Newton v s nghip khoa hc Isaac Newton l mt nh vt lý, nh thiờn hc, nh trit hc t nhiờn v nh toỏn hc v i ngi Anh Theo lch Julius, ụng sinh ngy 25 thỏng 12 nm 1642 v mt ngy 20 thỏng nm 1727; theo lch Gregory, ụng sinh ngy thỏng nm 1643 v mt ngy 31 thỏng nm 1727 Lun thuyt ca ụng v Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Cỏc Nguyờn lý Toỏn hc ca Trit lý v T nhiờn) xut bn nm 1687, ó mụ t v vt hp dn v nh lut Newton, c coi l nn tng ca c hc c in, ó thng tr cỏc quan nim v vt lý, khoa hc sut th k tip theo ụng cho rng s chuyn ng ca cỏc vt th trờn mt t v cỏc vt th bu tri b chi phi bi cỏc nh lut t nhiờn ging Trong c hc, Newton a nguyờn lý bo ton ng lng (bo ton quỏn tớnh) Trong quang hc, ụng khỏm phỏ s tỏn sc ỏnh sỏng, gii thớch vic ỏnh sỏng trng qua lng kớnh tr thnh nhiu mu Trong toỏn hc, Newton cựng vi Gottfried Leibniz phỏt trin phộp tớnh vi phõn v tớch phõn ễng cng a nh thc Newton tng quỏt Nm 2005, mt cuc thm dũ ý kin ca Hi Hong gia v nhõn vt cú nh hng ln nht lch s khoa hc, Newton l ngi c cho rng cú nhiu nh hng hnAlbert Einstein I.TIU S NEWTON Sinh ngy: 25/12/1642 ti Lincolnshire, Anh Sinh mt trang tri nh Anh Do b mt sm, m i ly chng khỏc nờn ụng khụng c sng cnh giu sang v cng khụng cú mụi trng giỏo dc tt ễng cha mt ln nhỡn thy mt cha, cha ụng, mt nụng dõn cng tờn l Isaac Newton, mt trc ụng sinh khụng lõu Sng khụng hnh phỳc vi b dng t nh, Newton bt u nhng nm hc ph thụng trm ut, xa nh v b giỏn on bi cỏc bin c gia ỡnh ễng ó da vo s c gng hc v s vt qua khú khn thi k trung hc v i hc t c trớ tu hn ngi v sc sỏng to phi phm Trang Newton v s nghip khoa hc Nm 12 tui, Isaac c vụ trng trung hc Grantham Newton l mt hc sinh l óng v hc c nm thỡ m gi v Woolstorpe lm nụng tri v trụng coi mnh t nh m m cho lỳc b tỏi giỏ Bi vỡ hc bao nhiờu ú cng ni nghip cha Nhng sau mt thi gian, m Isaac thy trai b cú nng khiu v c hc hn l coi súc gia sỳc nờn b ó quyt nh cho tip tc i hc lờn i hc Lỳc 17 tui, Isaac kt bn vi mt cụ bn cựng lp c, cụ Storey v hai ngi yờu nhau, ớnh hụn vi nh s ci sau Isaac hc xong Nm 18 tui, Isaac u vụ i hc Cambridge, ni ú ụng li sut 40 nm, u tiờn l sinh viờn, sau ú l giỏo s Ti i hc ụng b n tng mnh t Euclid, rng t ca ụng cng b nh hng bi trng phỏi ca Roger Bacon v Renộ Descartes Mc tiờu ban u ca Newton ti i hc Cambridge l tm bng lut s vi chng trỡnh nng v trit hc ca Aristotle, nhng ụng nhanh chúng b cun hỳt bi toỏn hc ca Descartes, thiờn hc ca Galileo v c quang hc ca Kepler ễng ó vit thi gian ny: "Plato l bn ca tụi, Aristotle l bn ca tụi, nhng s tht mi l ngi bn thõn thit nht ca tụi" Nm 23 tui, chng niờn Newton nhn bng Bachelor of Arts, tng ng vi c nhõn hin Ngay sau nhn bng tt nghip, nm 1665, ụng phi tr v nh nm vỡ trng úng ca bnh dch hch lan truyn Hai nm ny chng kin mt lot cỏc phỏt trin quan trng ca Newton vi phng phỏp tớnh vi phõn v tớch phõn hon ton