아이작 뉴턴(Isaac Newton, 1643년 1월 4일 - 1727년 3월 31일), 당시 영국은 여전히 율리우스력을 사용했기 때문에 뉴턴이 태어난 현지 시간은 1642년 12월 25일, 즉 1643년 1월 4일이다. 그레고리력으로 변환하면. 영국의 수학자, 물리학자, 철학자. 뉴턴이 『자연철학의 수학적 원리』에서 제시한 만유인력의 법칙과 뉴턴의 운동법칙은 그와 라이프니츠가 독자적으로 발명한 미적분학으로 인류 역사상 가장 위대한 업적 중 하나이다. 과학자들. 뉴턴 때문에 고전역학은 "뉴턴역학"이라고도 불리며, 힘의 단위도 "뉴턴"이라고 부른다. 또한 뉴턴의 이름을 딴 수학, 과학용어에는 "뉴턴 방정식", "뉴턴-라이프니츠 공식", "뉴턴-라이프니츠 공식" 등이 있다. 뉴턴법', '가우스-뉴턴 최소자승법', '뉴턴링', '비뉴턴유체' 등
1643년 1월 4일, 뉴턴은 영국 링컨셔의 작은 마을 월솝의 농부 가문에서 태어났습니다. 뉴턴은 태어날 때 몸무게가 3파운드에 불과한 조산아였고, 그의 조산사와 친척들은 그가 살아남을 수 있을지 걱정했습니다. 이 보잘것없어 보이는 작은 것이 과거와 현재를 뒤흔드는 과학의 거인이 되어 85세까지 장수할 것이라고는 누구도 예상하지 못했습니다.
뉴턴의 아버지는 뉴턴이 태어나기 3개월 전에 세상을 떠났다. 그가 두 살이었을 때 그의 어머니는 신부와 재혼했고 뉴턴을 떠나 할머니에게 양육되었습니다. 그녀가 11살이 되던 해, 어머니의 의붓남편이 세상을 떠났고, 어머니는 아들과 두 딸을 데리고 뉴턴으로 돌아왔습니다. 뉴턴은 어렸을 때부터 과묵하고 완고한 성격을 가지고 있었습니다. 이러한 습관은 아마도 그의 가정 형편에서 비롯되었을 것입니다.
뉴턴은 5세쯤부터 공립학교에 보내졌다. 어렸을 때 뉴턴은 어린 신동이 아니었습니다. 그는 평범한 자격과 평균 성적을 가지고 있었지만, 간단한 기계 모형을 만드는 다양한 방법을 소개하는 책을 읽고 읽는 것을 좋아했고, 그 책에서 영감을 받아 스스로 이상한 장치를 만들었습니다. 풍차, 나무시계, 접이식 등불 등.
뉴턴은 풍차의 기계적 원리를 알아낸 뒤, 바퀴 달린 런닝머신에 쥐를 묶은 뒤 그 앞에 바퀴를 놓아두었다고 한다. 옥수수는 쥐의 손이 닿지 않는 곳에 있습니다. 쥐가 옥수수를 먹고 싶어서 계속 달렸기 때문에 연을 날릴 때에도 바퀴가 계속 돌았고, 밤에 밧줄에 작은 등불을 달자 마을 사람들은 그것을 보고 그것이 아닐까 의심했습니다. 혜성; 그는 또한 작은 물시계를 만들었습니다. 매일 아침 작은 물시계가 자동으로 얼굴에 물을 떨어뜨려 아이가 일어나도록 촉구합니다. 그는 또한 그림, 조각, 특히 해시계 조각을 좋아하며 집 구석구석과 창턱에 해시계를 놓아 태양 그림자의 움직임을 관찰합니다.
뉴턴은 12세 때 집에서 멀지 않은 그랜섬 중학교에 입학했다. 뉴턴의 어머니는 원래 그가 농부가 되기를 원했지만 뉴턴 자신은 그럴 생각이 없었고 대신 독서를 좋아했습니다. 나이가 들수록 뉴턴은 독서, 명상, 소규모 과학 실험을 점점 더 좋아하게 되었습니다. 그는 Grantham 고등학교에서 공부할 때 약사의 집에 머물면서 화학 실험을 접하게 되었습니다.
