Биография Исаака Ньютона и Блеза Паскаля

                                                ВВЕДЕНИЕ

           Тема моего реферата жизнь и творчество двух гениев своего и нынешнего времени Исаака Ньютона и Блеза Паскаля.

           С самого детства человек начинает подражать и сравнивать себя со своим кумиром – человеком, которого он считает идеалом, лучшим среди всех остальных. Этим человеком может быть отец, мать, учитель, герой рассказа и т.д. Для меня, в моих глазах, этим человеком являлись люди, отличительной чертой которых являлся ум. Это выдающиеся ученые, лауреаты Нобелевской премии. Одним словом – это люди, которые не боялись упреков мира сего и вопреки всему доказывали, открывали, изучали неизведанное.

          Они не погнушались ни перед  чем, доказывая свою правоту,  и этим заслуживали уважение, а самое главное мирового признания.  Чего стоят такие имена, как  Чарльз Дарвин, Альберт Эйнштейн, Нильс Бор.

          Переходя к теме отмечу, что  обеих этих ученых Исаака Ньютона  и Блеза Паскаля отличает непростая  судьба. Один не дожил до сорока, другой имея не очень хорошее здоровье сумел прожить до преклонных лет, но оба они сумели оставить большой след в истории. А это что-то значит.

          Актуальность моей темы заключается,  во первых: в том, что эти  ученые идеальный пример, эталон  для каждого. Во вторых: исторический  опыт доказал, как писал Анри  Бергсон «..что технологическое  развитие общества не обеспечивает  нравственного совершенства живущих в нем людей.», тем самым можно утверждать, что каждому из нас стоило бы развивать свою духовную культуру, а на чем учиться если не на произведениях этих людей.  
 
 
 

                  1. ЖИЗНЬ И ТВОРЧЕСТВО ИСААКА НЬЮТОНА    

                                               1.1  БИОГРАФИЯ     

           Исаа́к Ньюто́н (англ. Sir Isaac Newton, 4 января 1643 — 31 марта 1727 по григорианскому календарю) — английский физик, математик и астроном, один из создателей классической физики. Автор фундаментального труда «Математические начала натуральной философии», в котором он изложил закон всемирного тяготения и три закона механики, ставшие основой классической механики. Разработал дифференциальное и интегральное исчисление, теорию цвета и многие другие математические и физические теории.

       Исаак Ньютон, сын мелкого, но зажиточного  фермера, родился в деревне Вулсторп (англ. Woolsthorpe, графство Линкольншир), в год смерти Галилея и в канун гражданской войны.[5] Отец Ньютона не дожил до рождения сына. Мальчик родился преждевременно, был болезненным, поэтому его долго не решались крестить. И всё же он выжил, был крещён (1 января), и назван Исааком в честь покойного отца. Факт рождения под Рождество Ньютон считал особым знаком судьбы. Несмотря на слабое здоровье в младенчестве, он прожил 84 года.

       В 1655 году Ньютона отдали учиться в расположенную неподалёку школу в Грэнтеме, где он жил в доме аптекаря Кларка. Вскоре мальчик показал незаурядные способности, однако в 1659 году мать Анна вернула его в поместье и попыталась возложить на 16-летнего сына часть дел по управлению хозяйством. Попытка не имела успеха — Исаак предпочитал всем другим занятиям чтение книг и конструирование различных механизмов. В это время к Анне обратился школьный учитель Ньютона Стокс и начал уговаривать её продолжить обучение необычайно одарённого сына; к этой просьбе присоединились дядя Уильям и знакомый Исаака (родственник аптекаря Кларка) Хэмфри Бабингтон, член Кембриджского Тринити-колледжа. Объединёнными усилиями они, в конце концов, добились своего. В 1661 году Ньютон успешно окончил школу и отправился продолжить образование в Кембриджский университет.

       В июне 1661 года 18-летний Ньютон приехал в Кембридж. Согласно уставу, ему устроили экзамен на знание латинского языка, после чего сообщили, что он принят в Тринити-колледж (Колледж святой Троицы) Кембриджского университета. С этим учебным заведением связаны более 30 лет жизни Ньютона.

       Несмотря  на открытия Галилея, естествознание и философию в Кембридже по-прежнему преподавали по Аристотелю. Однако в сохранившихся тетрадях Ньютона уже упоминаются Галилей, Коперник, картезианство, Кеплер и атомистическая теория Гассенди. Судя по этим тетрадям, он продолжал мастерить (в основном, научные инструменты), увлечённо занимался оптикой, астрономией, математикой, фонетикой, теорией музыки. Согласно воспоминаниям соседа по комнате, Ньютон беззаветно предавался учению, забывая про еду и сон; вероятно, несмотря на все трудности, это был именно тот образ жизни, которого он сам желал.[5]

       В 1664 году Ньютон начал самостоятельную научную деятельность и составил масштабный список (из 45 пунктов) нерешённых проблем в природе и человеческой жизни (Questiones quaedam philosophicae). В дальнейшем подобные списки не раз появляются в его рабочих тетрадях. В марте этого же года на недавно основанной (1663) кафедре математики колледжа начались лекции нового преподавателя, 34-летнего Исаака Барроу, крупного математика, будущего друга и учителя Ньютона. Интерес Ньютона к математике резко возрос. Он сделал первое значительное математическое открытие: биномиальное разложение для произвольного рационального показателя (включая отрицательные), а через неё пришел к своему главному математическому методу — разложению функции в бесконечный ряд.[5] Наконец, в самом конце года Ньютон стал бакалавром.