mi, thng nht v n gin hoỏ nhiu phng phỏp tớnh khỏc thi by gi gii quyt nhng bi toỏn cú v khụng liờn quan trc tip n nh tỡm din tớch, tỡm tip tuyn, di ng cong v cc tr ca hm a phn kin thc toỏn hc cao cp nht thi by gi, Newton tip cn c l nh c thờm sỏch, c bit l t sau nm 1663, gm cỏc cun Elements ca Euclid, Clavis Mathematica ca William Oughtred, La Gộomộtrie ca Descartes, Geometria a Renato Des Cartes ca Frans van Schooten, Algebra ca Wallis v cỏc cụng trỡnh ca Franỗois Viốte Ti nng toỏn hc ca ụng nhanh chúng c hiu trng ca Cambridge nhn trng m ca tr li Mựa hố nm 1666 ti Woolsthorpe, Isaac Newton sa son trỡnh by mt thớ nghim s l ngun gc ca tt c nhng lý thuyt hin i v ỏnh sỏng v mu sc (m chỳng ta s cp phn quang hc) Nm 1669, Giỏo s Bassou - thy giỏo ca Newton cho rng ti nng v trỡnh hc ca Newton vt hn ngi mt bc vy ụng ó ch ng nhng chc v Giỏo s cho Newton, ngi mi trũn 26 tui ễng c nhn lm ging viờn ca trng nm 1670, sau hon thnh thc s, v bt u nghiờn cu v ging dy v quang hc Nm 29 tui, ụng c c c vo Royal Society nh phỏt minh kớnh telescope Newton c bu vo Hi Khoa hc Hong gia Anh nm 1672 Nm 1685, chớnh tr nc Anh thay i di s tr vỡ ca James II, v trng Cambridge phi tuõn th nhng iu lut phi lý nh buc phi cp bng cho giỏo ch khụng thụng qua thi c Newton kch lit phn i nhng can thip ny v sau James b William III ỏnh bi, Newton c bu vo Ngh vin Anh nh nhng u tranh chớnh tr ca ụng Trang Newton v s nghip khoa hc Nm 1693, sau nhiu nm lm thớ nghim hoỏ hc tht bi v sc kho suy sp nghiờm trng, Newton t b khoa hc, ri Cambridge v nhn chc chớnh quyn ti Luõn ụn Newton tớch cc tham gia hot ng chớnh tr v tr nờn giu cú nh bng lc nh nc Nm 1703 Newton c bu lm ch tch Hi Khoa hc Hong gia Anh v gi chc v ú sut phn cũn li ca cuc i ụng ễng c N hong phong bỏ tc nm 1705 ễng mt ngy 31thỏng nm 1727 ti Kensington, London, nc Anh vinh quang v nim tụn kớnh ca mi ngi Linh cu ca ụng c an tỏng n th ln dnh cho cỏc v anh hựng v cỏc danh nhõn ca nc Anh Trờn bc tng nim ca ụng, cú khc dũng ch: Ngi ó vt lờn tt c nhng thiờn ti II.CC GIAI THOI V NEWTON a a tr khộo tay Lỳc nh Newton l a tr ớt núi nhng ụng rt thớch th cụng ngh, thng xuyờn t thit k v lm cỏc chi tinh xo Mi ngi u rt thớch chỳng, c bit l diu ca ụng lm, nú va p va bao nhanh v bay cao Vo mt chiu n ụng buc mt chic ốn lng xinh xo vo chiu diu ca mỡnh v th lờn tri, trụng ging nh mt ngụi trờn tri Mi ngi thụn u chy xem cho rng xut hin chi Khi bit ú l diu ca Newton th thỡ mi ngi u tm tc khen Nhng th Newton lm u rt l v cng rt p ễng t tay lm chic chong chúng t u nh, ụng i xem chic chong chúng lp thụn bờn, v nh ụng mụ phng lm mt chic nh vy cho nú quay c c khụng cú giú, ụng t lng ca cỏnh qut mt chut, chut ng y l chong chúng quay liờn tc Hc xong tiu hc, Newton cũn lm chic "ng h nc" ễng dựng mt chic thựng ng nc nh, di ỏy cú mt l nh cú nỳt, thỏo nỳt nc s nh git