izaokas niutonas

Vilniaus Emilijos Plaiterytės
Pagrindinės mokyklos
8 b klasės mokinės
Grėtės Bružaitės

REFERATAS

IZAOKAS NIUTONAS
(1643 – 1727)

2003-11-24
Vilnius

IZAOKAS NIUTONAS
1642—1727

Izaokas Niutonas (Isaac Newton) yra bene įtakingiausia istorinė as¬menybė Vakarų moksle. Savo laikais jis buvo laikomas didžiu intelektualu; beje, mokslininkų bendruomenė vis dar tebekeliaklupsčiauja prieš jį, nors šiek tiek mažiau negu prieš tris šimtus metų. Priežastis labai paprasta: fizi¬nis pasaulis, kai Niutonas atėjo į ji, buvo vos suprantamas, o tuo metu, kai jisai mirė, pažvelgus į jo darbus, žinota, kad gamtą valdo nepaprastai tikslūs matematiniai dėsniai. Niutonas nepradėjo mokslinės revoliucijos, nes ji jau buvo paakeliui, kai jis gimė; jo moksliniai laimėjimai greičiau suteikė formą ir pagrindinius intelektualinius įrankius šiuolaikiniam fizikos mokslui. Niutono sąskaitoje — trys pagrindiniai judėjimo dėsniai, baltos šviesos skaitymo dėsniai ir visuotinės traukos dėsnis, su kuriuo visas fizikos fenomenas žemėje ir danguje pasidarė prog¬nozuojamas, paprastas ir iš principo pakluso technologijos aiškinimams ir manipuliacijai. Be to, I. Niutonas sukūrė korpuskulinę šviesos teoriją, diferencialinį ir integralinį skaičiavimą, suformulavo įkaitinto kūno atšalimo bei priešinimosi judėjimui klampiame skystyje dėsnį, sukonstravo vieną iš pirmųjų termometrų, pirmą kartą pagamino reeflektorių. Tiktai dvidešimtajame amžiuje, kai mokslininkai pradėjo su¬sidurti su mažiausiais dydžiais — atomais, Niutono dėsnių reikšmė šiek tiek susvyravo.
Izaokas Niutonas gimė 1642 m. gruodžio 25 d. mažame kaimelyje Linkolnšyre, Anglijoje. Jo tėvas, smulkus žemės savininkas, mirė prieš gims¬tant sūnui, motina paliko jį prižiūrėti se

