Los científicos y sus hazañas importantes en el libro de texto obligatorio de física química para el primer año de secundaria.

En 1661, cuando Newton tenía 19 años, ingresó al Trinity College de Cambridge como estudiante con matrícula reducida. Pagó su matrícula haciendo tareas domésticas para la universidad. Se convirtió en becario en 1664 y recibió su licenciatura en 1665. . A mediados del siglo XVII, el sistema educativo de la Universidad de Cambridge todavía estaba lleno de una fuerte atmósfera de escolasticismo medieval. Cuando Newton ingresó a Cambridge, todavía había algunos cursos de filosofía escolástica, como lógica, chino antiguo, gramática, historia antigua, teología, etc. Dos años más tarde, surgió una nueva escena en el Trinity College. Lucas creó una conferencia única que estipulaba que se debían enseñar conocimientos de ciencias naturales, como geografía, física, astronomía, matemáticas, etc. El primer profesor de la conferencia, Isaac Barrow, era un científico erudito. El erudito tenía una visión única y reconoció que Newton tenía profundos poderes de observación y una aguda comprensión. Así que le enseñó a Newton todos sus conocimientos matemáticos, incluido el método de calcular el área de figuras curvas, lo que llevó a Newton al campo de investigación de las ciencias naturales modernas. Durante este período de estudio, Newton dominó la aritmética y la trigonometría, y leyó la "Óptica" de Kepler, los "Principios de geometría y filosofía" de Descartes, el "Diálogo de dos sistemas mundiales" de Galileo, el "Atlas microscópico" de Hooke y el Historical and Early Philosophical Journal. de la Real Sociedad. El período de Newton bajo Barrow fue un período crítico para su estudio. Barrow era 12 años mayor que Newton y era bueno en matemáticas y óptica. Admiraba mucho el talento de Newton y creía que el talento de Newton en matemáticas excedía el suyo. Newton recordó más tarde: "El Dr. Barrow impartía cursos de kinesiología en ese momento. Quizás fueron estos cursos los que me impulsaron a estudiar este problema". En ese momento, Newton se basó en gran medida en las matemáticas autodidactas. Estudió los "Elementos" de Euclides, la "Geometría" de Descartes, la "Aritmética infinita" de Wallis, las Conferencias de matemáticas de Barrow y las obras de muchos matemáticos. Entre ellos, la "Geometría" de Descartes y la "Aritmética infinita" de Wallis tuvieron una influencia decisiva en Newton, que rápidamente llevó a Newton a la vanguardia de las matemáticas en ese momento: geometría analítica y cálculo. En 1664, Newton fue elegido asistente de Barrow. Al año siguiente, el Consejo de la Universidad de Cambridge aprobó la decisión de otorgarle a Newton una licenciatura. De 1665 a 1666, una grave plaga arrasó Londres y Cambridge no estaba lejos de Londres. Por miedo, la escuela fue cerrada y Newton dejó la escuela y regresó a casa en junio de 1665. Debido a que Newton fue influenciado e influenciado por las matemáticas y las ciencias naturales en Cambridge, desarrolló un gran interés en explorar los fenómenos naturales. El ambiente tranquilo de su ciudad natal permitió que sus pensamientos se extendieran. El breve período comprendido entre 1665 y 1666 se convirtió en la edad de oro de la carrera científica de Newton. Está lleno de pensamiento en el campo de las ciencias naturales, talentoso y creativo. Piensa en problemas que nunca han sido considerados por sus predecesores, ingresa en áreas que nunca han sido tocadas por sus predecesores y crea logros sorprendentes y sin precedentes. A principios de 1665, Newton creó el método de aproximación de series y la ley de convertir binomios de cualquier potencia en series en junio de 165438 + octubre del mismo año, se estableció el método de números de serie positivos (cálculo diferencial) en junio de 5438; + el año siguiente En octubre se utilizaron prismas para estudiar la teoría del color; en mayo se estudió el método del número regurgitante (integración). Durante este año, Newton empezó a pensar en estudiar la gravedad y quiso extender la teoría de la gravedad a la órbita lunar. También dedujo de las leyes de Kepler que la fuerza que mantiene a los planetas en su órbita debe ser inversamente proporcional al cuadrado de su distancia a su centro de rotación. La leyenda de que Newton se dio cuenta de la gravedad sólo cuando vio una manzana caer al suelo también es una anécdota que sucedió en esta época. En resumen, durante los dos años que Newton pasó en su ciudad natal, se dedicó a la creación científica y se preocupó por la filosofía natural con más energía que nunca. Sus tres principales logros: cálculo, gravitación y análisis óptico fueron concebidos y formados en este momento. Se puede decir que Newton en este momento había comenzado a trazar el modelo para la mayoría de las creaciones científicas de su vida. Poco después de la Pascua de 1667, Newton regresó a la Universidad de Cambridge. El 1 de junio de 2010 fue elegido socio asociado del Trinity College. El 16 de marzo del año siguiente obtuvo el título de maestría y al mismo tiempo se convirtió en asociado asociado. En 1669, el 27 de octubre de 10, Barrow dimitió como profesor para ayudar a Newton. A la edad de 26 años, Newton fue ascendido a profesor de matemáticas y ocupó la Cátedra Lucasiana. Barrow allanó el camino para la carrera científica de Newton. Sin la ayuda del tío Newton y de Barrow, Newton, el caballo de mil millas, tal vez no estaría galopando por el camino de la ciencia. Barrow dio paso a los reyes magos, lo cual es una leyenda en la historia de la ciencia.

