Ісаак Ньютон (Isaac Newton)

Ісаак Ньютон (Isaac Newton) (народився 4 січня 1643 — помер 31 березня 1727) — видатний англійський учений, який заклав основи сучасного природознавства, творець класичної фізики. Сформулював основні закони класичної механіки, відкрив закон всесвітнього тяжіння, дисперсію світла, розвинув корпускулярну теорію світла, розробив (незалежно від Ґ.Лейбніца) диференціальне та інтеґральне числення.

Узагальнивши результати досліджень в області механіки своїх попередників і своїх власних, створив фундаментальну працю “Математичні начала натуральної філософії”, видану у 1687 році. Вона містила основні поняття й аксіоматику класичної механіки, зокрема поняття маса (якому Ньютон надавав великого значення як основному в механічних процесах), кількість руху, сила, прискорення, доцентрова сила і три закони руху (закони Ньютона): закон інерції, закон пропорційності сили прискоренню і закон дії та протидії. Тут же даний його закон всесвітнього тяжіння, виходячи з якого, Ньютон пояснив рух небесних тіл (планет, їх супутників, комет) і створив теорію тяжіння.

Відкриття цього закону знаменувало перехід від кінематичного опису Сонячної системи до динамічного пояснення явищ і остаточно затвердило перемогу вчення Коперніка. Він показав, що з закону всесвітнього тяжіння випливають три закони Кеплера; пояснив особливості руху Місяця, явище прецесії; розвинув теорію форми Земної кулі, відзначивши, що вона повинна бути стиснута на полюсах, теорію припливів і відливів; розглянув проблему створення штучного супутника Землі тощо.
Встановив закон опору й основний закон внутрішнього тертя в рідинах і газах, дав формулу для швидкості поширення хвиль.

Ньютон створив фізичну картину світу, що тривалий час панувала в науці (ньютонівська теорія простору і часу). Простір і час він вважав абсолютним, постулюючи це у своїх “Началах”. З таким розумінням простору і часу тісно пов’язана його ідея дальнодії миттєвої передачі дії від одного тіла до іншого на відстань через порожній простір без допомоги матерії. Ньютонівська теорія дальнодії та його схема світу панували до початку XX ст. Вперше її обмеженість виявили Майкл Фарадей і Джеймс Клерк Максвелл, показавши незастосовність її до електромагнітних явищ, а теорія відносності, що виникла на початку XX ст., остаточно довела обмеженість класичної фізики Ньютона — фізики малих швидкостей і макроскопічних масштабів. Але спеціальна теорія відносності не відкинула зовсім закономірностей, установлених класичною механікою Ньютона, а лише уточнила і доповнила її для випадку руху зі швидкостями, порівнянними зі швидкістю світла у вакуумі. “Нині місце ньютонівської схеми дальнодіючих сил, — писав Альберт Ейнштейн, — зайняла теорія поля, випробували зміни і його закони, але усе, що було створено після Ньютона є подальшим органічним розвитком його ідей і методів”.

Великий внесок зробив Ньютон в оптику. У 1666 р. за допомогою тригранної скляної призми він розклав біле світло на 7 кольорів (у спектр), тим самим довівши його складність (явище дисперсії), відкрив хроматичну аберацію. Намагаючись уникнути аберації в телескопах, у 1668 і 1671 рр. сконструював телескоп — рефлектор оригінальної системи — дзеркальний (відбитий), де замість лінзи використовувалося увігнуте сферичне дзеркало (телескоп Ньютона). Досліджував інтерференцію і дифракцію світла. Вивчаючи колір тонких пластинок, відкрив так звані кільця Ньютона, установив закономірності в їхньому розміщенні, висловив думку про періодичність світлового процесу. Намагався пояснити подвійне променезаломлення і близько підійшов до відкриття явища поляризації. Ньютон вважав світло потоком корпускул — корпускулярна теорія світла (але на різних етапах розглядав можливість існування і хвильових властивостей світла, зокрема в 1675 почав спробу створити компромісну корпускулярно-хвильову теорію світла). Свої оптичні дослідження виклав у “Оптиці” (1704).