xung Mt nc thựng dn dn h thp, chic phao thựng h thp theo Chic phao ng thi kộo theo chic kim ch di ng tý mt trờn mt chic mõm cú khc vch, mt vch khc ch mt n v thi gian phũng ca mỡnh Newton lp mt chic ng h nc, ụng cng lp cho hng xúm mt chic nh vy Thỳ v hn l Newton cũn lp cho b thụn mt chic "ng h mt tri" Lỳc hn mi tui Newton quan sỏt thy bui sỏng i hc búng ca mỡnh bờn trỏi, chiu tan hc v búng li nm sang phớa bờn My ngy lin u nh vy, ụng cm thy mt tri chuyn ng cú quy lut Nh vy chng phi cú th li dng quy lut ny lm mt chic "ng h mt tri" chớnh xỏc hn Th l ụng bt u lm thớ nghim, hng ngy ụng "ui theo" búng nng khp ni, ghi li thay i v trớ tng na gi, mt gi Cui cựng ụng cng lm xong chic ng h búng nng trũn Nú l mt dng c o thi gian da vo búng nng mt tri Xung quanh mõm trũn ca ng h mt tri ụng khp cỏc vch du u n, li dng s xờ dch ca búng nng mt ri cú th bit c chớnh xỏc thi gian Sau lm c ng h mt tri Newton t nú gia lng nú bỏo gi cho mi ngi Mi ngi thụn gi l "ng h Newton", nú cũn c s dng khỏ lõu sau ụng mt Mi ln nhỡn thy "ng h Newton" l mi ngi li nh n cu khộo tay thụng minh ca ngy y b Chỳ luụn ngh nhng trũ chi kỡ l ờm ó khuya tri ti mt m b cỏc trang tri cha i ng H thỡ tho bỏo cho mt tin ghờ s v lm lột nhỡn lờn bu tri "Qu tha ma bt, cỏi gỡ th ? Ma Trang Newton v s nghip khoa hc tri, thn la hay l chi ?" Cỏi vt trng nh , hỡnh thự quỏi d, ht mt th ỏnh sỏng nh mỏu y c chao o, lng ln , vỳt lờn, h xung, trụng tht khip m nh mun bỏo trc mt tai ng hay mt iu chng lnh trang tri Duy ch cú mt chỳ khụng b cun vo cnh s hói y Chỳ ng sõn nh mỡnh, di gc cõy tỏo, chc chc li git git si dõy cm tay lm cho cỏi vt quỏi ng cng hng nhy nhút, hm da Cui cựng, chc ó chỏn cỏi trũ gii trớ y chỳ lin t t cun dõy li Dõn lng sng s, dỏn mt nhỡn lờn bu tri H thy cỏi vt quỏi n cú ngi nh tit ve vy uụi, chao i chao li ri lao thng xung trang tri ca h, sa vo khu nh Newton Mi ngi xụ ti thỡ chng kin cnh Newton ang thu diu v v tt chic ốn lng bng giy búng kớnh buc lng lng uụi Cỏc ụng gi b c chộp ming, lc u, lm rm nguyn my cõu gỡ ú ri tn v H oỏn tng lai thng ri chng gỡ! Li mt ln khỏc, ngi ta thy xut hin cnh nh Newton mt ci xay giú nh xớu Gia lỳc y tri ang lng giú, vy m cỏnh qut ca ci xay huyn ú c quay tớt My ngi hng xúm li i qua ch a mt nhỡn lm lột vi mt cm giỏc rn rn, ri ro cng bc mau mh b ma ui: h ng rng thng tinh nghch y cú phộp ma ? Khi nhỡn quanh khụng thy ai, Newton mi lộn m cỏnh ca ci xay v lụi mt chỳ chut cho n Thỡ chy ci xay, chut ó ỏnh quay mt bỏnh xe, lm cỏc cỏnh qut chuyn ng Cu gi chỳ chut ny l anh th xay bt v thng kờu ca v tớnh hay n cp vt ca anh ta, ó chộn sch c lỳa mỡ vo xay ci Cú ng xu no, Newton b ht mua bỳa, kỡm, ca, c v nhng thit b khỏc cn dựng vic ch to mụ hỡnh Cú ln, n nh dc s Clỏc, cu xin c chic hp xinh xn V nh, cu ó cm ci n quờn n quờn nh ch to mt ng h nc, chiu cao khong trờn mt một, cú