뉴턴의 학업 성적은 중학교 시절에 눈에 띄지 않았으며 단지 독서를 좋아했고 색, 사계절의 태양과 그림자의 움직임, 특히 기하학, 코페르니쿠스의 태양 중심 이론 등 자연 현상에 관심이 많았습니다. , 등. 그는 또한 카테고리별로 노트를 계속 읽고 있으며 창의적인 장치, 트릭, 발명품 및 실험을 만드는 것을 좋아합니다.
당시 새로운 기독교 사상이 영국 사회에 스며들었고, 뉴턴의 가족에게는 두 명의 친척이 모두 성직자였는데, 이는 뉴턴의 말년 종교 생활에 영향을 미쳤을 수 있다. 이러한 평범한 환경과 활동으로 볼 때, 어린 뉴턴이 뛰어난 재능과 비범한 재능을 지닌 아이였는지는 분명하지 않습니다.
나중에, 그의 어머니는 삶의 압박으로 인해 뉴턴에게 학교를 그만두고 집에서 일하여 가족을 부양하라고 요청했습니다. 그러나 뉴턴은 기회가 있을 때마다 책에 몰두했고 종종 일하는 것을 잊어버리기도 했습니다. 어머니가 장사에 익숙해지기 위해 하인과 함께 시장에 가자고 할 때마다 그는 수풀 뒤에 숨어 책을 읽는 동안 하인에게 혼자 거리로 나가달라고 간청했습니다. 한번은 뉴턴의 삼촌이 의심을 품고 뉴턴을 따라 동네로 갔는데, 조카가 풀밭에 누워 다리를 쭉 뻗고 수학 문제에 집중하고 있는 것을 발견했습니다.
뉴턴의 학구적인 정신은 그의 삼촌을 감동시켰고, 그래서 그의 삼촌은 그의 어머니를 설득하여 뉴턴이 학교에 다시 갈 수 있도록 했고 뉴턴이 대학에 가도록 격려했습니다. 뉴턴은 다시 학교로 돌아와 책의 영양분을 열심히 흡수했습니다.
1661년 19세의 뉴턴은 등록금을 할인받아 케임브리지 대학교 트리니티 칼리지에 입학했다. 1664년에 태어나 1665년에 학사 학위를 받았습니다.
17세기 중반, 케임브리지 대학교의 교육 시스템에는 여전히 중세 스콜라주의의 풍미가 강하게 스며들어 있었고, 뉴턴이 케임브리지에 입학했을 때에도 그곳에서는 논리학, 고대 중국어 등 일부 스콜라학 수업이 여전히 진행되고 있었습니다. , 문법, 고대 역사, 신학 등. 2년 후, 트리니티 칼리지에서 루카스는 지리, 물리학, 천문학, 수학 등 자연과학 지식을 가르치는 독창적인 강의 과정을 개설했습니다.
강의의 첫 번째 교수인 아이작 배로우(Isaac Barrow)는 박식한 과학자였다. 이 학자는 독특한 통찰력을 가지고 있었고 뉴턴이 심오한 관찰과 예리한 이해력을 가지고 있다고 보았다. 그래서 그는 곡선의 넓이를 계산하는 방법을 포함하여 뉴턴에게 그의 모든 수학적 지식을 가르쳤고, 뉴턴을 현대 자연과학 연구 분야로 이끌었습니다.
이 학습 과정에서 뉴턴은 산술과 삼각법을 마스터했고, 케플러의 『광학』, 데카르트의 『기하학』과 『철학의 원리』, 갈릴레오의 『두 세계』, 『체계적 대화』, 훅의 『체계적 대화』를 읽었다. Micrographia'를 비롯해 왕립학회의 역사와 초기 철학적 교류 등을 다룬다.
Barrow 밑에서 뉴턴의 시간은 그의 학습에 있어서 중요한 시기였습니다. Barrow는 Newton보다 12살이 많았으며 수학과 광학에 능숙했습니다. 그는 Newton의 재능을 크게 존경했으며 Newton의 수학이 자신의 수학을 능가한다고 믿었습니다. 나중에 Newton은 이렇게 회상했습니다. "Barrow 박사는 운동학 과정을 가르치고 있었습니다. 아마도 제가 이 측면을 연구하게 된 것은 바로 이러한 과정이었을 것입니다."