За своїм світоглядом Ньютон був стихійним матеріалістом, другим після Р.Декарта великим представником механістичного матеріалізму в природознавстві XVII-XVIII ст. Науковий світогляд, проте, не перешкоджав Ньотону бути релігійною людиною. Фізика була лише третім за значенням захопленням Ньютона після теології й алхімії. Ньютон написав більше творів, присвячених філософії та історії християнства, ніж фізиці.

Наукова творчість Ньютона зіграла винятково важливу роль в історії розвитку фізики. За словами А.Ейнштейна, “Ньютон був першим, хто спробував сформулювати елементарні закони, що визначають часовий хід широкого класу процесів у природі з високим ступенем повноти і точності” і “… зробив своїми працями глибокий і сильний вплив на весь світогляд в цілому”.

Ранні роки

Ісаак Ньютон, син дрібного, але заможного фермера, народився в селі Вулсторп, у рік смерті Галілея й у переддень громадянської війни. Батько Ньютона не дожив до народження сина. Хлопчик народився хворобливим, до терміну, тиждень його життя висіло на волоску (його навіть довго не зважувалися хрестити). І все-таки він вижив, був похрещений (1 січня) і названий Ісааком на честь покійного батька. Факт народження під Різдво Ньютон уважав особливим знаком долі. Незважаючи на слабке здоров’я в дитинстві, він прожив 84 роки.

У дитинстві Ньютон, за відгуками сучасників, був мовчазний, замкнутий і відособлений, любив читати й майструвати технічні іграшки: сонячний і водяний годинник, млин і т.п. Усе життя він почував себе самотнім.

У 1655 році Ньютона віддали вчитися в розташовану неподалік школу в Грентемі, де він жив у будинку аптекаря Кларка. Незабаром хлопчик показав неабиякі здібності, однак в 1659 році мати Ганна повернула його в маєток і спробувала покласти на 16-літнього сина частину справ із управління господарством. Спроба не мала успіху — Ісаак віддавав перевагу всім іншим заняттям читання книг і конструювання різних механізмів. У цей час до Ганни звернувся шкільний учитель Ньютона Стокс і почав умовляти її продовжити навчання надзвичайно обдарованого сина; до цього прохання приєдналися дядько Вільям і грентемський знайомий Ісаака (родич аптекаря Кларка) Гемфрі Бабінгтон, член кембриджського Трініті-Коледжу. Об’єднаними зусиллями вони зрештою добилися свого. В 1661 році Ньютон успішно закінчив школу й відправився продовжувати освіту в храм англійської віри й ученості — Кембриджський університет.

Трініті-Коледж (1661-1664)

У червні 1661 року 17-літній Ньютон приїхав у Кембридж. Згідно зі статутом, йому влаштували іспит на знання латинської мови, після чого повідомили, що він прийнятий у Трініті-Коледж (Коледж святої Трійці) Кембриджського університету. Із цим навчальним закладом зв’язані більш 30 років життя Ньютона.

Ньютона зарахували в розряд студентів-”сайзерів”, з яких не брали плати за навчання (ймовірно, за рекомендацією Бабінгтона). Документальних свідчень і спогадів про цей період його життя збереглося дуже мало. У ці роки остаточно склався характер Ньютона — наукова скрупульозність, прагнення дійти до суті, нетерпимість до обману, наклепу й гноблення, байдужість до публічної слави. У нього як і раніше немає друзів.

У квітні 1664 року Ньютон, здавши іспити, перейшов у вищу студентську категорію “сколерів” (scholars), що дало йому право на стипендію й продовження навчання в коледжі. Незважаючи на відкриття Галілея, природознавство й філософію в Кембриджі як і раніше викладали за Аристотелем. Однак у збережених зошитах Ньютона вже згадуються Галілей, Коперник, картезіанство, Кеплер і атомістична теорія Гассенді. Судячи із цих зошитів, він продовжував майструвати (в основному наукові інструменти), із захопленням займався оптикою, астрономією, математикою, фонетикою, теорією музики. Згідно зі спогадами сусіда по кімнаті, Ньютон беззавітно віддавався навчанню, забуваючи про їжу й сон; імовірно, незважаючи на всі труднощі, це був саме той спосіб життя, якого він сам бажав.

