Isaac Newton (Svenska)

liv

Isaac Newton föddes (enligt den Julianska kalendern, som är i bruk i England på den tiden) på juldagen, den 25 December 1642 (NS 4 januari 1643) ”en timme eller två efter midnatt”, i Woolsthorpe Manor i Woolsthorpe-av-Colsterworth, en by i grevskapet Lincolnshire. Hans far, även kallad Isaac Newton, hade dött tre månader tidigare. Född för tidigt var Newton ett litet barn; hans mamma Hannah Ayscough sa enligt uppgift att han kunde ha passat in i en quart-mugg., När Newton var tre gifte han om sig med sin nya make, Pastor Barnabas Smith, och lämnade sin son i vård av sin mormor Margery Ayscough (född Blythe). Newton ogillade sin styvfar och upprätthöll viss fiendskap mot sin mor för att gifta sig med honom, vilket uppenbarades av denna post i en lista över synder som begåtts fram till 19 års ålder: ”hotar min far och mor Smith att bränna dem och huset över dem.”Newtons mor hade tre barn (Mary, Benjamin och Hannah) från sitt andra äktenskap.,

Från ungefär tolv års ålder tills han var sjutton, var Newton utbildad vid kungens skola, Grantham, som lärde Latin och grekiska och förmodligen förmedlade en betydande grund för matematik. Han togs bort från skolan och återvände till Woolsthorpe-by-Colsterworth i oktober 1659. Hans mor, änka för andra gången, försökte göra honom till bonde, ett yrke han hatade. Henry Stokes, mästare på kungens skola, övertalade sin mamma att skicka honom tillbaka till skolan., Motiverad delvis av en önskan om hämnd mot en skolgård mobbare, blev han topprankad student, skilja sig främst genom att bygga sol och modeller av väderkvarnar.

i juni 1661 blev han antagen till Trinity College, Cambridge, på rekommendation av sin farbror Rev William Ayscough, som hade studerat där. Han började som en subsizar—betala sig genom att utföra betjäntens uppgifter—tills han fick ett stipendium i 1664, vilket garanterade honom fyra år tills han kunde få sin mamma., Vid den tiden baserades Akademins läror på Aristoteles, som Newton kompletterade med moderna filosofer som Descartes och astronomer som Galileo och Thomas Street, genom vilka han lärde sig om Keplers arbete. Han satte i sin anteckningsbok en serie ”Quaestiones” om mekanisk filosofi som han hittade den. År 1665 upptäckte han den allmänna binomialteoremen och började utveckla en matematisk teori som senare blev kalkyl. Strax efter att Newton hade fått sin examen i augusti 1665 stängde universitetet tillfälligt som en försiktighetsåtgärd mot den stora pesten., Även om han hade varit oskild som Cambridge student, Newtons privata studier i sitt hem i Woolsthorpe under de följande två åren såg utvecklingen av hans teorier om kalkyl, optik och gravitationslagen.

i April 1667 återvände han till Cambridge och i oktober valdes han som en fellow av Trinity. Fellows var skyldiga att bli ordinerade präster, även om detta inte verkställdes under återställelseåren och ett påstående om överensstämmelse med Englands kyrka var tillräckligt., Men vid 1675 kunde frågan inte undvikas och då stod hans okonventionella åsikter i vägen. Ändå lyckades Newton undvika det med hjälp av särskilt tillstånd från Charles II.

hans studier hade imponerat på Lucasiske professorn Isaac Barrow, som var mer angelägen om att utveckla sin egen religiösa och administrativa potential (han blev mästare i Trinity två år senare); år 1669 efterträdde Newton honom, bara ett år efter att ha fått sin MA. Han valdes 1672 till kamrat i Royal Society (FRS).,

Medelår

matematik

Newtons arbete har sagts ”att tydligt avancera varje gren av matematik som sedan studerats.”Hans arbete om ämnet brukar kallas fluxioner eller kalkyl, sett i ett manuskript av oktober 1666, publiceras nu bland Newtons matematiska papper., Författaren av manuskriptet De analysi per aequationes numero terminorum infinitas, skickas av Isaac Barrow, John Collins i juni 1669, identifierades genom Barrow i en skrivelse till Collins i augusti samma år som ” en anmärkningsvärd geni och kunskaper i dessa saker.”

