Життя до наукової популярності. Що відкрив Ньютон

Великий англійський фізик, математик та астроном. Автор фундаментальної праці «Математичні засади натуральної філософії» (лат. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), в якому він описав закон всесвітнього тяжінняі звані Закони Ньютона, заклали основи класичної механіки. Розробив диференціальне та інтегральне обчислення, теорію кольоровості та багато інших математичних та фізичних теорій.

Ісаак Ньютон, син дрібного, але заможного фермера, народився в селі Вулсторп (графство Лінкольншир), у рік смерті Галілея та напередодні громадянської війни. Батько Ньютона не дожив до народження сина. Хлопчик народився болючим, до терміну, але все ж таки вижив і прожив 84 роки. Факт народження під Різдво Ньютон вважав особливим знаком долі.

Покровителем хлопчика став його дядько по матері Вільям Ейскоу. Після закінчення школи (1661) Ньютон вступає до Трініті-коледжу (Коледж святої Трійці) Кембриджського університету. Вже тоді склався його могутній характер - наукова скрупульозність, прагнення дійти до суті, нетерпимість до обману та гноблення, байдужість до суспільної слави. У дитинстві Ньютон, за відгуками сучасників, був замкнутий і відокремлений, любив читати та майструвати технічні іграшки: годинник, млин тощо.

Зважаючи на все, науковою опорою та натхненниками творчості Ньютона в найбільшою міроюбули фізики: Галілей, Декарт та Кеплер. Ньютон завершив їхню працю, об'єднавши в універсальну систему світу. Найменший, але суттєвий вплив зробили інші математики та фізики: Евклід, Ферма, Гюйгенс, Меркатор, Валліс. Звичайно, не можна недооцінювати і величезний вплив його вчителя Барроу.

Схоже, що значну частину своїх математичних відкриттів Ньютон зробив ще студентом, у «чумні роки» 1664-1666. У 23 роки він уже вільно володів методами диференціального та інтегрального обчислень, включаючи розкладання функцій у ряди і те, що згодом було названо формулою Ньютона-Лейбніца. Тоді ж, за його твердженням, він відкрив закон всесвітнього тяжіння, точніше, переконався, що цей закон випливає із третього закону Кеплера. Крім того, Ньютон у ці роки довів, що білий колір є сумішшю квітів, вивів формулу «бінома Ньютона» для довільного раціонального показника (включаючи негативні), та ін.

1667: епідемія чуми відступає, і Ньютон повертається до Кембриджу. Обраний членом Трініті-коледжу, а 1668 року стає магістром.

У 1669 Ньютон обирається професором математики, наступником Барроу. Барроу пересилає до Лондона твір Ньютона «Аналіз за допомогою рівнянь з нескінченним числомчленів», що містило стислий викладдеяких найважливіших його відкриттів в аналізі. Воно здобуло деяку популярність в Англії та за її межами. Ньютон готує повний варіант цієї роботи, але знайти видавця так і не вдається. Він був опублікований лише 1711 року.

Продовжуються експерименти з оптики та теорії кольору. Ньютон досліджує сферичну та хроматичну аберацію. Щоб звести їх до мінімуму, він будує змішаний телескоп-рефлектор (лінза та увігнуте сферичне дзеркало, яке сам полірує). Серйозно захоплюється алхімією, проводить масу хімічних дослідів.

1672 - демонстрація рефлектора в Лондоні - загальні захоплені відгуки. Ньютон стає знаменитим і обирається членом Королівського товариства(Британської Академії наук). Пізніше вдосконалені рефлектори такої конструкції стали основними інструментами астрономів, з їх допомогою відкрили інші галактики, червоне зміщення та ін.

Розпалюється полеміка з приводу природи світла з Гуком, Гюйгенсом та іншими. Ньютон дає зарок на майбутнє: не вплутуватися в наукові суперечки.

1680: Ньютон отримує листа Гука з формулюванням закону всесвітнього тяжіння, який послужив, за визнанням першого, приводом його робіт з визначення планетних рухів (щоправда, потім відкладених на деякий час), що склали предмет «Початок». Згодом Ньютон з якихось причин, можливо, підозрюючи Гука в незаконному запозиченні якихось більш ранніх результатів самого Ньютона, не хоче визнавати тут ніяких заслуг Гука, але потім погоджується це зробити, хоч і досить неохоче і не повністю.

1684-1686: робота над «Математичними засадами натуральної філософії» (весь тритомник виданий у 1687 році). Приходить всесвітня слава і запекла критика картезіанців: закон всесвітнього тяжіння запроваджує далекодія, несумісну з принципами Декарта.

1696: Королівським указом Ньютона призначено доглядачем Монетного двору (з 1699 року - директор). Він енергійно проводить грошову реформу, відновлюючи довіру до ґрунтовно запущеної його попередниками монетної системи Великобританії.

