История лазера. Научное издание

Бертолотти Марио

Сложная аксиоматическая конструкция, устанавливающая фундаментальные основы классической механики, разработка теорем, относящихся к круговым и эллиптическим движениям, а также дифференцирование центральных сил, Все это было выполнено Ньютоном между 1684 и 1686 гг.

Представление Рё опубликование его принципиальной работы, Philosophiae naturalis principia mathematical РІ 1687 Рі. было поддержано Рё оплачено РёР· собственных средств РРґРјСѓРЅРґРѕРј Галлеем, так как Королевское Общество, которое обещало оплатить расходы, испытывало финансовые трудности. Галлей (16561742), который позднее был назначен Королевским Астрономом РІ Гринвиче, был знаменит СЃРІРѕРёРјРё изучениями комет. РћРЅ открыл,

что события 1456, 1531, 1607 и 1682 гг. были вызваны одной и той же кометой, которая получила его имя и которая движется по сильно вытянутому эллипсу с периодом около 72 года. Последний раз эта комета появилась в 1985 г.

Р’ первом томе содержались законы движения, криволинейные Рё эллиптические движения, законы столкновений, дифференцирование центральных СЃРёР» Рё движение маятника. Второй том был посвящен движению твердых тел РІ сопротивляющихся средах Рё означал детальное Рё систематическое опровержение декартовой физики пространства. Рта физика изменяет реальное поведение тел, движущихся внутри жидкостей, Рё делает недоказуемым физические РѕСЃРЅРѕРІС‹ законов Кеплера. РћР±Р° эти тома имели рациональную аксиоматическую Рё дедуктивную структуру. Третий том начинался СЃ этих же посылок, Рё РІ нем индуктивно разрабатывалось устройство Вселенной. Автор простым Рё изящным СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј переформулировал гелиоцентрическую теорию Коперника, добавляя самые новейшие астрономические данные; после демонстрации вывода законов Кеплера РёР· принципов, сформулированных Ньютоном, РѕРЅ разработал теорию движения Луны, приливов Рё рассчитал относительные траектории комет, Р° также проблему трех тел.

Первое издание Principia (около тысячи копий) получило широкое распространение в Европе, даже несмотря на недостаточное понимание содержания.

Ньютон как публичный человек

Вскоре после публикации Principia, незадолго до своего 50-летия Ньютон стал интересоваться политикой. В канун Славной революции 1688 г. Ньютон открыто противостоял попыткам Якоба (II) Стюарта заставить академический корпус Кембриджа принять бенедиктинского монаха в университет с его строгими протестантскими традициями. В 1688 г. Ньютон был выбран в Парламент как представитель Кембриджского университета. Парламент ратифицировал падение Стюартов и возведение на трон Вильгельма Оранского, так же принял Билль о правах. Потом последовала череда нескольких нервных кризисов. А в 1693 г. Ньютон был назначен смотрителем лондонского монетного двора и управлял важнейшей операцией замены циркулирующих денег на новые монеты. В 1697 г. он оставил Кембридж и кафедру. После ухода из университета он начал играть значительную роль в культурной и политической жизни столицы, будучи введенным в Королевский Суд, и получив рыцарское звание от королевы Анны. В Лондоне он поселился в районе Кенсингтона со своей племянницей Катериной Бартон, прекрасной и практичной женщиной, которая позднее вышла замуж за Джона Кондуита первого биографа знаменитого ученого. Позднее, в период между 1704 и 1727 гг. Ньютон был президентом Королевского общества.

Ньютон был крайне изменчивой личностью и проводил также исследования в области теологии и алхимии, которые он продолжал в старости, что дало основание экономисту Лорду Кейнсу в 1930-х гг. сказать: Ньютон был последним из колдунов. Действительно, он полностью соответствовал тенденции XVII в., сочетать точные науки с магией. В его библиотеке было 138 книг по алхимии, которые составляли около двенадцатой доли всех его книг.

Когда он умер 20 марта 1727 г., король

оказал ему честь быть похороненным в Вестминстерском аббатстве, где о нем напоминает простая цитата Лукреция: Ньютон, qui genus humanum ingeniosuperavit.

