그의 삶을 묘사 한 그의 사망 직전에 뉴턴은 다음과 같은 방식으로 이런 식으로 공헌했습니다.“세상에 어떤 것처럼 보일지 모르겠지만, 나 자신에 대해서는 바다 해안에서 놀고있는 소년과 마찬가지로 지금 나 자신보다 더 매끄럽거나 더 예쁜 껍질을 찾아서 진실의 위대한 바다를 찾는 동안 나보다 더욱 대륙하지 못했습니다. "
.뉴턴이하지 않은 한 가지는 실제로 해변에서 놀았습니다. 사실, 그는 영국과 대륙의 다른 곳 (우편물에 의해 - 종종 우편물)과의 과학자들과 가끔 상호 작용을하면서 크게 이익을 얻었지만, 그는 그의 출생지 인 Woolsthorpe, 그의 대학, 케임브리지 및 그의 수도 도시, 런던을 연결하는 작은 삼각형 근처를 떠나지 않았습니다. 그는 우리 대부분이 사용하는 단어의 의미에서“놀이”하는 것 같지 않았습니다. 뉴턴의 삶은 많은 친구 나 가족이 포함되어 있지 않았으며, 적어도 나중에는 뉴턴을 사교하는 데 도움이되는 고양이가 스크래블 게임을 위해 모이는 것과 같은 것이 었습니다. 아마도 대부분의 말은 5 년 동안 조수로 일한 험프리 뉴턴 (Humphrey Newton)이 먼 친척의 발언 일 것입니다. 그는 뉴턴이 한 번만 웃음을 보았습니다.
뉴턴은 세계를 이해하는 데 전적으로 무관심한 열정을 가지고 있었고, 인류에게 도움을주기위한 추진력이 아닙니다. 그는 평생 동안 많은 명성을 얻었지만 공유 할 사람은 없었습니다. 그는 지적 승리를 달성했지만 결코 사랑하지 않았습니다. 그는 가장 높은 찬사와 영예를 얻었지만 지적 싸움에서 많은 시간을 보냈습니다. 이 거인의 지성이 공감적이고 합당한 사람이라고 말할 수있을 것입니다. 그러나 그러한 경향이 있다면 그는 그들을 억압하고 거만한 불행으로 나오는 일을 잘했습니다. 그는 당신이 회색의 날이라고 말하면“아니요, 실제로는 하늘이 푸른 색입니다.”라고 말할 것입니다. 더 성가신 그는 그것을 증명할 수있는 종류였습니다. 물리학 자 리차드 페인 만 (Richard Feynman)은 다른 사람들이 다른 사람들의 생각을 어떻게 생각하십니까? 뉴턴은 회고록을 쓰지 않았지만, 만약 그가 있다면, 아마도 그것을 불렀을 것입니다. , 또는 아마도 나를 괴롭히지 말고, 당신은 엉덩이입니다 .
오늘날 우리는 모두 뉴턴 사람들처럼 이유가 있습니다. 우리는 사람의 성격의 힘과 질병의 확산 가속에 대해 이야기합니다. 우리는 신체적, 심지어 정신적 관성과 스포츠 팀의 추진력에 대해 이야기합니다. 그러한 용어로 생각하는 것은 뉴턴 이전에 들리지 않았을 것입니다. 그러한 용어로 생각하지 마십시오. 뉴턴의 법칙에 대해 아무것도 모르는 사람들조차도 자신의 아이디어에 정신을 가졌다. 그리고 뉴턴의 작품을 공부하는 것은 우리 자신의 뿌리를 연구하는 것입니다.
Newton의 고독과 그의 오랜 시간의 일은 적어도 그의 지적 업적, 큰 강점의 관점에서 나왔습니다. 만약 그의 마음의 영역으로의 후퇴가 과학의 혜택이라면, 그것은 남자에게 큰 비용이 들었고, 어린 시절의 외로움과 고통과 관련이있는 것 같습니다.
.그는 1642 년 12 월 25 일에 당신의 목록에 넣지 않은 크리스마스 선물 중 하나처럼 세상에 왔습니다. 그의 아버지는 몇 달 전에 죽었고, 그의 어머니 한나는 이삭의 존재가 단기 불편을 입을 것이라고 생각했을 것입니다.
80 년이 지난 후, 뉴턴은 조카의 남편에게 태어날 때 너무 작아서 쿼트 냄비에 맞을 수 있다고 말하면서 어깨에 그것을 유지하기 위해 목에 강화해야했습니다. 그래서 끔찍한 Bobblehead의 상황은 몇 마일 떨어진 곳에서 보급품을 보냈던 두 명의 여성이 멍청이를 썼으며, 아이가 돌아 오기 전에 죽을 것이라고 확신했습니다. 그러나 그들은 틀렸다. 목 볼스터는 유아를 살리기 위해 필요한 모든 기술이었습니다.