당시 Newton은 수학 분야에서 매우 큰 학위를 받았습니다. 자율 학습에 의존합니다. 그는 유클리드의 "기하학", 데카르트의 "기하학", 월리스의 "무한 산술", 배로우의 "수학 강의", 베다 등 많은 수학자들의 작품을 연구했습니다. 그 중 데카르트의 『기하학』과 월리스의 『무한산술』은 뉴턴에게 결정적인 영향을 미쳤고, 이는 뉴턴을 당시 수학, 즉 해석기하학과 미적분학의 최전선으로 단숨에 끌어올렸다. 1664년에 Newton은 Barrow의 조수로 선출되었습니다. 다음 해에 Cambridge University 상원은 Newton에게 대학에서 학사 학위를 수여하기로 결정했습니다.
1665년부터 1666년까지 심각한 전염병이 런던을 휩쓸었습니다. 케임브리지는 질병 확산을 두려워하여 학교를 폐쇄하고 1665년 6월에 집으로 돌아왔습니다.
뉴턴은 케임브리지에서 수학과 자연과학에 대한 영향을 받고 훈련을 받았기 때문에 자연 현상을 탐구하는 데 강한 관심을 갖게 되었고, 고향의 조용한 환경 덕분에 그의 생각이 널리 퍼졌습니다. 1665년부터 1666년까지의 짧은 기간은 뉴턴의 과학 경력의 황금기가 되었습니다. 그는 자연과학 분야에서 이전에 누구도 고려하지 않았던 문제에 대해 생각하고 이전에 누구도 생각하지 못했던 분야에 진출하면서 아이디어와 재능이 넘쳤습니다. 전례 없는 놀라운 결과를 만들어냈습니다.
1665년 초, 뉴턴은 같은 해 11월에 급수 근사법과 이항식을 급수로 변환하는 규칙을 만들었고, 1월에는 직접 흐름법(미분법)을 만들었습니다. 이듬해 5월에는 프리즘을 사용하여 색 이론을 연구하고 역수법(적분법)을 연구하기 시작했습니다. 올해 안에 뉴턴은 중력 문제를 연구하기 시작했고 중력 이론을 달 궤도까지 확장하고자 했습니다. 그는 또한 케플러의 법칙을 통해 행성을 궤도에 유지하는 힘은 회전 중심으로부터의 거리의 제곱에 반비례해야 한다는 것을 추론했습니다. 뉴턴이 사과가 땅에 떨어지는 것을 보고 지구의 중력을 깨달았다는 전설도 이때 있었던 일화를 말해준다.
간단히 말하면 뉴턴은 고향에서 살았던 2년 동안 그 어느 때보다 열정적으로 과학적 창작에 참여하고 자연철학 문제에 관심을 가졌다. 그의 세 가지 주요 업적인 미적분학, 중력, 광학 분석은 모두 이때 구상되었습니다. 뉴턴은 이때 이미 그의 인생에서 대부분의 과학적 창조물에 대한 청사진을 그리기 시작했다고 말할 수 있습니다.
1667년 부활절 직후 뉴턴은 10월 1일에 케임브리지 대학교로 돌아왔고, 트리니티 칼리지의 주니어 펠로우(후배 회원)로 선출되어 이듬해 3월 16일에 석사 학위를 받았습니다. 동시에 주부부(상임위원)가 됩니다. 1669년 10월 27일, 배로는 뉴턴을 지원하기 위해 교수직을 사임했고, 26세의 뉴턴은 수학 교수로 승진해 루카스 강의교수를 역임했다. Barrow는 Newton의 과학 경력을 위한 길을 열었습니다. Newton의 삼촌과 Barrow의 도움이 없었다면, 수천 마일의 말인 Newton은 과학의 길을 질주하지 못했을 것입니다. Barrow는 과학사에서 항상 전설이었던 현명한 사람에게 양보했습니다.
