«Чумные годы. Болезнь гениев
В 1688 г. Иаков II был изгнан и призван Вильгельм Оранский. Совершилась «Славная революция». Был избран парламент, в числе депутатом которого был и Ньютон. Парламент собрался в напряженной политической обстановке. Якобиты организовали восстание в Ирландии, фракция вела войну и поддерживала Якова, в стране была расшатана денежная система. Ньютон оказался в центре крупных политических событий и, надо думать, что он не оставался безучастным к этим событиям. Сохранившаяся переписка с канцлером Кембриджа свидетельствует, что он ревностно защищал интересы университета в новой политической обстановке. В Лондоне Ньютон сблизился с влиятельными деятелями партии вигов: Монтэгю, Сомерсетом и другими. В это же время он добивался должности в Лондоне. Но напряженная политическая обстановка, переутомление после колоссальной работы по подготовке «Начал», неблагоприятно отразились на здоровьи Ньютона и в 1692 г. он заболел нервным расстройством.
Де ля Прим записывает в дневнике 3 февраля 1692 г.: «Сегодня я слышал следующее. Здесь есть некто Ньютон, член коллегии Св. Троицы, которого я часто видел и который весьма знаменит своей учёностью. Это отличный математик, естествоиспытатель, богослов и т. д. и уже несколько лет состоит членом Королевского общества.
В числе других учёных книг и трудов прежде всего надо упомянуть его «Математические начала натуральной философии», благодаря которым он особенно прославился и получил множество благожелательных писем, особенно из Шотландии. Вот уже двадцать лет, как он усердно трудится над светом и объяснением цвета тел, для чего им сделано более тысячи опытов и истрачено несколько сот фунтов стерлингов. К этой книге он подготовил добавление, но внезапно все его труды пропали. Все они сполна сгорели на его письменном столе в то время, как он был в капелле, вследствие того, что он, уходя, забыл погасить свечу. Это так поразило его, что все думали, что он совсем рехнулся, и несколько месяцев он был совсем не в своём уме».
Таким образом де ля Прим считает причиной душевного расстройства пожар, уничтоживший значительную часть оптических рукописей Ньютона. Приведём ещё свидетельство Гюйгенса (22 мая 1694 г.):
«Шотландец д-р Кольм сообщил мне, что знаменитый геометр Ис. Ньютон полтора года тому назад впад в умопомешательство, частью от чрезмерных трудов, частью же вследствие горести, причинённой ему пожаром истребившим его химическую лабораторию и многие важные рукописи. Г. Кольм прибавляет, что вследствие этого происшествия Ньютон представлялся Кентерберийскому архиепископу, причём в разговорах обнаружилось его умственное расстройство. Тогда друзья взяли его для излечения и, заключив в комнату, заставили принимать волею или неволею лекарства, от которых здоровье его поправилось настолько, что теперь он начинает уже понимать свою книгу «Начала».
Каковы бы ни были причины заболевания Ньютона, болезнь прошла без особых последствий и Ньютону скоро пришлось оказать своей родине огромную услугу на общественном поприще.
"Я не стыжусь своей болезни - я ею горжусь!", - такую фразу в XVIII в. вполне мог бы сказать любой пациент, страдающий подагрой. И это совсем не шутка: в те времена заболевание было широко известно как королевская болезнь, или панская хвороба. А потом и вовсе "болезнь гениев". Ведь близкое знакомство с этим недугом водили блестящие ученые (Исаак Ньютон, Чарльз Дарвин, Лев Ландау), выдающиеся литераторы (Байрон, Бальзак, Гёте, Тургенев, Лермонтов), великие художники (Микеланджело, Рубенс, Ренуар, Рембрандт) и многие другие знаменитости.
Сегодня с подагрой может столкнуться любой европеец: она диагностируется в среднем у 2% населения. В группе же мужчин в возрасте старше 45 лет "болезнь гениев" наблюдается у 4-7%. Еще чаще встречается так называемая предподагра - состояние, при котором в крови резко увеличивается содержание мочевой кислоты. На "медицинском языке" оно называется гиперурикемия и выявляется у 4-12 % обследованных. Никогда не нормализуясь само по себе, это следствие обменного сбоя буквально через несколько лет грозит проявиться уже клиническими признаками подагры: острым рецидивирующим артритом, образованием подагрических узлов (тофусов) и поражением почек.