뉴턴이 자신의 삶에 사람들이있는 것을 본 적이 없다면 아마도 그의 어머니가 그에게 많은 사용을하지 않은 것처럼 보였기 때문일 것입니다. . 그가 3 살 때, 그녀는 부유 한 총재 인 Barnabas Smith와 결혼했습니다. 한나의 나이가 두 배 이상인 스미스는 젊은 아내를 원했지만 젊은 의붓 아들은 아니었다.
어떤 종류의 가족 분위기가 어떤 종류의 가족 분위기로 이어 졌는지 확신 할 수는 없지만, 몇 년 후, 몇 년 후, 그의 어린 시절에 대해 쓴 메모에서“아버지와 어머니 스미스가 그들을 불에 타려고 위협하는 것을 위협하는 것을 위협하고”
이기 때문에 약간의 긴장이 있다고 가정하는 것이 안전 할 것입니다.이삭은 그의 부모가 자신의 위협에 어떻게 반응했는지 말하지 않았지만, 그 기록에 따르면 그는 곧 할머니를 돌보는 것에 대해 추방되었다는 것을 보여줍니다. 이삭과 그녀는 더 좋아졌지만 바는 꽤 낮게 설정되었습니다. 그들은 확실히 가까이 있지 않았습니다. 모든 글과 Scribbles Isaac은 남은 그녀의 애정이있는 기억이 하나도 없습니다. 밝은면에는 그녀를 불에 타고 집을 불 태우고 싶어하는 그의 기억도 없습니다.
이삭이 10 살이되었을 때 스미스 목사는 죽었고 그는 잠시 집으로 돌아와서 이제는 어머니의 두 번째 결혼에서 세 자녀를 포함하는 세 명의 가정에 합류했습니다. Smith가 사망 한 지 몇 년 후 Hannah는 그를 Woolsthorpe에서 8 마일 떨어진 Grantham의 청교도 학교로 배송했습니다. 그곳에서 공부하면서 그는 뉴턴의 독창성과 호기심에 감탄하고 격려 한 윌리엄 클라크 (William Clark)라는 약종과 화학자의 집에서 탑승했습니다. Young Isaac은 화학 물질을 박격포와 유봉으로 갈리는 법을 배웠습니다. 그는 바람에 뛰어 들어가서 그의 도약의 거리를 비교함으로써 폭풍의 힘을 측정했다. 그는 런닝 머신에서 달리는 마우스로 구동되도록 조정 된 작은 풍차를 만들었고, 크랭크를 돌려 앉을 4 륜 카트와 힘을 발휘할 수있었습니다. 그는 또한 꼬리에 불이 켜진 랜턴을 들고 밤에 날아가서 이웃을 두려워하는 연을 만들었습니다.
그는 클라크와 잘 어울 렸지만 그의 반 친구들은 다른 이야기였습니다. 학교에서, 다르고 명확하게 지적으로 우월한 것은 뉴턴이 오늘날과 같은 반응을 가져 왔습니다. 다른 아이들은 그를 미워했습니다. 그가 소년으로서 이끈 외로움이지만 강렬한 창조적 인 삶은 창의적이지만 고문 당하고 고립 된 삶을 준비하는 것이 었습니다.
뉴턴이 17 세에 다가 가자 그의 어머니는 그를 학교에서 꺼내 가족 부동산을 관리하기 위해 집으로 돌아 가야한다고 결정했습니다. 그러나 뉴턴은 농부가되기 위해 잘리지 않았으며, 행성의 궤도를 계산하는 데 천재가 될 수 있음을 증명하고 알팔파를 재배 할 때 총 클루 트를 입증했습니다. 더구나, 그는 신경 쓰지 않았습니다. 그의 울타리가 끊어지고 옥수수 밭에 돼지가 침입하면서 뉴턴은 브룩에 물 바퀴를 만들거나 그냥 읽었습니다. 뉴턴 전기 작가 인 리차드 웨스트 폴 (Richard West-Fall)은 썼다.
다행히도 뉴턴의 삼촌과 그랜탐 출신의 그의 오래된 교직원이 개입했습니다. 이삭의 천재를 인식 한 그들은 1661 년 6 월 케임브리지의 트리니티 칼리지로 보내졌습니다. 그곳에서 그는 자신의 시간에 대한 과학적 사고에 노출 될 것입니다. 종들은 자신의 이별을 축하했습니다. 그에게 행복했기 때문이 아니라 항상 가혹하게 대우했기 때문입니다. 그의 성격은 대학만으로도 적합하다고 선언했다.