kim ch gi chuyn ng c trờn mt mt cú nhiu hỡnh v sỏng no Newton cng thờm nc vo ng h v tt c mỏy múc c t phũng ng ca Newton, gỏc thng, sỏt mỏi nh Newton cũn sỏng ch chic xe phn lc chy bng hi nc, ng h mt tri, Vn tớnh trm lng õm thm, lỳc no cng m chiờu suy ngh, Newton ớt thớch chi ựa ụng bn lm bố Giõy phỳt hnh phỳc nht ca cu l c n mỡnh mt gúc c sỏch hoc th hn m mng theo mt ý ngh xa xụi Cú thỡ gi ri cu li n phũng thớ nghim ca dc s Clỏc hoc mờ mi sỏng ch nhng chi khỏc l Chớnh nh vy, Newton ó rốn luyn c cho mỡnh nhng thúi quen thc nghiờm rt b ớch cho cụng tỏc nghiờn cu khoa hc sau ny Tht chng ng, nhng trũ chi thi th u y li l bc chun b cho cu non, m yu, m cụi cha t trc lỳc lt lũng tr thnh "nh bỏc hc v i cỏc nh bỏc hc v i" - ngi m sau cht, trờn bc tng tong nim ụng, ngi ta khc cõu th ca Luyerex: "Ngi ó vt lờn tt c nhng thiờn ti" c "Lỳc no cng ngh ti nú" T thi c i ngi ta quan nim cú th gii trờn tri v th gii di t Arixtot qu quyt rng, hai th gii y mõu thun nhau, rng khụng mt vt no di t li tr thnh vt th trờn tri Khỏi quỏt nhng kt qu nghiờn cu ca Copernic, Kepler, Galilee v ca riờng mỡnh, Newton ó tỡm nh lut vt hp dn, linh hn ca hc thuyt Newton v v tr Trang Newton v s nghip khoa hc Theo nh lut ny thỡ cỏc hnh tinh u b mt Tri hỳt v Mt tri cng b cỏc hnh tinh hỳt Trỏi ỏt hỳt Mt Trng cng nh nú hỳt bt kỡ vt no trờn mt t Da vo nh lut vt hp dn, cỏc nh thiờn ó nghiờn cu c chớnh xỏc chuyn ng ca cỏc thiờn th v tớnh trc rt ỳng cỏc kỡ nht thc v nguyt thc ỏnh giỏ cng hin v i ny ca Newton, nh toỏn hc ni ting ngi Phỏp Lagrange vit: "ễng l ngi hnh phỳc nht, ch mt ln m ó xỏc lp c c mt h thng th gii" Ngc nhiờn trc nng lc sỏng to phi thng ny, cú ln bn bố ó hi Newton v quyt thnh cụng ễng tr li khụng d: :"Lỳc no cng ngh n nú" Ngng mt lỏt, ụng li gii thớch thờm: "Lỳc no tụi cng chỳ ý ti i tng nghiờn cu v tụi kiờn trỡ cho ti mi vic dn dn hin rừ v tr nờn hon ton sỏng t" Da vo nhng li núi y ca Newton, nh sinh hc v i Phỏp Quyviờ ó nh ngha "Thiờn ti l s chỳ ý mit mi" Chớnh cng s chỳ ý trung cao , vụ cựng bn vng, rt khú di chuyn v hng vo ni tõm m nhiu lỳc Newton "quờn ht s i", chng cũn ý gỡ n nhng cỏi xung quanh V õy cng l cn nguyờn ca nhng giai thoi v tớnh óng trớ ngõy ngụ n nc ci ca ụng Ngi ta k rng , cú ln Newton mi khỏch, ba n ó c dn ra, mt ý ngh cht lúe lờn u, ụng vi chy vo phũng lm vic v c th mi mit lm vic phũng Bit tớnh, khụng mun lm t lung suy t ca bn, ụng khỏch n cm mt mỡnh ri lng lng v Mói sau, bng ó mốm, Newton mi phũng lm vic bc Ngi vo bn, nhỡn thy cỏc mún n ó n d, nh sc tnh, v bn v ng dy gt gự: " , tộ mỡnh n ri, na thỡ lm !" V, ụng li quay li phũng lm vic, tip tc mit mi cho ti khuya Cú nhng lỳc phi i õy ú, ỏng l phi dt nga leo lờn qu i phớa trc nh, nhng vỡ qu mi mờ theo ui ý ngh ca mỡnh, Newton c th dt nga ngc v phớa sau nh n nm dm Nhiu dt nga i, nga ó tut dõy cng phi thng