Постоянное возрастание количества страдающих гиперурикемией очень тревожит врачей. Потому что длительно существующая подагра может лишить человека возможности самостоятельно передвигаться, отнять почку, поразить нервы и спинной мозг - словом, сделать инвалидом. Да и сам по себе приступ подагры - состояние мучительное. В конце XVII в. "английский Гиппократ" Томас Сиденгам, сам в течение 30 лет ведущий борьбу с "панской хворобой", остроумно сравнил ощущения от подагрического воспаления суставов с попаданием ноги в тиски. "Закрутите тиски как можно туже - получится ревматизм. А теперь сделайте еще один оборот - и получится подагра",- это литературное переосмысление его работы многократно цитировалось в статьях, посвященных "болезни гениев".
Ловец ног
Первое документальное описание подагрического артрита большого пальца стопы было составлено в Древнем Египте: содержащий его папирус датирован 2600 г. до н. э. Спустя две с лишним тысячи лет легендарный Гиппократ, живший примерно в 460- 370 гг. до н. э. сделал первое развернутое описание клинической картины болезни. Он и дал ей название "подагра", которое фактически означает "ловец ног" - от древнегреческих слов ποδός (нога) и ἄγρα (ловля, охота). Не ускользнули от внимания отца медицины и определенные гендерные предпочтения недуга, который ученому не приходилось наблюдать у евнухов и женщин до наступления менопаузы.
Причины такой "симпатии" болезни к представителям сильного пола частично вскрыл Авл Корнелий Цельс (около 25 г. до н. э. - 50 г. н. э.). Этот древнеримский врач и энциклопедист провел прямую параллель между подагрой и злоупотреблением вином, влекущим за собой нарушение работы почек. Еще через сто лет (в 150 г н. э.) знаменитый Клавдий Гален описал подагрические узлы (тофусы) и связал мучительный недуг с невоздержанностью не только в алкоголе, но и в еде, а также заподозрил врожденную предрасположенность к его развитию. Распущенность, несдержанность и наследственность - вот три корня, из которых, по его мнению, произрастало страдание.
Таким образом, основное лечение "панской хворобы" в начале нашей эры заключалось в соблюдении разумной диеты и воздержании от алкоголя. Что, как ни парадоксально, вполне соответствует современному взгляду на терапию подагры в межприступном периоде и гиперурикемии в целом.
Болезнь как мода
Новый виток интереса к подагре в Европе возник в XVII в. Его "крестным отцом" стал уже упоминавшийся Томас Сиденгам (1624-1689) - выдающийся ученый своего времени, фактически положивший начало современной классификации заболеваний. Обладая не только талантом клинициста и большим врачебным опытом, но и прекрасно владея словом, он создал "Трактат о подагре". А поскольку многие изложенные в нем наблюдения базировались не только на данных, полученных от пациентов, но и на собственных переживаниях автора, эта работа уже несколько столетий заслуженно считается литературно-медицинским шедевром. Когда же оказалось, что описанные в нем ощущение вроде "в палец впилась клыками огромная собака" или "боль как от зажима конечности прессом" знакомы многим и многим представителям высшего света, о подагре заговорили буквально все.
Особенный интерес к проблеме подогревали сведения о многократном повторении случаев подагры у членов монарших семей. Так, к примеру, одним из самых знаменитых "подагрических кланов" стали Медичи, среди которых были две французских королевы (супруга Генриха II Екатерина и вторая жена Генриха IV Мария - мать Людовика XIII) и четверо Римских Пап: Лев X, Пий IV, Климент VII и Лев XI. Разумеется, в таких обстоятельствах не получить звание "королевской болезни" подагра просто не могла.
Особое же изумление сегодняшних ученых вызывает тот факт, что в XVIII в. королевский статус мучительного недуга сделал его... модным. Недаром в 1739 г. стараниями Эжена Мушрона на свет появилась брошюра под названием "О благородной подагре и сопровождающих её добродетелях". Там были перечислены славные имена Александра Македонского, Птолемея I Сотера, Юлия Цезаря, Карла ХII а также других коронованных особ, ставших жертвами выдающегося недуга. В итоге менее именитые, но состоятельные граждане, отмечающие у себя признаки подагры, стали гордиться ими как знаком принадлежности к высшему сословию. Ну в крайнем случае к плеяде гениев! Немудрено, что лечение, на которое соглашались эти "счастливчики", тоже должно было быть достаточно аристократичным. Как, например, поездка на воды, где недуг можно было обсудить в приятной компании с такими же "избранными". При чем тут, спрашивается, диета?
Как ни странно, миф о подагре как признаке выдающегося ума просуществовал достаточно долго. Так, даже в 1927 г. английский врач Хэвлок Эллис (1859-1939) опубликовал книгу "История английского гения", где всерьез рассматривал разницу между двумя видами гениальности - подагрической и чахоточной. При этом представители первой были описаны как выразительно мужественные, твёрдые, решительные, работоспособные, а второй - как несколько женственные, быстро вспыхивающие, яркие, переменчивые.