1661 년 Galileo 's 두 가지 새로운 과학, 역학 및 모션 와 관련된 담론 및 수학 시위 불과 20 년이 넘었고 그의 다른 작품들과 마찬가지로 아직 케임브리지 커리큘럼에 큰 영향을 미치지 않았습니다. 즉, 그의 봉사와 그의 수수료와 교환 할 때, 뉴턴은 학자들이 아리스토텔레스 우주론, 아리스토텔레스 윤리, 아리스토텔레스 로직, 아리스토텔레스 물리학, 아리스토텔레스 물리학, 아리스토 텔리 안 수개릭… 아리스토텔레스의 수사를 읽는 한, 학자들이 세상에 대해 아는 모든 것을 다루는 교훈으로 대우 받았다는 것을 의미했습니다. 기존 커리큘럼의 모든 책을 읽으십시오. 그는 갈릴레오와 같이 아리스토텔레스의 주장을 설득력있는 것을 찾지 못했기 때문에 그들 중 누구도 끝냈습니다. 그럼에도 불구하고 아리스토텔레스의 저술은 뉴턴이 노출 된 지식에 대한 최초의 정교한 접근 방식을 구성했으며, 심지어 반박하더라도 운동에서 자연의 다양한 문제에 접근하는 방법을 배웠고 조직적이고 일관된 방식으로 그들에 대해 생각하는 방법을 배웠습니다. 실제로, 독창적이고 레크리에이션 활동에 거의 참여하지 않은 뉴턴은 일주일에 7 일 하루 18 시간 일했습니다. 그가 수십 년 동안 준수 할 습관이었다.
케임브리지 커리큘럼을 구성한 모든 아리스토텔레스 연구를 무시한 뉴턴은 1664 년에 새로운 사고 방식을 향한 긴 여정을 시작했습니다. 그럼에도 불구하고 뉴턴은 끔찍한 학생이 아니지만 1665 년에 졸업하고 추가 연구에 대한 4 년간의 재정 지원과 함께 학자 제목을 수여했습니다.
그런 다음 1665 년 여름, 전염병의 끔찍한 발발이 케임브리지를 괴롭 히고 학교는 1667 년 봄까지 다시 다시 열지 않기 위해 학교가 문을 닫았습니다. 학교가 문을 닫는 동안 뉴턴은 울스 토페에있는 어머니의 집으로 후퇴하고 고독한 일을 계속했습니다. 일부 역사에서 1666 년은 Newton 's Annus Mirabilis 라고합니다. , 또는 기적 연도. 그 지식에 따르면, 뉴턴은 가족 농장에 앉아 미적분학을 발명하고 운동 법칙을 알아 냈으며, 떨어지는 사과를 본 후 그의 보편적 인 중력 법칙을 발견했습니다.
.사실, 그것은 나쁜 해가 아니었을 것입니다. 그러나 그런 식으로 일어나지 않았습니다. 보편적 인 중력의 이론은 주현절을 통해 가질 수있는 단일 밝은 아이디어만큼 단순하지 않았으며, 완전히 새로운 과학적 전통의 기초를 형성 한 것은 전체 작업이었습니다. 또한, 뉴턴과 애플의 스토리 북 이미지는 물리학 자들이 머리에 부딪 히고 날씨를 예측할 수있는 사람과 같이 거대한 통찰력을 통해 진전을 이루는 것처럼 보이기 때문에 파괴적입니다. 실제로 뉴턴의 진보조차도 머리에 많은 타격이 필요했으며, 몇 년 동안 그의 아이디어를 처리하고 잠재력을 진정으로 이해해야했습니다.
대부분의 역사가들이 기적의 주현절에 대한 이야기를 의심하는 한 가지 이유는 전염병 기간 동안 뉴턴의 물리학에 대한 통찰력이 한 번에 한 번이 아니라 1664 년에서 1666 년의 3 년 동안 이시기에 뉴턴의 혁명이 없었기 때문입니다. 1666 년에 뉴턴은 아직 뉴턴이 아니 었습니다. 그는 여전히 균일 한 움직임이 내부에서 움직이는 신체로 발생하는 것으로 생각했으며,“중력”이라는 용어로, 그는 지구가 가해지는 외부 힘이 아니라 물체가 만들어지는 물질에서 발생하는 고유 한 속성을 의미했습니다. 그가 개발 한 아이디어는 시작에 불과했다. 시작에 불과했다. .
1667 년 봄 Trinity College로 돌아 왔을 때, Newton은 특히 대수학, 특히 대수학, 수학, 특히 대수학, 특히 대수학에서 열렬히 일했습니다. 후자는 케임브리지 수학자들의 작은 공동체에 의해 곧 천재로 여겨졌다는 점에서 엄청나게 돈을 지불했다. 결과적으로, 영향력있는 이삭 배 로우가“루카시아 수학 교수”로서의 권위있는 글을 그만 두었을 때 - 스티븐 호킹은 몇 세기 후에 뉴턴이 자신의 자리를 차지하기 위해 효과적으로 준비했습니다. 급여는 시대의 표준에 의해 훌륭했습니다. 뉴턴 대학교 대학은 이제 그의 어머니가 기꺼이 기꺼이 투자하고자했던 것을 10 배나 기꺼이 부여했습니다.