1699: початок відкритої пріоритетної суперечки з Лейбніцем, до якої були залучені навіть царюючі особи. Ця безглузда суперечка двох геніїв дорого обійшлася науці - англійська математична школанезабаром зів'яла на ціле століття, а європейська - проігнорувала багато видатних ідей Ньютона, перевідкривши їх набагато пізніше. На континенті Ньютона звинувачували у крадіжці результатів Гука, Лейбніца та астронома Флемстіда, а також у єресі. Конфлікт не погасила навіть смерть Лейбніца (1716).

1703: Ньютона обрано президентом Королівського товариства, яким керував двадцять років.

1705: королева Анна зводить Ньютона в лицарську гідність. Відтепер він сер Ісаак Ньютон. Вперше в англійській історії звання лицаря надано за наукові заслуги.

Останні роки життя Ньютон присвятив написанню «Хронології стародавніх царств», якою займався близько 40 років, та підготовкою третього видання «Початок».

У 1725 році здоров'я Ньютона почало помітно погіршуватися (кам'яна хвороба), і він переселився в Кенсінгтон неподалік Лондона, де й помер вночі, уві сні, 20 (31) березня 1727 року.

Напис на його могилі каже:

Тут спочиває сер Ісаак Ньютон, дворянин, який майже божественним розумом перший довів з смолоскипом математики рух планет, шляхи комет та припливи океанів.

Він досліджував відмінність світлових променів і з'являються при цьому різні властивості кольорів, чого раніше ніхто не підозрював. Дбайливий, мудрий і вірний тлумач природи, давнини і Св. писання, він стверджував своєю філософією велич Всемогутнього Бога, а вдачею виражав євангельську простоту.

Нехай смертні радіють, що існувала така прикраса людського роду.

На честь Ньютона названо:

кратери на Місяці та на Марсі;

одиниця сили у системі СІ.

На статуї, спорудженій Ньютону в 1755 р. у Трініті-коледжі, висічені вірші з Лукреція:

Qui genus humanum ingenio superavit (Розумом він перевершував рід людський)

Наукова діяльність

З роботами Ньютона пов'язана нова епохау фізиці та математиці. У математиці з'являються потужні аналітичні методи, відбувається спалах у розвитку аналізу та математичної фізики. У фізиці основним методом дослідження природи стає побудова адекватних математичних моделей природних процесів та інтенсивне дослідження цих моделей із систематичним залученням усієї сили нового математичного апарату. Наступні віки довели виняткову плідність такого підходу.

За словами А. Ейнштейна, «Ньютон був першим, хто спробував сформулювати елементарні закони, які визначають тимчасовий перебіг широкого класу процесів у природі з високим ступенемповноти і точності» і «… надав своїми працями глибоке і сильний впливна весь світогляд загалом».

Математичний аналіз

Ньютон розробив диференціальне та інтегральне числення одночасно з Г. Лейбніцем (трохи раніше) і незалежно від нього.

До Ньютона дії з нескінченно малими не були ув'язані в єдину теоріюі носили характер розрізнених дотепних прийомів (див. Метод неподільних), принаймні, не було опубліковане систематичне формулювання і не було достатньо виявлено міць аналітичних прийомів до вирішення таких складних завданьяк завдання небесної механіки в їх повноті. створення математичного аналізузводить вирішення відповідних завдань, значною мірою, до технічного рівня. З'явився комплекс понять, операцій та символів, що став відправною базою подальшого розвиткуматематики. Наступне, XVIII століття, стало століттям бурхливого та надзвичайно успішного розвитку аналітичних методів.

Очевидно, Ньютон дійшов ідеї аналізу через різницеві методи, якими багато і глибоко займався. Щоправда, у «Початках» Ньютон майже використовував нескінченно малих, дотримуючись античних (геометричних) прийомів докази, але у інших працях застосовував їх вільно.

Відправною точкою для диференціального та інтегрального обчисленнябули роботи Кавальєрі і особливо Ферма, який уже вмів (для кривих алгебри) проводити дотичні, знаходити екстремуми, точки перегину і кривизну кривої, обчислювати площу її сегмента. З інших попередників сам Ньютон називав Валліса, Барроу та шотландського астронома Джеймса Грегорі. Поняття функції ще не було, всі криві він трактував кінематично як траєкторії точки, що рухається.

Вже студентом Ньютон зрозумів, що диференціювання та інтегрування - взаємно зворотні операції(мабуть, перша опублікована робота, що містить цей результат у формі детально розібраної двоїстості задачі про площі та завдання про дотичні, належить вчителю Ньютона Барроу).

