Великий английский физик, математик и астроном Исаак Ньютон родился в 1943 году в деревне Вульсторп в семье мелкого фермера. Исаак рос довольно замкнутым ребенком, играм со сверстниками предпочитал чтение книг и изготовление механических моделей.
В 12 лет он начал учиться в Грантемской школе. Среди учеников Исаак выделялся хорошими способностями, и учителя советовали матери Ньютона отправить его в Кембридж. В 19 лет он поступил в Тринити-колледж в Кембридже. Учился Ньютон с большим желанием и быстро стал бакалавром, а затем профессором.
В 1665-1667 годах в Англии разразилась эпидемия чумы, и Ньютон уехал в деревню, где очень напряженно работал. Именно в эти годы он открыл закон всемирного тяготения, изучил явление дисперсии света (разложение белого света на семь цветов).
Когда опасность миновала, ученый возвратился в Кембридж и стал работать на кафедре математики. В то время в Кембридже любили состязаться в умении решать задачи. Ньютон всех побеждал – не только благодаря таланту, но и потому, что умело пользовался созданными им математическими методами, положенными затем в основу высшей математики (дифференциальное и интегральное исчисления). Ньютону было тогда всего 27 лет.
В 1672 году Ньютона, уже известного ученого, избирают членом Лондонского королевского общества. В 1690 году он переезжает в Лондон и наряду с наукой занимается общественно-политической деятельностью.
В 1695 году Ньютон стал смотрителем, а через четыре года директором Монетного двора. На этом поприще он весьма преуспел. Ученый спас Англию от инфляции, отчеканив новые монеты взамен фальшивых на изобретенном им станке.
Открытые Ньютоном законы механики стали основой изучения движения небесных тел и космических аппаратов. Именно Ньютон построил первый маленький зеркальный телескоп.
В начале 18 века Ньютон написал свои важнейшие книги: «Математические начала натуральной философии», где изложены основы классической механики, и «Оптика», посвященная его открытиям в области исследования света. В предисловии к первой книге он написал: «Я много сделал, потому, что стоял на плечах гигантов» (имелись в виду великие физики, и в первую очередь Галилей).
Умер Ньютон в 1727 году, похоронен в Вестминстерском аббатстве. Величие этого человека подчеркнуто в словах, написанных на надгробном памятнике: «Пусть смертные радуются, что существовало такое украшение рода человеческого».
Закон всемирного тяготения Исаака Ньютона
Вершиной науки Ньютона стала его теория тяготения и провозглашение первого действительно универсального закона природы - закона всемирного тяготения.
Предшественники Ньютона считали, что имеются два типа гравитации (тяготения), и это представление устойчиво закрепилось в сознании людей того времени. Все считали, что есть земная гравитация, действующая на несовершенной Земле, и есть гравитация небесная, действующая на совершенных небесах.
Прозрение же Ньютона заключалось в том, что он объединил эти два типа гравитации в своем сознании.
На склоне своих дней Исаак Ньютон рассказал, как это произошло: он гулял по яблоневому саду в поместье своих родителей и вдруг увидел луну в дневном небе. И тут же на его глазах с ветки оторвалось и упало на землю яблоко. Поскольку Ньютон в это самое время работал над законами движения, он уже знал, что яблоко упало под воздействием гравитационного поля Земли. Знал он и о том, что Луна не просто висит в небе, а вращается по орбите вокруг Земли, и, следовательно, на нее воздействует какая-то сила, которая удерживает ее от того, чтобы сорваться с орбиты и улететь в открытый космос. Тут ему и пришло в голову, что, возможно, это одна и та же сила заставляет и яблоко падать на землю, и Луну оставаться на околоземной орбите.
Результаты ньютоновских расчетов теперь называют законом всемирного тяготения Ньютона. Согласно этому закону, два любых тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.
В виде формулы закон всемирного тяготения записывается так:
F = G M1 M2 / R2
Здесь F - сила притяжения тел, М1 и М2 — массы частиц, R — расстояние между ними, G = 6,6742•10–11м3/(с2•кг) — гравитационная постоянная (постоянная всемирного тяготения).