К чести французских врачей XVIII ст. необходимо признать, что они так и не согласились признать подагру симптомом гениальности. Напротив - даже под угрозой потери клиентуры эти законодатели медицинской моды настаивали, что "панская хвороба" является всего лишь следствием избыточного потребления деликатесов и алкоголя. И лечить ее следует не столько визитами на дорогие курорты, сколько изменением образа жизни.
Открытие на ниточке
Современные знания позволяют объяснить механизм развития подагры буквально на пальцах. Поскольку в организме человека беспрерывно происходит процесс синтеза и распада многих видов белка, в кровь постоянно поступает конечный продукт пуринового обмена - мочевая кислота. В норме выведением этого вещества заведуют почки, решая поставленную задачу резким увеличением его концентрации в моче.
Если же они с такой нагрузкой не справляются (из-за перепроизводства мочевой кислоты или слабости самого органа), то содержание данной субстанции в крови становится критическим - возникает гиперурикемия. Когда же этот показатель переходит отметку 400 ммоль/л, то кристаллы мочевой кислоты начинают откладываться в тканях. Например, в суставных полостях или почках. Или же в подкожной клетчатке над суставами кисти и стопы, в проекции локтевых суставов, ахилловых сухожилий, на разгибательной поверхности предплечий, бедер, голеней, а также на лбу и ушных раковинах. Эти подкожные "склады" мочевой кислоты являются видимыми признаками подагры и называются подагрическими узлами (тофусами).
Изначально безболезненные образования размером от миллиметра до 1-2 см, подагрические узлы при определенных условиях способны провоцировать бурную реакцию окружающих тканей. Особенно "взрывоопасны" тофусы, расположенные вблизи суставов и сухожилий. Собственно, именно воспаление суставной сумки (бурсит) или сухожильной оболочки (тендовагинит) дает ту самую острую и жгучую боль, которой характеризуется классический приступ подагры. При этом подагрические узелки, расположенные в других местах, могут "поддерживать товарищей" самопроизвольным разжижением содержимого, которое выводится наружу через свищевой ход.
И хотя строение кристаллов мочевой кислоты еще в 1679 г. описал знаменитый создатель микроскопа Антони ван Левенгук, окончательная роль этого вещества в клинике "болезни королей" была установлена только в 1848 г. Автором важного открытия стал английский физиолог сэр Альфред Гаррод, пронаблюдавший выпадение игольчатых уратных кристаллов на нитке, попавшей в кровь больного подагрой. Ну а известная сегодня патофизиология острого подагрического артрита была полностью описана только в 1962 г.
Когда еда действительно лекарство
Поскольку у львиной доли больных подагрой (свыше 90%) проблема гиперурикемии кроется не в избыточном производстве мочевой кислоты, а в недостаточной способности почек к ее выведению (экскреции), главная помощь заключается в облегчении работы ослабленного органа. Самый простой и безопасный способ этого добиться - уменьшить содержание пуринов, поступающих с пищей, и ограничить любые воздействия, затрудняющие работу почек.
Именно поэтому всем, у кого диагностированы гиперурикемия и тем более подагра, настоятельно рекомендуется исключить из меню мясо (особенно молодых животных, водоплавающей птицы и индейки), субпродукты (печень, почки, мозги), рыбу и морепродукты, грибы, бобовые и пасленовые. Не показаны также сладости, кофе и какао-продукты, содержащие кофеин и теобромин. Что же касается алкогольных напитков, то самыми "подагроопасными" из них являются пиво, вина и крепкие напитки, выдержанные в дубовых бочках. К тому же этанол и сам по себе ухудшает экскреторную способность почек.
А вот любые молокопродукты, каши и корнеплоды, напротив, снижают уровень гиперурикемии и облегчают работу почек. Большое значение также имеет потребление достаточного объема воды и витаминотерапия. Кроме того, больным "панской хворобой" настоятельно рекомендуется сообщать о своем диагнозе при обращении к врачу любого профиля: некоторые лекарства тоже способны усиливать образование мочевой кислоты и/или провоцировать приступ подагры.
К лету смертоносная эпидемия значительно расширилась. 8 августа 1665 года занятия в Тринити-колледже были прекращены и персонал распущен до окончания эпидемии. Ньютон уехал домой в Вулсторп, захватив с собой основные книги, тетради и инструменты .