1664 рік у житті Ньютона був багатий і іншими подіями. Ньютон переживає творчий підйом, починає самостійну наукову діяльність і складає масштабний список (із 45 пунктів) невирішених проблем у природі й людського життя (“Запитальник”, лат. Questiones quaedam philosophicae). Надалі подібні списки не раз з’являються в його робочих зошитах. У березні цього ж року на недавно заснованій (1663) кафедрі математики коледжу почалися лекції нового викладача, Ісаака Барроу, великого математика, майбутнього друга й учителя Ньютона. Інтерес Ньютона до математики різко зростає. Він робить перше значне математичне відкриття: біноміальний розклад для довільного раціонального показника (включаючи від’ємні), а через неї приходить до свого головного (надзвичайно потужного й плідного) математичного методу — розкладу функції в нескінченний ряд. Нарешті, у самому кінці року Ньютон стає бакалавром. Науковою опорою й натхненниками творчості Ньютона найбільшою мірою були фізики: Галілей, Декарт і Кеплер. Ньютон завершив їхні праці, об’єднавши в універсальну систему світу. Менше, але істотний вплив виявили інші математики й фізики: Евклід, Ферма, Гюйгенс, Уолліс і його безпосередній учитель Барроу. У студентській записній книжці Ньютона є програмна фраза: “У філософії не може бути государя, крім істини… Ми повинні поставити пам’ятники із золота Кеплеру, Галілею, Декарту й на кожному написати: “Платон — друг, Аристотель — друг, але головний друг — істина”

“Чумні роки” (1665-1667)

У переддень Різдва 1664 року на лондонських будинках стали з’являтися червоні хрести — перші мітки Великої епідемії чуми. До літа смертоносна епідемія значно розширилася. 8 серпня 1665 року заняття в Трініті-Коледжі були припинені й персонал розпущений до закінчення епідемії. Ньютон виїхав додому у Вулсторп, захопивши із собою основні книги, зошити й інструменти.

Це були тяжкі роки для Англії — спустошлива чума (тільки в Лондоні загинула п’ята частина населення), руйнівна війна з Голландією, Велика лондонська пожежа й ін. Але саме в ці роки у віддаленім селі готувався майбутній тріумф англійської науки. Істотну частину своїх наукових відкриттів Ньютон зробив у самоті “чумних років”. Зі збережених заміток видно, що 23-літній Ньютон уже вільно володів базовими методами диференціального й інтегрального числень, включаючи розкладання функцій у ряди й те, що згодом було названо формулою Ньютона-Лейбніца. Провівши ряд дотепних оптичних експериментів, він довів, що білий колір є сумішшю кольорів.

Але найвизначнішим його відкриттям у ці роки став закон всесвітнього тяжіння. Пізніше, в 1686 році, Ньютон писав Галлею:

“В паперах, написаних більше 15 років назад (точно привести дату я не можу, але у всякому разі це було перед початком моєї переписки з Ольденбургом), я виразив зворотню квадтратичну пропорціональність тяжіння планет до Сонця в залежності від відстані і вичислив правильне співвідношення земної ваги і стремління Місяці до центра Землі, хоча і не зовсім точно”

Неточність, згадана Ньютоном, викликана тим, що розміри Землі й величину прискорення вільного падіння Ньютон запозичив з “Механіки” Галілея, де вони наведені зі значною погрішністю. Пізніше Ньютон одержав більш точні дані Пікара й остаточно переконався в істинності своєї теорії. Загальновідома легенда про те, що закон тяжіння Ньютон відкрив, спостерігаючи падіння яблука з гілки дерева. Уперше “яблуко Ньютона” мигцем згадав біограф Ньютона Вільям Ст’юклі, а популярної ця легенда стала завдяки Вольтеру. Інший біограф, Генрі Пембертон, приводить міркування Ньютона (без згадування яблука) більш докладно: “порівнюючи періоди декількох планет і їх відстані до Сонця, він виявив, що… ця сила повинна знижуватися у квадратичній пропорційності зі збільшенням відстані”. Інакше кажучи, Ньютон виявив, що із третього закону Кеплера, що зв’язує періоди обертання планет з відстанню до Сонця, випливає саме “формула зворотних квадратів” для закону тяжіння (у наближенні кругових орбіт). Остаточне формулювання закону тяжіння, який ввійшов в підручники, Ньютон вивів пізніше, після того, як йому стали ясні закони механіки.