v nh t bao gi, cũn Newton c nm chc dõy cng v tip tc i khụng h hay bit nga quớ ca mỡnh bin mt õu ri ! III CễNG TRèNH KHOA HC CA NEWTON : A C HC : Chuyn ng ca mỏy bay trờn bu tri qua lp khụng khớ cng c gii thớch v mụ t nh vo mt c s vt lý c i cỏch õy hn 300 nm trc ca nh bỏc hc Issac Newton ễng bt tay nghiờn cu v c hc t l sinh viờn, ó xõy dng c nhng khỏi nim lng v lc, ó nóy sinh ý ngh rng trng lc v lc hp dn cú cựng mt bn cht, ó t nh lut Kepler rỳt biu thc ca lc hp dn Qua quỏ trỡnh nghiờn cu, ngy 05 thỏng nm 1687 ụng cho xut bn quyn sỏch Philosophiổ Naturalis Principia Mathematica ("Nhng nguyờn lớ toỏn hc ca trit hc t nhiờn") Ton b cun sỏch c vit bng ting La tinh, phng tin giao tip thụng thng ca gii khoa hc thi by gi Cun sỏch gm ba tp: mt núi v chuyn ng ca cỏc vt mụi trng khụng cú sc cn, hai núi v chuyn ng mụi trng cú sc cn, ba núi ti vic ỏp dng cỏc kt qu ca hai trờn vo vic Trang Newton v s nghip khoa hc gii thớch H Mt Tri Vỡ vy vic túm lc tỏc phm ca Newton bng nhng li l l mt iu khú khn nhng cỏch trỡnh by ca Newton v cỏc nguyờn lớ ca ng lc hc mt ó tr thnh nn múng cho nhng sỏch giỏo khoa v ny cho ti tn ngy Vi ba nh lut chuyn ng v nh lut vt hp dn ni ting, Newton ó xõy dng mụn c hc m ngy quen gi l "C hc c in" ễng bt du cụng trỡnh ca mỡnh t vic xõy dng cỏc khỏi nim c bn ca c hc: Nhng khỏi nim c bn: a Lng v cht: Lng v cht l s o vt cht, nú t l vi mt v th tớch ca vt Sau ny Newton gi l lng Newton cho rng v tr chuyn ng khụng gian trng rng ú cú cha vt cht, cỏc vt c cu to t cỏc ht rt nh khụng th phõn chia c na gi l ngyờn t Th tớch c vt cng ln, mt phõn b cỏc nguyờn t cng dy c thỡ lng nguyờn t cng ln, tc l lng vt cht phi c xỏc nh bng th tớch nhõn vi mt nguyờn t Theo Descartes thỡ v tr cha y vt cht, khụng cú chõn khụng v tr, vỡ vy th tớch ca vt xỏc nh xỏc nh lng ca vt Nh vy Newton ó xõy dng khỏi nim lng cht ch v c th hn Descartes rt nhiu Newton a phng phỏp xỏc nh lng l thụng qua thc nghim ó rỳt cú th dựng cõn xỏc nh lng ca mt vt M sau ny tỡm nh lut II ụng khng nh bt c vt no cng cú quỏn tớnh v quỏn tớnh t l vi lng ri t ú ụng ó a nh ngha tng quỏt v lng Vỡ th m ngy ta hiu lng mt cỏch tng quỏt nh sau: Khi lng l i lng c trng cho mc quỏn tớnh ca vt b ng lng: ng lng l s o chuyn ng, nú t l vi lng v tc Descartes xõy dng nh ngha ng lng l i luongj vụ hng p mv Newton ó xõy dng khỏi nim ng lng l mt khỏi nim vect v ụng ó phỏt biu qui tc hỡnh bỡnh hnh tc p m v c Lc: Lc l tỏc dng thc hin lờn mt vt thay i trng thỏi ng yờn hay chuyn ng thng u ca nú Tỏc dng ny cú th thc hin trc tip bng va chm hoc thc hin t xa bi mt tõm lc no ú Lc tỏc ng vo mt vt th cú th lm nú xoay hoc bin dng, hoc thay i v ng sut, v thm thay i v th tớch Mi chuyn ng cú tc V(t) thỡ lc c xỏc nh Lc lm cho vt di chuyn t l thun vi lng ca vt v gia tc di chuyn ca vt F=ma Trong ú: F - lc, o bng newton (N) = kg m/s m - lng ca vt, kg a - gia tc, m/s, tớnh theo cụng thc: Trang Newton v s nghip khoa hc Vi : v - tc, o bng n v một/giõy (m/s) t - thi gian, o bng n v giõy (s) Nu cú mt lc lm cho vt di chuyn vi gia tc a, lc tỏc ng trờn vt l lc tng ca lc tỏc ng theo chiu ngang v lc tỏc ng theo chiu dc F = F cos + F sin F cos - lc tỏc ng trờn vt lm cho vt di chuyn theo chiu ngang F sin - lc tỏc ng trờn vt lm cho vt di chuyn theo chiu dc Theo Newton thỡ tỏc dng ny gia cỏc vt cú th va chm trc tip hoc l tng tỏc xa thụng qua tõm lc.Trỏi ngc vi quan nim ca Descartes l cỏc vt ch cú tng tỏc gn d Khụng thi gian: Khi ó xõy dng c cỏc khỏi nim c bn ca c hc, Newton cn n h qui chiu mụt t cỏc chuyn ng c hc, ụng ó a cỏc khỏi nim v khụng gian v thi gian c hiu nh nhng h qui chiu + Thi gian tuyt i: L s lõu di, l cỏi trng rng cha cỏc bin c Thi gian tuyt i khụng phi l vt cht, khụng chu nh hng ca vt cht v cng khụng tỏc ng lờn vt cht Nú cú mt chiu, vụ hn, ng nht v trụi u n t quỏ kh n tng lai + Khụng gian tuyt i: L cỏi trng rng cha mi vt, nú khụng phi l vt cht, khụng tỏc ng lờn vt cht v cng khụng chu tỏc ng ca vt cht Khụng gian tuyt i cú chiu, liờn tc, vụ hn, ng nht, ng hng v khụng chuyn ng + Thi gian tng i: L s lõu di c th m ta cú th cm nhn c nh mt quỏ trỡnh no ú + Khụng gian tng i: L khụng gian c th cỏc vt cht c th chim ch T ú ụng xõy dng nh ngha chuyn ng tuyt i v chuyn ng tng i ca mi vt Nhng quan nim v khụng thi gian tuyt i ca Newton la nhng quan nim siờu hỡnh, ụng cho rng cú th phỏt hin chuyn ng tuyt i bng nhng phng phỏp vt lý thớch hp Lý thuyt ca ụng cho rng thi gian l luụn luụn ging cho bt k ngi quan sỏt bt k khung tham chiu Trong vi trm nm t 1687 n 1905 mi ngi trờn khp th gii u cho lý thuyt ca ụng l ỳng.Tuy nhiờn sau ny, mi c gng ca cỏc nh khoa hc tỡm chuyn ng tuyt i u tht bi,dn n cuc khng hong vt lý hc vo cui th k XIX Cỏc nh lut c bn: Sau nm mit mi nghiờn cu Newton ó tỡm nhng nh lut tng quỏt ca c hc, ú l nh lut ni ting Trong nguyờn bn, Newton ó phỏt biu cỏc nh lut ú nh sau: + inh lut 1: Bt kỡ vt no cng gi nguyờn trng thỏi ng yờn hay chuyn ng thng u chng no nú cũn cha b cỏc lc tỏc dng bt buc phi thay i trang thỏi ú Trang Newton v s nghip khoa hc + nh lut 2: S bin i mg lng t l vi lc tỏc dng v xy theo chiu ca ng thng m lc tỏc dng + nh lut 3: Tỏc dng bao gi cng kốm theo phn tỏc dng bng nú v ngc chiu vi nú, núi cỏch khỏc, tng tỏc gia hai vt vi thỡ bng v ngc chiu T nh lut ny Newton ó tỡm li c cỏc nh lut Kepler V sau nh lut ca ụng ó c ph bin rng khp trờn th gii cú dng ging hoc gn ging nh nguyờn bn Ni dung cỏc nh lut: nh lut 1: nh lut ca Newton bt ngun t mt phỏt biu trc ú ca Galileo Galilei v cũn c gi l nh lut quỏn tớnh nh lut quỏn tớnh nờu lờn mt c tớnh quan trng ca mt vt chuyn ng, ú l khuynh hng gi nguyờn trng thỏi chuyn ng (quỏn tớnh) Trng thỏi chuyn ng õy c c trng bi tc (hay tng