뉴턴의 모든 과학적 업적 중에서 수학적 업적이 두드러진 위치를 차지합니다. 그의 수학적 경력 중 첫 번째 창의적인 업적은 이항 정리의 발견이었습니다. 뉴턴 자신의 기억에 따르면, 그는 1664년과 1665년 겨울에 월리스 박사의 "무한 산술"을 연구하고 원의 넓이를 찾기 위해 급수를 수정하려고 하던 중 이 정리를 발견했습니다.
데카르트의 분석 기하학은 운동을 기술하는 기하학적 곡선에 대한 기능적 관계에 해당합니다. 뉴턴은 스승 배로우(Barrow)의 지도 아래 데카르트의 해석기하학을 연구하여 새로운 탈출구를 찾았습니다. 어떤 순간의 속도는 작은 시간 범위에서의 평균 속도로 간주할 수 있습니다. 이는 시간 간격에 대한 작은 거리의 비율입니다. 이 작은 시간 간격이 극미량으로 줄어들면 이 지점의 정확한 값입니다. 이것이 차별화의 개념이다.
미분을 구하는 것은 시간과 거리의 관계를 바탕으로 특정 지점의 접선 기울기를 구하는 것과 같습니다. 가변 속도로 움직이는 물체가 특정 시간 범위에서 이동한 거리는 작은 시간 간격으로 이동한 거리의 합으로 간주할 수 있습니다. 이것이 적분의 개념입니다. 적분을 찾는 것은 시간과 속도를 연결하는 곡선 아래의 면적을 찾는 것과 같습니다. 뉴턴은 이러한 기본 개념을 바탕으로 미적분학을 만들었습니다.
미적분학의 창설은 뉴턴의 가장 뛰어난 수학적 업적이다. 뉴턴은 운동의 문제를 해결하기 위해 물리적 개념과 직접적으로 관련된 수학적 이론을 창안했는데 이를 '유체수학'이라고 불렀습니다. 접선 문제, 구적 문제, 순간 속도 문제, 함수의 최대값 및 최소값 문제와 같이 이것이 처리하는 특정 문제 중 일부는 뉴턴 이전에 연구되었습니다. 그러나 뉴턴은 전임자들을 능가하여 더 높은 관점에 서서 과거의 분산된 노력을 종합하고 고대 그리스 이후의 극소 문제를 해결하기 위한 다양한 기술을 두 가지 일반적인 유형의 알고리즘, 즉 이 둘 사이의 상호 관계로 통합했습니다. 연산 유형이 확립되어 미적분학 발명의 가장 중요한 단계를 완료하고 현대 과학 발전을 위한 가장 효과적인 도구를 제공하며 수학의 새로운 시대를 열었습니다.
뉴턴은 당시 미적분학에 대한 연구 결과를 발표하지 않았습니다. 라이프니츠보다 먼저 미적분학을 연구했을 수도 있지만, 라이프니츠가 채택한 표현 형식이 더 합리적이어서 그의 미적분학 연구가 출판되었습니다. 뉴턴보다 더 일찍.
뉴턴과 라이프니츠가 이 학문의 창시자를 두고 논쟁을 벌이면서 격렬한 소동이 벌어졌고, 이 논쟁은 각자의 학생과 지지자들, 수학자들 사이에서 널리 논의됐다. 유럽 대륙 수학자와 영국 수학자 사이의 오랜 적대감 속에서. 한동안 영국 수학은 국가적 편견으로 인해 폐쇄되었고 뉴턴의 "유체 수학"에 정체되었습니다. 그 결과 수학의 발전은 100년 동안 뒤쳐졌습니다.
과학의 창조는 결코 한 사람의 성과가 아니라 많은 사람의 노력과 수많은 성과의 축적의 결과라고 해야 할 것입니다. 한 명 또는 여러 명이 요약했습니다. 뉴턴과 라이프니츠가 선배들의 기초를 바탕으로 독립적으로 확립한 미적분학의 경우도 마찬가지입니다.
1707년, 뉴턴의 대수학 강의가 『만능산술』로 편찬되어 출판되었다. 그는 주로 대수학의 기초와 다양한 유형의 문제를 해결하기 위한 대수학의 적용(방정식 풀기)에 대해 논의합니다.