Ці відкриття, а також багато з пізніших, були опубліковані на 20-40 років пізніше, ніж були зроблені. Ньютон не гнався за славою. В 1670 році він писав Джону Коллінзу: “Я не бачу нічого бажаного в славі, навіть якби я був здатний заслужити її. Це, можливо, збільшило б число моїх знайомих, але це саме те, чого я найбільше намагаюся уникати”. Свою першу наукову працю (жовтень 1666), що викладала основи аналізу, він не став публікувати; її знайшли лише через 300 років.

Початок наукової популярності (1667-1684)

У березні-червні 1666 року Ньютон відвідав Кембридж. Сміливці, що залишилися в коледжі, як виявилося, не постраждали ні від чуми, ні навіть від популярних тоді протичумних ліків (що включали кору ясена, міцний оцет, спиртні напої й сувору дієту). Однак улітку нова хвиля чуми змусила його знову виїхати додому. Нарешті, на початку 1667 року епідемія відступає, і у квітні Ньютон повертається в Кембридж. 1 жовтня він вибраний членом Трініті-Коледжу, а в 1668 році стає магістром. Йому виділили простору окрему кімнату для житла, призначили непоганий оклад і передали групу студентів, з якими він кілька годин у тиждень сумлінно займався стандартними навчальними предметами. Втім, ні тоді, ні пізніше Ньютон не прославився як викладач, його лекції відвідувалися погано.

Усталивши своє становище, Ньютон здійснив подорож до Лондона, де незадовго до того, в 1660 році, було створено Лондонське королівське товариство — авторитетна організація значних наукових діячів, одна з перших Академій наук. Друкованим органом Королівського товариства був журнал “Філософські праці” (лат. Philosophical Transactions).

В 1669 році в Європі стали з’являтися математичні роботи, що використовують розклад у нескінченні ряди. Хоча за глибиною ці відкриття не йшли ні в яке порівняння з ньютонівськими, Барроу наполіг на тому, щоб його учень зафіксував свій пріоритет у цьому питанні. Ньютон написав короткий, але досить повний конспект цієї частини своїх відкриттів, який назвав “Аналіз за допомогою рівнянь із нескінченним числом членів”. Барроу переслав цей трактат у Лондон. Ньютон просив Барроу не розкривати ім’я автора роботи (але той все-таки прохопився). “Аналіз” поширився серед фахівців і одержав деяку популярність в Англії й за її межами.

У цьому ж році Барроу прийняв запрошення короля стати придворним капеланом і залишив викладання. 29 жовтня 1669 року Ньютон вибраний його спадкоємцем, професором математики й оптики Трініті-Коледжу. Барроу залишає Ньютону велику лабораторію алхімії; у цей період Ньютон всерйоз захопився алхімією, проводить масу хімічних дослідів.

Одночасно тривають експерименти з оптики й теорії кольору. Ньютон досліджує сферичну й хроматичну аберації. Щоб звести їх до мінімуму, він побудував змішаний телескоп-рефлектор: лінза й увігнуте сферичне дзеркало, яке зробив і пополірував сам. Проект такого телескопа вперше запропонував Джеймс Грегорі (1663), однак цей задум так і не був реалізований. Перша конструкція Ньютона (1668) виявилася невдалою, але вже наступна, з ретельніше відполірованим дзеркалом, незважаючи на невеликі розміри, давала 40-кратне збільшення чудової якості.

Чутки про новий інструмент швидко дійшли до Лондона, і Ньютона запрошують показати свій винахід науковій громадськості. Наприкінці 1671 — початку 1672 року пройшла демонстрація рефлектора перед королем, а потім — у Королівському товаристві. Апарат викликав загальні захоплені відгуки. Ньютон стає знаменитий і в січні 1672 року обирається членом Королівського товариства. Пізніше вдосконалені рефлектори такої конструкції стали основними інструментами астрономів, з їхньою допомогою були відкриті інші галактики, червоний зсув і ін.