enelei, kai vaikas turėjo apie trejus metukus, o pati ištekėjo ir gyveno atskirai su antruoju vyru pamokslininku Barnabu Smitu (Barnabas Smith), patėviu, kurio Izaokas neapkentė. Ne¬nuostabu, kad turėjęs sunkią vaikyste., Niutonas linko į paranoją ir smarkų įniršį. Bet, antra vertus, jis gebėjo tvardyti savo agresyvumą, kurį jautė, — savo jaunystės nuodėmių dienoraštyje įrašė: “Norėčiau sudeginti savo tėvą ir motiną Smitus ir stogą virš jų”. Reikėtų pažymėti, kad pirmuosius savo svarbius apskaičiavimus, kurie vedė prie integralinio ir diferenciali¬nio skaičiavimo, Niutonas padarė mirusio patėvio užrašų knygutės tuščiuose lapeliuose.
Vaikystėje Niutonas buvo labai smalsus, turėjo, kaip sakoma, geras ran¬kas, todėl aišku, jog neketino tapti ūkininku, todėl baigęs kaimo mokyklą giminių dėka jis buvo pasiųstas į Karališkąją mokyklą Grantame. Niutoną labai sudomino Grantame pastatytas vėjo malūnas. Kai jis paagaliau suprato vėjo malūno darbo principą, tučtuojau padarė mažytį modelį, kuriame apgyvendino savo peliuką. Užsinorėjęs ėsti, peliukas turėdavo ropštis į viršų prie maišelio su grūdais ir kartu sukti malūno ratą.
1661 m. jis buvo priimtas į Šv. Trejybės koledžą Kembridže. Gyvendamas universitete Niutonas gyvena nepastebimas, vengia linksmų studentiškų kompanijų, nesilanko vakaronėse.Universiteto programa iš esmės buvo paremta Aristotelio filosofija, tačiau per dvejus metus Niutonas prarado norą domė¬tis Nicomachean Ethics (nikomachine etika). Savo iniciatyva jis pradėjo skai¬tyti ir konspektuoti Fransio Bekono (Francis Bacon), Renė Dekarto (R
Rene Descartes) ir kitų ankstyvųjų filosofų darbus; jaunuolis pajuto aistrą mate¬matikai ir dangaus fenomenui. “Amicus Plato amicus Arisiolclcs įnagis ami-ca veritas”, — rašė jis savo užrašuose: — “Platonas ir Aristotelis yra mano draugai, tačiau geriausia draugė — tiesa.”
1664 m. Niutonui Šv. Trejybės koledže buvo paskirta stipendija. Ši pa¬dėtis jam leido laisvai dirbti po to, kai kitais metais gavo menų bakalauro laipsnį. Studijuodamas buvo stropus, bet mažai kuo pasižymėjo. Tačiau prasidėjo didysis maras. 1665 m. universitetas užvėrė savo duris, ir Niutonas grįžo pas motiną, kuri tuo metu jau buvo našlė. Čia jis gyveno dvejus metus, kuriuos vėliau apibūdino: “Tai buvo pats gražiausias mano amžius, palankus išradimams ir polinkiui į matematiką ir filosofiją; tas polinkis buvo stipresnis negu bet kada ligi tol”. Iš tikrųjų, remdamasis Dekarto geometrija, Niutonas išrado elementarų integralinį ir diferencialinį skaičiavimą — tą matematikos šaką, kuri suteikia priemones pasikeitimo normai apskaičiuoti. Niutono “diferencijavimo metodas”, išstumdamas Aristotelio fiziką, pirmą kartą per šimtmečius pasidarė būtinai reikalingas sprendžiant naujai iškilusias problemas. Šiuo ankstyvuoju laikotarpiu Niutonas taip pat suformulavo, bent jau iš dalies, visuotinės traukos dėsnį ir, eksperi¬mentuodamas su prizmėmis, ištyrė šviesos prigimtį. Nors savo užrašus rašė labai rūpestingai, beveik priverstinai kelis metus savo darbų neskelbė. Šis neskubėjimas ir nesirūpinimas publikuoti savo darbų jam brangiai kainavo . 1692 metais mažas Niutono šunelis De
eimantas, kai nebuvo šeimininko, nuvertė žvakę ant šūsnies rankraščių, iš kurių teliko pelenai. Dėl šio įvykio Niutonas vos nepamišo, kurį laiką negalėjo dirbti. Šiuo¬laikinio mokslo kūrėjas dažnai keitė savo duomenis dėl priežasčių, kurios buvo daugiau emocinės negu fizinės, ir ilgai tylėjo.
1667 m., sugrįžęs į Šv. Trejybės koledžą, Niutonas buvo išrinktas Kembridžo universiteto garbės nariu. 1669 m. jis užėmė Izaoko Baro (Isaac Barrow) — kuris pirmasis pripažino jo genijų — fizikos ir matematikos kated¬ros profesoriaus vietą. Naujasis profesorius sukūrė pirmąjį veidrodinį teles¬kopą, kuris sukėlė didelį susidomėjimą ir dėl kurio 1672 m. Niutonas buvo išrinktas Londono karališkosios draugijos nariu. Tačiau, kai draugijai buvo pristatytas jo straipsnis “Nauja teorija apie šviesą ir spalvas”, autorių užsi¬puolė įžymusis Robertas Hukas (Robert Hooke). Įsižeidęs Niutonas pasi¬traukė ir tęsė savo tyrimus nuo visų atsiskyręs.
1684 m. Niutoną aplankė didysis astronomas ir matematikas Edmundas Halis (Edmond Halley), su kuriuo jie diskutavo ir aptarė planetų judėjimo problemą. Pavyzdžiui, Hukas manė, kad planetų judėjimą galima paaiškinti jų atstumo iki Saulės dėsniu, bet, deja, nepajėgė tinkamai argumentuoti. At¬sakymą, kodėl planetos juda elipsinėmis orbitomis, Niutonas buvo atradęs jau prieš kelis metus, naudodamasis savo integraliniu ir diferencialiniu skai¬čiavimu. Dabar jis grįžo prie šių klausimų, 1684 m. išleisdamas “De motus corporum” (“Dangaus kūnų judėjimas”), o per kitus keletą metų dar papildė šią temą ve
eikalu “Philosophiae naturalis principia mathematica” (“Matema¬tiniai gamtos filosofijos pagrindai”). Šiame veikale, remdamasis daugkarti¬niais stebėjimais, Niutonas suformulavo tris judėjimo ir visuotinės traukos dėsnius:
1. Kūnas juda tolygiai, jeigu jo nepaveikia kokia nors jėga; kūnas yra rimties būsenos, t.y. nejuda, jeigu jo nepaveikia kokia nors jėga. Tai inerci¬jos dėsnis.
2. Kūno įgytas pagreitis yra tiesiog proporcingas tą kūną veikiančiai jėgai ir atvirkščiai proporcingas kūno masei. Tai galima išreikšti lygtimi: F = ma; taigi jėga (F) lygi masės (m) ir pagreičio (d) sandaugai.
3. Kiekvienas veiksmas sukelia jam lygią ir priešingą reakciją. Niutono visuotinės traukos dėsnis sako, kad du kūnai traukia vienas kitą jėga, kuri yra tiesiog proporcinga jų masių sandaugai ir atvirkščiai propor¬cinga atstumo tarp tų kūnų kvadratui.

Šis trečiasis judėjimo dėsnis yra pripažintas pačiu garsiausiu moksliniu dėsniu – universalios gravitacijos dėsniu. Šie trys judėjimo dėsniai sudaro vieningą sistemą, kuria remiantis gali būti tyrinėjamos absoliučiai visos makroskopinės sistemos, sprendžiamos įvairios problemos.