Newton blev senare involverad i en tvist med Leibniz över prioritet i utvecklingen av kalkyl (Leibniz–Newton calculus kontrovers). De flesta moderna historiker tror att Newton och Leibniz utvecklade kalkyl självständigt, men med mycket olika matematiska noteringar., Ibland har det föreslagits att Newton publicerade nästan ingenting om det fram till 1693,och gav inte ett fullständigt konto förrän 1704, medan Leibniz började publicera en fullständig redogörelse för sina metoder 1684. Leibniz notation och ”differentialmetod”, numera erkänd som mycket mer praktiska noteringar, antogs av kontinentala europeiska matematiker, och efter 1820 eller så, även av brittiska matematiker.,

hans arbete använder i stor utsträckning kalkyl i geometrisk form baserat på begränsningsvärdena för förhållandet mellan försvinnande små kvantiteter: i Principia själv gav Newton demonstration av detta under namnet ”metoden för första och sista förhållanden” och förklarade varför han satte sina utställningar i denna form och påminde också om att ”härmed utförs samma sak som genom indivisibles-metoden.”

På grund av detta har Principien kallats” en bok tät med teorin och tillämpningen av infinitesimal kalkyl ”i modern tid och i Newtons tid” nästan allt är av denna kalkyl.,”Hans användning av metoder som involverar” en eller flera order av infinitesimally small ”är närvarande i Hans De motu korprum i gyrum av 1684 och i hans papper på rörelse”under de två decennierna före 1684”.

Newton hade varit ovilliga att publicera sin kalkyl eftersom han fruktade kontrovers och kritik. Han var nära den Schweiziska matematikern Nicolas Fatio de Duillier. År 1691 började Duillier skriva en ny version av Newtons Principia, och motsvarade Leibniz., År 1693 försämrades förhållandet mellan Duillier och Newton och boken slutfördes aldrig.

Från och med 1699 anklagade andra medlemmar i Royal Society Leibniz för plagiering. Tvisten bröt sedan ut i full kraft 1711 när Royal Society proklamerade i en studie att det var Newton som var den sanna upptäckaren och märkta Leibniz ett bedrägeri; det konstaterades senare att Newton skrev studiens avslutande kommentarer om Leibniz. Således började den bittra kontroversen som marred livet för både Newton och Leibniz tills den senare dog 1716.,

Newton krediteras i allmänhet med det allmänna binomialteoremet, giltigt för någon exponent. Han upptäckte Newtons identiteter, Newtons metod, klassificerade kubikplanskurvor (polynom av grad tre i två variabler), gjorde betydande bidrag till teorin om ändliga skillnader, och var den första som använde fraktionerade index och att använda koordinatgeometri för att härleda lösningar på Diophantinekvationer., Han approximerade partiella summor av den harmoniska serien av logaritmer (en föregångare till Euler summeringsformel) och var den första som använde power-serien med förtroende och att återställa power-serien. Newtons arbete på infinite-serien inspirerades av Simon Stevins decimaler.

När Newton fick sin mamma och blev en karl till ”College of the Holy and Undived Trinity” år 1667 gjorde han åtagandet att ”jag kommer antingen att ställa teologi som föremål för mina studier och kommer att ta heliga order när den tid som föreskrivs i dessa stadgar anländer, eller Jag kommer att avgå från högskolan.,”Fram till denna punkt hade han inte tänkt mycket på religion och hade två gånger undertecknat sitt avtal med de trettionio artiklarna, grunden för Church of England doktrin.

han utsågs till Lucasian Professor i matematik 1669, på Barrows rekommendation. Under den tiden var någon kollega från en högskola i Cambridge eller Oxford skyldig att ta heliga order och bli en ordinerad anglikansk präst. Men villkoren för den Lucasiska professuren krävde att innehavaren inte var aktiv i kyrkan – förmodligen för att få mer tid för vetenskapen., Newton hävdade att detta borde befria honom från ordinationskravet, och Charles II, vars tillstånd var nödvändigt, accepterade detta argument. Således avvärjdes en konflikt mellan Newtons religiösa åsikter och anglikansk ortodoxi.,