Ньютон майже 30 років не дбав про публікацію свого варіанту аналізу, хоча у листах (зокрема, до Лейбниці) охоче ділиться багатьом із досягнутого. Тим часом варіант Лейбніца широко і відкрито поширюється Європою з 1676 року. Лише 1693 року з'являється перший виклад варіанта Ньютона - як додатку до «Трактату з алгебри» Валліса. Доводиться визнати, що термінологія і символіка Ньютона порівняно з лейбніцевською досить незграбні: флюксія (похідна), флюента (первоподібна), момент величини (диференціал) тощо. , цю літеру в тому ж сенсі використовував раніше Грегорі), та ще й крапка над літерою як символ похідної за часом.

Досить повний виклад принципів аналізу Ньютон опублікував лише у роботі «Про квадратур кривих» (1704), додаток до його монографії «Оптика». Майже весь викладений матеріал був готовий ще в 1670-1680-х роках, але лише тепер Грегорі і Галлей умовили Ньютона видати роботу, яка, із запізненням на 40 років, стала першою друкованою працею Ньютона з аналізу. Тут у Ньютона з'являються похідні вищих порядків, знайдено значення інтегралів різноманітних раціональних та ірраціональних функцій, наведено приклади рішення диференціальних рівнянь 1-го порядку.

1711: нарешті надруковано, через 40 років, «Аналіз за допомогою рівнянь із нескінченним числом членів». Ньютон з однаковою легкістю досліджує як алгебраїчні, і «механічні» криві (циклоїду, квадратрису). З'являються приватні похідні, але чомусь немає правила диференціювання дробу та складної функції, хоча Ньютон вони були відомі; утім, Лейбніц на той момент їх уже опублікував.

У цьому ж році виходить "Метод різниць", де Ньютон запропонував інтерполяційну формулу для проведення через (n + 1) дані точки з рівновіддаленими або нерівновіддаленими абсцисами параболічної кривої n-го порядку. Це різницевий аналог формули Тейлора.

1736: посмертно видається підсумкова праця «Метод флюксій та нескінченних рядів», суттєво просунутий у порівнянні з «Аналізом за допомогою рівнянь». Наводяться численні приклади пошуку екстремумів, дотичних і нормалей, обчислення радіусів і центрів кривизни в декартових і полярних координатах, Знаходження точок перегину і т. п. У цьому ж творі зроблені квадратури і випрямлення різноманітних кривих.

Слід зазначити, що Ньютон як повно розробив аналіз, а й зробив спробу суворо обгрунтувати його принципи. Якщо Лейбніц схилявся до ідеї актуальних нескінченно малих, то Ньютон запропонував (у «Початках») загальну теоріюграничних переходів, яку дещо витіювато назвав «метод перших та останніх відносин». Використовується саме сучасний термін «межа» (limes), хоча виразне опис сутності цього терміна відсутнє, маючи на увазі інтуїтивне розуміння.

Теорія меж викладена у 11 леммах книги I «Початок»; одна лема є також у книзі ІІ. Арифметика меж відсутня, немає доказу єдиності межі, не виявлено його зв'язок із нескінченно малими. Проте Ньютон справедливо вказує на більшу строгість такого підходу порівняно з «грубим» методом неподільних.

Проте у книзі II, ввівши моменти (диференціали), Ньютон знову заплутує справу, фактично розглядаючи їх як актуальні нескінченно малі.

Інші математичні досягнення

Перші математичні відкриття Ньютон зробив ще в студентські роки: класифікація кривих алгебраїчних 3-го порядку (криві 2-го порядку досліджував Ферма) і біноміальне розкладання довільного (не обов'язково цілого) ступеня, з якого починається ньютонівська теоріянескінченних рядів - нового та найпотужнішого інструментуаналізу. Розклад у ряд Ньютон вважав основним і загальним методоманалізу функцій, і в цій справі досяг вершин майстерності. Він використовував ряди для обчислення таблиць, розв'язання рівнянь (у тому числі диференціальних), дослідження поведінки функцій. Ньютон зумів отримати розкладання всім стандартних на той момент функцій.

1707 року виходить книга «Універсальна арифметика». У ній наведено різноманітні чисельні методи.

Ньютон завжди приділяв велика уваганаближеного розв'язання рівнянь. Знаменитий метод Ньютона дозволяв знаходити коріння рівнянь із немислимою раніше швидкістю і точністю (опублікований в «Алгебрі» Валліса, 1685). Сучасний вигляд ітераційний метод Ньютона надав Джозеф Рафсон (1690).

Примітно, що теорією чисел Ньютон не цікавився. Очевидно, фізика йому була набагато ближче математики.