Ar iš tikrųjų buvo legendinis obuolys, ar tai tik gražus simbolis – sunku pasakyti: labai jau daug apie tai įvairių aiškinimų. Didysis Gausas pykdavo dėl pasakymų, kad Niutono idėja apie gravitaciją kilo pamačius obuolį. Jis rašė: turbūt visa tai vyko taip: kartą pas Niutoną atėjo kvailas akiplėša ir prikibo su klausimu, kaip jis galėjo padaryti savo didį atradimą. Niutonas, pamatęs, su kuo turi reikalą ir norėdamas juo greičiau atsikratyti pasakė, kad jam ant nosies nukrito obuolys. Tačiau kiti žmonės teigia, kad pats Niutonas kalbėjęs apie obuolio pagalbą.
Edmundo Halio (Edmond Halley) 1687 m. išleisti I. Niutono “Principia” (“Pagrindai”), kuruose buvo aprašyti gravitacijos ir judėjimo dėsniai susilaukė didelio įvertinimo, — Niutono, kaip mokslininko, kar¬jera pasiekė viršūnę. Tai buvo mokslinės revoliucijos kulminacija. I. Niutonas pademonstravo , kaip naudojantis šiais dėsniais galima nustatyti planetų judėjimą aplink saulę. Dėl šios priežasties Niutonas yra laikomas didžiausiu visų laikų astronomu.
Nors Niutonas po “Pagrindų” išleidimo labai išgarsėjo ir tapo gyvu naujojo mokslo simboliu, toliau jo karjera nestokojo prieštaravimų. Po Anglijos revoliucijos, pradedant 1689 m., jis padarė trumpą ir nereikšmingą karjerą parlamente. 1695 m. Niutonas buvo paskirtas Karališkosios pinigų kalyklos prižiūrėtoju, o po trejų metų tapo jos direktoriumi; šiame poste jis galėjo per¬sekioti pinigų klastotojus ir tai darė labai stropiai. 1703 m. jis buvo išrinktas Londono karališkosios draugijos prezidentu ir ėjo šias pareigas iki mirties — 1727 m. kovo 31 d. 1704 m., netrukus po Roberto Huko mirties, Niutonas išleido veikalą “Optics” (“Optika”). Jo autoritetas buvo toks didelis, kad korpuskulinė šviesos teorija dominavo ir kitame amžiuje nepaisant kai kurių jos trūkumų. Niutonas buvo pirmasis mokslininkas, kuriam 1705 m. karalienė Ona suteikė vieno iš aukščiausių Anglijos ordinų kavalieriaus vardą.
Netgi gyvenimo pabaigoje Niutono neapvylė geniali kūrybinė intuicija. Jis ilgai stebėjo kibirkštis, kurios sublyksi tarp adatos ir vilna įtrinto gintaro. Rašė, kad jos primena jam mažus žaibus. Jis jautė stovįs prie paslaptingo, dar niekieno nepavadinto didžiulio elektros ir magnetizmo pasaulio vartų. Jis jau buvo beatidarąs juos, tačiau trūko laiko.
Niutonas mirė 1727 metų kovo 31 dieną, Kensigtone, netoli Londono. Akmenligė žiauriai kamavo jį, tačiau paskutinę gyvenimo dieną tarsi aprimo, jis juokėsi, kalbėjosi su gydytoju, skaitė laikraščius. O naktį tyliai mirė. I. Niutonas palaidotas Vestminsterio vienuolyne.
Prieš pat mirtį, tarsi apžvelgdamas savo gyvenimą, tokį ramų iš išorės ir tokį pašėlusiai audringą iš vidaus, Izaokas Niutonas pasakė: ,,Nežinau, kuo aš galiu atrodyti pasauliui, tačiau pats sau aš atrodau berniukas, žaidžiantis pajūryje, besižavintis tuo, kad kartais randu spalvingesnį už kitus akmenėlius arba raudoną kriauklę, o tuo tarpu kai didysis tiesos vandenynas plyti prieš mane neištyrinėtas”.
Po mirties Niutonas paliko daugybę neišleistų mokslinių darbų, tarp ku¬rių buvo virš milijono žodžių apimties specialios mistinės alchemijos studija. Mokslininkas ją studijavo daugelį metų ir labai nuodugniai, darė eksperimen¬tus ir tikėjosi netaurųjį metalą pakeisti “filosofiniu gyvsidabriu”. Niutono al¬cheminiai tyrinėjimai buvo kruopštesni negu racionalieji fizikoje, todėl dar ilgai drumstė ramybę mokslininkams. Džonas Meinardas Kemsas (John Maynard Keynes), įsigijęs ir studijavęs jo alcheminius veikalus, galiausiai pava¬dino Niutoną “burtininku”, o ne mokslininku, — tai išties įdomi ekonomisto nuomonė. Atrodo, kad alchemijoje Niutoną traukė religiniai elementai, virtę pagrindiniais tikslais; pavyzdžiui, vienas iš biografų Galis Kristiansonas (Ga¬le Christianson) mano, kad Niutonas stengėsi suprasti didžiąją Visatą.
Niutono gyvenimas buvo kupinas įvairių konfliktų, todėl, žvelgiant šių laikų akimis, mokslininkas gali atrodyti gan nesimpatiška asmenybė. Žymus fizikas buvo savimyla, egoistu, jautė neapykantą visiems, kas dirbo mokslinį darbą. Niuto¬nas smarkiai įniršdavo ir įsiveldavo į nereikalingus piktus ginčus su amži¬ninkais, tarp kurių buvo G. V. Leibnicas (G. W. Leibniz) ir R. Hukas (R. Hooke). Atrodo, jog patvariausius santykius palaikė su jaunu garbintoju Nikolu Fačiu de Duljė (Nicolas Fatio de Duillier); neatmestina, kad šių santy¬kių nutraukimas sukėlė trumpą, bet skaudų psichinį išsekimą. Niutonas nie¬kuomet nevedė ir beveik visą savo gyvenimą praleido vyriškoje kompanijo¬jeir tik kartą tebuvo įsimylėjęs, dar studijuodamas Grantame, dar būdamas vaikas pamilo dailiąją mis Storej. Ši mergaitė – vienintelis romantiškas jo gyvenimo paveikslas. Ištikimybę jai išsaugojo visą gyvenimą, netgi sentvėje lankydavo senutę, kuria virto mergaitė. Pasakojama, kad Niutonas buvo nerangus, nerišliai kalbėjo, kartais kalbėdamas staiga užsigalvodavo ir ilgam nutildavo. Jis retai juokdavosi, nors esama anekdoto, kuris pasiekė ir mūsų laikus ir kuris reikšmingas bei daug ką pasakantis. Kai vienas draugas Niutonui pa¬sakė, kad nemato kokios nors naudos iš graikų matematiko Euklido (Euclides) studijavimo, pastarasis ėmęs linksmai juoktis. Erazmas Darvinas (Erasmus Darwin): “Newton Explored in Natures scenes the effect and cause/ And, charme’d, unravelled all her latent tlaws”. (“Gamtos scenoje Niutonas išty¬rė veikimą ir pagrindus/ Ir pagautas žavesio atspėjo visus jos slaptus dės¬nius”). Tačiau dar elegantiškesnis popiežiaus Aleksandro kupletas, kurį jis parašė po Niutono mirties, išgraviruotas Vulstrope, kambaryje, kuriame mokslininkas gimė: “Nature and Nature’s Laws lay hid in Night/ God said, l.et Newton be! and all was Light”. (“Gamta ir gamtos dėsniai slypi naktyje,/ Dievas tarė: “Tebūnie Niutonas!” ir viskas atsidūrė šviesoje”).