이 책은 대수학의 기본 개념과 기본 연산을 기술하고, 다양한 예를 통해 다양한 문제를 대수 방정식으로 변환하는 방법을 설명하며, 방정식의 근원과 속성에 대해 심도 있는 논의를 진행하여 방정식 이론에서 유익한 결과를 이끌어냅니다. , 예를 들어 그는 방정식의 근과 판별식 사이의 관계를 도출했으며 방정식의 계수를 사용하여 방정식의 근의 거듭제곱의 합을 결정할 수 있음을 지적했습니다. 이는 "뉴턴 거듭제곱"입니다. 합계 공식".
뉴턴은 해석기하학과 합성기하학 모두에 기여했습니다. 그는 1736년에 출판된 『해석기하학』에서 곡률중심을 소개하고, 가까운 선원(또는 곡선원)의 개념을 제시하고, 곡률 공식과 곡선의 곡률을 계산하는 방법을 제안했다. 그는 자신의 많은 연구 결과를 1704년에 출판된 논문 "입방 곡선 열거"로 요약했습니다. 또한 그의 수학적 작업에는 수치 분석, 확률 이론, 기본 정수론 등 다양한 분야가 포함됩니다.
뉴턴 이전에는 모지(Mozi), 베이컨(Bacon), 레오나르도 다빈치(Leonardo da Vinci) 등이 모두 광학 현상을 연구했습니다. 반사의 법칙은 사람들이 오랫동안 알고 있던 광학 법칙 중 하나입니다. 현대 과학이 부흥하던 시절, 갈릴레오는 망원경을 통해 '신우주'를 발견해 세계를 충격에 빠뜨렸습니다. 네덜란드 수학자 스넬(Snell)은 빛의 굴절 법칙을 최초로 발견했습니다. 데카르트는 빛의 입자 이론을 제안했습니다...
뉴턴과 갈릴레오, 데카르트 및 기타 전임자들과 같은 Hooke 및 Huygens와 같은 그의 동시대 사람들은 광학 연구에 큰 관심과 열정을 쏟았습니다. 1666년 집에서 휴가를 보내는 동안 뉴턴은 프리즘을 구입하여 유명한 분산 실험을 수행했습니다. 햇빛이 프리즘을 통과한 후 여러 색상 스펙트럼 밴드로 분해된 다음 뉴턴은 슬릿이 있는 배플을 사용하여 다른 색상의 빛만 차단하여 두 번째 프리즘을 통과합니다. 그것은 빛의 색깔과 똑같습니다. 이런 식으로 그는 백색광이 다양한 색상의 빛으로 구성되어 있음을 발견했습니다. 이것이 그의 첫 번째 주요 공헌이었습니다.
이 발견을 검증하기 위해 뉴턴은 여러 가지 다른 단색광을 백색광으로 결합하려고 시도했으며, 서로 다른 색상의 빛의 굴절률을 계산하여 분산 현상을 정확하게 설명했습니다. 물질의 색의 신비가 밝혀진다. 물질의 색은 물체에 비치는 빛의 반사율과 굴절률의 차이로 인해 발생하는 것으로 밝혀졌다. 서기 1672년에 뉴턴은 자신의 연구 결과를 "왕립학회지(Philosophical Journal of the Royal Society)"에 발표했습니다. 이것은 그의 첫 번째 공개 논문이었습니다.
많은 사람들이 굴절 망원경을 개선하기 위해 광학을 연구합니다. 뉴턴은 백색광의 구성을 발견했기 때문에 굴절 망원경 렌즈의 분산 현상을 없앨 수 없다고 믿었고(나중에 어떤 사람들은 분산 현상을 없애기 위해 굴절률이 다른 안경으로 구성된 렌즈를 사용하기도 했습니다), 반사 망원경.
