Ісаак Ньютон: биография

Ньютон також дав строгі визначення таких фізичних понять, яккількість руху(не зовсім зрозуміло використане у Декарта) ісила. Він ввів у фізику поняття маси як міри інерції і, одночасно, гравітаційних властивостей. Раніше фізики користувалися поняттямвага, однак вага тіла залежить не тільки від самого тіла, але і від його оточення (наприклад, від відстані до центру Землі), тому знадобилася нова, інваріантна характеристика.

Завершили математизацію механіки Ейлер і Лагранж.

Всесвітнє тяжіння

(Див. також Гравітація, Класична теорія тяжіння Ньютона).

Сама ідея загальної сили тяжіння неодноразово висловлювалася і до Ньютона. Раніше про неї міркували Епікур, Гассенді, Кеплер, Бореллі, Декарт, Роберваль, Гюйгенс та інші. Кеплер вважав, що тяжіння назад пропорційно відстані до Сонця і розповсюджується тільки в площині екліптики; Декарт вважав його результатом вихорів в ефірі. Були, втім, здогадки з правильною залежністю від відстані; Ньютон згадує в «Початки» Булліальді, Рена і Гука. Але до Ньютона ніхто не зумів ясно і математично доказово зв'язати закон тяжіння (силу, назад пропорційну квадрату відстані) і закони руху планет (закони Кеплера). Тільки з праць Ньютона починається наука динаміка, в тому числі в застосуванні до руху небесних тіл.

Важливо відзначити, що Ньютон опублікував не просто передбачувану формулу закону всесвітнього тяжіння, але фактично запропонував цілісну математичну модель:

• система методів для математичного дослідження (математичний аналіз).
• закон тяжіння;
• закон руху (другий закон Ньютона);

У сукупності ця тріада достатня для повного дослідження найскладніших рухів небесних тіл, тим самим створюючи основи небесної механіки. До Ейнштейна ніяких принципових поправок до зазначеної моделі не знадобилося, хоча математичний апарат виявилося необхідним значно розвинути.

Першим аргументом на користь ньютонівської моделі послужив суворий висновок на її основі емпіричних законів Кеплера. Наступним кроком стала теорія руху комет і Місяця, викладена в «Початки». Пізніше за допомогою ньютонівського тяжіння були з високою точністю пояснені всі спостережувані руху небесних тіл; в цьому велика заслуга Ейлера, Клеро і Лапласа, які розробили для цього теорію збурень. Фундамент цієї теорії був закладений ще Ньютоном, який провів аналіз руху Місяця, використовуючи свій звичайний метод розкладу в ряд; на цьому шляху він відкрив причини відомих тоді нерегулярностей (нерівностей) у русі Місяця.

Закон тяжіння дозволив вирішити не тільки проблеми небесної механіки, але і ряд фізичних та астрофізичних завдань. Ньютон вказав метод визначення маси Сонця і планет. Він відкрив причину припливів: тяжіння Місяця (навіть Галілей вважав припливи відцентровим ефектом). Більш того, обробивши багаторічні дані про висоту припливів, він з хорошою точністю обчислив масу Місяця. Ще одним наслідком тяжіння виявилася прецесія земної осі. Ньютон з'ясував, що через сплюснутості Землі біля полюсів земна вісь здійснює під дією тяжіння Місяця і Сонця постійне повільне зміщення з періодом 26000 років. Тим самим давня проблема «попереджання рівнодення» (вперше відзначена Гиппархом) знайшла наукове пояснення.