Исак Нютон (, на английски се произнася Айзък Нютън) е английски физик, математик, астроном, философ, алхимик и богослов. Приносът на Нютон в развитието на математиката и различни области на физиката изиграва важна роля в Научната революция и той е „смятан от мнозина за най-великия и най-влиятелен учен, живял някога“.
В областта на механиката Нютон открива закона за всемирното привличане и чрез предложените Закони за движение поставя основите на класическата механика. Освен това той формулира принципа за запазване на импулса и момента на импулса и пръв показва, че движението на небесните тела и на предметите на Земята се подчинява на общи закони, демонстрирайки съответствието между законите на Кеплер за движението на планетите и собственият му закон за гравитацията и премахвайки последните съмнения към хелиоцентричната теория.
Сред многобройните проблеми, които изследва Нютон, са също разлагането и природата на светлината, скоростта на звука, охлаждането, произходът на звездите, хронологията на Библията, природата на Светата Троица. Той конструира първия действащ рефлекторен телескоп и развива своя теория за цветовете, основана на наблюденията на разлагането на бялата светлина с призма.
Работейки над проблемите на физиката, Исак Нютон поставя началото, едновременно и независимо от Готфрид Лайбниц, на математическия анализ, който е в основата на развитието на науката до наши дни. Той също така описва разлагането на бином, повдигнат на степен, създава числен метод за намиране на корените на функция и допринася за изследванията на степенните редове.
Нютон е силно религиозен, придържа се към неортодоксални християнски възгледи и освен на научна тема пише текстове и в областта на библейската херменевтика и окултизма. Той отказва да стане свещеник и да получи последно причастие, като вероятно отхвърля догмата за Светата Троица.
Биография Произход и образование (1642 – 1667)
Нютон е роден на 25 декември 1642 стар стил (4 януари 1643 нов стил) в Улсторп при Колстъруърт, селце близо до град Грантъм в английското графство Линкълншир. По това време в Англия все още не е въведен Григорианския календар и в регистрите раждането му е отнесено към 25 декември, Коледа. Нютон се ражда три месеца след смъртта на баща си, заможен селянин, който също се казва Исак Нютон и който умира по време на Английската гражданска война. Раждането му е преждевременно и той е дребно бебе – според майка му Хана Ейскоф, колкото халба от една кварта.
През 1646 година майката на Нютон се омъжва повторно за Барнабас Смит, възрастен свещеник в съседното село Норт Уитъм. Тя отива да живее при него, като оставя сина си в Улсторп при майка си Марджъри Ейскоф. Малкият Исак не харесва доведения си баща и по-късно отбелязва в списък с греховете си, че е заплашвал Смит и майка си, че ще ги изгори, заедно с къщата им. Барнабас Смит е сравнително заможен и участва финансово в поддръжката на имота в Улсторп. Той умира през 1653 и майката на Нютон се връща в Улсторп с трите си деца от него.
Исак Нютон започва образованието си около 1655 година в Кралското училище в Грантъм, където показва необикновени способности, най-вече в конструирането на различни механизми. Според някои изследователи, в града той живее при местния аптекар Уилям Кларк и се сгодява за дъщеря му, но по-късно двамата се разделят и Нютон не се жени до края на живота си. През 1659 година той е отстранен от училището и се връща в Улсторп, като майка му се надява той да поеме управлението на семейната ферма, но самият Нютон мрази земеделската работа. Нейният брат, който е посещавал Кеймбриджкия университет, и учителят на Нютон от Грантъм Хенри Строукс успяват да я убедят, че той трябва да продължи образованието си. Строукс дори поема част от разходите по престоя на Нютон в Грантъм, където той довършва обучението си, подготвяйки се за Кеймбридж.
През юни 1661 година Исак Нютон е приет в Тринити Колидж в Кеймбриджкия университет, където работи, за да покрива част от разходите за обучението си. По това време там се изучава главно Аристотел, но той предпочита по-съвременни философи като Рене Декарт и астрономи като Галилео Галилей, Николай Коперник и Йоханес Кеплер. Скоро след като се дипломира през август 1665 година, университетът е затворен като предпазна мярка против започналата чумна епидемия. Макар че не изпъква особено в университета, през следващата година и половина Нютон се занимава самостоятелно с математика, оптика и теорията за гравитацията.
Преподавател и професор в Кеймбридж (1667 – 1689)
През 1667 година Исак Нютон се връща в Тринити Колидж в Кеймбридж като преподавател. През 1669 публикува първите си изследвания върху своя метод на флуксиите, станал основа за математическия анализ. През 1669 г. Айзък Бароу, първият Лукасов професор по математика, се оттегля от поста и препоръчва Нютон за свой заместник.
По времето на Нютон е прието преподавателите в Кеймбриджкия и Оксфордския университет да имат духовен сан в Англиканската църква – нещо, което той се опитва да избегне, заради своите неортодоксални религиозни възгледи. За негов късмет за получаването на свещенически сан няма строго определен срок, така че то може да се отлага на практика безкрай. След като през 1669 г. е избран за Лукасов професор, положението му става още по-деликатно, тъй като постът е с голям престиж и привлича вниманието на по-широка публика. В същото време не се изисква активно ангажиране на титулярите с църковни функции, за да имат повече време за научна работа. Нютон използва това и със съдействието на Айзък Бароу, който вече е кралски капелан, успява да си издейства от крал Чарлз II изключение от правилото за духовен сан. Така той не става свещеник, което предотвратява евентуален конфликт между (анти)религиозните му възгледи и църковната ортодоксалност.