       Научной опорой и вдохновителями творчества Ньютона в наибольшей степени  были физики: Галилей, Декарт и Кеплер. Ньютон завершил их труды, объединив в универсальную систему мира. Меньшее, но существенное влияние оказали другие математики и физики: Евклид, Ферма, Гюйгенс, Валлис и его непосредственный учитель Барроу. В студенческой записной книжке Ньютона есть программная фраза:

       В философии не может быть государя, кроме истины… Мы должны поставить  памятники из золота Кеплеру, Галилею, Декарту и на каждом написать: «Платон — друг, Аристотель — друг, но главный друг — истина»[5]

                                1.2 МЕХАНИКА НЬЮТОНА

       Вершиной  научного творчества И. Ньютона является его бессмертный труд “Математические  начала натуральной философии”, впервые  опубликованный в 1687 году. В нем он обобщил результаты, полученные его предшественниками и свои собственные исследования и создал впервые единую стройную систему земной и небесной механики, которая легла в основу всей классической физики. Здесь Ньютон дал определения исходных понятий – количества материи, эквивалентного массе, плотности; количества движения, эквивалентного импульсу, и различных видов силы. Формулируя понятие количества материи, он исходил из представления о том, что атомы состоят из некой единой первичной материи; плотность понимал как степень заполнения единицы объема тела первичной материей. В этой работе изложено учение Ньютона о всемирном тяготении, на основе которого он разработал теорию движения планет, спутников и комет, образующих солнечную систему. Опираясь на этот закон, он объяснил явление приливов и сжатие Юпитера.[6]

       Концепция Ньютона явилась основой для  многих технических достижений в  течение длительного времени. На ее фундаменте сформировались многие методы научных исследований в различных  областях естествознания.

                        1.3 ЗАКОНЫ ДВИЖЕНИЯ НЬЮТОНА

       Если  кинематика изучает движение геометрического  тела, который не обладает никакими свойствами материального тела, кроме  свойства занимать определенное место  в пространстве и изменять это  положение с течением времени, то динамика изучает движение реальных тел под действием приложенных  к ним сил.[4] Установленные Ньютоном три закона механики лежат в основе динамики и составляют основной раздел классической механики.

       Непосредственно их можно применять к простейшему  случаю движения, когда движущееся тело рассматривается как материальная точка, т.е. когда размер и форма  тела не учитывается и когда движение тела рассматривается как движение точки, обладающей массой. В кипятке  для описания движения точки можно  выбрать любую систему координат, относительно которой определяются характеризующие это движение величины. За тело отсчета может быть принято  любое тело, движущееся относительно других тел. В динамике имеют дело с инерциальными системами координат, характеризуемыми тем, что относительно них свободная материальная точка  движется с постоянной скоростью.

                       1.3.1 ПЕРВЫЙ ЗАКОН НЬЮТОНА

       Закон инерции впервые был установлен Галилеем для случая горизонтального  движения: когда тело движется по горизонтальной плоскости, то его движение является равномерным и продолжалось бы постоянно, если бы плоскость простиралась в  пространстве без конца. Ньютон дал  более общую формулировку закону инерции как первому закону движения: всякое тело пребывает в состоянии  покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока действующие  на него силы не изменят это состояние.

       В жизни этот закон описывает случай когда, если перестать тянуть или  толкать движущееся тело, то оно  останавливается, а не продолжает двигаться  с постоянной скоростью. Так автомобиль с выключенным двигателем останавливается. По закону Ньютона на катящийся по инерции автомобиль должна действовать  тормозящая сила, которой на практике является сопротивление воздуха  и трение автомобильных шин о  поверхность шоссе. Они-то и сообщают автомобилю отрицательное ускорение  до тех пор, пока он не остановиться.

       Недостатком данной формулировки закона является то, что в ней не содержалось  указания на необходимость отнесения  движения к инерциальной системе  координат. Дело в том, что Ньютон не пользовался понятием инерциальной системы координат, – вместо этого  он вводил понятие абсолютного пространства – однородного и неподвижного, – с которым и связывал некую  абсолютную систему координат, относительно которой и определялась скорость тела. Когда бессодержательность  абсолютного пространства как абсолютной системы отсчета была выявлена, закон  инерции стал формулироваться иначе: относительно инерциальной системы  координат свободное тело сохраняет  состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.[2]

                         1.3.2 ВТОРОЙ ЗАКОН НЬЮТОНА

       В формулировке второго закона Ньютон ввел понятия:

• ускорение  – векторная величина (Ньютон называл его количеством движения и учитывал при формулировании правила параллелограмма скоростей), определяющая быстроту изменения скорости движения тела.
• сила – векторная величина, понимаемая как мера механического воздействия на тело со стороны других тел или полей, в результате воздействия которой  тело приобретает ускорение или изменяет свою форму и размеры.
• масса тела – физическая величина – одна из основных характеристик материи, определяющая ее инерционные и гравитационные свойства.

       Второй  закон механики гласит: сила, действующая  на тело, равна произведению массы  тела на сообщаемое этой силой ускорение. Такова его современная формулировка. Ньютон сформулировал его иначе: изменение количества движения пропорционально  приложенной действующей силе и  происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует, и  обратно пропорционально массе  тела или математически:

       На  опыте этот закон легко подтвердить, если к концу пружины прикрепить тележку и отпустить пружину, то за время t тележка пройдет путь s₁ (рис. 1), затем к той же самой пружине прикрепить  две тележки, т.е. увеличить массу тела в два раза, и отпустить пружину, то за то же время t они пройдут путь s₂, в два раза меньший, чем s₁.

        Этот закон  также справедлив только в инерциальных системах отсчета. Первый закон с  математической точки зрения представляет собой частный случай второго  закона, потому что, если равнодействующие силы равны нулю, то и ускорение  также равно нулю. Однако первый закон Ньютона рассматривается  как самостоятельный закон, т.к. именно он утверждает о существовании инерциальных систем.