Optik

år 1666 observerade Newton att spektrumet av färger som lämnar ett prisma i läget för minsta avvikelse är avlång, även när ljusstrålen som kommer in i prismen är cirkulär, vilket är att säga, prisma bryter olika färger med olika vinklar. Detta fick honom att dra slutsatsen att färg är en egenskap som är inneboende i ljuset – en punkt som fram till dess varit en fråga om debatt.,

från 1670 till 1672 föreläste Newton på Optik. Under denna period undersökte han ljusets brytning, vilket visade att det mångfärgade spektrumet som produceras av ett prisma kunde återföras till vitt ljus av en lins och ett andra prisma. Modernt stipendium har visat att Newtons analys och resyntes av vitt ljus är skyldig en skuld till korpuskulär alkemi.,

han visade att färgat ljus inte ändrar dess egenskaper genom att skilja ut en färgad stråle och skina den på olika objekt, och att oavsett om det reflekteras, sprids eller överförs, förblir ljuset samma färg. Således konstaterade han att färg är resultatet av objekt som interagerar med redan färgat ljus snarare än objekt som genererar färgen själva. Detta kallas Newtons teori om färg.,

från detta arbete drog han slutsatsen att linsen på ett brytande teleskop skulle drabbas av spridning av ljus i färger (kromatisk aberration). Som ett bevis på konceptet konstruerade han ett teleskop med reflekterande speglar istället för linser som mål att kringgå det problemet., Att bygga designen, det första kända funktionella reflekterande teleskopet, idag känt som ett Newtonskt teleskop, involverade att lösa problemet med ett lämpligt spegelmaterial och formningsteknik. Newton jordade sina egna speglar ur en anpassad komposition av högreflekterande spekulum metall, med hjälp av Newtons ringar för att bedöma kvaliteten på optiken för sina teleskop. I slutet av 1668 kunde han producera detta första reflekterande teleskop. Det var ungefär åtta inches lång och det gav en tydligare och större bild. År 1671 bad Royal Society om en demonstration av sitt reflekterande teleskop., Deras intresse uppmuntrade honom att publicera sina anteckningar, av färger, som han senare expanderade till arbetet Opticks. När Robert Hooke kritiserade några av Newtons idéer var Newton så förolämpad att han drog sig ur den offentliga debatten., Newton och Hooke hade korta utbyten i 1679-80, när Hooke, utsedd att hantera Royal Society korrespondens, öppnade en korrespondens avsedd att framkalla bidrag från Newton till Royal Society transaktioner, som hade effekten av att stimulera Newton att utarbeta ett bevis på att den elliptiska formen av planetariska banor skulle resultera från en centripetal kraft omvänt proportionell mot kvadraten av radius vektorn. Men de två männen var i allmänhet på dåliga villkor tills Hooke död.,

Newton hävdade att ljuset består av partiklar eller blodkroppar, som bryts genom att accelerera till ett tätare medium. Han verged på ljudlika vågor för att förklara det upprepade mönstret av reflektion och överföring av tunna filmer (Opticks Bk.II, rekvisita. 12), men behöll fortfarande sin teori om ”passar” som bortskaffade blodkroppar som ska reflekteras eller överföras (rekvisita.13)., Senare fysiker förespråkade dock en rent vågliknande förklaring av ljus för att redogöra för interferensmönster och det allmänna fenomenet diffraktion. Dagens kvantmekanik, fotoner och tanken på vågpartikeldualitet bär bara en mindre likhet med Newtons förståelse av ljus.

i sin hypotes om ljus av 1675 posited Newton eterns existens för att överföra krafter mellan partiklar. Kontakten med Cambridge Platonistfilosofen Henry More återupplivade sitt intresse för alkemi., Han ersatte etern med ockulta krafter baserade på hermetiska idéer om attraktion och repulsion mellan partiklar. John Maynard Keynes, som förvärvade många av Newtons skrifter om alkemi, uppgav att ”Newton inte var den första av förnuftets ålder: han var den sista av magikerna.”Newtons intresse för alkemi kan inte isoleras från hans bidrag till vetenskapen. Detta var vid en tidpunkt då det inte fanns någon tydlig skillnad mellan alkemi och vetenskap. Hade han inte förlitat sig på den ockulta tanken på handling på avstånd, över ett vakuum, kanske han inte har utvecklat sin gravitationsteori.,

