Владимир Березняковский - Астрономия в кармане

В 1664 г. в Англии началась эпидемия чумы, и Исаак уехал в Вулсторп, взяв с собой все инструменты и лекарства. За три года по официальным данным только в Лондоне умерло около 30 тысяч человек. Но Исаак смог найти выгоду в таком уединении, и за два чумных года Ньютон сделал три своих главных открытия: закон всемирного тяготения, объяснение природы света и методы дифференциального и интегрального исчисления.

Нельзя не сказать, наверное, о самом известном яблоке, которое упало рядом с великим ученым, подтолкнув его к изучению законов падения. Всю жизнь Ньютона вдохновляли великие умы прошлого – Декарт, Галилей и Кеплер, многие его труды основаны именно на их работах. Проводя оптические эксперименты, Ньютон построил смешанный телескоп-рефлектор, которые помимо больших размеров давал 40-кратное увеличение. Слухи о новом инструменте дошли до Лондона, и после демонстрации своего изобретения перед королем Ньютон стал знаменит и в январе 1672 г. был избран членом Королевского общества. Позднее именно с усовершенствованной моделью ньютоновского телескопа были открыты другие галактики, планета Уран и красные смещения. К 1687 г. был издан главный труд Ньютона – «Математические начала натуральной философии», в котором он подытожил все свои труды, сформировав закон всемирного тяготения , который описывал гравитационное взаимодействие, и три закона движения .

Закон всемирного тяготения гласит, что сила гравитационного притяжения F между двумя нематериальными точками с массами m 1 и m 2, разделенными расстоянием r, действует вдоль соединяющей их прямой, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния.

Три закона движения:

Первый закон Ньютона: «Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние».

Второй закон Ньютона: «В инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса материальной точки равна равнодействующей всех приложенных к ней внешних сил».

Третий закон Ньютона: «Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе – взаимодействия двух тел друг на друга между собою равны и направлены в противоположные стороны».

Именно эти законы помогли ответить на вопрос о гипотетическом ускорении спутника Земли. Ньютону было известно, что ускорение Луны на орбите равно 0,27 м/с 2, а градус ее орбиты в 60 раз больше радиуса Земли. По его расчетам, ускорение низкого спутника, то есть всех объектов на Земле должно превышать ускорение Луны в 60 2 = 3600 раз. Воспользовавшись законом всемирного тяготения, Ньютон умножил 0,27 на 3600 и получил знаменитое ускорение свободного падения g, равное 9,8 м/с 2.

В 1689 г. Ньютон был впервые избран в Парламент, в 1701 г. – повторно. Исаак выполнял свои парламентские обязанности с той же добросовестностью, с какой относился ко всем делам. Написанная Ньютоном в 1704 г. книга «Оптика», в которой он описал семь цветов радуги как основные цвета спектра, стала основой этой области физики на ближайшую сотню лет. За свой вклад в развитие науки английская королева произвела Ньютона в рыцари. Исаак Ньютон был очень разносторонним человеком – помимо физики, астрономии и математики он занимался алхимией, богословием, оптическими явлениями и теорией эфира (гипотетическая всепроникающая среда). Именно Ньютон придумал делать края монет ребристыми, чтобы мошенники не могли срезать с них кусочки металла. Несмотря на слабое здоровье в детстве, Исаак Ньютон прожил целых 84 года, скончавшись в 1727 г., он не был женат и не оставил после себя потомства, но его ученики и последователь сделали великие открытия во многих областях науки.

За многочисленные достижения в астрономии, физике и математике Лапласа прозвали французским Ньютоном. Родился Пьер Симон Лаплас в 1749 г. в семье фермера в Нормандии. В 1765 г. Лаплас поступил в университет в городе Кан. Первая работа Лапласа была связана с теорией азартных игр. Осенью 1770 г., отказавшись от карьеры священника и решив посвятить себя науке, Лаплас приехал в Париж. В 1773 г. он был принят в Парижскую академию наук, и в этом же году была опубликована его фундаментальная работа – «О принципе всемирного тяготения и о вековых неравенствах планет, которые от него зависят». Лаплас одним из первых открыто заявлял, что в науке не должно быть Бога, даже если ты веруешь в него. Из-за начавшихся революционных волнений во Франции Лаплас был вынужден бежать из Парижа. В небольшом городке Мелен недалеко от Парижа Пьер Симон написал книгу «Изложение системы мира», в которой собрал все астрономические знания XVIII столетия, не используя ни одной формулы. Но главное – в этой книге Лаплас представил свою гипотезу происхождения Солнечной системы. Он предположил, что Солнечная система рождена из горячей газовой туманности, которая окружала молодое Солнце. По мере охлаждения туманность начала сжиматься, и из-за быстрого вращения центробежные силы стали сравнимы с гравитационными, и туманность сплющилась, превратившись в диск, который начал разбиваться на кольца. Вещество в каждом кольце начало сгущаться, превратившись в протопланету. Эта теория просуществовала более 100 лет, но имела ряд существенных недостатков. Также в своей книге Пьер Симон пришел к выводу, что во Вселенной есть тела с настолько огромной массой, что даже свет не может их покинуть. Такие тела сейчас называют черными дырами. Несмотря на вооруженные перевороты во Франции, Лаплас продолжал много работать, став членом большинства европейских академий, а в 1808 г. Наполеон, будучи императором, пожертвовал Лапласу титул графа империи. После падения Наполеона и реставрации династии Бурбонов Лаплас получил титул маркиза, стал пэром Франции, и был удостоен ордена Почетного легиона высшей степени. В 1827 г. Лаплас заболел и на 77-м году жизни скончался. Его последние слова были: «То, что мы знаем, так ничтожно по сравнению с тем, чего мы не знаем».