Перший час Ньютон цінував спілкування з колегами з Королівського товариства, де перебували Барроу, Грегорі, Джон Волліс, Роберт Гук, Роберт Бойль, Крістофер Рен і інші відомі діячі англійської науки. Однак незабаром почалися конфлікти, яких Ньютон дуже не любив. Зокрема, розгорілася гучна полеміка із приводу природи світла. Уже в лютому 1672 році Ньютон опублікував в “Philosophical Transactions” докладний опис своїх класичних досвідів із призмами й своєю теорію кольору. Гук, який уже опублікував власну теорію кольору, заявив, що результати Ньютона його не переконали; його підтримав Гюйгенс на тій підставі, що теорія Ньютона “суперечить загальноприйнятим поглядам”. Ньютон відповів на їхню критику тільки через півроку, але до цього часу число критиків значно помножилося. Особливу активність виявив певний Лінус із Льєжа, який атакував Товариство листами із зовсім абсурдними запереченнями проти результатів Ньютона.

Лавина некомпетентних нападів викликає в Ньютона роздратування й депресію. Він шкодує, що довірливо оприлюднив свої відкриття перед побратимами по науці. Ньютон просить секретаря Товариства Ольденбурга більше не пересилати йому критичних листів і зарікається на майбутнє: не вплутуватися в наукові суперечки. У листах він скаржиться, що поставлений перед вибором: або не публікувати свої відкриття, або витрачати увесь час і всі сили на відбиття недружелюбної дилетантської критики. Зрештою він вибрав перший варіант і зробив заяву про вихід з Королівського товариства (8 березня 1673 року). Ольденбург не без труднощів вмовив його залишитися.Однак наукові контакти із Товариством тепер зведені до мінімуму.

В 1673 році відбулися дві важливі події. Перша: королівським указом у Трініті повернувся старий друг і заступник Ньютона, Ісаак Барроу, тепер у якості керівника (“майстра”). Друга: математичними відкриттями Ньютона зацікавився Лейбніц, відомий на той момент як філософ і винахідник. Одержавши працю Ньютона 1669 році по нескінченних рядах і глибоко його вивчивши, він далі самостійно починає розбудовувати свою версію аналізу. В 1676 році Ньютон і Лейбніц обмінялися листами, у яких Ньютон роз’яснив ряд своїх методів, відповів на запитання Лейбніца й натякнув на існування ще більш загальних методів, поки не опублікованих ( малося на увазі загальне диференціальне й інтегральне числення). Секретар Королівського товариства Генрі Ольденбург наполегливо просив Ньютона в славу Англії опублікувати свої математичні відкриття щодо аналізу, але Ньютон відповів, що вже п’ять років як займається іншою темою й не прагне відволікатися. На черговий лист Лейбніца Ньютон не відповів. Перша коротка публікація по ньютонівському варіанту аналізу з’явилася тільки в 1693 році, коли варіант Лейбніца вже широко поширився Європою.

Кінець 1670-х років був сумний для Ньютона. У травні 1677 року зненацька помер 47-літній Барроу. Узимку цього ж року в будинку Ньютона виникла сильна пожежа, і частина рукописного архіву Ньютона згоріла. В 1678 році вмер секретар Королівського Товариства Ольденбург, і новим секретарем став Гук, що ставився до Ньютона неприязно. В 1679 році важко занедужала мати Анна; Ньютон приїхав до неї, брав активну участь у догляді за хворою, але стан матері швидко погіршувався, і вона вмерла. Мати й Барроу були в числі деяких людей, що скрашували самотність Ньютона.

Математичні начала натуральної філософії (1684-1686)

Історія створення цієї праці, найзнаменитішої в історії науки поряд з “Початками» Евкліда, починається в 1682, коли проходження комети Галлея викликало підйом інтересу до небесної механіки. Едмонд Галлей намагався вмовити Ньютона опублікувати його “загальну теорію руху”, про яку вже давно ходили чутки в ученому співтоваристві. Ньютон відмовився. Він взагалі неохоче відволікався від своїх досліджень заради забарної справи видання наукових праць.

У серпні 1684 року Галлей приїхав у Кембридж і розповів Ньютону, що вони з Реном і Гуком обговорювали, як з формули закону тяжіння вивести еліптичність орбіти планет, але не знали, як підступитися до розв’язку. Ньютон повідомив, що в нього уже є такий доказ, і в листопаді надіслав Галлею готовий рукопис. Той відразу оцінив значення результату й методу, негайно знову відвідав Ньютона й цього разу зумів умовити його опублікувати свої відкриття. 10 грудня 1684 року в протоколах Королівського товариства з’явився історичний запис:

Пан Галлей… недавно бачив у Кембриджі м-ра Ньютона, і той показав йому цікавий трактат “De motu” (Про рух).
За бажанням п. Галлея, Ньютон обіцяв послати згаданий трактат у Товариство.