광학에 대한 뉴턴의 노력은 그에게도 효과가 없었습니다. 그는 여전히 학생이지만 화학의 선구자였던 옥스포드 과학자 Robert Boyle (1627-1691)과 Robert Hooke (1635-1703)와 Boyle 's의 도움으로 작품을 보았을 때 훌륭한 이론가 였지만 훌륭한 실험자인“Crooked and Faced”남자 인 Oxford 과학자 Robert Boyle (1627-1691)의 최근 작품을 읽었습니다. Boyle과 Hooke의 작품은 Newton에게 영감을 주었지만 결코 인정하지 않았습니다. 그러나 곧 그는 계산을했을뿐만 아니라 실험을하고 있었고, 유리를 갈고 망원경을 개선하고있었습니다.
뉴턴은 모든 각도에서 빛에 대한 연구를 공격했습니다. 그는 눈에 바늘 모양의 Bodkin을 붙잡고 흰색과 유색 원을 볼 때까지 그것을 눌렀습니다. 빛이 압력에서 나왔습니까? 그는 자신이 서있을 수있는 한 오랫동안 태양을 쳐다 보았다. 그래서 그는 회복하는 데 며칠이 걸렸다. 가벼운 실제 또는 상상력의 산물 이었습니까? 실험실에서 색을 연구하기 위해 뉴턴은 그의 연구에서 단일 창의 셔터에 구멍을 뚫고 햇볕을 쬐게했습니다. 철학자들은 백인 빛, 철학자들은 가장 순수한 종류이며 완전히 무색입니다.
Hooke는 프리즘을 통해 그러한 빛을 보냈고, 프리즘으로부터 색이 빛이 나왔다고 지적했다.
그러한 관찰로 인해 뉴턴은 1666 년에서 1670 년 사이에 운동을 한 색과 빛의 이론으로 이끌었습니다. 최종 결과는 Hooke가 가설이라고 불렀을 때 그를 화나게했습니다. 조명은 원자와 같은 작은“corpuscles”의 광선으로 구성되어 있다는 결론이었습니다. 우리는 이제 뉴턴 이론의 세부 사항이 잘못되었다는 것을 알고 있습니다. 가벼운 소체의 아이디어는 수백 년 후 아인슈타인에 의해 부활 될 것입니다.
망원경에 대한 뉴턴의 작업은 그에게 명성을 가져 왔지만, 가벼운 소체의 아이디어는 뉴턴 시대에 아인슈타인과 마찬가지로 회의론에 의해 큰 회의론으로, 로버트 후크 (Robert Hooke)의 경우에도 적대감을 느꼈습니다. 또한 Hooke는 Newton이 이전에 수행 한 실험에서 단순한 변형을 만들어 내고 자신의 것으로 전달하는 것에 대해 불평했습니다.
.수년간의 건너 뛰었던 식사와 잠 못 이루는 밤은 광학을 조사한 뉴턴에 대한 수년간의 지적 전투로 이어졌으며, 이는 빠르게 쓰라린 악의적이되었습니다. 설상가상으로, Hooke는 단 몇 시간 만에 엉덩이에서 촬영하고 Newton에 대한 그의 반응을 구성한 뻔뻔한 사람이었고, 모든 일에 세심하고 신중한 Newton은 많은 일을 그의 답변에 넣을 필요성을 느꼈습니다. 한 예로, 그는 몇 달을 보냈습니다.
개인적인 적대감을 제외하고, 여기에 새로운 과학적 방법의 사회적 측면에 대한 뉴턴이 공개 토론과 아이디어의 논쟁에 대한 소개가있었습니다. 뉴턴은 맛이 없었습니다. 이미 고립을 향한 경향이있는 사람, 뉴턴은 철수했다.
수학에 의해 지루하고, 그의 광학에 대한 비판, 1670 년대 중반 뉴턴은 30 대 초반에, 이미 회색이고 일반적으로 혼란 스러웠던 머리카락으로 거의 과학계 전체에서 자신을 잘라 내고 다음 10 년 동안 계속 끊어 질 것입니다. 그러나 그의 새롭고 거의 완전히 고립 된 또 다른 원인이있었습니다. 이전 몇 년 동안 그는 100 시간의 일의 초점을 두 번의 새로운 관심사로 점차적으로 바꾸었고, 그들 중 하나를 다른 사람과 논의하기를 염려하지 않았습니다. 정당한 이유로 - 관심은 주류 밖에서 결정적으로 나왔습니다. 성서의 수학적 및 텍스트 분석, 연금술
뉴턴은 성서가 신심의 사람들에게 진실이 계시 될 것이라고 약속했지만, 그 요소의 특정 요소는 본문을 간단하게 읽음으로써 분명하지 않을 수도 있습니다. 그는 또한 스위스 의사 Paracelsus와 같은 위대한 연금술사를 포함하여 과거의 경건한 사람들이 중요한 통찰력을 신성하고 그들의 작품에 코딩 된 형태로 포함시켜 불충실 한 사람들로부터 그들을 숨기고 있다고 믿었습니다. 그는 자신의 중력 법칙을 도출 한 후에도 모세, 피타고라스, 플라톤이 그 앞에 그것을 모두 알고 있다고 확신하게되었습니다.