Его вклад в понимание оптических явлений был увековечен в знаменитой эпитафии поэта Александра Попа (16881744): Природа и законы Природы были в темноте, и Бог сказал: Да будет Ньютон, и свет настал.

Ньютонская теория света

Учебник Optics (1704) начинается с определения характеристик луча света: лучи света возникают на Солнце и доходят до нас через пространство. Каждый сорт лучей производит разное ощущение в глазу; красное, зеленое, синее и т.д. Естественный свет Солнца является суммой всех этих лучей и оказывается белым; эти различные лучи можно разделить с помощью стеклянной призмы.

Хотя Ньютон при помощи искусного философского языка попытался скрыть свои соображения относительно определенной модели света, он не смог устоять от искушения сформулировать свою точку зрения, предполагая, что световые лучи состоят из малых частиц (корпускул), испускаемых Солнцем и другими источниками света. Он полагал, что частицы меньшего размера вызывают ощущения синего и фиолетового, а частицы большего размера вызывают ощущения желтого, оранжевого и красного. Поэтому наши ощущения цветов можно понять как отражение объективной реальности размеров частиц,

Р’ Principia Ньютон применил эти соображения Рє выводу закона преломления. Свет представляет СЃРѕР±РѕР№ материальное тело Рё, следовательно, подвержен тем же самым законам механики, которые управляют движением планет. Без внешних воздействий свет распространяется РїРѕ РїСЂСЏРјРѕР№ линии согласно закону инерции, который справедлив для всех материальных тел. Рто соображение напоминает РїРѕРґС…РѕРґС‹ пифагорийцев, которые уже были поддержаны Декартом. РќРѕ точки зрения РѕР±РѕРёС… ученых очень различны.

Вольтер во время своего путешествия в 1728 г. писал:

Француз, приехавший РІ Лондон, обнаружит, что философия, как Рё РјРЅРѕРіРѕРµ РґСЂСѓРіРѕРµ, здесь весьма отличаются. РћРЅ теперь РЅРµ РІ РјРёСЂРµ физического пространства, Р° РІ вакууме. Р’ Париже Вселенная представляется РІ РІРёРґРµ вихрей тонкой, неосязаемой материи. РќРѕ ничего РїРѕРґРѕР±РЅРѕРіРѕ нет РІ Лондоне. Р’Рѕ Франции давление Луны вызывает приливы, Р° РІ Англии РјРѕСЂСЏ притягиваются Луной. [...]. Р’С‹ далее обнаружите, что Солнце, РґРѕ которого РІРѕ Франции мало дела, здесь проявляет СЃРІРѕРµ влияние. Согласно вашим картезианских представлениям РІСЃРµ обусловлено неким импульсом, которому РјС‹ уделяем мало внимания. Рђ согласно СЃСЌСЂСѓ Рсааку Ньютону, РІСЃРµ обусловлено притяжением, которое мало известно нам. [...]. Последователь Декарта утверждает, что свет существует РІ РІРѕР·РґСѓС…Рµ. РќРѕ последователь Ньютона считает, что РѕРЅ РїСЂРёС…РѕРґРёС‚ РѕС‚ Солнца Р·Р° шесть СЃ половиной РјРёРЅСѓС‚.

Рдобавляет:

Очень мало людей РІ Англии читают Декарта, чьи труды теперь, конечно, бесполезны. РќРѕ, СЃ РґСЂСѓРіРѕР№ стороны, малое число Рё тех, кто читал СЃСЌСЂР° Рсаака, так как для этого студент должен быть искушен РІ математике, РІ противном случае чтение этих работ будет непонятно ему. РќРѕ, несмотря РЅР° это, такие люди, прочитавшие Ньютона, являются предметом уважительных разговоров. РЎСЌСЂСѓ Рсааку Ньютону воздают должное, Р° Декарту нет. Поэтому, если некто РЅРµ испытывает страха РїРѕ отношению Рє вакууму, знает, что РІРѕР·РґСѓС… обладает весом, использует стекло, то РІСЃРµ это благодаря Ньютону. РЎСЌСЂ Рсаак Ньютон здесь подобен Геркулесу РёР· легенд, которому невежество приписывает РІСЃРµ РїРѕРґРІРёРіРё античных героев.