Теорія тяжіння

Сама ідея загальної сили тяжіння неодноразово висловлювалася до Ньютона. Раніше про неї міркували Епікур, Кеплер, Декарт, Гюйгенс, Гук та інші. Кеплер вважав, що тяжіння обернено пропорційно відстані до Сонця і поширюється тільки в площині екліптики; Декарт вважав його результатом вихорів в ефірі. Були, втім, здогадки з правильною формулою(Буліальд, Рен, Гук), і навіть досить серйозно обґрунтовані (за допомогою співвідношення формули відцентрової сили Гюйгенса та третього закону Кеплера для кругових орбіт). Але до Ньютона ніхто не зміг ясно і математично доказово пов'язати закон тяжіння (силу, обернено пропорційну квадрату відстані) та закони руху планет (закони Кеплера).

Важливо відзначити, що Ньютон опублікував не просто передбачувану формулу закону всесвітнього тяжіння, але фактично запропонував цілісну математичну модельу контексті добре розробленого, повного, явно сформульованого та систематично викладеного підходу до механіки:

закон тяжіння;

закон руху (2-й закон Ньютона);

система методів для математичного дослідження (математичний аналіз)

У сукупності ця тріада достатня для повного дослідженнясамих складних рухівнебесних тіл, цим створюючи основи небесної механіки. До Ейнштейна жодних важливих поправок до зазначеної моделі не знадобилося, хоча математичний апаратбув дуже розвинений.

Ньютонівська теорія тяжіння викликала багаторічні дебати та критику концепції далекодії.

Першим аргументом на користь ньютонівської моделі послужив суворий висновок на її основі емпіричних законів Кеплера. Наступним кроком стала теорія руху комет та Місяця, викладена у «Початках». Пізніше за допомогою ньютоновського тяжіння були з високою точністю пояснені всі рухи небесних тіл, що спостерігаються; у цьому велика заслуга Клеро та Лапласа.

Перші поправки до теорії Ньютона в астрономії (пояснені ОТО) були виявлені лише більш ніж через 200 років (зміщення перигелія Меркурія). Втім, і вони дуже малі в межах Сонячної системи.

Ньютон також відкрив причину припливів: тяжіння Місяця (навіть Галілей вважав припливи відцентровим ефектом). Більше того, опрацювавши багаторічні дані про висоту припливів, він з доброю точністю вирахував масу Місяця.

Ще одним наслідком тяжіння виявилася прецесія земної осі. Ньютон з'ясував, що через сплюснутість Землі біля полюсів земна вісьздійснює під впливом тяжіння Місяця і Сонця постійне повільне усунення з періодом 26000 років. Тим самим давня проблема «попередження рівнодення» (вперше відзначена Гіппархом) знайшла наукове пояснення.

Оптика та теорія світла

Ньютон належать фундаментальні відкриття в оптиці. Він побудував перший дзеркальний телескоп (рефлектор), у якому, на відміну чисто лінзових телескопів, була відсутня хроматична аберація. Він також відкрив дисперсію світла, показав, що білий світрозкладається на кольори веселки внаслідок різного заломлення променів різних квітівпри проходженні через призму і заклав основи правильної теорії квітів.

У цей період було безліч спекулятивних теорій світла та кольоровості; переважно боролися погляд Аристотеля (« різні кольориє змішання світла і темряви у різних пропорціях») і Декарта («різні кольори створюються при обертанні світлових частинок із різною швидкістю»). Гук у своїй «Мікрографії» (1665) пропонував варіант арістотелівських поглядів. Багато хто вважав, що колір є атрибутом не світла, а освітленого предмета. Загальний розлад посилив каскад відкриттів XVIIстоліття: дифракція (1665, Гримальді), інтерференція (1665, Гук), подвійне променезаломлення (1670, Еразм Бартолін, вивчене Гюйгенсом), оцінка швидкості світла (1675, Ромер), значне удосконалення телескопів. Теорії світла, сумісної з усіма цими фактами, немає.

У своєму виступі перед Королівським товариством Ньютон спростував як Аристотеля, так і Декарта, і переконливо довів, що біле світло не первинне, а складається з кольорових компонентів з різними кутамизаломлення. Ці складові і первинні - ніякими хитрощами Ньютон не зміг змінити їх колір. Тим самим суб'єктивне відчуттякольори отримувало міцну об'єктивну базу – показник заломлення.

Ньютон створив математичну теоріювідкритих Гуком інтерференційних кілець, які відтоді отримали назву «Кільця Ньютона».

У 1689 р. Ньютон припинив дослідження у сфері оптики - за поширеною легендою, заприсягся нічого друкувати у цій галузі за життя Гука, який постійно дошкуляв Ньютона болісно сприймається останнім критикою. Принаймні, в 1704 році, на наступний рікпісля смерті Гука, виходить у світ монографія «Оптика». За життя автора «Оптика», як і «Початку», витримала три видання та безліч перекладів.