.뉴턴은 그의 아이디어를 그의 재능을 감안할 때 성서의 수학적 분석으로 바꿀 것입니다. 그의 작품은 그가 창조, 노아의 방주 및 기타 성서적 사건에 대한 정확한 날짜로 간주 한 것으로 이끌었습니다. 그는 또한 세상의 종말에 대한 성서 기반 예측을 계산하고 반복적으로 수정했습니다. 그의 마지막 예측은 세상이 2060 년에서 2344 년 사이에 끝날 것이라는 것이었다.
또한, 뉴턴은 여러 구절의 진위를 의심하게되었고, 대규모 사기가 초기 교회의 유산을 부패하여 그리스도의 생각을 하나님으로서의 아이디어로지지했다고 확신했습니다. 요컨대, 그는 트리니티 대학의 교수라는 점을 감안할 때 아이러니 한 삼위 일체를 믿지 않았습니다. 또한 그는 거의 확실하게 그의 직책을 잃어 버렸을 것이기 때문에, 아마도 훨씬 더 많은 사람들이 그의 견해에 대한 말을 잘못된 사람들에게 나왔기 때문에 아마도 위험했습니다. 그러나 뉴턴은 기독교를 재 해석하기 위해 최선을 다했지만, 그는 자신의 일이 대중에게 노출되도록 허용하는 것에 대해 매우 신중했습니다. 그의 일, 그의 종교에 관한 그의 일, 그리고 과학 분야의 혁명적 인 작품, 뉴턴은 그의 가장 중요한 것으로 간주했습니다.
그 시절에 대한 뉴턴의 다른 열정 (Alchemy)은 엄청난 시간과 에너지를 소비했으며, 그 연구는 물리학에 대한 그의 작업에 헌신 한 것보다 훨씬 더 많은 시간을 30 년 동안 계속할 것입니다. 그들은 또한 돈을 소비했습니다. 뉴턴은 연금술 실험실과 도서관을 모두 모았습니다.
그의 연금술 조사에서 뉴턴은 세심한 과학적 접근을 유지하고, 수많은 신중한 실험을 수행하고, 풍부한 메모를 취했습니다. 그래서 Principia 의 미래 저자 - 종종 과학 역사상 가장 위대한 책이라고 불렀습니다.
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.뉴턴이 왜 지금까지 표류 했습니까? 상황을 조사하면 한 가지 요소가 다른 모든 것, 즉 뉴턴의 고립이 뛰어납니다. 지적 고립이 중세 아랍 세계에서 나쁜 과학의 확산으로 이어진 것처럼, 같은 것은 뉴턴을 방해하는 것처럼 보였지만, 그의 경우 고립은 자체적으로 부과되었지만, 종교와 연금술에 관한 그의 사적인 신념을 가졌기 때문에 지적 토론에 대한 토론을 기꺼이 열거 나 비난을 기꺼이하지 않았기 때문입니다. 옥스포드 철학자 W.H.는“좋은 뉴턴”과“나쁜 뉴턴”이 없었습니다. 뉴턴 스미스. 오히려, 뉴턴은 자신의 아이디어를 토론하고“공개 포럼에서”토론하고 도전하지 않아서 길을 잃었습니다. 이것은“과학 제도의 규범”중 하나입니다.
.비판에 알레르기가있는 뉴턴은 전염병 시절 운동 물리학에 대한 혁신적인 일을 나누는 것을 주저했다. 결과적으로, 루카시아 교수로서 15 년 동안 그 아이디어는 출판되지 않은 미완성 작품으로 남아있었습니다. 1684 년, 41 세의 나이에,이 미치광이에서 열심히 일하는 전직 프로디지는 연금술과 종교에 대한 무질서한 메모와 에세이, 미완성 수학적 논문으로 흩어진 연구와 여전히 혼란스럽고 불완전한 운동 이론을 만들어 냈습니다. 그는 여러 분야에서 상세한 조사를 수행했지만 건전한 결론에 도달하여 내용이 두껍지 만 아직 결정화되지 않은 소금의 과포화 솔루션과 같은 수학 및 물리에 대한 아이디어를 남겼습니다.
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과학에서 가장 큰 발전으로 자랄 씨앗은 뉴턴이 1684 년 늦은 여름에 캠브리지를 지나가는 동료를 만난 후, 그 운명적인 해의 1 월, 천문학 자 에드먼드 할리 (Edmund Halley)는 뮤직 (Comet Edmund Halley) (혜성 명성에 대한 론자 명사)의 회의에 앉았다. 동료.