Робота над книгою йшла в 1684-1686 роках. За спогадами Гемфрі Ньютона, родича вченого і його помічника в ці роки, спочатку Ньютон писав “Початки” у перервах між дослідами з алхімії, яким приділяв основну увагу, потім поступово захопився й з наснагою присвятив себе роботі над головною книгою свого життя.

Публікацію передбачалося здійснити на засоби Королівського товариства, але на початку 1686 року Товариство видало трактат із історії риб, який не мав попиту, і тим самим виснажило свій бюджет. Тоді Галлей оголосив, що він бере витрати по виданню на себе. Товариство із вдячністю прийняло цю великодушну пропозицію й у якості часткової компенсації безкоштовно надала Галлею 50 екземплярів трактату з історії риб.

Праця Ньютона — можливо, за аналогією з “Початками філософії” Декарта (1644) — одержала назву “Математичні початки натуральної філософії” ( лат. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), тобто, сучасною мовою, “Математичні основи фізики”.

28 квітня 1686 року перший том “Математичних початків” був представлений Королівському товариству. Усі три томи, після деякого авторського виправлення, вийшли в 1687 році. Тираж (близько 300 екземплярів) був розпроданий за 4 роки — для того часу дуже швидко. Два екземпляри цього найрідшого видання зберігаються в Росії; один з них Королівське товариство в роки війни (1943) подарувало Академії наук СРСР на святкування 300-літнього ювілею Ньютона. Як фізичний, так і математичний рівень праці Ньютона зовсім непорівнянні з роботами його попередників. У ньому відсутня аристотелева або декартова метафізика, з її мрячними міркуваннями й неясно сформульованими, часто надуманими “першопричинами» природних явищ. Ньютон, наприклад, не проголошує, що в природі діє закон тяжіння, він суворо доводить цей факт, виходячи зі спостережуваної картини руху планет і їхніх супутників. Метод Ньютона — це створення моделі явища, “не вигадуючи гіпотез”, а потім уже, якщо даних досить, пошук його причин. Такий підхід, початок якому було покладено Галілеєм, означав кінець старої фізики. Якісний опис природи поступився місцем кількісному — значну частину книги займають розрахунки, креслення й таблиці.

У своїй книзі Ньютон зрозуміло визначив базові поняття механіки, причому ввів трохи нових, включаючи такі найважливіші фізичні величини, як маса, зовнішня сила й кількість руху. Сформульовано три закони механіки. Приводиться суворий висновок із закону тяжіння всіх трьох законів Кеплера. Описані й невідомі Кеплеру гіперболічні й параболічні орбіти небесних тіл.

Слабким місцем теорії тяжіння Ньютона, на думку багатьох учених, була відсутність пояснення природи цієї сили. Ньютон виклав тільки математичний апарат, залишивши відкритими питання про причину тяжіння і його матеріального носія. Для наукової громадськості, вихованої на філософії Декарта, це був незвичний і зухвалий підхід, і лише тріумфальний успіх небесної механіки в XVIII столітті змусив фізиків тимчасово примиритися з ньютонівською теорією. Фізичні основи тяжіння прояснилися тільки через більш ніж два століття, з появою Загальної теорії відносності.

Математичний апарат і загальну структуру книги Ньютон побудував максимально близькими до тодішнього стандарту наукової строгості — “Початків” Евкліда. Математичний аналіз він свідомо майже ніде не використовував — застосування нових, незвичних методів поставило б під загрозу довіру до викладених результатів. Ці міркування, однак, знецінили ньютонівський метод викладу для наступних поколінь читачів. Книга Ньютона була першою роботою з нової фізики й одночасно одним з останніх серйозних праць, що використовують старі методи математичного дослідження. Усі послідовники Ньютона вже використовували створені ним потужні методи математичного аналізу. Найбільшими безпосередніми продовжувачами справи Ньютона стали Д’Аламбер, Ейлер, Лаплас, Клеро й Лагранж.