Niutonas įnešė svarbų indėlį į termodinamiką (mokslas apie šilumą) ir akustiką (mokslas apie garsą), suformulavo be galo svarbius fizikinius judėjimo kiekio išsilaikymo ir kampinio judėjimo kiekio išsilaikymo principus, atrado binarinę teoremą matematikoje (Niutono binomas), paaiškino žvaigdžių kilmę.

3 NIUTONO MECHANIKOS DĖSNIAI

I-asis Niutono dėsnis. Kiekvienas kūnas lieka rimties būvyje arba juda tolygiai tiesia kryptimi, jei to būvio nekeičia kitų kūnų veikimas. Šis dėsnis galioja inercinėms atskaitos sistemoms. Tokių sistemų pagreitis lygus nuliui.
Jos yra lygiegretės. Visose jose kūnų judėjimo dėsniai tie patys: veikiamo jėgų kūnai pradeda judėti arba stoti, o neveikiami nejuda arba juda tiesiai ir tolygiai. Pvz.: pririštas prie virvutės akmuo sukasi ratu priežastis dėl kurios akmuo iškrypsta iš tiesaus kelio – virvutės įtempimas. Nutrūks virvutė, ir akmuo lėks ta kryptimi, kuria jis judėjo o virvutės nutrūkimo momentu. Kiekvienas kūnas “stengiasi” išlaikyti jam suteiktą greitį. Į tai atsižvelgiama praktikoje.
Pvz.: vairuotojai turi stabdyti iš lėto, nes keleiviai iš inercijos virsta į priekį. Kraunant krovinius į transporto priemones reikia atsižvelgti į jų judėjimą, jeigu įvyktų stabdymas.
II-asis Niutono dėsnis. Inercinėse atskaitos sistemose kūną veikiančių jėgų geometrinė suma lygi masės ir pagreičio sandaugai: 
Pagreičio kryptis sutampa su atstojamosios jėgos kryptimi. Pvz.: važiuojančiame automobilyje išjugiama trauka. Veiks sunkio, kelio reakcijos ir trinties jėgos.
Kūginė svyruoklė:
f

= + (ji suteiks įcentrinį pagreitį, todėl rutuliukas judės apskritimu)

=m Motociklininkas pievoje daro apskritimą. Trinties jam suteiks įcentrinį pagreitį, nes nukreipta į apskritimo centrą. Kreive kūnas be pagreičio nejuda.

kai  =const, judėjimas tolygiai kintamas

kai  =0, tai judėjimas tolyginis arba rimties būvis (a=0)
III Niutono dėsnis. Inercinėse atskaitos sistemose kaip bevyktų kūnų sąveika, visada kūnai veikia vienas kitą lygaus modulio priešingų krypčių jėgomis. (veiksmas lygus atoveiksmiui)
Rutuliuko svoris lygus stalo reakcijos jėgai.
Atatranka šūvio metu panaudojama automatiniam ginklų užtaisymui.
Jėgos neatsveria viena kitos, nes veikia skirtingus kūnus.