수십 년 전, 덴마크 귀족 Tycho Brahe (1546-1601)가 수집 한 전례없는 정확도의 행성 데이터를 사용한 Johannes Kepler는 행성의 궤도를 묘사하는 세 가지 법을 발견했습니다. 그는 행성의 궤도가 초점 중 하나에서 태양과의 타원이라고 선언했으며, 그 궤도가 순종하는 특정 규칙을 확인했다. 예를 들어, 행성이 한 궤도를 완료하는 데 걸리는 시간의 제곱은 태양과 평균 거리의 큐브에 비례한다는 것을 확인했다. 어떤 의미에서, 그의 법칙은 행성들이 우주를 통과하는 방법에 대한 아름답고 간결한 설명 이었지만, 다른 의미에서는 빈 관찰이었다. 그러한 궤도가 왜 따라야하는지에 대한 통찰력을 제공하지 않는 임시 진술.
.할리와 그의 두 동료들은 케플러의 법이 더 깊은 진실을 반영한다고 의심했다. 특히, 그들은 태양이 행성 거리의 제곱에 비례하여 약한 힘으로 성장하는 힘으로“역 제곱 법칙”이라고 불리는 수학적 형태로 각 행성을 향해 끌어 당겼다 고 가정하면 케플러의 법칙이 모두 따를 것이라고 추측했다.
.태양과 같은 먼 몸에서 모든 방향으로 나오는 힘은 그 몸으로부터의 거리의 제곱에 비례하여 감소해야한다는 것은 기하학에서 논쟁 할 수 있습니다. 태양이 중앙에 단순한 점으로 나타날 정도로 큰 거대한 구체를 상상해보십시오. 그 구체의 표면에있는 모든 지점은 태양과 동일하게 될 것이므로 다른 이유가 없으면 태양의 육체적 영향 (필수적으로,“힘 필드”)이 구의 표면에 똑같이 퍼져 나올 것이라고 추측 할 것입니다.
.이제 두 배의 구체를 상상해보십시오. 지오메트리 법칙에 따르면 구의 반경을 두 배로 늘리면 표면적이 4 배나 큰 표면적을 생성하므로 태양의 매력적인 힘은 이제 평방 피트의 4 배에 걸쳐 퍼질 것입니다. 그러므로 더 큰 구체의 특정 지점에서 태양의 매력은 이전보다 4 분의 1이 될 것입니다. 그것이 바로 역 제곱 법칙이 작동하는 방식입니다. 더 멀리 나가면 힘은 거리의 제곱에 비례하여 감소합니다.
Halley와 그의 동료들은 역 광장 법이 Kepler의 법률 뒤에 서 있다고 의심했지만 그것을 증명할 수 있었습니까? 그중 하나 (로버트 후크)가 할 수있었습니다. 다른 한편으로는 오늘날 건축가로서의 작품으로 가장 잘 알려져 있지만 잘 알려진 천문학자인 Christopher Wren은 Hooke에게 증거를 대가로 상을 제공했습니다. Hooke는 그것을 거부했습니다. 그는 반대의 성격을 가진 것으로 알려져 있지만, 그가 준 근거는 의심 스러웠습니다. 그는 자신의 증거를 공개하여 다른 사람들이 문제를 해결하지 못함으로써 그 어려움을 인식 할 수 있도록하겠다고 말했습니다. 아마도 Hooke는 실제로 문제를 해결했을 것입니다. 아마도 그는 또한 금성으로 날 수있는 방해 자리를 디자인했습니다. 어쨌든 그는 결코 증거를 제공하지 않았습니다.
그 만남 후 7 개월 후, 할리는 케임브리지에서 자신을 발견하고 독방 교수 뉴턴을 찾기로 결정했습니다. 후크처럼 뉴턴은 할리의 추측을 증명할 수있는 일을했다고 말했다. Hooke처럼, 그는 그것을 생각해 내지 않았습니다. 그는 일부 논문을 뒤흔들었지만 그의 증거를 찾지 못하고 그것을 찾아 나중에 할리에게 보내겠다고 약속했다. 몇 달이 지났고 할리는 아무것도받지 못했습니다. 할리가 어떻게 생각했는지 궁금해 할 수는 없습니다. 그는 두 명의 정교한 어른들에게 문제를 해결할 수 있는지 물었고, 한 사람은“답을 알고 있지만 말하지 않습니다!”라고 말합니다. 다른 사람은 효과적으로“개가 내 숙제를 먹었다”고 말합니다. Wren은 보상을 받았습니다.
뉴턴은 자신이 찾고 있던 증거를 찾았지만 다시 검토했을 때 그는 그것이 잘못되었다는 것을 발견했습니다. 그러나 뉴턴은 포기하지 않았다. 그는 그의 아이디어를 재 작업했고 결국 성공했다. 그해 11 월 그는 Halley에게 Kepler의 3 가지 법이 모두 역의 역할 법칙의 수학적 결과임을 보여주는 9 페이지의 논문을 보냈습니다. 그는 단거리 Tract de motu corporum (궤도에서 시체의 움직임)을 불렀다. .