При житті автора книга витримала три видання. Слава Ньютона стає всесвітньою.

У зеніті слави (1687-1703)

В 1689 році, після повалення влади короля Якова II, Ньютон був у перший раз вибраний у парламент від Кембриджського університету й засідав там більше року. Друге обрання відбулося в 1701-1702 роках. Існує популярний анекдот про те, що він взяв слово для виступу в палаті громад тільки один раз, попросивши закрити вікно щоб уникнути протягу. Насправді Ньютон виконував свої парламентські обов’язки з тою ж сумлінністю, з якою він ставився до всіх своїх справ.

Близько 1691 року Ньютон серйозно занедужав ( швидше за все, отруївся під час хімічних дослідів, хоча є й інші версії — перевтома, втрата важливих результатів при пожежі й вікові недуги). Близькі побоювалися за його розум; кілька збережених його листів цього періоду дійсно свідчать про розлад. Тільки наприкінці 1693 року здоров’я Ньютона повністю відновилося.

У 1679 році Ньютон познайомився в Трініті з 18-літнім аристократом, аматором науки й алхімії, Чарльзом Монтегю (1661-1715). Імовірно, Ньютон справив на Монтегю найсильніше враження, тому що в 1696 році, ставши лордом Галіфаксом, президентом Королівського товариства й канцлером Казначейства (тобто міністром фінансів Англії), Монтегю запропонував королеві призначити Ньютона доглядачем Монетного двору. Король дав свою згоду, і в 1696 році Ньютон зайняв цю посаду, покинув Кембридж і переїхав до Лондону. З 1699 року він стає керуючим (“майстром”) Монетного двору.
Для початку Ньютон досконально вивчив технологію монетного виробництва, упорядкував документообіг, переробив облік за останні 30 років. Одночасно Ньютон енергійно й кваліфіковано сприяв проведеній Монтегю грошовій реформі, відновивши довіру до запущеної його попередниками монетної системи Англії. Інфляція в країні різко знизилася.

Однак, будучи чесною й компетентною людиною на чолі Монетного двору, Ньютон влаштовував не всіх. З перших же днів на Ньютона посипалися скарги й доноси, постійно з’являлися комісії з перевірки. Як з’ясувалося, багато доносів надходили від фальшивомонетників, роздратованих ньютонівськими реформами. Ньютон, як правило, байдуже ставився до лихослів’я, але ніколи не вибачав, якщо воно торкалося його честі й репутації. Він особисто брав участь у десятках розслідувань, і більш 100 фальшивомонетників були вистежені й засуджені; при відсутності обтяжуючих обставин їх найчастіше висилали в північноамериканські колонії, але кілька ватажків були страчені. Число фальшивих монет в Англії різко скоротилося.

Останні роки

В 1704 році вийшла у світ (спочатку англійською мовою) монографія “Оптика”, що визначала розвиток цієї науки до початку XIX століття. Вона містила додаток “Про квадратуру кривих” — перший і досить повний виклад ньютонівської версії математичного аналізу. Фактично це остання праця Ньютона по природничих науках, хоча він прожив ще більш 20 років. Каталог залишеної їм бібліотеки містив книги в основному по історії й теології, і саме цим заняттям Ньютон присвятив залишок життя. Ньютон залишався управителем Монетного двору, оскільки цей пост, на відміну від посади доглядача, не вимагав від нього особливої активності. Двічі в тиждень він їздив на Монетний двір, раз у тиждень — на засідання Королівського товариства. Ньютон так ніколи й не зробив подорожі за межі англійського острова.

В 1705 році королева Ганна здійняла Ньютона в лицарське достоїнство. Відтепер він сер Ісаак Ньютон. Уперше в англійській історії звання лицаря було привласнено за наукові заслуги. Ньютон обзавівся власним гербом і (не дуже достовірним) родоводом.

В 1707 році вийшов збірник математичних робіт Ньютона “Універсальна арифметика”. Наведені в ній чисельні методи ознаменували народження нової перспективної дисципліни — чисельного аналізу.

