О сколько нам открытий чудных
Готовят просвещенья дух,
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель…
А. С. Пушкин
В первые дни нового года особенно уместно вспомнить эти строки Пушкина и обратить внимание на того, кто воплотил в жизнь многие из них. Речь идёт о Исааке Ньютоне — физике, математики и астрономе XVII века, чьи открытия сформировали фундамент классической механики.
Кто такой Исаак Ньютон?
Исаак Ньютон (1643 – 1727) — имя, которое знакомо каждому, кто хоть раз открывал учебники по физике. Его вклад настолько масштабен, что сегодня мы пользуемся:
- Теоремой Ньютона‑Лейбница (основа интегрального и дифференциального исчисления);
- Законом вязкости Ньютона (описание поведения жидкостей и газов);
- Тремя законами движения (первый, второй и третий законы Ньютона);
- Биномом Ньютона (формула для разложения степеней суммы);
- Интерполяционными формулами Ньютона (метод приближённого вычисления функций);
- Законодательством всемирного тяготения, которое до сих пор служит отправной точкой для астрономических расчётов.
Эти открытия возникли не в результате грандиозных экспериментов, а благодаря череде случайных обстоятельств, которые Ньютон превратил в закономерные выводы.
Яблоко, падающее в саду
Самая известная история о том, как идея о гравитации пришла к Ньютону, связана с падающим яблоком. Советский физик С. И. Вавилов в биографии «Исаак Ньютон» приводит слова близкого знакомого учёного, Стаклея:
«После обеда (в Лондоне, у Ньютона) погода была жаркая; мы перешли в сад и пили чай под тенью нескольких яблонь; были только мы вдвоём. Между прочим, сэр Исаак сказал мне, что точно в такой же обстановке он находился, когда впервые ему пришла в голову мысль о тяготении. Она была вызвана падением яблока, когда он сидел, погрузившись в думы. Почему яблоко всегда падает отвесно, подумал он про себя, почему не в сторону, а всегда к центру Земли. Должна существовать притягательная сила в материи, сосредоточенная в центре Земли. Если материя так тянет другую материю, то должна существовать пропорциональность её количеству. Поэтому яблоко притягивает Землю так же, как Земля яблоко. Должна, следовательно, существовать сила, подобная той, которую мы называем тяжестью, простирающаяся по всей Вселенной».
Эта сцена, хотя и романтизирована, отражает истинный процесс: наблюдение простого явления, задавание вопросов и построение универсального закона.
Как отмечают День Ньютона?
4 января, в день рождения учёного, по всему миру проходят мероприятия, посвящённые его памяти:
- Лекции и семинары в университетах, где разбирают как классические, так и современные применения законов Ньютона;
- Экспериментальные шоу для школьников, где демонстрируют, как из простых падений яблок выводятся сложные формулы;
- Выставки в музеях науки, где можно увидеть оригиналы рукописей и инструменты, которыми пользовался Ньютон.
Одной из самых почитаемых традиций считается посещение его могилы в Вестминстерском аббатстве. Надпись на памятнике лаконично, но ёмко подводит итог его жизни:
«Здесь покоится сэр Исаак Ньютон, дворянин, который почти божественным разумом первый доказал с факелом математики движение планет, пути комет и приливы океанов. Он исследовал различие световых лучей и появляющиеся при этом различные свойства цветов, чего ранее никто не подозревал. Прилежный, мудрый и верный истолкователь природы, древности и св. писания, он утверждал своей философией величие всемогущего Бога, а нравом выражал евангельскую простоту. Пусть смертные радуются, что существовало такое украшение рода человеческого…»
Эти слова напоминают, что Ньютон был не только выдающимся учёным, но и человеком, стремившимся понять мир в его духовном и философском измерениях.
Итоги
Три столетия спустя закон всемирного тяготения и три закона механики остаются краеугольными камнями физики. Каждый раз, когда мы рассчитываем орбиту спутника, моделируем движение автомобиля или просто наблюдаем падающее яблоко, мы благодарим того, кто смог превратить обыденное в универсальное.
День Ньютона — это возможность не только отдать дань уважения великому гению, но и вспомнить, что великие открытия часто начинаются с простого вопроса: «Почему так?».