할리는 흥분했다. 그는 뉴턴의 대우를 혁명가로 인식했으며 왕립 사회가 그것을 출판하기를 원했습니다. 그러나 뉴턴은 무시했다. "지금 나는이 주제에 관한 것입니다."그는 논문을 게시하기 전에 기꺼이 그 바닥을 알 것입니다. "
.다음 18 개월 동안 뉴턴 . 그는 물리 기계였습니다. 주제에 참여할 때 식사를 건너 뛰고 심지어 잠을자는 것은 항상 그의 습관이었습니다. 그의 고양이는 한때 자신의 쟁반에 앉아있는 음식에 지방을 자랐으며, 그의 오래된 대학 룸메이트는 아침에 아침에 뉴턴을 자주 찾을 것이라고보고했다. 그러나 이번에는 뉴턴이 훨씬 더 극단적이었습니다. 그는 실질적으로 모든 인간 접촉에서 자신을 잘라 냈습니다. 그는 자신의 방을 거의 떠나지 않았고, 드문 경우에 그는 대학 식당으로 모험을 떠났을 때 종종 서있는 동안 니블 한두 개를 가지고 있었고, 그의 숙소로 빨리 돌아 왔습니다.
.마침내 뉴턴은 연금술 실험실의 문을 닫고 그의 신학 적 조사를 방지했다. 그는 자신에게 요구했던 것처럼 계속 강의를했지만, 그 강의는 이상하게 모호하고 따르기가 불가능 해 보였다. 나중에 그 이유가 발견되었습니다. 뉴턴은 각 수업 세션에서 단순히 나타나서 Principia의 거친 초안을 읽었습니다. .
뉴턴은 트리니티에서 동료로 선정 된 이후 수십 년 동안 강제로 자신의 작업을 강제로 밀어 내지 않았을 것입니다. 그러나 그는 1680 년대에 1660 년대의 재앙에 있었던 것보다 훨씬 더 큰 지성이었습니다. 그는 훨씬 더 많은 수학적 성숙을 가지고 있었고, 연금술, 더 많은 과학적 경험에 대한 그의 연구에서
아이러니하게도, 뉴턴의 획기적인 촉매제 중 하나는 로버트 후크 (Robert Hooke)로부터 5 년 전에받은 편지였습니다. Hooke가 제안한 아이디어는 궤도 운동이 두 가지 다른 경향의 합으로 볼 수 있다는 것입니다. 태양과 같은 다른 물체 주변의 원형 경로에서 공전하는 물체 (예 :태양)를 고려하십시오. 궤도 몸체가 직선으로 계속하는 경향이 있다고 가정 해 봅시다. 즉, 운전자가 비에서 곡선을 놓친 자동차처럼 곡선 궤도에서 날아가서 똑바로 쏘는 것입니다. 이것이 수학자들이“접선 방향”으로 떠오르는 것입니다.
이제 신체가 두 번째 경향, 궤도의 중심에 대한 매력을 가졌다 고 가정합니다. 수학자들은 그 방향으로“방사형 움직임”을 부릅니다. Hooke는 방사형 운동에 대한 경향은 접선 운동에 대한 경향을 보완 하여이 두 가지 경향이 궤도 운동을 생성하도록 보완 할 수 있다고 말했다.
그 아이디어가 뉴턴과 어떻게 공명했는지 쉽게 알 수 있습니다. 뉴턴은 갈릴레오의 관성 법칙을 개선 할 때 그의“폐기물 책”에서 모든 시체가 외부 원인이나 힘에 의해 행동하지 않는 한 직선으로 계속 움직이는 경향이 있다고 제안했다. 궤도의 경우, 첫 번째 경향은 직선으로 궤도에서 벗어나는 경향은 그 법에서 자연스럽게 발생합니다. Newton은 그 그림에 궤도의 중심쪽으로 몸을 끌어들이는 힘을 추가하면 Hooke의 두 번째 필요한 성분 인 방사형 운동의 원인을 제공한다는 것을 깨달았습니다.
.그러나 수학적으로, 특히 역 제곱 법칙의 특정 수학적 형태와 케플러가 발견 한 궤도의 특정 수학적 특성을 어떻게 연결합니까?
시간을 작은 간격으로 나누는 것을 상상해보십시오. 각 간격에서, 궤도 객체는 접선 적으로 소량으로, 동시에 적은 양으로 이동하는 것으로 생각할 수있다. 이 두 움직임의 그물은 그것을 궤도로 돌려 보는 것이지만, 시작한 곳보다 원을 따라 약간 더 멀리 떨어져 있습니다. 이것을 여러 번 반복하면 들쭉날쭉 한 원과 같은 궤도가 발생합니다. 그러나 시간 간격이 충분히 작다면 경로는 원하는만큼 원에 가깝게 만들 수 있으며, 간격이 무한한 경우 모든 실제 목적을 위해 경로는 원입니다.