От 1670 до 1672 година Нютон чете лекции по оптика. През 1671 Айзък Бароу демонстрира направения от Нютон рефлекторен телескоп пред Кралското научно дружество, след което Нютон е избран за член на дружеството. Още преди това шотландският учен Джеймс Грегъри публикува подобна конструкция на телескоп, но Нютон пръв успява да осъществи идеята, като без чужда помощ прави действащ прототип с 40-кратно увеличение.
През 1679 година Нютон се връща към работата си по гравитацията и нейното влияние върху орбитите на планетите, като се консултира по темата с Робърт Хук и Джон Фламстед. През 1684 година той публикува резултатите от работата си в De Motu Corporum. През 1687 година издава и най-известния си труд Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, в който обобщава Законите за движение, които стават основа на класическата механика. С издаването на Principia Нютон получава международно признание, като си създава кръг от почитатели. Сред тях е швейцарският математик Никола Фасио дьо Дюилие, с когото поддържа оживена връзка до 1693 година. Краят на приятелството им довежда Нютон до нервен срив.
Политическа кариера (1689 – 1727)
От 1689 до 1690 година и отново през 1701 година Нютон е член на Парламента, но единственият запис, свързан с него, е оплакване от течението в залата и молба да бъде затворен прозореца.
През 1696 година, с препоръка от Чарлз Монтагю, тогава канцлер на хазната, Исак Нютон заема поста управител на Кралския монетен двор и се премества да живее в Лондон. През 1699 става магистър на Монетния двор, какъвто остава до края на живота си, като през 1701 година напуска и официално Кеймбриджкия университет.
През 1703 година Нютон е избран за председател на Британското кралско научно дружество и за член-кореспондент на Френската академия на науките. На този пост той разваля отношенията си с кралския астроном Джон Фламстед, след като публикува преждевременно подготвян от него звезден каталог.
Назначението на Нютон в Монетния двор е направено с цел да му се осигури почетна длъжност и редовен доход, но той се заема активно с новите си задължения. Той участва в голямата подмяна на монетите в обращение в страната. В хода на подмяната се установява, че 20% от монетите в обращение са фалшифицирани. Според тогавашното законодателство, фалшифицирането на пари се третира като държавна измяна и се наказва със смърт.
Нютон развива активна дейност по преследване на фалшификаторите, като благодарение на усилията му много от тях са осъдени. Той лично събира доказателства, като преоблечен обикаля кръчмите. Кралят му предоставя права на обвинител и той води няколкостотин разпита на свидетели, информатори и заподозрени. Сред най-големите му успехи е осъждането на смърт за фалшификация на Уилям Чалонър, известен гражданин, който преди това го обвинява в съучастие с фалшификаторите.
Под ръководството на Нютон става преминаването на британския паунд към златен стандарт през 1717 година, важна реформа, която оказва влияние върху икономиката на Великобритания през следващите десетилетия. За заслугите си като магистър на Монетния двор Нютон е удостоен с благородническа титла от кралица Анна през 1705 година.
Смърт (1727) Исак Нютон умира през 1727 година в Лондон на 84-годишна възраст. Погребан е в Уестминстърското абатство. Нютон, който не се жени и няма деца, умира без да остави завещание. Значителното му движимо имущество е разделено по равно между неговите осем полуплеменници, сред които Кетрин Бартън Кондюит, която се грижи за домакинството му в Лондон. Имението му в Улсторп получава старшият му наследник Джон Нютон.
След смъртта на Нютон се установява, че в тялото му има значителни количества живак. Това вероятно се дължи на неговите занимания с алхимия и може би обяснява ексцентричностите в края на живота му.
Научна дейност Математика За дейността на Нютон се казва, че „видимо придвижва напред всеки клон на математиката, изучаван по това време“. Най-важният принос на Исак Нютон към математиката е разработването на метода на флуксиите, който по-късно ще се превърне в математически анализ. Първата му публикация по темата е De Analysi per Aequationes Numero Terminorum Infinitas (1669, „Върху анализа с безкрайни редове“). Писана през 1666 година, тя е изпратена от Айзък Бароу на математика Джон Колинс през юни 1669, а Нютон е описан от Бароу като „преподавател в нашия колеж, много млад... но с извънреден гений и плодовитост в тези неща“.
Исак Нютон и Готфрид Лайбниц развиват независимо един от друг теорията на математическия анализ, използвайки различни означения. Макар че хронологично Нютон разработва метода си първи, той не публикува почти нищо до 1693 година, като в пълен обем работите му в тази област са публикувани едва през 1704. В същото време Лайбниц започва да публикува през 1684 година. В крайна сметка означенията на Лайбниц стават общоприети в Континентална Европа, а след 1820 – и в Британската империя.
През 1699 година някои членове на Кралското научно дружество обвиняват Лайбниц в плагиатство. След 1711 спорът между Нютон и Лайбниц се разгаря с пълна сила, отравяйки живота и на двамата до смъртта на Лайбниц през 1716. Този спор предизвиква разрив между британските и континенталните математици, който забавя развитието на британската математика в продължение на столетие. Повечето съвременни изследователи смятат, че двамата развиват метода независимо един от друг.
През 1665 година Исак Нютон доказва обобщената биномна теорема, валидна за произволна степен. Той извежда метода на Нютон, изследва кубичните повърхнини, допринася за развитието на теорията на крайните разлики и пръв използва дробни индекси и координатна геометрия, за да получи решения на диофантовите уравнения. Нютон открива и нова формула за изчисляване на пи.
Механика
През 1684 година Исак Нютон публикува De Motu Corporum, която съдържа в начална форма Законите за движение. В нея той обосновава теоретично Закона на Кеплер, според който планетите в Слънчевата система се движат по елиптични орбити. Той смята също, че действащата върху тях центростремителната сила е пропорционална на разстоянието им до Слънцето.