Книга перша монографії містила принципи геометричної оптики, вчення про дисперсію світла та склад білого кольору з різними додатками.

Книга друга: інтерференція світла у тонких платівках.

Книга третя: дифракція та поляризація світла. Поляризацію при подвійному промені заломлення Ньютон пояснив ближче до істини, ніж Гюйгенс (прихильник хвильової природисвітла), хоча пояснення самого явища невдале, на кшталт емісійної теорії світла.

Ньютона часто вважають прихильником корпускулярної теорії світла; насправді він, за своїм звичаєм, «гіпотез не вигадував» і охоче припускав, що світло може бути пов'язане і з хвилями в ефірі. У своїй монографії Ньютон детально описував математичну модель світлових явищ, залишаючи осторонь питання фізичному носії світла.

Інші роботи у фізиці

Ньютон належить перший висновок швидкості звуку в газі, заснований на законі Бойля-Маріотта.

Він передбачив сплюснутість Землі біля полюсів приблизно 1:230. При цьому Ньютон використав для опису Землі модель однорідної рідини, застосував закон всесвітнього тяжіння та врахував відцентрову силу. Одночасно аналогічні розрахунки на подібних підставах виконав Гюйгенс, розглядав тяжіння таким, ніби його джерело знаходиться в центрі планети, оскільки, мабуть, не вірив в універсальний характер сили тяжіння, тобто зрештою не врахував тяжіння деформованого поверхневого шару планети. Відповідно Гюйгенс передбачив більш ніж удвічі менший стиск, ніж Ньютон, 1:576. Більше того, Кассіні та інші картезіанці доводили, що Земля не стиснута, а випукла біля полюсів на кшталт лимона. Згодом, хоч і не відразу (перші виміри були неточні), прямі виміри (Клеро, 1743) підтвердили правоту Ньютона; реальне стиск дорівнює 1:298. Причина відмінності цього значення від запропонованого Ньютоном у бік Гюйгенсовського полягає в тому, що модель однорідної рідини все ж таки не цілком точна (щільність помітно зростає з глибиною). Більше точна теорія, що явно враховує залежність щільності від глибини, була розроблена лише в XIX столітті.

Інші роботи

Паралельно з дослідженнями, що закладали фундамент нинішньої наукової (фізичної та математичної) традиції, Ньютон багато часу віддавав алхімії та богослов'ю. Жодних праць з алхімії він не видавав, і єдиним відомим результатом цього багаторічного захоплення стало серйозне отруєння Ньютона в 1691 році.

Парадоксально, що Ньютон, який багато років працював у Коледжі святої Трійці, сам, мабуть, у Трійцю не вірив. Дослідники його богословських робіт, такі як Л. Мор, вважають, що релігійні погляди Ньютона були близькі до аріанства.

Ньютон запропонував свій варіант біблійної хронології, залишивши по собі значну кількість рукописів з цих питань. Крім того, він написав коментар на Апокаліпсис. Теологічні рукописи Ньютона нині зберігаються у Єрусалимі, у Національній Бібліотеці.

Таємні роботи Ісаака Ньютона

Як відомо, незадовго до кінця життя Ісаак спростував усі висунуті собою теорії та спалив документи, в яких містилася таємниця спростування: одні не сумнівалися, що все було саме так, інші ж вважають, що подібні дії були б просто абсурдні і стверджують, що архів з документами цілий, але належить лише обраним...

Артем Єфімов

Записки економічного історика

Ісаак Ньютон та «Велика перекарбування 1696 року»

Сер Ісаак Ньютон відомий насамперед як великий математикі великий фізик, творець систем диференціального та інтегрального обчислення та автор основних законів механіки, включаючи закон всесвітнього тяжіння. Мало хто знає, однак, що він ще відіграв значну роль у розвитку британської грошової системи, здійснивши «Велику перекарбування» старих срібних монетручної роботи на нові, машинні вироби. Про те, як Англія перейшла до нових монет і яку роль у цьому зіграв Ньютон, розповідає історик Артем Єфімов, ведучий телеграм-каналу "Піастри!" .

Сер Ісаак Ньютон

McGovern, John / Wikimedia commons

Француз із Парижа

Майже на будь-якій сучасній монеті є гурт - візерунок на ребрі. Нині це скоріше декоративний елемент, а ось у XVII столітті, коли в Англії гуртування монет стало обов'язковим, це мало величезний практичний зміст.