Naudotos literatūros sąrašas

1. 100 įtakingiausių asmenybių pasaulio istorijoje. M. H. Hartas, Naujoji era, Kaunas, 1998m.
2. Etiudai apie mokslininkus. J. Golovanovas, Šviesa, Kaunas, 1986

Vilniaus Emilijos Plaiterytės
Pagrindinės mokyklos
8 b klasės mokinės
Grėtės Bružaitės

REFERATAS

IZAOKAS NIUTONAS
(1643 – 1727)

2003-11-24
Vilnius

IZAOKAS NIUTONAS
1642—1727

Izaokas Niutonas (Isaac Newton) yra bene įtakingiausia istorinė as¬menybė Vakarų moksle. Savo laikais jis buvo laikomas didžiu intelektualu; beje, mokslininkų bendruomenė vis dar tebekeliaklupsčiauja prieš jį, nors šiek tiek mažiau negu prieš tris šimtus metų. Priežastis labai paprasta: fizi¬nis pasaulis, kai Niutonas atėjo į ji, buvo vos suprantamas, o tuo metu, kai jisai mirė, pažvelgus į jo darbus, žinota, kad gamtą valdo nepaprastai tikslūs matematiniai dėsniai. Niutonas nepradėjo mokslinės revoliucijos, nes ji jau buvo pakeliui, kai jis gimė; jo moksliniai laimėjimai greičiau suteikė formą ir pagrindinius intelektualinius įrankius šiuolaikiniam fizikos mokslui. Niutono sąskaitoje — trys pagrindiniai judėjimo dėsniai, baltos šviesos skaitymo dėsniai ir visuotinės traukos dėsnis, su kuriuo visas fizikos fenomenas žemėje ir danguje pasidarė prog¬nozuojamas, paprastas ir iš principo pakluso technologijos aiškinimams ir manipuliacijai. Be to, I. Niutonas sukūrė korpuskulinę šviesos teoriją, diferencialinį ir integralinį skaičiavimą, suformulavo įkaitinto kūno atšalimo bei priešinimosi judėjimui klampiame skystyje dėsnį, sukonstravo vieną iš pirmųjų termometrų, pirmą kartą pagamino reflektorių. Tiktai dvidešimtajame amžiuje, kai mokslininkai pradėjo su¬sidurti su mažiausiais dydžiais — atomais, Niutono dėsnių reikšmė šiek tiek susvyravo.
Izaokas Niutonas gimė 1642 m. gruodžio 25 d. mažame kaimelyje Linkolnšyre, Anglijoje. Jo tėvas, smulkus žemės savininkas, mirė prieš gims¬tant sūnui, motina paliko jį prižiūrėti senelei, kai vaikas turėjo apie trejus metukus, o pati ištekėjo ir gyveno atskirai su antruoju vyru pamokslininku Barnabu Smitu (Barnabas Smith), patėviu, kurio Izaokas neapkentė. Ne¬nuostabu, kad turėjęs sunkią vaikyste., Niutonas linko į paranoją ir smarkų įniršį. Bet, antra vertus, jis gebėjo tvardyti savo agresyvumą, kurį jautė, — savo jaunystės nuodėmių dienoraštyje įrašė: “Norėčiau sudeginti savo tėvą ir motiną Smitus ir stogą virš jų”. Reikėtų pažymėti, kad pirmuosius savo svarbius apskaičiavimus, kurie vedė prie integralinio ir diferenciali¬nio skaičiavimo, Niutonas padarė mirusio patėvio užrašų knygutės tuščiuose lapeliuose.
Vaikystėje Niutonas buvo labai smalsus, turėjo, kaip sakoma, geras ran¬kas, todėl aišku, jog neketino tapti ūkininku, todėl baigęs kaimo mokyklą giminių dėka jis buvo pasiųstas į Karališkąją mokyklą Grantame. Niutoną labai sudomino Grantame pastatytas vėjo malūnas. Kai jis pagaliau suprato vėjo malūno darbo principą, tučtuojau padarė mažytį modelį, kuriame apgyvendino savo peliuką. Užsinorėjęs ėsti, peliukas turėdavo ropštis į viršų prie maišelio su grūdais ir kartu sukti malūno ratą.
1661 m. jis buvo priimtas į Šv. Trejybės koledžą Kembridže. Gyvendamas universitete Niutonas gyvena nepastebimas, vengia linksmų studentiškų kompanijų, nesilanko vakaronėse.Universiteto programa iš esmės buvo paremta Aristotelio filosofija, tačiau per dvejus metus Niutonas prarado norą domė¬tis Nicomachean Ethics (nikomachine etika). Savo iniciatyva jis pradėjo skai¬tyti ir konspektuoti Fransio Bekono (Francis Bacon), Renė Dekarto (Rene Descartes) ir kitų ankstyvųjų filosofų darbus; jaunuolis pajuto aistrą mate¬matikai ir dangaus fenomenui. “Amicus Plato amicus Arisiolclcs įnagis ami-ca veritas”, — rašė jis savo užrašuose: — “Platonas ir Aristotelis yra mano draugai, tačiau geriausia draugė — tiesa.”