Это были бедственные годы для Англии — опустошительная чума (только в Лондоне погибла пятая часть населения), разорительная война с Голландией , Великий лондонский пожар . Но существенную часть своих научных открытий Ньютон сделал в уединении «чумных лет». Из сохранившихся заметок видно, что 23-летний Ньютон уже свободно владел базовыми методами дифференциального и интегрального исчислений , включая разложение функций в ряды и то, что впоследствии было названо формулой Ньютона-Лейбница . Проведя ряд остроумных оптических экспериментов, он доказал, что белый цвет есть смесь цветов спектра. Позже Ньютон вспоминал об этих годах :
В начале 1665 года я нашёл метод приближённых рядов и правило превращения любой степени двучлена в такой ряд… в ноябре получил прямой метод флюксий [дифференциальное исчисление]; в январе следующего года я получил теорию цветов , а в мае приступил к обратному методу флюксий [интегральное исчисление]… В это время я переживал лучшую пору своей юности и больше интересовался математикой и [натуральной] философией, чем когда бы то ни было впоследствии.
Но самым значительным его открытием в эти годы стал закон всемирного тяготения . Позднее, в 1686 году , Ньютон писал Галлею :
В бумагах, написанных более 15 лет тому назад (точно привести дату я не могу, но, во всяком случае, это было перед началом моей переписки с Ольденбургом), я выразил обратную квадратичную пропорциональность тяготения планет к Солнцу в зависимости от расстояния и вычислил правильное отношение земной тяжести и conatus recedendi [стремление] Луны к центру Земли, хотя и не совсем точно.
Почитаемый потомок «Яблони Ньютона». Кембридж, Ботанический сад.
Неточность, упомянутая Ньютоном, была вызвана тем, что размеры Земли и величину ускорения свободного падения Ньютон взял из «Механики» Галилея, где они приводились со значительной погрешностью . Позднее Ньютон получил более точные данные Пикара и окончательно убедился в истинности своей теории .
Общеизвестна легенда о том, что закон тяготения Ньютон открыл, наблюдая падение яблока с ветки дерева. Впервые «яблоко Ньютона» мельком упомянул биограф Ньютона Уильям Стьюкли (книга «Воспоминания о жизни Ньютона», 1752 год) :
После обеда установилась тёплая погода, мы вышли в сад и пили чай в тени яблонь. Он [Ньютон] сказал мне, что мысль о гравитации пришла ему в голову, когда он точно так же сидел под деревом. Он находился в созерцательном настроении, когда неожиданно с ветки упало яблоко. «Почему яблоки всегда падают перпендикулярно земле?» — подумал он.
Популярной легенда стала благодаря Вольтеру . В действительности, как видно по рабочим тетрадям Ньютона, его теория всеобщего тяготения развивалась постепенно . Другой биограф, Генри Пембертон, приводит рассуждения Ньютона (без упоминания яблока) более подробно: «сравнивая периоды нескольких планет и их расстояния до Солнца, он обнаружил, что… эта сила должна снижаться в квадратичной пропорциональности с увеличением расстояния» . Другими словами, Ньютон обнаружил, что из третьего закона Кеплера , связывающего периоды обращения планет с расстоянием до Солнца, следует именно «формула обратных квадратов» для закона тяготения (в приближении круговых орбит). Окончательную формулировку закона тяготения, вошедшую в учебники, Ньютон выписал позднее, после того, как ему стали ясны законы механики .
Эти открытия, а также многие из позднейших, были опубликованы на 20-40 лет позже, чем были сделаны. Ньютон не гнался за славой. В 1670 году он писал Джону Коллинзу: «Я не вижу ничего желательного в славе, даже если бы я был способен заслужить её. Это, возможно, увеличило бы число моих знакомых, но это как раз то, чего я больше всего стараюсь избегать». Свой первый научный труд (октябрь 1666), излагавший основы анализа, он не стал публиковать; его нашли лишь спустя 300 лет
Английский физик сэр Исаак Ньютон, краткая биография которого предоставлена здесь, прославился своими многочисленными открытиями в сфере физики, механики, математики, астрономии, философии.
Вдохновляясь трудами Галилео Галилея, Рене Декарта, Кеплера, Евклида и Валлиса, Ньютон сделал множество немаловажных открытий, законов и изобретений, на которые по сей день опирается современная наука.
Когда и где родился Исаак Ньютон
Дом Исаака Ньютона
Сэр Исаак Ньютон (Sir Isaac Newton, годы жизни 1643 — 1727) родился 24 декабря 1642 года (4 января 1643 года по новому стилю) в стране-государстве Англии, графство Линкольншир, в городе Вулсторп.
Роды у его матери начались преждевременно, и Исаак родился недоношенным. При рождении мальчик оказался настолько слаб физически, что его боялись даже крестить: все думали, что он погибнет, не прожив и пару лет.
Однако, такое «пророчество» не помешало ему дожить до старости и стать великим ученым.