Справа в тому, що фальшивомонетники часто обрізали монети з обох боків, а з обрізків робили нові монети. Гуртівка вирішувала цю проблему: обрізка ушкоджувала гурт, це було відразу помітно, і таку монету переставали приймати. Для гуртовки був потрібний дуже складний верстат. Є легенда, що його винайшов сер Ісаак Ньютон, коли очолював Тауерський монетний двір (1696–1727). Діяльність Ньютона на посту зберігача монетного двору – окрема цікава тема, Про неї нижче. Поки обмежимося спростуванням: ні, гуртовий табір винайшов не він.

Його збудував в Англії француз П'єр Блондо в 1662 році.

У 1640-х роках Блондо служив на монетному дворі в Парижі. 1649-го, після страти англійського короляКарла I і проголошення Англійської республіки, його запросили до Лондона для того, щоб перевести на машинне виробництво Тауерський монетний двір. Місцеві фінансові справи майстра, відстоюючи ручне карбування (джерело своїх прибутків), розгорнули агітаційну кампанію проти Блондо.

У 1656 році англійський флот провернув блискучу операцію із захоплення іспанського «золотого флоту», який перевозив великий вантаж срібла з Нового світу до Кадісу. Це срібло передали Блондо, і він за допомогою своїх машин накарбував із нього англійських монет чудової якості.

У 1658 році помер Олівер Кромвель, лорд-протектор Англійської республіки та покровитель Блондо. Пішов політична криза, що завершився в 1660 реставрацією монархії (престол зайняв Карл II, син страченого короля). Блондо втік до Франції, його машини відвезли до Едінбургу. Але вже дуже скоро з'ясувалося, що гроші ручного карбування, що повернулися, набагато гірше за ті, які робив Блондо, і француза покликали назад.

Англійський срібний пенні, викарбуваний у правління Іоанна Безземельного ( початок XIIIстоліття)

Ось тоді, в епоху Реставрації, Блондо і став гуртувати монети: дрібні – просто насічками, великі – написом «Decus et tutament» («Прикраса та захист»).

Блондо працював за брассаж – частку з карбування. За виробництво срібних монет він отримував 3 пенси з фунта, золотих – 12 пенсів з фунта (1 фунт = 240 пенсів).

Ні реформа Блондо, ні Велика перекарбування 1690-х років під керівництвом Ньютона не врятували англійський срібний стандарт - у XVIII столітті Англія (точніше вже Великобританія) перейшла на золото. Але англійські технічні досягнення в грошовій справі справили велике враження на решту світу - зокрема, Петро I, будучи з Великим посольством у Лондоні в 1698 році, тричі відвідував Тауерський монетний двір і, ймовірно, розмовляв там з Ньютоном. Є припущення, що англійські машиниз виготовлення грошей намагалися запровадити у Москві ще 1650-ті роки, за Олексія Михайловича.

Гроші з нічого

Алхімія та фінансова політикамають глибинний філософський зв'язок. Перші читачі книги Марко Поло про подорож до Китаю (XIII століття) не могли не помітити, що описані ним паперові гроші - це, по суті, втілення мрії алхіміків: неблагородні матеріали набувають силу золота, цінності - кредит - виникають із зобов'язань та домовленостей, слів - власне, з нічого.

У 1661 році шведський король Карл Х за порадою якогось рижанина Йоганна Пальмструха почав випускати перші в Європі паперові гроші – «кредитні далери». Їхню емісію контролював Стокгольмський банк на чолі з Пальмструхом. Банк гарантував обмін «кредитних талерів» на дзвінку монету на першу вимогу. Підприємство лопнуло вже 1668 року: банк випустив паперових грошей на набагато більшу суму, ніж він мав монети. Після цього Ріксдаг – шведський парламент – відібрав у короля контроль над грошовою емісією.

У 1716–1720 роках у Франції існувала так звана «система Лоу», заснована загалом на тому ж «алхімічному» принципі: створення нових грошей уявлялося створенням нових цінностей, нового капіталу. Коли виявилося, що ніякими реальними цінностямиці нові гроші не забезпечені, що гроші та капітал - це різні речі, система луснула, вкинувши Францію в фінансова криза. Про це ми ще неодмінно поговоримо докладніше.

Мабуть, сер Ісаак Ньютон з таким ентузіазмом взявся за роботу на Королівському монетному дворі в Тауері саме тому, що вважав цю роботу продовженням алхімічного Великого твору, якому він віддав чи не більше свого часу та творчих сил, ніж розробці диференціального та інтегрального числення. , формулювання теорії світла та відкриття законів механіки

Велика перекарбування

Ньютон став хранителем Тауерського монетного двору 1696 року. Йому було за 50, він уже все зробив: з розробки диференціального та інтегрального обчислення минуло тридцять років, з теорії світла та кольору – двадцять, з публікації законів механіки та закону всесвітнього тяжіння – майже десять. Нещодавно Ньютон пережив важку нервову хворобу: депресія, безсоння, розлад травлення, напади параної – ймовірно, наслідки отруєння ртуттю при алхімічних дослідах чи самолікуванні. Друзі підшукували йому синекуру, щоб тендітний геній міг піти спокій.