år 1704 publicerade Newton Opticks, där han förklarade sin korpuskulära teori om ljus. Han ansåg att ljus skulle bestå av extremt subtila kroppar, att vanlig materia gjordes av grosser blodkroppar och spekulerade att genom en slags alkemisk transmutation ”inte är grova kroppar och ljus som kan omvandlas till varandra, … och får inte kroppar få mycket av sin aktivitet från ljuspartiklarna som kommer in i deras sammansättning?”Newton konstruerade också en primitiv form av en friktionselektrostatisk generator, med hjälp av en glasklob.,

i sin bok Opticks, Newton var den första att visa ett diagram med hjälp av ett prisma som en stråle expander, och även användningen av flera prisma arrayer. Några 278 år efter Newtons diskussion blev flera prismstråleutvidgare centrala för utvecklingen av smala linjebredda avstämbara lasrar. Användningen av dessa prismatiska stråleutvidgare ledde också till multiple-prismdispersionsteorin.

efter Newton har mycket ändrats. Young och Fresnel kombinerade Newtons partikelteori med Huygens vågteori för att visa att färg är den synliga manifestationen av ljusets våglängd., Vetenskapen kom också långsamt att inse skillnaden mellan uppfattningen av färg och matematiserbar optik. Den tyska poeten och forskaren, Goethe, kunde inte skaka Newtonian foundation men ” ett hål Goethe hittade i Newtons Rustning,… Newton hade förbundit sig till läran att brytning utan färg var omöjlig. Han trodde därför att teleskopens objektglas för alltid måste förbli ofullkomliga, akromatism och brytning är oförenliga. Denna inferens bevisades av Dollond att vara fel.,”

mekanik och gravitation

år 1679 återvände Newton till sitt arbete med himmelsk mekanik genom att överväga gravitation och dess effekt på planeternas banor med hänvisning till Keplers lagar om planetarisk rörelse. Detta följde stimulering av en kort skriftväxling 1679-80 med Hooke, som hade utsetts för att hantera Royal Society korrespondens, och som öppnade en korrespondens avsedd att framkalla bidrag från Newton till Royal Society transaktioner., Newtons återuppvaknande intresse för astronomiska frågor fick ytterligare stimulans genom utseendet av en komet på vintern 1680-1681, som han motsvarade med John Flamsteed. Efter utbytena med Hooke utarbetade Newton bevis på att den elliptiska formen av planetariska banor skulle bero på en centripetal kraft omvänt proportionell mot kvadraten av radievektorn. Newton meddelade sina resultat till Edmond Halley och till Royal Society i De motu korprum i gyrum, en kanal skriven på cirka nio ark som kopierades till Royal Society Register Book i December 1684., Detta område innehöll kärnan som Newton utvecklade och expanderade för att bilda Principien.

Principien publicerades den 5 juli 1687 med uppmuntran och ekonomiskt stöd från Edmond Halley. I detta arbete uppgav Newton de tre universella lagarna i rörelse. Tillsammans beskriver dessa lagar förhållandet mellan något föremål, de krafter som verkar på det och den resulterande rörelsen, lägger grunden för klassisk mekanik. De bidrog till många framsteg under den industriella revolutionen som snart följde och inte förbättrades på mer än 200 år., Många av dessa framsteg fortsätter att vara grunden för icke-relativistisk teknik i den moderna världen. Han använde det latinska ordet gravitas (vikt) för den effekt som skulle bli känd som gravitation, och definierade lagen om universell gravitation.,

i samma arbete presenterade Newton en beräkningsliknande metod för geometrisk analys med hjälp av ”första och sista förhållanden”, gav den första analytiska bestämningen (baserat på Boyles lag) av ljudets hastighet i luften, avled oblateness av jordens sfäroidala figur, stod för precessionen av equinoxerna som ett resultat av månens gravitationella attraktion på jordens oblateness, initierade gravitationsstudien av oegentligheterna i månens rörelse, gav en teori för bestämning av komets banor, och mycket mer.,