В 1708 році починається відкрита пріоритетна суперечка з Лейбніцом, у яку були залучені навіть царюючі особи. Ці безглузді чвари двох геніїв дорого обійшлися науці — англійська математична школа незабаром зів’янула на ціле століття, а європейська — проігнорувала багато видатних ідей Ньютона, перевідкривши їх багато пізніше. Конфлікт не погасила навіть смерть Лейбніца (1716). Перше видання “Початків” Ньютона давно було розкуплено. Багаторічна праця Ньютона по підготовці 2-го видання, уточненого й доповненого, увінчався успіхом в 1710 році, коли вийшов перший том нового видання (останній, третій — в 1713 році). Початковий тираж (700 екземплярів) виявився явно недостатнім, в 1714 і 1723 роках було додрукування. При доробці другого тому Ньютону, у вигляді виключення, довелося повернутися до фізики, щоб пояснити розбіжність теорії з досвідченими даними, і він відразу ж зробив велике відкриття — гідродинамічний стиск струменя. Тепер теорія добре узгоджувалася з експериментом. Ньютон додав у кінець книги “Повчання” з нищівною критикою “теорії вихрів”, за допомогою якої його опоненти-картезіанці намагалися пояснити рух планет. На природне запитанння “а як насправді?” у книзі випливає знаменита й чесна відповідь: “Причину… властивостей сили тяжіння я дотепер не міг вивести з явищ, гіпотез же я не вигадую”.

У квітні 1714 року Ньютон узагальнив свій досвід фінансового регулювання й передав у казначейство свою статтю “Спостереження щодо цінності золота й срібла”. У статті містилися конкретні пропозиції по коректуванню вартості дорогоцінних металів. Ці пропозиції були частково прийняті, і це сприятливо позначилося на англійській економіці. Останні роки життя Ньютон присвятив написанню “Хронології прадавніх царств”, якою займався близько 40 років, і підготовкою третього видання “Початків”. Третє видання вийшло в 1726 році; на відміну від другого, зміни в ньому були невеликі — в основному результати нових астрономічних спостережень, включаючи досить повний довідник по кометах, що спостерігалися з XIV століття. Серед інших була представлена розрахована орбіта комети Галлея, нова поява якої в зазначений час (1758 рік) наочно підтвердило теоретичні розрахунки ( на той час уже покійних) Ньютона й Галлея. Тираж книги для наукового видання тих років міг уважатися величезним: 1250 екземплярів.

В 1725 році здоров’я Ньютона почало помітно погіршуватися (кам’яна хвороба), і він переселився в Кенсінгтон неподалік від Лондона, де й помер уночі, у сні, 20 (31) березня 1727 року. По указу короля похований у Вестмінстерськім абатстві.

Цитати

При вивченні наук приклади важливіші, ніж правила.

Гіпотез не вигадую.

Геній — це терплячість думки, зосередженої у відомому напрямку.

Якщо я бачив далі, ніж інші, то тільки тому, що стояв на плечах у гігантів.

Не знаю, як сприймає мене світ, але самому собі я здаюся всього лише хлопчиком, який грається на березі океану, вишукуючи камінець, більш барвистий, ніж інші, і це при тому, що перед ним лежить абсолютно недосліджений океан істини.

У філософії не може бути володаря, окрім істини. Ми повинні поставити пам’ятники із золота Кеплеру, Галілею, Декарту і на кожному написати: “Платон — друг, Арістотель — друг, але головний друг — істина”.

Природа проста і не розкошує зайвими причинами.

Досвід — це не те, що трапляється з вами, а те, що ви робите з тим, що трапляється з вами.

Жодне велике відкриття не було зроблено без сміливого припущення.

Тактичність — це вміння висловити свою думку не наживши при цьому ворога.

Я можу вичислити рух небесних тіл, але не можу вичислити божевілля людей.

Ми будуємо занадто багато стін і занадто мало мостів.

Твори

Нова теорія світла та кольорів (1672)
Рух тіл по орбіті (1684)
Математичні начала натуральної філософії (“Начала”) (1687)
Оптика (1704)
Універсальна арифметика (1707)
Аналіз з допомогою рівнянь з безкінечним числом членів (1711)
Метод відмінностей (1711)

Посилання

Ісаак Ньютон: Велич наукового подвигу та єднання науки
Sir Isaac Newton
Isaac Newton Resources