Одним із цих друзів був Чарльз Монтегю, перший граф Галіфакс, президент наукового Королівського товариства, однокашник Ньютона по Кембриджу, фактичний керівник англійських державних фінансів, засновник Банку Англії – не першого центробанку у світі, але першого по-справжньому ефективного органу монетарної влади.

Фінанси Англії перебували у 1696 році у жалюгідному стані. З того часу, як у 1688 році в результаті «Славної революції» престол зайняв Вільгельм III, штатгальтер (глава уряду) Нідерландів, лідер європейських протестантів і найлютіший ворог Людовіка XIV, країна безперервно воювала. Це було недешево. В обігу залишалися старі монети, викарбувані до введення машинного карбування та гуртування у 1662 році. Ці старі монети були, як правило, обрізані з обох боків, а з обрізків умільці робили нові гроші, теж неповноважні. Плюс фальшивомонетництво: до 10 відсотків монет у обігу були фальшивими. Срібло як товар було дорожче, ніж як англійські монети: їх скуповували, плавили, вивозили в Амстердам або Париж і там продавали.

У цю кризу Англія увійшла порівняно відсталою європейською країною: вона не мала військовою силоюФранції, колоніальною могутністю Іспанії, економічною силою Нідерландів; вона була політично нестабільна, її роздирали релігійні конфлікти, її срібна валюта була слабкою. Через кілька десятиліть країна (вже Великобританія) вийшла з кризи наймогутнішою державою зі стабільною валютою - першою в новій історії Європи, заснованої на золотому стандарті.

Англійські монети номіналом 1, 2, 3 і 4 пенні, 1800 рік

CNG Coin: British Royal Mint

Операція, відома як «Велика перекарбування 1696 року», почалася з королівської декларації від 10 червня цього року, про викуп у населення старих (до 1662 року випуску) монет ручного карбування за товарною ціною – 5 шилінгів 8 пенсів за унцію срібла. Ціна була досить вигідною, щоб стимулювати населення здавати старі монети на королівські монетні двори (на додаток до Тауерського були створені двори у Брістолі, Йорку, Екзетері, Честері та Норвічі), а не перекупникам, які вивозили срібло за кордон. Протягом наступних чотирьох років королівські монетні двори під спільним керівництвомНьютона випустили монет більше ніж на 5 мільйонів фунтів стерлінгів - у півтора рази більше, ніж за попередні 35 років (із запровадження машинного карбування 1662-го).

Строго кажучи, нічого важливо нового на Монетному дворі Ньютон не винайшов: всі принципи вже були вироблені, всі машини вже встановлені і функціонували. Великий вчений виявився дбайливим адміністратором, раціональним організатором: він зумів поставити справу так, що монетні двори працювали з максимальною швидкістюта ефективністю. Вже до 1700 старих монет в обігу майже не залишилося. За цей же час Ньютон, наділений, крім іншого, повноваженнями слідчого і прокурора у справах про підробку грошей, домігся засудження і страти 28 фальшивомонетників, у тому числі легендарного Вільяма Чалонера (про їх протистояння є не особливо чудова книжка Томаса Левенсона 2009 року, нещодавно перекладена російською та видана «Корпусом»).

Втім, технічний успіх«Великого перекарбування» не врятував англійський срібний стандарт. Розкид цін на срібло на островах і на континенті залишався надто значним. У 1717 році, за рекомендацією Ньютона, король Георг I змінив офіційний курс золота до срібла: одна золота гінея тепер оцінювалася в 21 срібний шилінг. Це було чергове суттєве здешевлення срібла, і воно з новою силою почало витікати за кордон. Великобританія фактично перейшла золотий стандарт.

Для Ньютона, як уже було сказано, економіка і фінанси були схожі на алхімії - осягнення природного порядкуречей та оволодіння мистецтвом маніпулювання матерією. Його натурфілософські, алхімічні, богословські, історичні та економічні студії складалися в систему світу, в якій все розвивається з відомих першооснов за відомими принципами відповідно до задуму Творця. Значну частинуАлхімічних писань Ньютона придбав не хто інший, як Джон Мейнард Кейнс - він, великий «алхімік фінансів», як мало хто відчував цю глибоку системність поглядів Ньютона.