1664 m. Niutonui Šv. Trejybės koledže buvo paskirta stipendija. Ši pa¬dėtis jam leido laisvai dirbti po to, kai kitais metais gavo menų bakalauro laipsnį. Studijuodamas buvo stropus, bet mažai kuo pasižymėjo. Tačiau prasidėjo didysis maras. 1665 m. universitetas užvėrė savo duris, ir Niutonas grįžo pas motiną, kuri tuo metu jau buvo našlė. Čia jis gyveno dvejus metus, kuriuos vėliau apibūdino: “Tai buvo pats gražiausias mano amžius, palankus išradimams ir polinkiui į matematiką ir filosofiją; tas polinkis buvo stipresnis negu bet kada ligi tol”. Iš tikrųjų, remdamasis Dekarto geometrija, Niutonas išrado elementarų integralinį ir diferencialinį skaičiavimą — tą matematikos šaką, kuri suteikia priemones pasikeitimo normai apskaičiuoti. Niutono “diferencijavimo metodas”, išstumdamas Aristotelio fiziką, pirmą kartą per šimtmečius pasidarė būtinai reikalingas sprendžiant naujai iškilusias problemas. Šiuo ankstyvuoju laikotarpiu Niutonas taip pat suformulavo, bent jau iš dalies, visuotinės traukos dėsnį ir, eksperi¬mentuodamas su prizmėmis, ištyrė šviesos prigimtį. Nors savo užrašus rašė labai rūpestingai, beveik priverstinai kelis metus savo darbų neskelbė. Šis neskubėjimas ir nesirūpinimas publikuoti savo darbų jam brangiai kainavo . 1692 metais mažas Niutono šunelis Deimantas, kai nebuvo šeimininko, nuvertė žvakę ant šūsnies rankraščių, iš kurių teliko pelenai. Dėl šio įvykio Niutonas vos nepamišo, kurį laiką negalėjo dirbti. Šiuo¬laikinio mokslo kūrėjas dažnai keitė savo duomenis dėl priežasčių, kurios buvo daugiau emocinės negu fizinės, ir ilgai tylėjo.
1667 m., sugrįžęs į Šv. Trejybės koledžą, Niutonas buvo išrinktas Kembridžo universiteto garbės nariu. 1669 m. jis užėmė Izaoko Baro (Isaac Barrow) — kuris pirmasis pripažino jo genijų — fizikos ir matematikos kated¬ros profesoriaus vietą. Naujasis profesorius sukūrė pirmąjį veidrodinį teles¬kopą, kuris sukėlė didelį susidomėjimą ir dėl kurio 1672 m. Niutonas buvo išrinktas Londono karališkosios draugijos nariu. Tačiau, kai draugijai buvo pristatytas jo straipsnis “Nauja teorija apie šviesą ir spalvas”, autorių užsi¬puolė įžymusis Robertas Hukas (Robert Hooke). Įsižeidęs Niutonas pasi¬traukė ir tęsė savo tyrimus nuo visų atsiskyręs.
1684 m. Niutoną aplankė didysis astronomas ir matematikas Edmundas Halis (Edmond Halley), su kuriuo jie diskutavo ir aptarė planetų judėjimo problemą. Pavyzdžiui, Hukas manė, kad planetų judėjimą galima paaiškinti jų atstumo iki Saulės dėsniu, bet, deja, nepajėgė tinkamai argumentuoti. At¬sakymą, kodėl planetos juda elipsinėmis orbitomis, Niutonas buvo atradęs jau prieš kelis metus, naudodamasis savo integraliniu ir diferencialiniu skai¬čiavimu. Dabar jis grįžo prie šių klausimų, 1684 m. išleisdamas “De motus corporum” (“Dangaus kūnų judėjimas”), o per kitus keletą metų dar papildė šią temą veikalu “Philosophiae naturalis principia mathematica” (“Matema¬tiniai gamtos filosofijos pagrindai”). Šiame veikale, remdamasis daugkarti¬niais stebėjimais, Niutonas suformulavo tris judėjimo ir visuotinės traukos dėsnius:
1. Kūnas juda tolygiai, jeigu jo nepaveikia kokia nors jėga; kūnas yra rimties būsenos, t.y. nejuda, jeigu jo nepaveikia kokia nors jėga. Tai inerci¬jos dėsnis.
2. Kūno įgytas pagreitis yra tiesiog proporcingas tą kūną veikiančiai jėgai ir atvirkščiai proporcingas kūno masei. Tai galima išreikšti lygtimi: F = ma; taigi jėga (F) lygi masės (m) ir pagreičio (d) sandaugai.
3. Kiekvienas veiksmas sukelia jam lygią ir priešingą reakciją. Niutono visuotinės traukos dėsnis sako, kad du kūnai traukia vienas kitą jėga, kuri yra tiesiog proporcinga jų masių sandaugai ir atvirkščiai propor¬cinga atstumo tarp tų kūnų kvadratui.