Бытует мнение, что Ньютон по национальности был евреем, но это документально не подтверждено. Известно, что он принадлежал к английской аристократии.
Детство И. Ньютона
Своего отца, тоже Исаака по имени (Ньютона младшего назвали в честь папы - дань памяти), мальчик ни разу не видел - тот умер еще до его появления на свет.
В семье позже появилось еще трое детей, которых мать, Анна Эйскоу, родила от второго мужа. С их появлением судьбой Исаака мало кто интересовался: мальчик рос обделенным в любви, хотя семья и считалась благополучной.
Больше усилий в воспитании и опеке Ньютона прилагал его дядя Уильям по линии матери. Детство мальчика вряд ли можно назвать счастливым.
Уже в раннем возрасте у Исаака проявлялись таланты ученого: он много времени проводил за книгами, любил что-либо мастерить. Был замкнут и необщителен.
Где учился Ньютон
В 1655 году 12-летнего подростка отдали в школу в Грэнтеме. Во время обучения он жил у местного аптекаря по имени Кларк.
В учебном заведении проявились способности в области физики, математики, астрономии, но мать Анна забрала сына из школы спустя 4 года.
16-летний Исаак должен был управлять фермой, вот только ему этот расклад не нравился: больше юношу тянуло к чтению книг и изобретательству.
Благодаря дяде, школьному учителю Стоксу и преподавателю из Кембриджского университета, Исаак был восстановлен в ряды учеников школы для продолжения своей учебной деятельности.
В 1661 году парень поступает в Тринити-колледж Кембриджского университета на бесплатное обучение. В 1664 он сдает экзамены, что переводит его в статус студента. С этого момента юноша продолжает учебу и получает стипендию. В 1665 году вынужден бросить учиться из-за закрытия университета на карантин (эпидемия чумы).
Примерно в этот период он создает свои первые изобретения. После, в 1667 году, юноша восстанавливается в студентах и продолжает грызть гранит науки.
Значительную роль в пристрастии к точным наукам Исаака Ньютона играет его преподаватель по математике Исаак Барроу.
Любопытно, что в 1668 году физик-математик получил звание магистра и окончил университет, и почти сразу же начал вести лекции для других студентов.
Что открыл Ньютон
Открытия ученого используются в учебной литературе: как в школьной, так и в университетской, причем в самых разнообразных дисциплинах (математика, физика, астрономия).
Основные его идеи были новы для того века:
- Самые главные и значительные его открытия были совершены в период с 1665 по 1667 год, во время бубонной чумы в Лондоне. Кембриджский университет был временно закрыт, преподавательский состав распущен из-за бушевавшей инфекции. 18-летний студент уехал на родину, где открыл закон всемирного тяготения, а также проводил различные эксперименты с цветами спектра и оптикой.
- Среди его открытий в области математики - алгебраические кривые 3-го порядка, биноминальное разложение и способы решения дифференциальных уравнений. Дифференциальное и интегральное исчисление было разработано почти в одно время с Лейбницем, независимо друг от друга.
- В сфере классической механики им была создана аксиоматическая основа, а также такая наука, как динамика.
- Нельзя не упомянуть о трех законах, откуда пошло их название «законы Ньютона»: первый, второй и третий.
- Был заложен фундамент для дальнейших исследований астрономии, в том числе небесной механики.
Философское значение открытий Ньютона
Физик работал над своими открытиями и изобретениями как с научной, так и с религиозной точки зрения.
Он отмечал, что писал свою книгу «Начала» не для того, чтобы «умалить Творца», но все же подчеркивал его могущество. Ученый считал, что мир «достаточно самостоятелен».
Был сторонником «ньютоновской философии».
Книги Исаака Ньютона
Опубликованные книги Ньютона при жизни:
- «Метод разностей».
- «Перечисление линий третьего порядка».
- «Математические начала натуральной философии».
- «Оптика или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света».
- «Новая теория света и цветов».
- «О квадратуре кривых».
- «Движение тел по орбите».
- «Универсальная арифметика».
- «Анализ с помощью уравнений с бесконечным числом членов».
- «Хронология древних царств».
- «Система мира».
- «Метод флюксий».
- Лекции по оптике.
- Замечания на книгу пророка Даниила и Апокалипсис св. Иоанна.
- «Краткая хроника».
- «Историческое прослеживание двух заметных искажений Священного Писания».
Изобретения Ньютона
Свои первые шаги в изобретательстве он начал делать еще в детстве, как уже упоминалось выше.
В 1667 году всех преподавателей университета поразил созданный им телескоп, который изобрел будущий учёный: это был прорыв в области оптики.