quỏt l ng lng) ca chuyn ng Nu khụng chu tỏc dng bi mt tng lc khỏc khụng thỡ mt vt ang ng yờn s ng yờn mói mói, v mt vt ang chuyn ng s chuyn ng thng u mói mói nh lut ch rng lc khụng phi l nguyờn nhõn c bn gõy chuyn ng ca cỏc vt, m ỳng hn l nguyờn nhõn gõy s thay i trng thỏi chuyn ng (thay i tc/ng lng ca vt) Nu khụng xột ti cỏc lc quỏn tớnh, nh lut ca Newton ch nghim ỳng cỏc h quy chiu quỏn tớnh, tc l h quy chiu cú tc khụng i Nu ỏp dng nh lut ny i vi cỏc h quy chiu phi quỏn tớnh, chỳng ta phi thờm vo lc quỏn tớnh Khi ú, tng lc bng lc c bn cng lc quỏn tớnh Trong thc t, khụng cú h quy chiu no l h quy chiu quỏn tớnh hon ton Tuy nhiờn, nhiu trng hp c th, mt h quy chiu cú th coi gn ỳng l h quy chiu quỏn tớnh Vớ d, xột chuyn ng ca cỏc vt trờn b mt Trỏi t, ngi ta thng xem h quy chiu gn vi mt t nh mt h quy chiu quỏn tớnh Lch s hỡnh thnh ca nh lut Newton: nh lut Newton ó k tha v phỏt trin nh lut ca Galileo Quan im Galileo khỏc vi quan im ca Aristotle Aristotle cho rng mi vt u cú v trớ t nhiờn v tr, vt nng ri nhanh hn vt nh, cc ỏ thuc v mt t nờn d nhiờn s ri xung t, cỏc i tng thuc v ỏnh sỏng, bu tri, vỡ nh la, khúi thỡ d nhiờn l bay lờn tri; mt vt chuyn ng cn cú lc trỡ chuyn ng Galileo li cú quan im trỏi ngc li, ụng cho rng cỏc vt nng nh ri nh nu loi b qua nhng yu t cn tr nh sc cn; mt vt mun chuyn ng cn cú lc phỏt ng v khụng cũn lc tỏc ng thỡ vt s gi nguyờn trng thỏi chuyn ng Qua nhng nghiờn cu t cỏc quan nim ca cỏc nh trit hc i trc ó giỳp cho Newton cú cỏi nhỡn sõu sc hn v lng quỏn tớnh, mt vt khụng chu lc phỏt ng thỡ vt ng yờn s ng yờn mói mói, vt chuyn ng thng u s chuyn ng thng u mói mói Chuyn ng quỏn tớnh cng c cp rt nhiu cỏc th k trc Chng hn chuyn ng quỏn tớnh c mụ t th k thỳ TCN bi nh trit hc Trung Quc Mo Tzu, th k 11 nh trit hc hi giỏo Alhazen v Avicenna, trit hc th k 17 Trang Newton v s nghip khoa hc Dercastes cng xõy dng nh lut nhng khụng cú mt thớ nghim no chng minh xỏc nhn nú nh lut 2: S bin thiờn ng lng t l vi lc gõy chuyn ng v cựng phng vi lc tỏc dng l tng ngoi lc tỏc dng lờn vt (trong SI, lc o bng n v N) l ng lng ca vt (trong SI, ng lng o bng n v kg m/s2) t l thi gian (trong SI, thi gian o bng n v s) Phng trỡnh toỏn hc trờn a mt nh ngha c th v chớnh xỏc cho khỏi nim lc Lc, vt lý, c nh ngha l s thay i ca ng lng mt n v thi gian Nh vy, tng ngoi lc tỏc dng lờn mt vt ti mt thi im nht nh (lc tc thi) c biu th bi tc thay i ng lng ca vt ti thi im ú ng lung ca vt bin i cng nhanh ngoi lc tỏc dng lờn vt cng ln v ngc li Ngoi vic a nh ngha cho lc, nh lut Newton cũn l nn tng ca nh lut bo ton ng lng v nh lut bo ton c nng Hai nh lut ny cú ý ngha quan trng vic n gin húa nghiờn cu v chuyn ng v tng tỏc gia cỏc vt nh lut Newton cũn cú phỏt biu sau: F ma Trong ú a: l gia tc chuyn ng (m/s2) Nu cú nhiu lc tỏc dng lờn vt thỡ tng hp lc tỏc dng lờn vt l: F F1 F2 Fn