelos mecánicos, y se inspira en ellos para fabricar algunos artilugios extraños por sí mismo, como molinos de viento, relojes de madera, linternas plegables, etc. Cerca de la casa del farmacéutico se está construyendo un molino de viento. Después de comprender los principios mecánicos de los molinos de viento, Newton construyó él mismo un pequeño molino de viento. No es el viento el que mueve su molino, sino los animales. Ató el ratón a una cinta de correr con ruedas y luego colocó un maíz delante de la rueda, justo fuera del alcance del ratón. El ratón quiere comerse el maíz, por eso sigue corriendo, por eso la rueda sigue girando. También hizo un pequeño reloj de agua. Todas las mañanas, el pequeño reloj de agua automáticamente le goteaba agua en la cara para instarlo a levantarse.
Más tarde, debido a la presión de la vida, su madre le pidió a Newton que abandonara la escuela y trabajara en casa. Pero Newton no tenía ningún interés en la agricultura, por lo que enterró un libro cada vez que pudo. Cada vez que su madre le decía que fuera al mercado con los sirvientes y se familiarizara con el negocio, él les imploraba que fueran de compras solo mientras él se escondía detrás de un árbol y leía. Una vez, el tío de Newton empezó a sospechar y lo siguió hasta la ciudad de Shangshui. Encontró a su sobrino tirado en el césped, absorto en un problema de matemáticas. El espíritu estudioso de Newton conmovió a su tío, por lo que convenció a su madre para que permitiera que Newton regresara a la escuela. Newton regresó a la escuela y se alimentó de los libros. Escribió un poema titulado "Tres Coronas", expresando su voluntad de soportar el dolor para realizar su ideal de dedicarse a la ciencia:
La corona secular, la desprecio como el polvo bajo mis pies, ella es Pesado, y lo mejor de todo nada más que vacío; pero ahora saludo con alegría la corona de espinas. Aunque duele, el sabor es principalmente dulce. Vi la corona de gloria delante de mí. Está lleno de felicidad y eternidad.
El joven Newton ingresó en la Universidad de Cambridge a los 19 años y se convirtió en estudiante con tarifa reducida en el Trinity College. Pagó su matrícula haciendo tareas domésticas en la universidad. Aquí, Newton comenzó a estar expuesto a una gran cantidad de trabajos de ciencias naturales y, a menudo, asistió a varias conferencias impartidas por la universidad, incluidas geografía, física, astronomía y matemáticas. ¿El primer profesor de Newton, Isaac? Barrow era un erudito. Este erudito tenía una visión única y reconoció que Newton tenía una observación profunda y una comprensión aguda. Así que le enseñó a Newton todos sus conocimientos matemáticos, incluido el método de calcular el área de figuras curvas, lo que llevó a Newton al campo de investigación de las ciencias naturales modernas.
Más tarde Newton recordó: "El Dr. Barrow impartía cursos de cinemática en ese momento. Quizás fueron estos cursos los que me impulsaron a estudiar este problema".
En ese momento, Newton se basó en mucho en Aprenda usted mismo las matemáticas. Estudió los "Elementos" de Euclides, la "Geometría" de Descartes, la "Aritmética infinita" de Wallis, las Conferencias de matemáticas de Barrow y las obras de muchos matemáticos. Entre ellos, la "Geometría" de Descartes y la "Aritmética infinita" de Wallis tuvieron un impacto decisivo en Newton, llevando a Newton a la vanguardia de las matemáticas en ese momento: geometría analítica y cálculo. En 1664, Newton fue elegido asistente de Barrow. Al año siguiente, el Consejo de la Universidad de Cambridge aprobó la decisión de otorgarle a Newton una licenciatura.
Justo cuando Newton se estaba preparando para permanecer en la escuela para continuar sus estudios, una grave plaga arrasó el Reino Unido como resultado de lo cual la Universidad de Cambridge cerró, y Newton dejó la escuela y regresó a casa. El ambiente tranquilo de su ciudad natal permitió que sus pensamientos extendieran sus alas, utilizando el universo entero como barrera. Este corto período de tiempo se convirtió en la edad de oro de la carrera científica de Newton. Sus tres principales logros: el cálculo, la gravedad y el análisis óptico fueron concebidos y formados durante este tiempo. Se puede decir que Newton en este momento había comenzado a trazar el modelo para la mayoría de las creaciones científicas de su vida.
Poco después de la extraña Pascua del año de Newton, Newton regresó a la Universidad de Cambridge y fue elegido miembro del Comité Junior College del Trinity College en junio + octubre de 5438. Recibió su maestría al año siguiente y se convirtió en Senior College. Comité Universitario. En 1669, Barrow renunció a su cátedra para ayudar a Newton, y Newton, de 26 años, fue ascendido a profesor de matemáticas. La dimisión de Barrow sigue siendo un hecho en la historia de la ciencia.
