Isaac Newton: elulugu ja looming (0)

Tallinna Polütehnikum
Referaat
„ Isaac Newton “
Anete Marga
TA-08
Tallinn 2010
Sir Isaac Newton sündis 4. jaanuaril 1643 . Aastal (Juliuse kalendri järgi 25. detsember 1642) Woolstrophe’is, Lincolnshire’i krahvkonnas ja suri 31. mätrsil 1727. Kensingtonis. ( http://www.hot.ee/hothotrauno/isaac.html )
Newton oli inglise füüsik, matemaatik , astronoom, teoloog ja alkeemik. Tollel ajal, kui teoloogia , loodusteaduse ja filosoofia vahel puudusid selged piirid, nimetati teda filosoofiks. ( http://et.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton )
Newtoni isa, kelle nimi oli samuti Isaac, suri 36.aastaselt, paar kuud enne poja sündimist. Küll aga ei jäänud Newton kauaks isata , sest kui Isaac oli kolmeaastane, läks tema ema mehele preestrile Barnabas Smith´ile. Pärast seda jäi poisi eest hoolitsema vanaema, kuna ema kolis preestri juurde elama. Võõrasisa Smith suri, kui Isaac oli 14-aastane. Peale seda asus ema taas Woolsthrope´i elama ja võttis nii sealse majapidamise, kui Isaac´i kasvatamise taas enese kätte. (www.hot.ee/iffcool/Newton.doc)
Lapsena oli Newton üsna nõrguke ja seetõttu sunnitud omavanuste mängudest eemale jääma. Selle asemel et laste tavaliste mängudega aega veeta, leiutas Newton oma isiklikud lõbustused, milles avaldus juba tema geniaalsus. Väidetakse, et Newton polevat olnud varaküps. See võib olla tõsi matemaatika seisukohalt, aga kui see ka muus osas kehtima peaks, siis tuleks mõistele "varaküps" leida uus definitsioon. Newtoni geniaalsust eksperimentaatorina võis kindlasti täheldada juba tema poisipõlve leidlikes mängudes. Leludeks, millega "mittevaraküps" poiss oma mängukaaslaste huvisid "teaduslikumatele" aladele püüdis juhtida, olid näiteks laternatega lohed külaelanike hirmutamiseks, vesirattad, nisu lumivalgeks jahuks jahvatav tuuleveski , päikesekellad ja üks aega näitav puitkell. Lisaks neile andekusele viitavatele tunnustele luges Newton erakordselt palju ja kandis iga liiki salapärased valemid ning huvitavad tähelepanekud oma märkmikku. ( http://www.ttkool.ut.ee/nupuvere/f/varia42.html )
Esimese koolihariduse sai Newton läheduses asuvatest algkoolidest. On teada, et 9-aastaselt tegi ta päikesekella, kraapides sulenoaga tasasele kivile vastavad märgid. Seejärel kinnitas ta selle Woolsthrope´i elumaja lõunapoolsele seinale. Umbes 50 aastat hiljem võeti kell sealt alla ja müüriti, kui kallis mälestusese lähedalasuva Colsterworthi kiriku seina. Seda kella kasutasid paljud mõisa elanikud täpsemaks aja määramiseks. (www.hot.ee/iffcool/Newton.doc)
Onu nõudmisel saadeti ta kaheteistkümne aasta vanuselt Granthami keskkooli. Kõigi üllatuseks ei hoolinud Lincolnshire’st pärit nooruk koolitööst aga üldse, nii et teises klassis oli ta edukuse poolest viimasel kohal. Olukorda tõi hämmastava muudatuse järgmine sündmus. Millegipärast ei võinud üks vanem koolipoiss vaikset unistavat Isaacit sallida. Sageli pilkas ta teda ja naeris tema üle. Ühel pärastlõunal läks poiss oma häbematusega kaugemale kui tavaliselt. Ta lõi noort Newtonit valusalt jalaga kõhtu. Isaac sattus niisugusest toorusest raevu, tungis riiukukele kallale ja peksis teda rusikatega meeletult seni, kuni teine pikali kukkus. Läbipekstud ja porine kakleja jooksis häbistatult minema ega kiusanud enam kunagi Isaacit. Selle vahejuhtumi mõju Newtonile ei piirdunud solvaja peksmisest saadud rahuldusega. Vanem poiss oli temast märksa paremini õppinud. Nüüd otsustas Newton ületada teda ka õppeedukuses. Varsti sai Isaacist parim õpilane kõikides ainetes. Esimest korda elus demonstreeris Newton avalikult, kui terane mõistus tal on. Varem oli ta olnud koolitöö vastu ükskõikne, sest teda huvitas rohkem igasugune käsitöö. ( http://www.ttkool.ut.ee/nupuvere/f/varia42.html )
Kui Newton oli 15-aastane, võttis ema ta koolist ära, kuna tal oli tarvis abi majapidamises . Nähes aga varsti, et poisist põllumeest ei saa, pani ema Isaac´i poolelijäänud kooliteed jätkama. 18-aastase noormehena, jättis Newton Granthamiga jumalaga ja asus üliõpilasena elama Cambridge´i. Trinity College´ isse Cambridge´i võeti Isaac Newton vastu 5. juunil 1661. aastal, kus ta 1665. aastal lõpetas ülikooli baccalaureuse (Bachleor of Arts ) ja 1668. aastal magistri (Master kursuse of Arts) astmega.