Establecimiento del cálculo

Entre todas las aportaciones científicas de Newton, los logros matemáticos ocupan un lugar destacado. El primer logro creativo en su carrera matemática fue el descubrimiento del teorema del binomio. Según el propio recuerdo de Newton, descubrió este teorema cuando estudiaba la "Aritmética infinita" del Dr. Wallis en el invierno de 1664 y 1665 y trataba de modificar su serie para encontrar el área de un círculo. La geometría analítica de Descartes mapea las relaciones funcionales que describen el movimiento en curvas geométricas. Bajo la dirección de su maestro Barrow, Newton encontró una nueva salida basada en el estudio de la geometría analítica de Descartes. La velocidad en cualquier momento puede considerarse como la velocidad promedio dentro de un rango de tiempo pequeño, que es la relación entre una distancia pequeña y un intervalo de tiempo. Cuando este pequeño intervalo de tiempo se reduce al infinito, es el valor exacto de este punto. Este es el concepto de diferenciación. El establecimiento del cálculo es el logro matemático más destacado de Newton. Newton creó esta teoría matemática que está directamente relacionada con conceptos físicos para resolver el problema del movimiento. Newton lo llamó "conteo de flujo".

Algunos de los problemas específicos que maneja, como problemas de tangentes, problemas de cuadratura, problemas de velocidad instantánea y problemas de funciones máximas y mínimas, se han estudiado antes que Newton. Pero Newton superó a sus predecesores. Sintetizó las conclusiones dispersas del pasado desde una perspectiva superior, unificó varias técnicas para resolver problemas infinitesimales desde la antigua Grecia en dos algoritmos comunes: diferencial e integral, y estableció la relación recíproca entre estas dos operaciones, completando así el paso más crítico. en la invención del cálculo, proporcionó la herramienta más eficaz para el desarrollo de la ciencia moderna y abrió una nueva era de las matemáticas. Newton no publicó a tiempo los resultados de su investigación sobre cálculo. Es posible que haya estudiado cálculo antes que Leibniz, pero la expresión utilizada por Leibniz era más razonable y sus trabajos sobre cálculo se publicaron antes que Newton. De hecho, Newton y Leibniz causaron un gran revuelo cuando discutieron sobre quién fue el fundador de esta disciplina. Esta disputa duró mucho tiempo entre los respectivos estudiantes, partidarios y matemáticos, lo que resultó en un antagonismo a largo plazo entre los matemáticos de Europa continental y los matemáticos británicos. Las matemáticas británicas estuvieron cerradas al país durante un período de tiempo, limitadas por prejuicios nacionales y se adhirieron demasiado rígidamente al "conteo de flujo" de Newton, por lo que el desarrollo de las matemáticas se quedó atrás durante cien años completos. En 1707, las conferencias de álgebra de Newton fueron compiladas y publicadas como "Aritmética general". Discutió principalmente los conceptos básicos del álgebra y su aplicación en la resolución de diversos problemas. Este libro establece los conceptos y operaciones básicos del álgebra, utiliza una gran cantidad de ejemplos para ilustrar cómo convertir varios problemas en ecuaciones algebraicas y analiza en profundidad las raíces y propiedades de las ecuaciones, logrando así resultados fructíferos en la teoría de ecuaciones, tales como: Se obtiene la relación entre las raíces de la ecuación y su discriminante, y se señala que la suma de potencias de las raíces de la ecuación se puede determinar utilizando los coeficientes de la ecuación, es decir, la fórmula de suma de potencias de Newton. Newton contribuyó a la geometría tanto analítica como sintética. En "Geometría analítica" publicada en 1736, introdujo el centro de curvatura, dio el concepto de círculo cerrado (o círculo curvo) y propuso la fórmula de curvatura y el método de cálculo de la curvatura de las curvas. Resumió muchos de los resultados de su investigación en una monografía "Conteo de curvas cúbicas", publicada en 1704. Además, su trabajo matemático involucra análisis numérico, teoría de la probabilidad, teoría elemental de números y otros campos.

