艾萨克·牛顿的职业生涯

光学

三一学院就职演讲

牛顿被选为三一学院1667年,大学重新开放后。两年后,艾萨克·巴罗卢卡斯教授数学,他曾传播牛顿De Analysi约翰·柯林斯伦敦他辞去主席职务,献身于神学,并推荐牛顿接替他的职位。教授职位免除了牛顿的辅导费,但强加了他每年授课的责任。他选择了他在光学方面所做的工作作为最初的主题;在接下来的三年里(1670 - 1672年),他的讲座将“色彩”这篇文章发展成一种形式,后来被修改为他的第一本书Opticks

从开普勒开始Paralipomena在1604年,光学的研究一直是英国皇家科学院的中心活动科学革命.笛卡尔关于正弦定律的表述折射,在介质的界面上,有关入射角和出射角通行证,增加了一种新的数学规律科学光之,支撑之信念这一宇宙是根据数学规律构造的。笛卡尔还把光作为自然力学哲学的核心;他认为,光的现实是由通过物质媒介传播的运动组成的。牛顿完全接受光的机械性质,尽管他选择了原子论替代并认为光是由物质构成的小体在运动。的微粒概念总是一种推测的理论吗外围然而,他的光学。牛顿贡献的核心是颜色.一个古老的理论至少可以追溯到亚里士多德认为某一类的颜色现象,如彩虹,源于光的修饰,它在原始形态下呈现白色。笛卡尔将这一理论推广到所有颜色,并将其转化为机械意象。通过1665年和1666年进行的一系列实验,在这些实验中光谱当牛顿把一束窄光束投射到一个黑暗房间的墙上时,他否定了修正的概念,用分析的概念取而代之。基本上,他否认光是简单的和均匀的,而是说它是复杂的和异构颜色的现象产生于把不均匀的混合物分析成它的简单成分。牛顿相信光是微粒的最终来源是他认识到单个光线具有不可改变的性质;在他看来,这些性质意味着物质的不可变粒子。他认为,单个的射线(即特定大小的粒子)在撞击物体时,会激发单个颜色的感觉视网膜眼睛.他还得出结论,光线以不同的角度折射——因此,棱镜光谱,a不均匀的光线,即相同的光线照射在物体的一面棱镜通过折射分析,将其分离或分析成它的组成部分,像彩虹这样的现象是由折射分析产生的。因为他相信色差无法从透镜中消除,牛顿转向了什么反射望远镜;他建造了世界上第一座建筑。自他那个时代以来,光的非均质性一直是物理光学的基础。

没有证据表明牛顿在剑桥大学就职演讲中详细描述的颜色理论给人留下了什么印象,就像没有证据表明他的数学方面和数学的内容原理这句话也是在讲台上说的,但没有给人留下任何印象。相反,颜色的理论,就像他后来的作品一样,是通过英国皇家学会它是1660年成立的。当牛顿被任命为卢卡斯教授时,他的名字在皇家学会里可能还不为人知;然而,在1671年,他们听说了他的反思望远镜要求看一看。牛顿对他们对望远镜的热情接待和他被选为学会成员感到高兴,于是他自愿在1672年初写了一篇关于光和颜色的论文。总的来说,这篇论文也很受欢迎,尽管有人提出了一些问题和反对意见。

争议

牛顿论文最重要的反对者之一是罗伯特胡克他是皇家学会的领导人之一,他认为自己是光学大师,因此他写了一本有优越感的批判不知名的暴发户。人们可以理解,这样的批评会让一个正常人感到恼火。然而,这激起了人们的愤怒,他们想公开羞辱胡克,定制异常。牛顿无法理性地面对批评.在提交论文不到一年的时间里,他对坦诚讨论的相互让步感到非常不安,开始切断联系,他几乎与世隔绝。

1675年,牛顿在访问伦敦期间,听到胡克接受了他的颜色理论。他鼓足勇气提出了第二篇论文,是关于色彩现象的研究薄膜这与第二卷的大部分内容是一样的,因为它后来出现在了《纽约时报》上Opticks.这篇论文的目的是通过展示光是如何被分析成它的组成部分来解释固体的颜色反射还有折射.他对物体颜色的解释没有流传下来,但这篇论文首次证明了周期性光学现象的存在,意义重大。他在两层空气之间的薄膜中发现了同心圆镜头还有一块平板玻璃;这些同心圆之间的距离(牛顿环)取决于空气膜厚度的增加。1704年,牛顿将他的光学讲座的修订本与1675年的论文结合起来,并在他的论文中增加了少量的额外材料Opticks

牛顿1675年与论文一起寄出的第二篇文章引发了新的争议。题为“一个假设在解释光的性质时,它实际上是一个普遍的自然系统。胡克显然声称牛顿窃取了他的内容,牛顿再次大发雷霆。然而,这个问题很快就得到了控制,因为他们交换了一些过于礼貌的正式信件,无法掩盖两人之间完全缺乏热情的事实。

牛顿还与一群英国人就他的颜色理论进行了另一次交流耶稣会士Liège,这也许是最能说明问题的一次交流。虽然他们的反对很肤浅,但他们的争用他的实验是错误的,这使他勃然大怒。通信一直拖到1678年,牛顿最后一声愤怒的尖叫,显然伴随着彻底的精神崩溃,随后是沉默。第二年他母亲的去世使他彻底与世隔绝。六年来,他退出了知识商务往来,除非别人开始通信,他总是尽快中断通信。

的影响不透气的传统

在他被隔离的时间里,牛顿受到了很大的影响不透气的这是他从大学时代就熟悉的传统。牛顿,总是有点兴趣炼金术现在,他沉浸在其中,用手抄写论文在论文和整理让他们解释晦涩难懂的图像。在赫尔墨斯传统的影响下,他的自然观发生了决定性的变化。在此之前,牛顿一直是17世纪标准风格的机械哲学家,用物质粒子的运动来解释自然现象。因此,他认为光的物理现实是一股微小的微粒流,由于密度更大或更稀少的介质的存在而偏离了它的轨道。他觉得小纸片对一块用布擦过的玻璃的明显吸引力是由一种飘渺的从玻璃杯里流出的臭气把纸片带了回去。这种机械哲学否定了超距作用的可能性;就像静电一样,它通过无形的空灵机制来解释明显的吸引力。牛顿在1675年提出的"光的假设,是一个标准机械系统自然的。然而,有些现象,例如化学物质只能与某些其他物质发生反应,这使他感到困惑,他谈到了物质与其他物质“合群”或“不合群”的“秘密原理”。大约1679年,牛顿放弃了以及其不可见的机制,并开始归咎于令人困惑的现象-化学亲和力,代化学反应表面张力在液体,毛细作用比如物体的凝聚力,以及物质粒子之间的吸引和排斥。35年多以后,在第二版的英文版Opticks牛顿再次接受了以太,尽管以太通过假定粒子之间的斥力来体现远距离作用的概念。牛顿猜想的吸引点和排斥点是对神秘主义同情和理论的直接转换芥蒂狠赫尔墨斯哲学——机械哲学家从未停止抗议。然而,牛顿认为它们是对机械哲学的修正,使它服从于精确的数学处理。在他的构想中,吸引力被定量地定义,它们提供了一座桥梁,将17世纪科学的两个基本主题结合起来——机械传统,主要处理口头机械意象毕达哥拉斯传统,坚持现实的数学本质。牛顿的调和概念是他对科学的终极贡献。