Samas ülikoolis töötas Newton ka professorina aastatel 1969-1701. Vahetpidamatu tugev vaimne pingutus ligi 30 aasta jooksul mõjus lõpuks Newtoni tervisele. Aastal 1692, kui Newton sai 50-aastaseks, jäi ta raskesti haigeks . Harilikult oli Newton rahulik ja tagasihoidlik ; nüüd muutus ta rahutuks, närviliseks, ei saanud öösiti magada ning ka mälu ei töötanud enam korralikult.Pärast haigusest paranemist, tegutses Newton veel mõnda aega Cambridge´is, kuid 1703.aastal ütles ta end ülikoolist lõplikult lahti. (www.hot.ee/iffcool/Newton.doc)
29. märtsil 1696 asus Newton riigirahapaja ülevaataja kohale. Newtoni ülesandeks riigirahapaja ülemana oli müntimise reformimine ja aastail 1696-1699 saigi uuendus teoks. Selle ülesande täitmise järel anti talle 1699. a. mündimeistri tiitel ja ta määrati rahapaja juhatajaks. 1703. aastal valiti ta Londoni Kuningliku Seltsi presidendiks ja sellesse ametisse jäi ta kahekümne neljaks aastaks, kuni oma surmani. ( http://www.ttkool.ut.ee/nupuvere/f/varia45.html )
Newton sõnastas mehaanika põhiseadused ja gravitatsiooniseaduse. Rakendades neid taevakehade liikumise kirjeldamisel, rajas ta taevamehaanika alused. Põhjendas teoreetiliselt Kepleri seaduseid ja täpsustas neid ning seletas taevakehade liikumise tähtsamad häiritused, Maa pretsessiooni ja looded. ( http://www.hot.ee/hothotrauno/isaac.html )
Mehaanika põhiseadused
Newtoni 1. seadus: Iga keha seisab paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt seni, kuni temale rakendatud jõud seda olekut ei muuda. Ühtlaselt sirgjoonelist liikumist mõjutavad hõõrdumine ja gravitatsioonijõud.
Newtoni 2. seadus: Keha kiirendus on võrdeline kehale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline keha massiga.
Newtoni 3. seadus: Kaks keha mõjuvad teineteistele võrdvastupidise jõuga. Kui kehale mõjub jõud, siis kuskil peab tingimata leiduma mingi teine keha, millele mõjub samasugune , kuid vastupidine jõud.
F = − F
Legendi järgi, olevat Newton istunud õunapuu all, kui talle äkki õun pähe kukkus. See ajendas teda mõtlema, et miks asjad kukuvad alati alla, mitte ülesse. Nendele küsimustele vastuseid otsides, jõudis ta järeldusele, et Maal peab olema mingi külgetõmbejõud ja nimetas selle jõu - raskusjõuks. ( http://et.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton )
Optika põhiseadused
Newton töötas põhjapanevalt ka optika alal. Ta avastas valguse dispersiooni ( 1666 ), lahutas valge valguse prisma abil spektriks, põhjendas pikksilma kromaatilist aberratsiooni, uuris valguse difraktsiooni ja interferentsi ning oletas esimesena valguse polarisatsiooni olemasolu. Sõnastas 1675 valguse korpuskulaarteooria , kuid pidas ühtlasi võimalikuks eetri olemasolu ja oletas, et valguseosakesed võivad tekitada eetris perioodilisi häiritusi. Perioodid, mis ta arvutas interferentsinähtuste põhjal, on ligilähedaselt võrdsed tegelike lainepikkustega. Pidades kromaatilist aberratsiooni refraktoreis põhimõtteliselt vältimatuks, soovitas ta kasutada reflektoreid ja konstrueeris kaks peegelteleskoopi ( 1681 ja 1672). ( http://www.hot.ee/hothotrauno/isaac.html )
Pildil ongi toodud Newtoni peegelteleskoop, mis praegu seisab Londonis, Kuningliku Seltsi raamatukogus ja kannab kirja: “ Invented by Sir Isaac Newton and made with his own hands , 1671.” (Leiutatud sir Isaac Newtoni poolt ja valmistatud tema enese kätega.) (www.hot.ee/iffcool/Newton.doc)
Newton formuleeris neli optika põhiseadust:
1. Valgus levib sirgjooneliselt.
2. Valguskiired on sõltumatud: iga kiir levib ruumis nii, nagu poleks teisi olemas.
3. Valgus peegeldumisel tasaselt pinnalt on langev kiir, peegeldunud kiir ja langemispunkti tõmmatud pinnanormaal ühes tasandis . Langemisnurk võrdub peegeldumisnurgaga.
4. Valguse üleminekul ühest keskkonnast teise kiir murdub (muudab suunda), kusjuures langev kiir, murdunud kiir ja langemispunkti tõmmatud pinnanormaal on ühes tasandis. Langemisnurga ja murdumisnurga siinuste suhe on antud keskkondade paari jaoks konstantne suurus ega sõltu langemisnurgast . ( http://et.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton )
Pildil tutvustatakse ühte Newtoni optika alast katset.
Newtoni teosed:

• Method of Fluxions (1671, trükiti 1736)
  
• De Motu Corporum (1684)
  
• Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ( 1687 )
  
• Opticks (1704)
  
• Reports as Master of the Mint (1701-1725)
  
• Arithmetica Universalis (1707)
  
• The Chronology of Ancient Kingdoms, Amended 1728 .
  

Kasutatud kirjandus
http://www.hot.ee/hothotrauno/isaac.html
http://et.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton
http://www.ttkool.ut.ee/nupuvere/f/varia45.html
www.hot.ee/iffcool/Newton.doc