Newton no era bueno enseñando. Enseñó el cálculo recién descubierto, pero los estudiantes no pudieron aceptarlo. Pero su capacidad para resolver problemas va mucho más allá de la de la gente corriente. Cuando aún era estudiante, Newton descubrió una manera de calcular el infinito. Usó este método secreto para calcular el área de una hipérbola de hasta 250 dígitos. Una vez compró un prisma a un precio elevado como herramienta de investigación científica y lo utilizó para probar la descomposición de la luz blanca en luz de colores. Al principio no quiso publicar sus observaciones. Sus descubrimientos los hizo sólo como un pasatiempo personal, para entretenerse en una investigación silenciosa. Vaga solo en el súper mundo que creó. Más tarde, bajo la persuasión de su amigo Halley, aceptó a regañadientes publicar su manuscrito, y salió a la luz la obra maestra que hizo época "Principios matemáticos de la filosofía natural".
Como profesor universitario, Newton solía estar demasiado ocupado y descuidado. A menudo entraba a la cafetería de la universidad sin corbata, ligas ni pantalones. Una vez, cuando le propuso matrimonio a una chica, volvió a perder la cabeza y solo recordó el teorema del binomio infinito. Agarró el dedo de la niña, lo confundió con un tubo y lo metió a la fuerza en el tubo, lo que provocó que la niña gritara y se alejara de él. Newton nunca se casó.
Newton hizo grandes descubrimientos en la historia de la ciencia al tomarse su tiempo para observar las pequeñas cosas de la vida diaria. Era descuidado y hacía muchas bromas. Una vez estaba leyendo un libro y hirviendo huevos. Cuando abrió la olla y quiso comerse los huevos, encontró un reloj de bolsillo en la olla. En otra ocasión invitó a cenar a un amigo. Cuando la comida estuvo lista, Newton de repente pensó en una pregunta y entró solo en la trastienda. El amigo lo esperó mucho tiempo, pero aún no lo vio salir, así que se comió el pollo entero él solo y dejó los huesos del pollo en el plato sin despedirse. Newton recordó y salió a buscar los huesos en el plato. Pensó que se los había comido, así que regresó a la trastienda para seguir trabajando en su problema.
Grandes logros Entre todas las aportaciones científicas de Newton, los logros matemáticos ocupan un lugar destacado. El primer logro creativo en su carrera matemática fue el descubrimiento del teorema del binomio. Según recuerda el propio Newton, fue durante el invierno de 1664 y 1665 cuando descubrió esta verdad cuando estudiaba la "Aritmética infinita" del Dr. Wallis y trataba de modificar su serie para encontrar el área de un círculo.
El establecimiento del cálculo es el logro matemático más destacado de Newton. Newton creó esta teoría matemática que está directamente relacionada con conceptos físicos para resolver el problema del movimiento. Newton lo llamó "conteo de flujo". Algunos de los problemas específicos que maneja, como problemas de tangentes, problemas de cuadratura, problemas de velocidad instantánea y problemas de funciones máximas y mínimas, se han estudiado antes que Newton. Pero Newton superó a sus predecesores. Desde una perspectiva superior, integró los esfuerzos dispersos en el pasado y unificó las diversas técnicas para resolver problemas infinitesimales desde la antigua Grecia en dos algoritmos comunes: diferencial e integral, y estableció la relación recíproca entre estas dos operaciones. Esto completó el paso más crítico. en la invención del cálculo, proporcionó la herramienta más eficaz para el desarrollo de la ciencia moderna y abrió una nueva era de las matemáticas.
En 1999, las notas de clase de álgebra de Newton fueron compiladas y publicadas como "Aritmética general". Discutió principalmente los conceptos básicos del álgebra y su aplicación en la resolución de diversos problemas. Este libro establece los conceptos y operaciones básicos del álgebra, utiliza una gran cantidad de ejemplos para ilustrar cómo transformar varios problemas en ecuaciones algebraicas y lleva a cabo discusiones en profundidad sobre las raíces y propiedades de las ecuaciones, logrando así resultados fructíferos en la teoría de ecuaciones. . Por ejemplo, trazó la relación entre las raíces de una ecuación y su discriminante, y señaló que los coeficientes de la ecuación se pueden usar para determinar la suma de potencias de las raíces de la ecuación, es decir, la fórmula de suma de potencias de Newton.
Newton contribuyó tanto a la geometría analítica como a la geometría sintética. En "Geometría analítica" publicada en 1736, introdujo el centro de curvatura, dio el concepto de círculo cerrado (o círculo curvo) y propuso la fórmula de curvatura y el método de cálculo de la curvatura de las curvas. Resumió muchos de los resultados de su investigación en una monografía "Conteo de curvas cúbicas", publicada en 1704. Además, su trabajo matemático involucra análisis numérico, teoría de la probabilidad, teoría elemental de números y otros campos.
Newton es el precursor natural de la teoría mecánica clásica. Resumió sistemáticamente los trabajos de Galileo, Kepler y Huygens y obtuvo la famosa ley de la gravitación universal y las tres leyes del movimiento de Newton.
El descubrimiento de Newton de la ley de la gravitación universal fue su logro más brillante en el campo de las ciencias naturales. Era durante las vacaciones y Newton iba a menudo a la casa de su madre y se sentaba un rato en el jardín. Una vez, como había sucedido muchas veces antes, una manzana cayó del árbol.