뉴턴은 수학적 계산에 능숙했을 뿐만 아니라 다양한 실험 장비를 직접 만들고 정밀한 실험을 스스로 수행할 수 있었습니다. 망원경을 제작하기 위해 그는 자신의 연삭 및 연마 기계를 설계하고 다양한 연삭 재료를 실험했습니다. 서기 1668년에 그는 반사 망원경의 첫 번째 프로토타입을 만들었고, 이는 그의 두 번째로 큰 공헌이었습니다. 1671년에 뉴턴은 자신의 개선된 반사 망원경을 왕립학회에 제출하여 유명해졌고 왕립학회의 회원으로 선출되었습니다. 반사 망원경의 발명은 현대의 대규모 광학 천문 망원경의 토대를 마련했습니다.
동시에 뉴턴은 호이겐스가 발견한 빙하 암석의 비정상 굴절 현상, 훅이 발견한 비눗방울의 색 현상을 연구하는 등 수많은 관찰 실험과 수학적 계산도 진행했다. "뉴턴 링" 광학 현상 등.
뉴턴은 빛이 입자로 구성되며 가장 빠른 선형 운동 경로를 취한다고 믿으며 빛의 '입자 이론'도 제시했습니다. 그의 "입자 이론"과 나중에 호이겐스의 "파동 이론"은 빛에 관한 두 가지 기본 이론을 구성합니다. 또한 그는 뉴턴의 컬러 디스크 등 다양한 광학 기기도 제작했습니다.
뉴턴은 고전역학 이론의 대가이다. 그는 갈릴레오, 케플러, 호이겐스 등의 연구를 체계적으로 요약하고 유명한 만유인력의 법칙과 뉴턴의 세 가지 운동 법칙을 얻었습니다.
뉴턴 이전에는 천문학이 가장 두드러진 과목이었습니다. 그런데 왜 행성은 특정 규칙에 따라 태양 주위를 공전해야 합니까? 천문학자들은 이 문제를 만족스럽게 설명할 수 없습니다. 만유인력의 발견은 하늘에 있는 별의 움직임과 땅에 있는 물체의 움직임이 동일한 법칙, 즉 역학의 법칙에 의해 지배된다는 것을 보여줍니다.
뉴턴이 만유인력의 법칙을 발견하기 오래 전부터 많은 과학자들은 이 문제를 심각하게 고민해 왔습니다. 예를 들어, 케플러는 행성이 타원 궤도를 따라 계속 움직이려면 힘이 작용해야 한다는 것을 깨달았습니다. 그는 이 힘이 철을 끌어당기는 자석과 마찬가지로 자기와 비슷하다고 믿었습니다. 1659년 호이겐스는 진자의 운동을 연구하면서 물체가 원형 궤도를 계속 움직이게 하려면 구심력이 필요하다는 사실을 발견했습니다. Hooke와 다른 사람들은 그것이 중력이라고 생각하고 중력과 거리 사이의 관계를 추론하려고 노력했습니다.
1664년 Hooke는 태양에 접근할 때 혜성의 궤도 휘어짐이 태양의 중력 효과 때문이라는 것을 발견했습니다. 1673년 Huygens는 구심력의 법칙을 도출했고 Hooke와 Halley는 이를 도출했습니다. 풀러의 세 번째 법칙 중 구심력의 법칙은 행성의 운동을 유지하는 중력이 거리의 제곱에 반비례한다는 것을 나타냅니다.
뉴턴 자신도 1666년경 고향에 살 때 이미 중력 문제를 고려했다고 회상했다. 가장 유명한 속담은 뉴턴이 휴일 동안 종종 정원에 앉아 있었다는 것입니다. 과거에도 여러 번 그랬듯이, 사과가 나무에서 떨어진 적이 있었는데…
우연히 떨어진 사과는 인류 사상사의 전환점이 됐다. 정원 남자의 마음이 깨달아져서 곰곰이 생각하게 되었습니다. 모든 물체가 거의 항상 지구 중심을 향해 끌리는 이유는 무엇일까요? 뉴턴은 생각했다. 마침내 그는 인류에게 획기적인 의미를 지닌 중력을 발견했습니다.