В 1705 году Королевское общество удостоило Исаака звания рыцаря за вклад в научную деятельность. Теперь он назывался сэр Исаак Ньютон, у него был свой герб и не очень достоверная родословная.
Среди его изобретений также числятся:
- Водяные часы, работающие от вращения деревянного брусочка, который в свою очередь колеблется от падающих капель воды.
- Рефлектор, который представлял собой телескоп с вогнутой линзой. Устройство дало толчок в исследованиях ночного неба. Им также пользовались моряки для навигации в открытом море.
- Ветряная мельница.
- Самокат.
Личная жизнь Исаака Ньютона
По словам современников, день Ньютона начинался и заканчивался книгами: он проводил за ними столько времени, что часто забывал даже поесть.
Личной жизни у знаменитого ученого не было вообще. Исаак ни разу не был женат, по слухам, даже остался девственником.
Когда умер и где похоронен сэр Исаак Ньютон
Исаак Ньютон умер 20 марта (31 марта 1727 - дата по новому стилю) в Кенсингтоне, Великобритания. За два года до смерти у физика начались проблемы со здоровьем. Умер он во сне. Его могила находится в Вестминстерском аббатстве.
Несколько не совсем популярных фактов:
- Яблоко Ньютону на голову не падало - это миф, придуманный Вольтером. Но сам ученый действительно сидел под деревом. Сейчас оно является памятником.
- В детстве Исаак был очень одинок, как и всю жизнь. Рано лишившись отца, мать полностью сосредоточилась на новом замужестве и трех новых детях, которые быстро так же остались без отца.
- В 16-летнем возрасте мать забрала сына из школы, где тот рано начал показывать незаурядные способности, чтобы тот начал управление фермой. Школьный учитель, родной дядя и другой знакомый, член Кембриджского колледжа, настояли на возвращении мальчика в школу, которую тот успешно окончил и поступил в университет.
- По воспоминаниям однокурсников и учителей, Исаак большую часть времени проводил за книгами, забывая даже поесть и поспать - это была та жизнь, о которой он больше всего желал.
- Исаак был хранителем Монетного двора Британии.
- После смерти ученого была выпущена его автобиография.
Заключение
Вклад Сэра Исаака Ньютона в науку действительно огромен, и недооценить его лепту довольно сложно. Его открытия по сей день являются основами современной науки в целом, а его законы изучаются в школе и других учебных заведениях.
Исаак Ньютон родился 4 января 1642 года в городе Вулсторп, Англия. Мальчик появился на свет в небольшой деревушке в семье мелкого фермера, умершего за три месяца до рождения сына. Мальчик родился преждевременно, оказался болезненным, поэтому его долго не решались крестить. И все же он выжил, крещен, и назван Исааком в память об отце. Факт рождения под Рождество Ньютон считал особым знаком судьбы. Несмотря на слабое здоровье в младенчестве, прожил восемьдесят четыре года.
Когда ребенку исполнилось три года, его мать вторично вышла замуж и уехала, оставив его на попечении бабушки. Ньютон рос необщительным, склонным к мечтательности. Его привлекала поэзия и живопись. Вдали от сверстников мастерил бумажных змеев, изобретал ветряную мельницу, водяные часы, педальную повозку.
Интерес к технике заставил Ньютона задуматься над явлениями природы, углубленно заниматься математикой. После серьезной подготовки Исаак Ньютон в 1660 поступил в Кембридж в качестве Subsizzfr"a, так назывались неимущие студенты, которые обязаны прислуживать членам колледжа, что не могло не тяготить Ньютона.
За шесть лет Исааком Ньютоном пройдены все степени колледжа и подготовлены все его дальнейшие великие открытия. В 1665 году Ньютон стал магистром искусств. В том же году, когда в Англии свирепствовала эпидемия чумы, решил временно поселиться в Вулсторпе.
Именно там ученый начал активно заниматься оптикой, поиски способов устранения хроматической аберрации в линзовых телескопах привели Ньютона к исследованиям того, что теперь называется дисперсией, то есть зависимости показателя преломления от частоты. Многие из проведенных им экспериментов, а их насчитывается более тысячи, стали классическими и повторяются по сей день в школах и институтах.
Лейтмотивом всех исследований стало стремление понять физическую природу света. Сначала Ньютон склонялся к мысли о том, что свет является волной во всепроникающем эфире, но позже отказался от этой идеи, решив, что сопротивление со стороны эфира должно было бы заметным образом тормозить движение небесных тел. Эти доводы привели Ньютона к представлению, что свет представляет собой поток особых частиц, корпускул, вылетающих из источника и движущихся прямолинейно, пока не встретят препятствия.