Teorema del binomio

En 1665, Newton, que sólo tenía 22 años, descubrió el teorema del binomio, que supuso un paso indispensable para el desarrollo integral del cálculo. El teorema del binomio se utiliza ampliamente en teoría combinatoria, potencia de alto orden, suma de secuencias aritméticas de alto orden y métodos de diferencias. Formulario promocional

La expansión de series binomiales es una poderosa herramienta para estudiar teoría de series, teoría de funciones, análisis matemático y teoría de ecuaciones. Hoy encontraremos que este método sólo es aplicable cuando n es un número entero positivo. Cuando n es un número entero positivo de 1, 2, 3,..., la serie termina exactamente en n+1. Si n no es un número entero positivo, la secuencia no terminará y este método no se aplica. Pero debes saber que Leibniz no introdujo la palabra función hasta 1694. En las primeras etapas del cálculo, lo más eficaz es tratar las funciones trascendentales a su nivel.

Creación del cálculo

El logro más destacado de Newton en matemáticas fue la creación del cálculo. Su logro más destacado fue unificar varias técnicas especiales para resolver problemas infinitesimales desde la antigua Grecia en dos algoritmos generales: diferencial e integral, y establecer la relación recíproca entre estas dos operaciones. Por ejemplo, el cálculo del área puede considerarse como el proceso inverso de encontrar líneas tangentes. En aquel momento, Leibniz acababa de presentar un informe de investigación sobre el cálculo, lo que desencadenó una controversia sobre los derechos de patente de la invención del cálculo hasta la muerte de Leibniz. Las generaciones posteriores creen que Newton propuso el concepto de cálculo antes, pero el método de Leibniz era más completo. En cuanto al método de cálculo, el aporte importantísimo de Newton fue que no sólo vio con claridad, sino que también utilizó con audacia la metodología proporcionada por el álgebra, que era muy superior a la geometría. Reemplazó los métodos geométricos de Cavalieri, Gregory, Huygens y Barrow por métodos algebraicos y completó la algebraización de integrales. Desde entonces, las matemáticas han pasado gradualmente de ser un tema de sentimiento a un tema de pensamiento. En los primeros tiempos del cálculo, debido a que no se establecía una base teórica sólida, algunas personas a las que les gustaba pensar lo estudiaban. Esto condujo a lo que se conoció como la Segunda Crisis Matemática. Este problema no se resolvió hasta el establecimiento de la teoría del límite en el siglo XIX.