뉴턴의 뛰어난 점은 Hooke와 다른 사람들이 풀 수 없었던 수학적 논증 문제를 해결했다는 것입니다. 1679년에 Hooke는 구심력의 법칙과 중력이 거리의 제곱에 반비례한다는 법칙에 기초하여 행성이 타원 궤도에서 움직이는 것을 증명할 수 있는지 뉴턴에게 편지를 썼습니다. 뉴턴은 이 질문에 대답하지 않았습니다. 핼리가 1685년 뉴턴을 방문했을 때 뉴턴은 이미 만유인력의 법칙을 발견했습니다. 즉, 두 물체 사이에는 중력이 있으며, 중력은 거리의 제곱에 반비례하고 질량의 곱에 정비례한다는 것입니다. 두 개의 개체.
당시에는 지구의 반경, 태양과 지구 사이의 거리 등 정확한 데이터가 이미 계산 가능했다. 뉴턴은 지구의 중력이 달이 지구 주위를 움직이게 하는 구심력이라는 것을 핼리에게 증명했습니다. 그는 또한 태양 중력의 영향을 받아 행성의 운동이 케플러의 세 가지 운동 법칙을 따른다는 것을 증명했습니다.
할리의 권유로 뉴턴은 1686년 말 획기적인 대작 '자연철학의 수학적 원리'를 썼다. 왕립학회는 자금이 부족하여 이 책을 출판할 수 없었습니다. 나중에 Halley의 자금 지원으로 과학 역사상 가장 위대한 작품 중 하나가 1687년에 출판될 수 있었습니다.
이 책에서 뉴턴은 역학(질량, 운동량, 관성, 힘)과 기본 법칙(운동의 세 가지 법칙)의 기본 개념에서 출발하여 자신이 발명한 예리한 수학적 도구인 미적분학을 사용했습니다. 만유인력의 법칙을 수학적으로 증명했을 뿐만 아니라, 고전역학을 완전하고 엄밀한 체계로 확립하고, 천체의 역학과 지상의 물체의 역학을 통일하여 물리학 역사상 최초의 대규모 종합을 이루었습니다.
뉴턴의 연구 분야는 수학, 광학, 역학 등에서 뛰어난 공헌을 한 것 외에도 화학 실험에도 많은 에너지를 쏟았습니다. 그는 종종 6주 동안 실험실에 머물면서 밤낮으로 일했습니다. 그는 화학에 많은 시간을 투자했지만 주목할만한 성과는 거의 얻지 못했습니다. 똑같은 위대한 뉴턴이 왜 다른 분야에서 그렇게 다른 성취를 달성했을까요?
이유 중 하나는 각 분야의 발전 단계가 다르기 때문입니다. 역학과 천문학의 측면에서 갈릴레오, 케플러, 후크, 호이겐스 등의 노력 덕분에 뉴턴은 이미 준비한 재료를 사용하여 웅장한 기계 건물을 만드는 것이 가능했습니다. “내가 멀리 볼 수 있다면 그것은 거인의 어깨 위에 서 있기 때문이다”라고 자신이 말했듯이, 화학적 측면에서는 아직 올바른 길이 열리지 않았기 때문에 뉴턴은 물질을 자르는 데까지 갈 수 없었다. 장소.
뉴턴은 죽기 전 자신의 인생 행로를 이렇게 요약했다. 해변에서 노는 아이는 때로 더 매끈한 조약돌이나 더 아름다운 조개껍질을 찾는 것에 안주하지만, 내 앞에 펼쳐진 광활한 진실의 바다는 전혀 모르고 있다." p>
이것이 확실히 뉴턴의 겸손이다. .
뉴턴은 새로 발견된 미적분학을 가르치는 데 능숙하지 않았습니다. 그러나 어려운 문제를 해결하는 그의 능력은 보통 사람들의 능력을 훨씬 능가합니다. 뉴턴은 아직 학생이었을 때 무한한 수량을 계산하는 방법을 발견했습니다. 그는 이 비밀 방법을 사용하여 쌍곡선의 면적을 250자리까지 계산했습니다. 한때 그는 프리즘을 고가에 구입하여 과학 연구 도구로 사용하여 백색광이 분해되는 색광을 실험하기도 했습니다.
처음에 그는 자신이 발견한 것을 발표하는 것을 꺼려했고, 조용한 공부의 지루함을 달래기 위해 자신이 만든 세계를 혼자 방황했습니다. . 그 후, 친구 핼리의 설득으로 그는 마지못해 원고 출판에 동의했고, 획기적인 걸작 '자연철학의 수학적 원리'가 출판되었습니다.