Корпускулярная модель объясняла не только прямолинейность распространения света, но и закон отражения. Это предположение заключалось в том, что световые корпускулы, подлетая, к поверхности воды, например, должны притягиваться ею и потому испытывать ускорение. По этой теории скорость света в воде должна быть больше, чем в воздухе, что вступило в противоречие с более поздними экспериментальными данными.
На формирование корпускулярных представлений о свете явным образом повлияло, что в это время уже, в основном, завершилась работа, которой суждено стать основным великим итогом трудов Ньютона: создание единой, основанной на сформулированных им законах механики физической картины Мира.
В основе этой картины лежало представление о материальных точках, физически бесконечно малых частицах материи и о законах, управляющих их движением. Именно четкая формулировка этих законов и придала механике Ньютона законченность. Первый из этих законов являлся, фактически, определением инерциальных систем отсчета: именно в таких системах не испытывающие никаких воздействий материальные точки движутся равномерно и прямолинейно.
Второй закон механики играет центральную роль. Он гласит, что изменение количества, движения произведения массы на скорость за единицу времени равно силе, действующей на материальную точку. Масса каждой из этих точек является неизменной величиной. Вообще все эти точки «не истираются», по выражению Ньютона, каждая из них вечна, то есть не может ни возникать, ни уничтожаться. Материальные точки взаимодействуют, и количественной мерой воздействия на каждую из них и является сила. Задача выяснения того, каковы эти силы, является корневой проблемой механики.
Наконец, третий закон, закон «равенства действия и противодействия» объяснял, почему полный импульс любого тела, не испытывающего внешних воздействий, остается неизменным, как бы ни взаимодействовали между собой его составные части.
Поставив задачу изучения различных сил, Исаак Ньютон сам же дал первый блистательный пример ее решения, сформулировав закон всемирного тяготения: сила гравитационного притяжения между телами, размеры которых значительно меньше расстояния между ними, прямо пропорциональна их массам, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и направлена вдоль соединяющей их прямой. Закон всемирного тяготения позволил Ньютону дать количественное объяснение движению планет вокруг Солнца и Луны вокруг Земли, понять природу морских приливов.
Это не могло не произвести огромного впечатления на умы исследователей. Программа единого механического описания всех явлений природы: и «земных», и «небесных» на долгие годы утвердилась в физике. Более того, многим физикам в течение двух столетий сам вопрос о границах применимости законов Ньютона представлялся неоправданным.
В 1668 Исаак Ньютон вернулся в Кембридж и вскоре получил Лукасовскую кафедру математики. Эту кафедру до него занимал его учитель Исаака Барроу, который уступил кафедру своему любимому ученику, чтобы материально обеспечить его. К тому времени Ньютон уже являлся автором бинома и создателем метода флюксий, того, что ныне называется дифференциальным и интегральным исчислением.
Вообще, этот период стал плодотворнейшим в творчестве Ньютона: за семь лет, с 1660 по 1667 сформировались его основные идеи, включая идею закона всемирного тяготения. Не ограничиваясь одними лишь теоретическими исследованиями, Исаак Ньютон в эти же годы сконструировал, и начал создавать телескоп-рефлектор.
Эта работа привела к открытию того, что позже получило название интерференционных «линий равной толщины». Ньютон, поняв, что здесь проявляется «гашение света светом», не вписывавшееся в корпускулярную модель, пытался преодолеть возникавшие здесь трудности, введя предположение, что корпускулы в свете движутся волнами, «приливами».
Второй из изготовленных телескопов послужил поводом для представления Ньютона в члены Лондонского королевского общества. Когда ученый отказался от членства, сославшись на отсутствие средств на уплату членских взносов, сочтено возможным, учитывая его научные заслуги, сделать для него исключение, освободив его от их уплаты.
Будучи по натуре весьма осторожным человеком, Исаак Ньютон, помимо его воли оказывался порой втянутым в мучительные для него дискуссии и конфликты. Так, его теория света и цветов, изложенная в 1675 году, вызвала такие нападки, что Ньютон решил не публиковать ничего по оптике, пока жив Гук, наиболее ожесточенный его оппонент.
Пришлось Ньютону принять участие и в политических событиях. С 1688 до 1694 года ученый являлся членом парламента. К тому времени вышел в свет его основной труд «Математические начала натуральной философии», основа механики всех физических явлений, от движения небесных тел до распространения звука. На несколько веков вперед эта программа определила развитие физики, и ее значение не исчерпано и поныне.
Постоянное огромное нервное и умственное напряжение привело к тому, что в 1692 Ньютон заболел умственным расстройством. Непосредственным толчком к этому явился пожар, в котором погибли все подготавливавшиеся им рукописи.