Šis trečiasis judėjimo dėsnis yra pripažintas pačiu garsiausiu moksliniu dėsniu – universalios gravitacijos dėsniu. Šie trys judėjimo dėsniai sudaro vieningą sistemą, kuria remiantis gali būti tyrinėjamos absoliučiai visos makroskopinės sistemos, sprendžiamos įvairios problemos.

Ar iš tikrųjų buvo legendinis obuolys, ar tai tik gražus simbolis – sunku pasakyti: labai jau daug apie tai įvairių aiškinimų. Didysis Gausas pykdavo dėl pasakymų, kad Niutono idėja apie gravitaciją kilo pamačius obuolį. Jis rašė: turbūt visa tai vyko taip: kartą pas Niutoną atėjo kvailas akiplėša ir prikibo su klausimu, kaip jis galėjo padaryti savo didį atradimą. Niutonas, pamatęs, su kuo turi reikalą ir norėdamas juo greičiau atsikratyti pasakė, kad jam ant nosies nukrito obuolys. Tačiau kiti žmonės teigia, kad pats Niutonas kalbėjęs apie obuolio pagalbą.
Edmundo Halio (Edmond Halley) 1687 m. išleisti I. Niutono “Principia” (“Pagrindai”), kuruose buvo aprašyti gravitacijos ir judėjimo dėsniai susilaukė didelio įvertinimo, — Niutono, kaip mokslininko, kar¬jera pasiekė viršūnę. Tai buvo mokslinės revoliucijos kulminacija. I. Niutonas pademonstravo , kaip naudojantis šiais dėsniais galima nustatyti planetų judėjimą aplink saulę. Dėl šios priežasties Niutonas yra laikomas didžiausiu visų laikų astronomu.
Nors Niutonas po “Pagrindų” išleidimo labai išgarsėjo ir tapo gyvu naujojo mokslo simboliu, toliau jo karjera nestokojo prieštaravimų. Po Anglijos revoliucijos, pradedant 1689 m., jis padarė trumpą ir nereikšmingą karjerą parlamente. 1695 m. Niutonas buvo paskirtas Karališkosios pinigų kalyklos prižiūrėtoju, o po trejų metų tapo jos direktoriumi; šiame poste jis galėjo per¬sekioti pinigų klastotojus ir tai darė labai stropiai. 1703 m. jis buvo išrinktas Londono karališkosios draugijos prezidentu ir ėjo šias pareigas iki mirties — 1727 m. kovo 31 d. 1704 m., netrukus po Roberto Huko mirties, Niutonas išleido veikalą “Optics” (“Optika”). Jo autoritetas buvo toks didelis, kad korpuskulinė šviesos teorija dominavo ir kitame amžiuje nepaisant kai kurių jos trūkumų. Niutonas buvo pirmasis mokslininkas, kuriam 1705 m. karalienė Ona suteikė vieno iš aukščiausių Anglijos ordinų kavalieriaus vardą.
Netgi gyvenimo pabaigoje Niutono neapvylė geniali kūrybinė intuicija. Jis ilgai stebėjo kibirkštis, kurios sublyksi tarp adatos ir vilna įtrinto gintaro. Rašė, kad jos primena jam mažus žaibus. Jis jautė stovįs prie paslaptingo, dar niekieno nepavadinto didžiulio elektros ir magnetizmo pasaulio vartų. Jis jau buvo beatidarąs juos, tačiau trūko laiko.
Niutonas mirė 1727 metų kovo 31 dieną, Kensigtone, netoli Londono. Akmenligė žiauriai kamavo jį, tačiau paskutinę gyvenimo dieną tarsi aprimo, jis juokėsi, kalbėjosi su gydytoju, skaitė laikraščius. O naktį tyliai mirė. I. Niutonas palaidotas Vestminsterio vienuolyne.
Prieš pat mirtį, tarsi apžvelgdamas savo gyvenimą, tokį ramų iš išorės ir tokį pašėlusiai audringą iš vidaus, Izaokas Niutonas pasakė: ,,Nežinau, kuo aš galiu atrodyti pasauliui, tačiau pats sau aš atrodau berniukas, žaidžiantis pajūryje, besižavintis tuo, kad kartais randu spalvingesnį už kitus akmenėlius arba raudoną kriauklę, o tuo tarpu kai didysis tiesos vandenynas plyti prieš mane neištyrinėtas”.
Po mirties Niutonas paliko daugybę neišleistų mokslinių darbų, tarp ku¬rių buvo virš milijono žodžių apimties specialios mistinės alchemijos studija. Mokslininkas ją studijavo daugelį metų ir labai nuodugniai, darė eksperimen¬tus ir tikėjosi netaurųjį metalą pakeisti “filosofiniu gyvsidabriu”. Niutono al¬cheminiai tyrinėjimai buvo kruopštesni negu racionalieji fizikoje, todėl dar ilgai drumstė ramybę mokslininkams. Džonas Meinardas Kemsas (John Maynard Keynes), įsigijęs ir studijavęs jo alcheminius veikalus, galiausiai pava¬dino Niutoną “burtininku”, o ne mokslininku, — tai išties įdomi ekonomisto nuomonė. Atrodo, kad alchemijoje Niutoną traukė religiniai elementai, virtę pagrindiniais tikslais; pavyzdžiui, vienas iš biografų Galis Kristiansonas (Ga¬le Christianson) mano, kad Niutonas stengėsi suprasti didžiąją Visatą.
Niutono gyvenimas buvo kupinas įvairių konfliktų, todėl, žvelgiant šių laikų akimis, mokslininkas gali atrodyti gan nesimpatiška asmenybė. Žymus fizikas buvo savimyla, egoistu, jautė neapykantą visiems, kas dirbo mokslinį darbą. Niuto¬nas smarkiai įniršdavo ir įsiveldavo į nereikalingus piktus ginčus su amži¬ninkais, tarp kurių buvo G. V. Leibnicas (G. W. Leibniz) ir R. Hukas (R. Hooke). Atrodo, jog patvariausius santykius palaikė su jaunu garbintoju Nikolu Fačiu de Duljė (Nicolas Fatio de Duillier); neatmestina, kad šių santy¬kių nutraukimas sukėlė trumpą, bet skaudų psichinį išsekimą. Niutonas nie¬kuomet nevedė ir beveik visą savo gyvenimą praleido vyriškoje kompanijo¬jeir tik kartą tebuvo įsimylėjęs, dar studijuodamas Grantame, dar būdamas vaikas pamilo dailiąją mis Storej. Ši mergaitė – vienintelis romantiškas jo gyvenimo paveikslas. Ištikimybę jai išsaugojo visą gyvenimą, netgi sentvėje lankydavo senutę, kuria virto mergaitė. Pasakojama, kad Niutonas buvo nerangus, nerišliai kalbėjo, kartais kalbėdamas staiga užsigalvodavo ir ilgam nutildavo. Jis retai juokdavosi, nors esama anekdoto, kuris pasiekė ir mūsų laikus ir kuris reikšmingas bei daug ką pasakantis. Kai vienas draugas Niutonui pa¬sakė, kad nemato kokios nors naudos iš graikų matematiko Euklido (Euclides) studijavimo, pastarasis ėmęs linksmai juoktis. Erazmas Darvinas (Erasmus Darwin): “Newton Explored in Natures scenes the effect and cause/ And, charme’d, unravelled all her latent tlaws”. (“Gamtos scenoje Niutonas išty¬rė veikimą ir pagrindus/ Ir pagautas žavesio atspėjo visus jos slaptus dės¬nius”). Tačiau dar elegantiškesnis popiežiaus Aleksandro kupletas, kurį jis parašė po Niutono mirties, išgraviruotas Vulstrope, kambaryje, kuriame mokslininkas gimė: “Nature and Nature’s Laws lay hid in Night/ God said, l.et Newton be! and all was Light”. (“Gamta ir gamtos dėsniai slypi naktyje,/ Dievas tarė: “Tebūnie Niutonas!” ir viskas atsidūrė šviesoje”).