대학 교수로서 뉴턴은 너무 바빠서 넥타이를 풀고, 가터를 풀고, 바지 단추를 풀고 대학 구내식당에 들어가는 일이 잦았다. 한번은 그가 여자에게 프로포즈를 하던 중 또다시 마음이 딴 데로 쏠려 무한이항정리밖에 생각나지 않았다. 그는 소녀의 손가락을 잡고 실수로 파이프 파이프로 착각하여 파이프에 밀어 넣었고 소녀는 고통스러워 비명을 지르고 그를 떠났습니다. 뉴턴은 결혼하지 않았습니다.
뉴턴은 일상의 작은 것들을 침착하게 관찰했고, 그 결과 과학사에서 중요한 발견을 했다. 그는 엉성하고 꾸물대며 농담을 많이 했습니다. 한번은 책을 읽다가 계란을 삶고 있었는데, 냄비를 열고 계란을 먹으려고 했을 때 냄비 속에 회중시계가 들어 있는 것을 발견했습니다. 또 한 번은 친구를 저녁 식사에 초대했는데, 식사가 준비되자 뉴턴은 문득 궁금한 게 생각나 혼자 안쪽 방으로 들어갔다. 친구는 오랫동안 그를 기다렸지만 여전히 그가 나오는 것을 보지 못했다. 친구가 치킨을 다 먹었는데, 닭뼈는 접시에 남겨두고 인사도 없이 나갔어요. 뉴턴은 자신이 나왔을 때 접시에 있는 뼈를 발견하고 이미 그것을 먹었다고 생각한 것을 기억하고 돌아서서 자신의 문제를 계속 연구하기 위해 안쪽 방으로 돌아갔습니다.
그러나 뉴턴은 시대적 한계로 인해 기본적으로 형이상학적 유물론자였다. 그는 운동은 단지 기계적 운동, 즉 공간에서의 위치 변화일 뿐이라고 믿습니다. 우주는 태양과 마찬가지로 중력의 작용에 의존하는 발전과 변화가 없으며 별은 항상 고정된 위치에 있습니다...
그의 과학적 명성이 높아짐에 따라 뉴턴의 정치적 입지도 높아졌습니다. 1689년에 그는 의회에서 대학 대표로 선출되었습니다. 국회의원으로서 뉴턴은 그에게 큰 성공을 안겨준 과학으로부터 점차 멀어지기 시작했습니다. 때때로 그는 자신이 대표하는 분야에 대한 혐오감을 표현했습니다. 동시에 그는 Hooke와 Leibniz와 같은 그의 세대의 유명한 과학자들과 과학적 우선 순위에 대해 논쟁하는 데 많은 시간을 보냈습니다.
말년에 뉴턴은 런던에서 화려한 삶을 살았고, 1705년에는 앤 여왕의 동료가 되었습니다. 뉴턴은 당시 매우 부유했으며 일반적으로 살아있는 가장 위대한 과학자로 간주되었습니다. 그는 왕립학회 회장을 역임했으며, 24년 동안 철권으로 협회를 통치했습니다. 그의 동의 없이는 누구도 선출될 수 없습니다.
말년에 뉴턴은 신학 연구에 전념하기 시작했으며, 철학의 지도적 역할을 부인하고 독실하게 하나님을 믿으며 신학에 관한 책을 집필하는 데 전념했습니다. 그는 설명할 수 없는 천체의 움직임을 접했을 때 사실상 '신의 제1원동력'의 오류를 제안한 셈이다. “하나님이 만물을 다스리시니 우리는 그를 경외하고 경배하는 종들이니라”고 했습니다.
1727년 3월 20일, 위대한 아이작 뉴턴이 세상을 떠났습니다. 다른 많은 저명한 영국인과 마찬가지로 그도 웨스트민스터 사원에 묻혔습니다. 그의 묘비에는 다음과 같은 문구가 새겨져 있습니다.
한때 세상에 존재했던 위대한 인간의 영광을 사람들이 환호하게 하십시오.