Teoría de ecuaciones y método de variaciones

Newton también hizo contribuciones clásicas al álgebra, y su aritmética generalizada contribuyó en gran medida a la teoría de ecuaciones. Descubrió que las raíces imaginarias de polinomios reales deben aparecer en pares y descubrió la regla del límite superior para las raíces polinomiales. Expresó la fórmula para la suma de las raíces de un polinomio utilizando los coeficientes del polinomio y dio una extensión de la regla de los signos de Descartes que limita el número de raíces imaginarias de un polinomio real. Newton también ideó métodos para encontrar logaritmos de aproximaciones a las raíces reales de ecuaciones numéricas y trascendentales. Una modificación de este método se conoce ahora como método de Newton. Newton también hizo importantes descubrimientos en el campo de la mecánica, la ciencia que explica el movimiento de los objetos. Newton

La primera ley del movimiento fue descubierta por Galileo Galilei. Esta ley establece que si un objeto está en reposo o se mueve en línea recta a una velocidad uniforme, permanecerá en reposo o continuará moviéndose en línea recta a una velocidad uniforme mientras no exista una fuerza externa. Esta ley también se llama ley de inercia, que describe una propiedad de la fuerza: la fuerza puede hacer que un objeto se mueva del reposo al movimiento, del movimiento al reposo, o puede hacer que un objeto cambie de una forma de movimiento a otra. Esto se llama primera ley de Newton. La cuestión más importante en mecánica es cómo se mueven los objetos en circunstancias similares. La segunda ley de Newton resuelve este problema; esta ley se considera la ley fundamental más importante de la física clásica.

La segunda ley de Newton describe cuantitativamente cómo la fuerza puede cambiar el movimiento de un objeto. Representa la tasa de cambio de velocidad en el tiempo (es decir, la aceleración A es directamente proporcional a la fuerza F, pero inversamente proporcional a la masa del objeto, es decir, a = F/m o F = Ma. Cuanto mayor es la fuerza, mayor mayor es la aceleración; cuanto mayor es la masa, menor es la aceleración. La fuerza y ​​la aceleración tienen magnitud y dirección. La aceleración es causada por una fuerza, y la dirección es la misma que la fuerza si hay varias fuerzas que actúan sobre un objeto. la fuerza resultante producirá aceleración. La segunda ley es la más importante y la base de todas las ecuaciones se puede derivar de ellas mediante el cálculo. Además, Newton formuló su tercera ley basándose en estas dos leyes. la interacción entre dos objetos es siempre igual en magnitud y opuesta en dirección. Para dos objetos, esta ley es más fácil de entender. La presión hacia abajo del libro sobre la mesa es igual al apoyo hacia arriba de la mesa, es decir, la fuerza. de gravedad es igual a la fuerza del avión que vuela es igual a la fuerza de la tierra que empuja hacia abajo el avión las leyes del movimiento de Newton son ampliamente utilizadas en la ciencia y la dinámica. propuesto por Isaac Newton El término general para aprender las tres leyes del movimiento se considera la base de la primera ley de Newton (ley de inercia): Todos los objetos mantienen siempre un movimiento lineal uniforme o en reposo en ausencia de cualquier fuerza externa. fuerza externa los obliga a cambiar este estado. - Aclara la relación entre fuerza y ​​movimiento y propone el concepto de inercia), "segunda ley de Newton (la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza resultante F que actúa sobre el objeto y inversamente proporcional a la masa del objeto La aceleración La dirección de es la misma que la dirección de la fuerza resultante Fórmula: F=kma (cuando la unidad de m es kg y la unidad de a es m/s2, k=. 1) Tercera ley de Newton (la fuerza entre dos objetos en la misma línea recta) La fuerza de reacción es igual en magnitud y opuesta en dirección))"

Contribución óptica

Antes de Newton, Mozi, Bacon, Leonardo da Vinci y otros estudiaron los fenómenos ópticos. La ley de la reflexión es una de las leyes ópticas que la gente conoce desde hace mucho tiempo, cuando comenzó la ciencia moderna, Galileo descubrió el "nuevo universo" a través del telescopio. Descartes, un matemático holandés, descubrió por primera vez la ley de refracción de la luz. Newton, Hooke y Huygens, que eran casi sus contemporáneos, también estudiaron la óptica con gran interés y entusiasmo como Galileo y Descartes. , Newton consiguió un prisma mientras estaba de vacaciones en casa. Usó este prisma para hacer su famoso experimento de dispersión. Después de que un rayo de luz solar pasara a través del prisma, se descompuso en varias bandas espectrales de colores. Newton usó un deflector de hendiduras para bloquear otros colores. de luz y solo dejó pasar un color de luz. El segundo prisma resultó ser solo luz del mismo color. De esta manera, descubrió que la luz blanca está compuesta de luz de diferentes colores. El telescopio de Newton.