Постоянное гнетущее ощущение материальной необеспеченности стало, несомненно, одной из причин болезни Ньютона. Поэтому для него имела большое значение должность смотрителя Монетного двора с сохранением профессуры в Кембридже. Ревностно приступив к работе и быстро добившись заметных успехов в 1699 году назначен директором. Совмещать это с преподаванием оставалось невозможно, и Ньютон перебрался в Лондон.
В конце 1703 года Исаака Ньютона избрали президентом Королевского общества. К тому времени Ньютон достиг вершины славы. В 1705 году его возводят в рыцарское достоинство, но, располагая большой квартирой, имея шесть слуг и богатый выезд, ученый остается по-прежнему одиноким. Пора активного творчества позади, и Ньютон ограничивается подготовкой издания «Оптики», переиздания «Начал» и толкованием «Священного Писания». Ему принадлежит толкование Апокалипсиса, сочинение о пророке Данииле.
Исаак Ньютон скончался 31 марта 1727 года в своем доме в Лондоне. Похоронен в Вестминстерском аббатстве. Надпись на его могиле заканчивается словам: «Пусть смертные радуются, что в их среде жило такое украшение человеческого рода». Ежегодно в день рождения великого англичанина научное сообщество отмечает День Ньютона.
Труды Исаака Ньютона
«Новая теория света и цветов», 1672 (сообщение Королевскому обществу)
«Движение тел по орбите» (лат. De Motu Corporum in Gyrum), 1684
«Математические начала натуральной философии» (лат. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), 1687
«Оптика или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света» (англ. Opticks or a treatise of the reflections, refractions, inflections and colours of light), 1704
«О квадратуре кривых» (лат. Tractatus de quadratura curvarum), приложение к «Оптике»
«Перечисление линий третьего порядка» (лат. Enumeratio linearum tertii ordinis), приложение к «Оптике»
«Универсальная арифметика» (лат. Arithmetica Universalis), 1707
«Анализ с помощью уравнений с бесконечным числом членов» (лат. De analysi per aequationes numero terminorum infinitas), 1711
«Метод разностей», 1711
«Лекции по оптике» (англ. Optical Lectures), 1728
«Система мира» (лат. De mundi systemate), 1728
«Краткая хроника» (англ. A Short Chronicle from the First Memory of Things in Europe, to the Conquest of Persia by Alexander the Great), 1728 (это конспект «Хронологии древних царств», французский перевод чернового варианта был опубликован ещё раньше, в 1725 году)
«Хронология древних царств» (англ. The Chronology of Ancient Kingdoms), 1728
«Замечания на книгу пророка Даниила и Апокалипсис св. Иоанна» (англ. Observations Upon the Prophecies of Daniel and the Apocalypse of St. John), 1733, написано около 1690 года
«Метод флюксий» (лат. Methodus fluxionum, англ. Method of Fluxions), 1736, написан в 1671 году
«Историческое прослеживание двух заметных искажений Священного Писания» (англ. An Historical Account of Two Notable Corruptions of Scripture), 1754, написано в 1690 году
Канонические издания
Классическое полное издание трудов Ньютона в 5 томах на языке оригинала:
Isaaci Newtoni. Opera quae existant omnia. - Commentariis illustravit Samuel Horsley. - Londini, 1779-1785.
Избранная переписка в 7 томах:
Turnbull, H. W. (Ed.),. The Correspondence of Sir Isaac Newton. - Cambridge: Cambr. Univ. Press, 1959-1977.
Переводы на русский язык
Ньютон И. Всеобщая арифметика или Книга об арифметическом синтезе и анализе. - М.: Изд. АН СССР, 1948. - 442 с. - (Классики науки).
Ньютон И. Замечания на книгу пророка Даниила и Апокалипсис св. Иоанна. - Петроград: Новое время, 1915.
Ньютон И. Исправленная хронология древних царств. - М.: РИМИС, 2007. - 656 с.
Ньютон И. Лекции по оптике. - М.: Изд. АН СССР, 1946. - 298 с.
Ньютон И. Математические начала натуральной философии / Перевод с латинского и примечания А.Н. Крылова. - М.: Наука, 1989. - 688 с.
Ньютон И. Математические работы. - М.-Л.: ОНТИ, 1937.
Ньютон И. Оптика или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света. - М.: Гостехиздат, 1954.
Данилов Ю. А. Ньютон и Бентли // Вопросы истории естествознания и техники. - М., 1993. - № 1. Это перевод четырёх писем Ньютона из сборника его переписки: «The Correspondence of Isaac Newton», Cambridge, 1961. Vol. 3 (1688-1694).