Newton klargjorde sin heliocentriska syn på solsystemet—utvecklat på ett något modernt sätt eftersom han redan i mitten av 1680-talet erkände ”solens avvikelse” från solsystemets tyngdpunkt., För Newton var det inte precis solens centrum eller någon annan kropp som kunde övervägas i vila ,utan snarare ”jordens gemensamma tyngdpunkt, solen och alla planeter är att vara aktning för världens centrum”, och denna tyngdpunkt ” är antingen i vila eller rör sig jämnt framåt i en högerlinje ”(Newton antog alternativet” vila ” med tanke på gemensamt samtycke att centret, var det än var, var i vila).

Newtons postulat av en osynlig kraft som kan agera över stora avstånd ledde till att han kritiserades för att införa ”ockulta byråer” i vetenskapen., Senare, i den andra upplagan av Principien (1713), avvisade Newton bestämt sådan kritik i ett avslutande allmänt Scholium och skrev att det var tillräckligt att fenomenen innebar en gravitationsattraktion, som de gjorde; men de visade inte hittills sin orsak, och det var både onödigt och felaktigt att rama hypoteser om saker som inte var underförstådda av fenomenen. (Här använde Newton vad som blev hans berömda uttryck ”hypoteser non-fingo”).

med Principien blev Newton internationellt erkänd., Han förvärvade en krets av beundrare, inklusive den schweiziska matematikern Nicolas Fatio de Duillier.

klassificering av kubik

år 1710 fann Newton 72 av de 78 ”arterna” av kubikkurvor och kategoriserade dem i fyra typer. År 1717, och förmodligen med Newtons hjälp, visade James Stirling att varje Kubik var en av dessa fyra typer. Newton hävdade också att de fyra typerna kunde erhållas genom planprojektion från en av dem, och detta visades 1731, fyra år efter hans död.,senare life

på 1690-talet skrev Newton ett antal religiösa skrifter som handlade om den bokstavliga och symboliska tolkningen av Bibeln. Ett manuskript Newton skickas till John Locke där han ifrågasatte trohet 1 John 5: 7-Johannine kommatecken-och dess trohet till de ursprungliga manuskript i Nya Testamentet, förblev opublicerad fram till 1785.,

Newton var också medlem i Englands parlament för Cambridge University 1689 och 1701, men enligt vissa konton var Hans enda kommentarer att klaga på ett kallt drag i kammaren och begära att fönstret stängdes. Han noterades dock av Cambridge diarist Abraham de la Pryme att ha tillrättavisat studenter som var skrämmande lokalbefolkningen genom att hävda att ett hus var hemsökt.,Newton flyttade 1696 till London för att tillträda posten som direktör för kungliga myntverket, en position som han hade fått genom beskydd av Charles Montagu, 1: e e Earl av Halifax, då finansminister. Han tog hand om Englands stora rekoining, trod på tårna av Lord Lucas, guvernör i tornet, och säkrade jobbet som vice komptroller av den tillfälliga Chester grenen för Edmond Halley. Newton blev kanske den mest kända mästaren av mynten vid Thomas Neales död 1699, en position som Newton höll under de senaste 30 åren av sitt liv., Dessa möten var avsedda som sinecures, men Newton tog dem på allvar. Han avgick från sina Cambridge-uppgifter 1701 och utövade sin auktoritet att reformera valutan och straffa clippers och förfalskare.

som Warden, och efteråt som mästare, av Royal Mint, uppskattade Newton att 20 procent av de mynt som togs in under den stora Recoinage av 1696 var förfalskade. Förfalskning var högförräderi, bestraffas med brottsling hängas, dras och inkvarteras., Trots detta kunde det vara extremt svårt att döma även de mest flagranta brottslingarna, men Newton visade sig vara lika med uppgiften.

förklädd till en habitué av barer och krogar, samlade han mycket av det beviset själv. För alla hinder för åtal, och separera grenar av regeringen, engelsk lag hade fortfarande gamla och formidabla tullen myndighet. Newton hade själv gjort en rättvisa för freden i alla hem län., Ett utkast till brev om frågan ingår i Newtons personliga första upplagan av Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, som han måste ha ändrat vid den tiden. Sedan genomförde han mer än 100 korsprov av vittnen, informatörer och misstänkta mellan juni 1698 och jul 1699. Newton har framgångsrikt åtalat 28 coiners.