Сер Ісаак Ньютон

Дивовижний геній англійця Ісаака Ньютона (1642–1727) підніс наукову революціюдо найвищої точки. Ньютон був аж ніяк не привабливою особистістю. Він був дуже розсіяним професором: він забував їсти, коли працював, і йому доводилося нагадувати необхідність публікувати свої відкриття. Він страждав на параної і запевняв, що колеги крадуть його ідеї. Він витрачав багато часу та сил на алхімічні дослідження, не кажучи вже про обчислення дат біблійних подій. Але коли Ньютон звернувся до фізики та астрономії, лише Галілей серед вчених XVII ст. зміг зрівнятися з ним за багатством уяви та дисципліни. Тільки Галілей поділяв його майстерність із управління науковим інструментарієм, експериментами, теоріями. Ньютон був сильнішим математиком, абстрактно мислячим. Як багато вчених, він найбільше створив молодим чоловіком. У 1665 р., коли він був студентом Кембриджу, навчальний закладнакрила епідемія бубонної чуми. І близько двох років Ньютон був змушений провести на самотній фермі його матері в Лінкольнширі. У цьому місці він почав свої експерименти в оптиці, таким чином вперше виділивши вчення про світло в окрему гілкуфізики. У математиці він винайшов диференціали та інтеграли. У механіці він почав формулювати свої закони всесвітнього тяжіння та руху. «У ті дні, - згадував він пізніше, - я був на порозі своїх винаходів і займався математикою та філософією більше, ніж будь-коли».

Основним досягненням Ньютона стало об'єднання законів планетарного руху Кеплера, законів падіння тіл Галілея, концепції інерції, що розвивається Галілеєм і Декартом, і власної концепції гравітації в єдиній фізико-математичній системі. Ньютон запитав, що утримує планети на еліптичній орбіті навколо Сонця і Місяць на орбіті Землі, тоді як згідно з концепцією інерції Галілея кожна з них повинна рухатися незалежно по прямій лінії. Яблуко, що впало йому на голову в його саду, навело його на думку, що Місяць повинен притягуватися до Землі тією ж силою, яка притягує яблуко до Землі. Він вивів, що гравітація - це загальна сила, що впливає всі предмети, і взаємодії двох мас одна на одну рівні за силою і протилежні за напрямом. Таким чином, Місяць притягується до Землі з тією самою силою, як і Земля до Місяця. Місячне тяжіння викликає морські припливи. У випадку яблука його маса настільки мала в порівнянні з земною, що тяжіння яблука не має значного впливу. 20 років минуло, перш ніж Ньютон переконався у своїй математичній правоті. Нарешті в 1687 р. він сформулював свою теорію тяжіння і руху тіл і описав її в епохальній праці, «Математичні засади натуральної філософії», зазвичай відомою за своєю латинською назвою «Принципи» (Principia).Вона продавалася по 5 шилінгів за копію.

«Принципи» - це досить складний твір, розрахований на тих, хто міг зрозуміти ньютонівську математику та оцінити елегантність його теорії. Побіжний погляд не дозволить зрозуміти його глибини. По-перше, Ньютон поєднав разом математичні, астрономічні та механічні відкриттястоліття. Він з'єднав небесну механікуКеплера із земною механікою Галілея і вивів із цього три закони руху, які висловив математично. Далі, він сформулював закон всесвітнього тяжіння: кожен предмет притягується до іншого з силою пропорційною добутку мас і обернено пропорційною квадрату відстані між ними. Загалом «Принципи» є розгорнутою демонстрацією цього закону. Ньютон не прагнув зрозуміти справжню силугравітації. Він сперечався з Декартом, який заперечував існування гравітації та рух тіл пояснював механічно. Погляд Ньютона на природу, як і погляд Декарта, був механістичним і математичним, але не любив метод Декарта відкривати картини світу без прив'язки до емпіричних спостережень. Подібно до Галілея, Ньютон вірив, що вчені повинні з'ясовувати, як Всесвіт існує, а не чому. Він багато зусиль доклав до того, щоб луснула мильна бульбашка картезіанства. Підкріплюючи свої абстрактні висновки експериментами, Ньютон завершив свою книгу описом будівлі небесної системи. Ця частина вразила його читачів. У числі іншого Ньютон вирахував період обертання Землі. Його опис Всесвіту не вимагало виправлень протягом цілого століття, а фізика продовжувала працювати в рамках ньютонової механіки (чи класичної механіки) до віку Ейнштейна. «Принципи» було визнано витвором мистецтва, хоча картезіанці не приймали теорію гравітації. На відміну від Галілея навколо Ньютона зчинився галас. Він був присвячений лицарям і обраний членом Королівського товариства. Коли він помер, він був удостоєний гранітної пам'ятки і похований у Вестмінстерському абатстві.

3. Ісаак Ньютон та його маловідомі дослідження з давньої хронології. 3. 1. Ісаак Ньютон як критик скалігерівської хронології Читачеві, безумовно, добре відомі відкриття І. Ньютона. Однак, його наукові інтересипоширювалися крім математики, фізики, механіки,