이것이 바로 뉴턴의 새로운 수학 (미적분학)이 그를 만들도록 허용 한 궤도에 대한 설명입니다. 그는 궤도의 몸이 접선으로 움직이는 그림을 모아 방사형으로“낙하”로 들쭉날쭉 한 경로를 만듭니다. 그런 다음 Jags의 직선 세그먼트가 사라지는 제한적인 경우를 가져갔습니다. 그것은 들쭉날쭉 한 톱니 경로를 원으로 효과적으로 부드럽게합니다. 이 관점에서 궤도 운동은 중심으로 끌어 당기는 힘의 작용에 의해 접선 경로에서 지속적으로 편향되는 일부 신체의 움직임 일뿐입니다. 그 증거는 푸딩에 있었다. 뉴턴은 궤도의 수학에서 중심 세력을 묘사하기 위해 역 제곱 법을 사용하여 Halley가 요청한 것처럼 Kepler의 세 가지 법을 제작했다.
.자유 낙하와 궤도 운동은 동일한 힘과 동의의 사례임을 보여줍니다. 한 번은 뉴턴의 가장 큰 승리 중 하나였습니다. 갈릴레오의 천문학적 관찰 결과 다른 행성의 특징이 지구의 특징과 매우 흡사하다는 것이 밝혀 졌다면, 뉴턴의 연구는 자연의 법칙이 다른 행성에도 적용되며 행성 지구에 독특하지 않다는 것을 보여 주었다.
중력이 보편적이라는 순간적인 생각은 Principia 의 초기 초안의 개정을 위해 일하면서 뉴턴에서 점차적으로 시작된 것 같습니다. . 이전에 과학자들이 행성이 중력의 힘을 가졌다 고 의심했다면, 행성의 중력은 각 행성이 자신의 법칙을 가진 뚜렷한 세상인 것처럼 다른 행성에만 영향을 미치지 않았다고 믿었습니다. 실제로, 뉴턴 자신은 지구에 떨어지는 물건의 원인이 행성의 태양을 당기는 것이 아니라 지구의 달을 잡아 당기는 것을 설명 할 수 있는지 만 조사하기 시작했습니다. 그러나 그는 기존의 사고에 의문을 제기하기 시작했고 1680 년과 1684 년의 혜성에 관한 데이터와 목성과 토성의 궤도 속도가 서로 접근 할 때 영어 천문학 자에게 편지를 썼습니다. After performing some grueling calculations on that very accurate data and comparing the results, he became convinced that the same law of gravity applies everywhere and revised the text that he published as Principia to reflect that.
The strengths of Newton’s laws did not lie solely in their revolutionary conceptual content. With them he could also make predictions of unprecedented accuracy, and compare them to the results of experiments. For example, employing data on the distance of the moon, and the radius of the earth, and taking into account such minutiae as the distortion of the moon’s orbit due to the pull of the sun, the centrifugal force due to the earth’s rotation, and the deviations of the earth’s shape from a perfect sphere, Newton concluded that, at the latitude of Paris, a body dropped from rest should fall 15 feet and one-eighth of an inch in the first second. This, the ever-fastidious Newton reported, matched experiments to better than 1 part in 3,000. What’s more, he painstakingly repeated the experiment with different materials—gold, silver, lead, glass, sand, salt, water, wood, and wheat. Every single body, he concluded, no matter what its composition, and no matter whether on earth or in the heavens, attracts every other body, and the attraction always follows the same law.
Halley, proving his value not just as publisher and informal editor but also as marketer, sent copies of Principia to all the leading philosophers and scientists of the time. The book took Britain by storm, and word of it spread quickly in coffee houses and intellectual circles all around Europe. It soon became clear that Newton had written a book destined to reshape human thought—the most influential work in the history of science. And yet one of Newton’s most far-sighted observations was that the smooth pebbles and pretty shells of truth he had discovered were the beginning and not the end of our quest to understand the laws of nature, that despite the successes of his theory, a “great ocean of truth” was yet to be discovered—an ocean we would not begin to understand for another 200 years.
Leonard Mlodinow received his Ph.D. in theoretical physics from the University of California, Berkeley, was an Alexander von Humboldt Fellow at the Max Planck Institute, and was on the faculty of the California Institute of Technology.
Excerpt from the upcoming book: The Upright Thinkers by Leonard Mlodinow Copyright © 2015 by Leonard Mlodinow. Published by arrangement with Pantheon Books, an imprint of The Knopf Doubleday Publishing Group, a division of Random House LLC.
This article originally appeared in the Winter 2015 Nautilus Quarterly.