Para verificar este descubrimiento, Newton intentó combinar varias luces monocromáticas diferentes en luz blanca y calculó el índice de refracción de diferentes colores de luz, explicando con precisión el fenómeno de dispersión del color. de sustancias son de diferentes colores. Es causado por la diferente reflectividad e índice de refracción de la luz en los objetos. En 1672 d.C., Newton publicó los resultados de su investigación en el Philosophical Journal of the Royal Society. Este fue su primer artículo publicado. Mucha gente estudió óptica para mejorar los telescopios refractores. Newton descubrió la composición de la luz blanca y creyó que el fenómeno de dispersión de las lentes refractivas de los telescopios no se podía eliminar (más tarde, algunas personas usaban lentes de vidrio con diferente índice de refracción para eliminar el fenómeno de dispersión), por lo que diseñó y fabricó un telescopio reflector. . Newton no sólo era bueno en los cálculos matemáticos, sino que también podía fabricar diversos equipos experimentales y realizar experimentos precisos. Para fabricar telescopios, diseñó una máquina esmeriladora y pulidora y experimentó con diversos materiales abrasivos. En 1668 realizó el primer prototipo de telescopio reflector, que fue su segunda mayor contribución. En 1671, Newton presentó el telescopio reflector mejorado a la Royal Society, lo que lo hizo famoso y fue elegido miembro de la Royal Society. La invención del telescopio reflector sentó las bases de los modernos telescopios astronómicos ópticos de gran escala. Al mismo tiempo, Newton también realizó una gran cantidad de experimentos de observación y cálculos matemáticos, como el estudio del fenómeno de refracción anormal de las rocas glaciares descubierto por Huygens, el fenómeno del color de las pompas de jabón descubierto por Hooke, los fenómenos ópticos de los anillos de Newton, etc. . Newton también propuso la "teoría de las partículas" de la luz, creyendo que la luz está formada por partículas y toma el camino rectilíneo más rápido. Su "teoría de las partículas" y la "teoría de las ondas" de Huygens formaron más tarde dos teorías básicas sobre la luz. Además, creó la rueda cromática de Newton y otros instrumentos ópticos.

Construcción de un edificio mecánico

Newton fue el maestro de la teoría mecánica clásica. Resumió sistemáticamente los trabajos de Galileo, Kepler y Huygens y obtuvo la famosa ley de la gravitación universal y las tres leyes del movimiento de Newton. Antes de Newton, la astronomía era la materia más destacada. Pero ¿por qué los planetas tienen que orbitar alrededor del Sol según ciertas reglas? Los astrónomos no pueden explicar completamente el problema. El descubrimiento de la gravitación universal demostró que los movimientos de las estrellas en el cielo y de los objetos en la Tierra se rigen por las mismas leyes: las leyes de la mecánica. Mucho antes de que Newton descubriera la ley de la gravitación universal, muchos científicos habían considerado seriamente esta cuestión. Por ejemplo, Kepler se dio cuenta de que debe haber una fuerza en acción que hace que los planetas se muevan en órbitas elípticas. Pensó que esta fuerza era similar al magnetismo, como un imán que atrae el hierro. En 1659, Huygens descubrió, al estudiar el movimiento de un péndulo, que se necesita una fuerza centrípeta para mantener un objeto en movimiento en una órbita circular.