Newton blev President för Royal Society 1703 och en medarbetare till den franska Académie des Sciences. I sin position vid Royal Society gjorde Newton en fiende till John Flamsteed, astronomen Royal, genom att för tidigt publicera Flamsteeds Historia Coelestis Britannica, som Newton hade använt i sina studier.

i April 1705, drottning Anne tände Newton under ett kungligt besök på Trinity College, Cambridge., Knighthood kommer sannolikt att ha motiverats av politiska överväganden i samband med parlamentsvalet i Maj 1705, snarare än något erkännande av Newtons vetenskapliga arbete eller tjänster som mästare på myntverket. Newton var den andra vetenskapsmannen som var tänd, efter Francis Bacon.,

som ett resultat av en rapport från Newton den 21 September 1717 till Lords Commissioners of His Majesty ’ s Treasury ändrades det bimetalliska förhållandet mellan guldmynt och silvermynt genom kunglig proklamation den 22 December 1717 och förbjöd utbyte av guldguineas för mer än 21 silver shilling. Detta resulterade oavsiktligt i en silverbrist eftersom silvermynt användes för att betala för import, medan exporten betalades för i guld, vilket faktiskt flyttade Storbritannien från silverstandarden till sin första guldstandard. Det är en fråga om debatt om huruvida han hade för avsikt att göra det eller inte., Det har hävdats att Newton tänkte på sitt arbete på Mint som en fortsättning på hans alkemiska arbete.

Newton investerades i South Sea Company och förlorade cirka £20,000 (£4.4 miljoner i 2020) när det kollapsade i runt 1720.

mot slutet av sitt liv bosatte sig Newton i Cranbury Park, nära Winchester med sin brorsdotter och hennes man, fram till sin död 1727., Hans halvsyster, Catherine Barton Conduitt, tjänstgjorde som sin värdinna i sociala frågor vid sitt hus på Jermyn Street i London; han var hennes ”mycket kärleksfulla farbror”, enligt hans brev till henne när hon återhämtade sig från smittkoppor.

Död

Newton dog i sömnen i London den 20 Mars 1727 (OS 20 Mars 1726; NS 31 Mars 1727). Hans kropp begravdes i Westminster Abbey. Voltaire kan ha varit närvarande på hans begravning. En ungkarl, han hade avyttrat mycket av sin egendom till släktingar under sina senaste år, och dog intestate. Hans papper gick till John Conduitt och Catherine Barton., Efter hans död undersöktes Newtons hår och befanns innehålla kvicksilver, troligen till följd av hans alkemiska sysslor. Kvicksilverförgiftning kan förklara Newtons excentricitet i slutet av livet.

personliga relationer

Även om det hävdades att han en gång var förlovad, gifte Newton aldrig., Den franska författaren och filosofen Voltaire, som var i London vid Newtons begravning, sa att han ”aldrig var förnuftig för någon passion, var inte föremål för mänsklighetens gemensamma svaghet, inte heller hade någon handel med kvinnor – en omständighet som försäkrades mig av läkaren och kirurgen som deltog i honom i hans sista ögonblick”. Denna nu utbredda tro på att han dog en jungfru har kommenterats av författare så olika som matematiker Charles Hutton, ekonom John Maynard Keynes och fysiker Carl Sagan.,

Newton hade en nära vänskap med den Schweiziska matematikern Nicolas Fatio de Duillier, som han träffade i London omkring 1689—några av deras korrespondens har överlevt. Deras förhållande kom till ett abrupt och oförklarligt slut 1693, och samtidigt drabbades Newton av en nervös uppdelning som inkluderade att skicka vilda anklagande brev till sina vänner Samuel Pepys och John Locke—hans anteckning till den senare inkluderade avgiften som Locke ”försökte brodera mig med woemen”.,

år 2015 kallade Steven Weinberg, Nobelpristagare i fysik, Newton ”en otäck antagonist” och ”en dålig man att ha som fiende”. Han noterade särskilt Newtons inställning till Robert Hooke och Gottfried Wilhelm Leibniz.