Niutonas įnešė svarbų indėlį į termodinamiką (mokslas apie šilumą) ir akustiką (mokslas apie garsą), suformulavo be galo svarbius fizikinius judėjimo kiekio išsilaikymo ir kampinio judėjimo kiekio išsilaikymo principus, atrado binarinę teoremą matematikoje (Niutono binomas), paaiškino žvaigdžių kilmę.

3 NIUTONO MECHANIKOS DĖSNIAI

I-asis Niutono dėsnis. Kiekvienas kūnas lieka rimties būvyje arba juda tolygiai tiesia kryptimi, jei to būvio nekeičia kitų kūnų veikimas. Šis dėsnis galioja inercinėms atskaitos sistemoms. Tokių sistemų pagreitis lygus nuliui.
Jos yra lygiegretės. Visose jose kūnų judėjimo dėsniai tie patys: veikiamo jėgų kūnai pradeda judėti arba stoti, o neveikiami nejuda arba juda tiesiai ir tolygiai. Pvz.: pririštas prie virvutės akmuo sukasi ratu priežastis dėl kurios akmuo iškrypsta iš tiesaus kelio – virvutės įtempimas. Nutrūks virvutė, ir akmuo lėks ta kryptimi, kuria jis judėjo o virvutės nutrūkimo momentu. Kiekvienas kūnas “stengiasi” išlaikyti jam suteiktą greitį. Į tai atsižvelgiama praktikoje.
Pvz.: vairuotojai turi stabdyti iš lėto, nes keleiviai iš inercijos virsta į priekį. Kraunant krovinius į transporto priemones reikia atsižvelgti į jų judėjimą, jeigu įvyktų stabdymas.
II-asis Niutono dėsnis. Inercinėse atskaitos sistemose kūną veikiančių jėgų geometrinė suma lygi masės ir pagreičio sandaugai: 
Pagreičio kryptis sutampa su atstojamosios jėgos kryptimi. Pvz.: važiuojančiame automobilyje išjugiama trauka. Veiks sunkio, kelio reakcijos ir trinties jėgos.
Kūginė svyruoklė:
f

= + (ji suteiks įcentrinį pagreitį, todėl rutuliukas judės apskritimu)

=m Motociklininkas pievoje daro apskritimą. Trinties jam suteiks įcentrinį pagreitį, nes nukreipta į apskritimo centrą. Kreive kūnas be pagreičio nejuda.

kai  =const, judėjimas tolygiai kintamas

kai  =0, tai judėjimas tolyginis arba rimties būvis (a=0)
III Niutono dėsnis. Inercinėse atskaitos sistemose kaip bevyktų kūnų sąveika, visada kūnai veikia vienas kitą lygaus modulio priešingų krypčių jėgomis. (veiksmas lygus atoveiksmiui)
Rutuliuko svoris lygus stalo reakcijos jėgai.
Atatranka šūvio metu panaudojama automatiniam ginklų užtaisymui.
Jėgos neatsveria viena kitos, nes veikia skirtingus kūnus.

Naudotos literatūros sąrašas

1. 100 įtakingiausių asmenybių pasaulio istorijoje. M. H. Hartas, Naujoji era, Kaunas, 1998m.
2. Etiudai apie mokslininkus. J. Golovanovas, Šviesa, Kaunas, 1986

Leave a Comment