Hooke y otros pensaron que era gravedad y trataron de deducir la relación entre gravedad y distancia. En 1664, Hooke descubrió que cuando los cometas se acercan al Sol, sus órbitas se curvan debido a la gravedad del Sol. En 1673, Huygens derivó la ley de la fuerza centrípeta; en 1679, Hooke y Halley derivaron de la ley de la fuerza centrípeta y la tercera ley de Kepler que la fuerza gravitacional que mantiene el movimiento planetario es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. El propio Newton recordó que hacia 1666 ya había considerado la cuestión de la gravedad cuando vivía en su ciudad natal. Lo más famoso es que Newton solía pasar sus vacaciones sentado en su jardín durante un tiempo. Una vez, como había ocurrido muchas veces en el pasado, una manzana cayó del árbol... La inesperada caída de una manzana supuso un punto de inflexión en la historia del pensamiento humano, abriendo la mente del hombre sentado en el jardín y provocando que piense profundamente: ¿Cuál es la razón por la cual casi todos los objetos son atraídos hacia el centro de la tierra? reflexionó Newton. Finalmente, descubrió la gravedad, que tuvo una importancia trascendental para la humanidad. La brillantez de Newton consistió en resolver problemas de argumentos matemáticos que Hooke y otros no podían resolver. En 1679, Hooke le escribió a Newton y le preguntó si podía demostrar que los planetas se mueven en órbitas elípticas basándose en la ley de la fuerza centrípeta y la ley de que la gravedad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Newton no respondió a esta pregunta. En 1685, cuando Halley visitó a Newton, éste ya había descubierto la ley de la gravitación universal: existe una fuerza gravitacional entre dos objetos, que es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia y directamente proporcional al producto de las masas de los dos objetos. . En aquella época se disponía de datos precisos para calcular, como el radio de la Tierra y la distancia entre el Sol y la Tierra. Newton le demostró a Halley que la gravedad de la Tierra es la fuerza centrípeta que hace que la Luna se mueva alrededor de la Tierra, y también demostró que el movimiento planetario bajo la influencia de la gravedad del Sol cumple con las tres leyes del movimiento de Kepler. A instancias de Halley, Newton escribió su obra maestra que hizo época, "Principios matemáticos de la filosofía natural", a finales de 1686. La Royal Society se quedó corta de fondos y no pudo publicar el libro. Posteriormente, en 1687 se publicó una de las obras más importantes de la historia de la ciencia con el apoyo de Halley. En este libro, Newton no sólo demostró matemáticamente la ley de la gravitación universal basada en los conceptos básicos de la mecánica (masa, momento, inercia, fuerza) y las leyes básicas (las tres leyes del movimiento), sino que también estableció la mecánica clásica como un sistema completo y completo. Sistema riguroso. El sistema unifica la mecánica de los cuerpos celestes y la mecánica de los objetos terrestres.

Johannes Kepler, el fundador de las leyes del movimiento planetario de Kepler, nació en la localidad alemana de Wildstadt en 1571, año en que Copérnico publicó su libro El año 28 después de "Sobre el movimiento de la esfera celeste". En esta obra maestra, Copérnico teorizó que los planetas giraban alrededor del sol en lugar de alrededor de la Tierra. Kepler estudió en la Universidad de Tubinga, donde obtuvo su licenciatura en 65438-0588 y su maestría tres años después. En ese momento, la mayoría de los científicos rechazaron la teoría heliocéntrica de Copérnico. Mientras estudiaba en la Universidad de Tubinga escuchó la explicación de la lógica del heliocentrismo y rápidamente se convenció. "

Después de graduarse en la Universidad de Tubinga, Kepler trabajó como profesor en el Instituto de Graz durante varios años. Durante este período, completó su primer trabajo astronómico (1596). Aunque comenzó la teoría propuesta por Puller estaba completamente equivocado en este libro, pero mostró claramente su talento matemático y su pensamiento creativo, por lo que el gran astrónomo Tycho Brahe lo invitó a trabajar en un observatorio cerca de Praga. Kepler aceptó la invitación y, en junio de 1600, Tycho murió. Al año siguiente, Kepler pronto causó una muy buena impresión, el emperador Rudolf del Sacro Imperio Romano Germánico lo nombró matemático imperial para suceder a Tycho, cargo que mantuvo durante el resto de su vida. Como sucesor de Tycho Brahe, Kepler estudió a Tycho detenidamente durante muchos años. Los extensos registros de observaciones cuidadosas de los planetas de Cape Tycho fueron el último gran astrónomo antes de la invención del telescopio y el observador más cuidadoso y preciso que el mundo haya visto jamás, por lo que sus registros son extremadamente valiosos. A partir de los registros de Tycho, es posible determinar qué teoría del movimiento planetario es correcta: la teoría heliocéntrica copernicana, la antigua teoría geocéntrica ptolemaica y quizás una tercera teoría propuesta por el propio Tycho. Después de años de minuciosos cálculos matemáticos, Kepler descubrió que las observaciones de Tycho sí lo eran. No se ajustaba a las tres teorías principales y sus esperanzas se desvanecieron. Finalmente, Kepler se dio cuenta del problema: él y Tycho, Lagoz Copérnico y otros astrónomos clásicos supusieron que las órbitas de los planetas estaban compuestas de círculos o círculos compuestos. Kepler publicó "Dreams". Este libro es un trabajo de pura fantasía sobre la comunicación entre humanos y personas en la luna. El libro habla de muchas cosas increíbles, como la propulsión a reacción, la gravedad cero, la inercia orbital, los trajes espaciales, etc. No lo entiendo, cómo Kepler imaginó estos logros de alta tecnología hace casi 400 años. Aunque el libro de Kepler es pura fantasía, debe haber algunas fuentes de fondo, como las palabras de Pitágoras o los antiguos mitos griegos. Kepler todavía tuvo que pasar varios meses realizando cálculos complejos y largos para confirmar que su teoría era consistente con las observaciones de Tycho, que presentó en su obra maestra "Nueva Astronomía" publicada en 1609. Las dos primeras leyes del movimiento planetario. El movimiento planetario establece que cada planeta gira alrededor del sol en una órbita elíptica, y el sol está ubicado en un foco de esta órbita elíptica. La segunda ley del movimiento planetario establece que cuanto más cerca está un planeta del sol, más rápido es el movimiento. .