La caída accidental de una manzana fue un punto de inflexión en la historia del pensamiento humano. Abrió la mente del hombre sentado en el jardín y le hizo reflexionar: ¿Cuál es la razón por la que casi todos los objetos son atraídos hacia el centro de la tierra? ? reflexionó Newton. Finalmente, descubrió la gravedad, que tuvo una importancia trascendental para la humanidad. Creía que el sol atrae a los planetas, los planetas atraen a los planetas y que todos los objetos en la Tierra son fuerzas de la misma naturaleza. También utilizó el cálculo para demostrar que la fuerza del Sol sobre los planetas según la ley de Kepler es atractiva, y demostró que cualquier partícula que se mueva en una curva, si su radio apunta a un punto estacionario o se mueve en línea recta con velocidad uniforme, lo hará. ser afectado por la fuerza que apunta a ese punto. La influencia de la fuerza centrípeta. Si el cuadrado del período orbital es proporcional al cubo del radio, entonces la fuerza centrípeta es el cuadrado del radio. Newton también demostró la existencia de gravedad entre dos objetos cualesquiera a través de una gran cantidad de experimentos y concluyó la ley de la gravitación universal:
(m1 y m2 son las masas de los dos objetos, r es la distancia entre distancia entre los dos objetos). Al mismo tiempo, científicos como Ryan, Halley y Hooke estaban explorando los misterios del movimiento celeste, entre los cuales Hooke era más destacado. Conocía desde hacía mucho tiempo la ley de la gravedad del cuadrado inverso, pero carecía del talento matemático de Newton y no pudo obtener una expresión cuantitativa.
Las tres leyes del movimiento de Newton son la base teórica de la mecánica clásica. Estas leyes se resumen en base a una gran cantidad de experimentos y son la base teórica básica para resolver problemas de movimiento mecánico.
En 1998, Newton publicó su obra maestra "Principios matemáticos de la filosofía natural", una obra clásica de la mecánica. En este libro, Newton partió de los conceptos básicos de la mecánica (masa, momento, inercia, fuerza) y de las leyes básicas (las tres leyes del movimiento), y utilizó la afilada herramienta matemática que inventó, el cálculo, para establecer un clásico completo y riguroso. El sistema de mecánica unifica la mecánica de los cuerpos celestes y la mecánica de los objetos terrestres, logrando la primera gran síntesis en la historia de la física.
Newton también logró grandes logros en óptica. Utilizó un prisma para comprobar la descomposición de la luz blanca en luz de color y descubrió por primera vez la composición de la luz blanca. Analizó con precisión el índice de refracción de varios colores de luz y explicó la naturaleza de los fenómenos de dispersión. Señaló que debido al diferente índice de refracción y reflectividad de la luz de diferentes colores, se producen las diferencias de color de los objetos, revelando así el misterio del color. Newton también propuso la "teoría de las partículas" de la luz, creyendo que la luz está formada por partículas y toma el camino rectilíneo más rápido. Su "teoría de las partículas" y la "teoría de las ondas" de Huygens formaron más tarde dos teorías básicas sobre la luz. Además, también fabricó la rueda cromática de Newton, el telescopio reflector y otros instrumentos ópticos.
Los campos de investigación de Newton fueron muy amplios y logró importantes logros en casi todos los campos científicos que tocó. Estudió termometría, observó las temperaturas fijas a las que el agua hervía o solidificaba, estudió el enfriamiento de objetos sobrecalentados y otros temas que eran sólo inferiores a sus principales logros.
A medida que la reputación científica de Newton aumentó en sus últimos años, su estatus político también mejoró. En 1689 fue elegido representante universitario en la Asamblea Nacional. Como miembro del Parlamento, Newton comenzó gradualmente a distanciarse de la ciencia que tanto éxito le había proporcionado. De vez en cuando expresa su disgusto por el campo que representa. Al mismo tiempo, pasó mucho tiempo discutiendo con famosos científicos contemporáneos como Hooke y Leibniz sobre la prioridad de la ciencia.
Newton vivió una vida brillante en Londres en sus últimos años. En 1705, la reina Ana lo nombró par. Newton era extremadamente rico en esa época y en general se le consideraba el mayor científico vivo. Se desempeñó como presidente de la Royal Society. Durante sus veinticuatro años en el poder, gobernó la sociedad con mano de hierro. Nadie puede ser elegido sin su consentimiento.
En sus últimos años, Newton comenzó a dedicarse a la investigación teológica. Negó el papel rector de la filosofía, creía devotamente en Dios y se dedicó a escribir obras teológicas. Cuando se encontró con el inexplicable movimiento de los cuerpos celestes, propuso la falacia de que "Dios es la primera fuerza impulsora". "Alá gobierna sobre todas las cosas y nosotros somos sus siervos, por eso le tememos", dijo.
20 de marzo de 2008 ¿El gran Isaac? Newton murió. Como muchos otros ingleses distinguidos, está enterrado en la Abadía de Westminster. Su lápida está grabada con:
Que la gente se alegre de que alguna vez haya existido en el mundo una gloria humana tan grande.