La velocidad del planeta cambia de tal manera que la línea entre el planeta y el Sol recorre la misma área en tiempos iguales. Diez años después, Kepler publicó su tercera ley del movimiento planetario: cuanto más lejos está un planeta del sol, más largo es su período orbital, el cuadrado del período orbital es proporcional al cubo de la distancia al sol; Las leyes de Kepler dieron una descripción completa y correcta del movimiento de los planetas alrededor del sol, resolviendo un problema fundamental en astronomía. La respuesta a esta pregunta desconcertó incluso a genios como Copérnico y Galileo. En ese momento, Kepler no pudo explicar el movimiento en órbita basándose en sus leyes, y no fue hasta finales del siglo XVII que Isaac Newton lo hizo. Del estudio de Kepler sobre la naturaleza de este movimiento se desprende que la ley de gravitación universal ha tomado forma. Kepler había demostrado en su demostración de la gravitación universal que si la órbita de un planeta es circular, entonces cumple con la ley de la gravitación universal. Kepler no demostró si la órbita era elíptica. Newton lo demostró más tarde utilizando cálculos complejos y métodos geométricos. Newton dijo una vez: "Si he visto más lejos que otros, es porque estoy sobre los hombros de gigantes". Kepler era sin duda uno de los gigantes a los que se refería. La contribución de Kepler a la astronomía es casi tan grande como la de Copérnico. De hecho, en cierto modo, los logros de Kepler son aún más impresionantes. Es más innovador. Las dificultades matemáticas que enfrentó fueron considerables. Las matemáticas en aquella época estaban mucho menos desarrolladas que hoy y no había ordenadores que aliviaran la carga computacional de Kepler. A juzgar por la importancia de los logros de Kepler, es sorprendente que inicialmente sus logros fueran casi ignorados, incluso por un gran científico como Galileo (el descuido de Galileo de las leyes de Kepler es particularmente sorprendente porque se intercambiaron cartas, los logros de Kepler ayudarían a Galileo refutar la teoría de Ptolomeo). Si otros no pudieran apreciar la importancia del logro de Kepler, él mismo lo habría comprendido. Incapaz de contener su inmensa alegría, escribió: "Estoy perdido en el éxtasis divino... Mi libro está terminado. Mis contemporáneos no lo leerán, pero mi posteridad sí... —No importa. Puede que sean necesarios cien años". para conseguir un lector, al igual que Dios esperó 6.000 años para que una persona entendiera su trabajo”. Pero a medida que pasaron las décadas, el significado de las leyes de Kepler gradualmente se fue aclarando para la comunidad científica. De hecho, a finales del siglo XVII, uno de los principales argumentos a favor de la teoría de Newton era que las leyes de Kepler podían derivarse de las teorías de Newton y que, a su vez, las leyes de la gravedad de Newton podían derivarse con precisión de las leyes de Kepler siempre que las de Newton las leyes del movimiento existían. Sin embargo, esto requirió técnicas matemáticas más avanzadas que no estaban disponibles en la época de Kepler. Incluso con su tecnología atrasada, Kepler pudo confiar en su aguda visión para determinar que el movimiento de los planetas está controlado por la atracción gravitacional del sol. Kepler no sólo inventó las leyes del movimiento planetario, sino que también hizo muchas pequeñas contribuciones a la astronomía. También hizo importantes contribuciones a la óptica. Desafortunadamente, en sus últimos años se lamentó por asuntos privados. En ese momento, Alemania comenzó a caer en el caos de la "Guerra de los Treinta Años" y pocas personas podían esconderse en el paraíso. Uno de los problemas que encontró fue el pago. El Sacro Emperador Romano no estaba satisfecho con el pago de su salario incluso en tiempos de prosperidad. Durante la guerra, el salario de Kepler se retrasó. Kepler estuvo casado dos veces y tuvo doce hijos. Dificultades financieras como ésta son realmente graves. Otro problema es que su madre fue arrestada por brujería en 1620. Kepler pasó mucho tiempo tratando de liberar a su madre sin torturas y finalmente logró su objetivo. Kepler murió en Ratisbona, Baviera, en 1630. Su tumba fue rápidamente destruida durante los disturbios de la Guerra de los Treinta Años. Pero sus leyes del movimiento planetario han demostrado ser un monumento que durará más que cualquier tabla de piedra.

Vida desafortunada

El 27 de febrero de 1571, 65438+, Kepler nació en una familia pobre en Weil, Alemania. Su abuelo era un famoso noble local. Pero cuando nació Kepler, su familia había decaído y se ganaba la vida dirigiendo un pequeño hotel. Kepler nació prematuramente y tenía mala salud. Sufrió grandes desgracias en su infancia. A los cuatro años contrajo viruela y escarlatina. Aunque escapó por poco de la muerte, su cuerpo resultó gravemente dañado, su vista era débil y sus manos quedaron parcialmente discapacitadas. Pero Kepler tenía un espíritu emprendedor tenaz. A la edad de 12 años ingresó al templo para estudiar. Después de la escuela, ayudó a sus padres a administrar el hotel, pero siempre estudió mucho y sus calificaciones siempre estuvieron entre las mejores. En 1587, Kepler ingresó en la Universidad de Tubinga. En ese momento le sobrevino una nueva desgracia. Su padre murió y su madre fue acusada de brujería y encarcelada. Lamentablemente, la vida no le impidió aprender. En cambio, trabajó más duro. Mientras estudiaba en la universidad, recibió la influencia del profesor de astronomía Mestilin y se convirtió en partidario de la teoría copernicana. Al mismo tiempo, su fe en la teología también se vio sacudida. Kepler discutía a menudo con sus compañeros de clase en la universidad y apoyaba claramente la posición de Copérnico. Después de la universidad, Kepler obtuvo una maestría en astronomía y fue contratado como profesor en el seminario protestante de Graz. Más tarde, debido a que la escuela estaba controlada por la Iglesia Católica, Kepler abandonó el seminario y fue a Praga para concentrarse en observaciones astronómicas con el destacado observador astronómico Tycho. Fue Tycho quien descubrió el genio de Kepler. Con la ayuda y orientación de Digu, Kepler logró grandes avances en sus estudios. Aunque Kepler tenía problemas de visión, realizó mucho trabajo de observación. El 30 de septiembre de 1604 apareció una nueva estrella cerca de la constelación de Ofiuco, que era más brillante que Júpiter en su punto más brillante. Kepler observó la nueva estrella durante 17 meses y publicó los resultados.

Históricamente conocida como Keplernova (esta fue una supernova en la Vía Láctea) 1607. Observó un gran cometa que luego se convirtió en el cometa Halley. Después de la muerte de Tycho, Kepler ocupó su lugar y trabajó como matemático del emperador. Pero el emperador fue tacaño con él y sólo le dio la mitad del salario de Tycho, que a menudo no pagaba. Sus escasos ingresos no eran suficientes para mantener a su anciana madre, su esposa y sus hijos, y su vida era muy difícil. Sin embargo, Kepler nunca detuvo su investigación científica y, en este difícil entorno, logró innumerables logros en astronomía.