nh lut ny phự hp vi nh lut th ca Newton vỡ: Khi tng hp lc tỏc dng lờn vt cõn bng, hoc vt khụng chu tỏc dng ca lc thỡ: F=0 => a = => Vt ng yờn s ng yờn mói, vt chuyn ng thng u tip tc chuyn ng thng u ng thi nh lut ny cũn ch cho ta thy rng: lc tỏc dng lờn vt ch l lc phỏt ng, ta ngng tỏc dng lờn vt thỡ lc cng khụng cũn cú hiu lc Vỡ lc l bin thiờn ng lng theo thi gian nh lut 3: nh lut Newton ch rng lc khụng xut hin riờng l m xut hin theo tng cp ng lc-phn lc Núi cỏch khỏc, lc ch xut hin cú s tng tỏc qua li gia hai hay nhiu vt vi Cp lc ny, nh lut núi rừ thờm, l cp lc trc i Chỳng cú cựng ln nhng ngc chiu Trong tng tỏc gia hai vt A v B Nu A tỏc dng mt lc lờn B, thỡ B cng gõy mt lc lờn A v Hn na, tng tỏc, A lm thay i ng lng ca B bao nhiờu thỡ ng lng ca A cng b thay i by nhiờu theo chiu ngc li Tm quan trng v phm vi ng dng ca ba nh lut Newton Bng phng phỏp thc nghim, ngi ta ó chng minh rng nh lut Newton hon ton ỳng th gii v mụ, tc nh hn nhiu so tc ỏnh sỏng Cỏc nh lut Newton v chuyn ng, nh lut vt hp dn cựng cỏc cụng c toỏn hc, ụng ó cung cp h thng kin thc giỳp gii thớch d dng cỏc hin tng vt lý Trang Newton v s nghip khoa hc Cỏc nh lut Newton hon ton ỳng iu kin th gii v mụ hng ngy Tuy nhiờn, nh lut Newton (kt hp vi nh lut vt hp dn v in ng lc c in ) khụng thớch hp s dng gii thớch trng hp nht nh, nht l th gii vi mụ, tc rt ln gn bng tc ỏnh sỏng (trong thuyt tng i rng , cỏc yu t Lorentz), hoc lc hp dn rt mnh Vỡ vy, cỏc nh lut khụng th gii thớch cỏc hin tng nh hin tng dn in mt cht bỏn dn , tớnh cht quang hc, nhng hc ch h thng GPS v tớnh siờu dn Gii thớch v nhng hin tng phc hn ũi hi lý thuyt vt lý, bao gm c thuyt tng i v lý thuyt trng lng t Trong c hc lng t khỏi nim nh lc, ng lc, v v trớ c nh ngha l cỏc trng thỏi lng t , tc ú rt thp so vi tc ca ỏnh sỏng, cỏc nh lut Newton ch chớnh xỏc ta khai thỏc khớa cnh c in tc tng ng vi tc ca ỏnh sỏng, nh lut th hai gi mu ban u F = dp/dt, m núi rng lc l o hm ca ng lng i vi thi gian nh lut vt hp dn : a Nhng ý tng ban u v lc hp dn: a.1/ Aritotes : Vo th k 4TCN trit gia Aritotes cho rng mi vt c to thnh t yu t: t, Khớ, La, Nc Nhng vt th ging thiờn nhiờn hỳt ln v vỡ th nhng vt th cha nhiu t hn b Trỏi t hỳt Trỏi li, la khỏc vi t nờn hng lờn cao t Aritotes cng phỏt trin mt v tr lun, ngha l mt lý thuyt mụ t v tr, ly Trỏi y lm trung tõm, Mt Trng, cỏc hnh tinh v cỏc ngụi di chuyn chung quanh Trỏi t trờn bu tri Tuy nhiờn, cỏc trit gia Hy Lp khụng gi thuyt mt s kt ni gia lc y cỏc hnh tinh di chuyn vi lc lm cho cỏc vt th ri v phớa Trỏi t a.2/ Galileo : Vo th k 17, nh vt lý thiờn ngi í Galileo khỏm phỏ rng tt c mi vt th ri vo Trỏi t vi cựng mt gia tc, khụng l thuc vo lng, kớch thc hoc hỡnh dng ca chỳng trng lc l lc nht tỏc dng lờn chỳng Lý thuyt v v tr ca ụng da trờn ý tng nh thiờn hc Ba Lan Nicolaus Copernicus Copernicus cho rng Mt Tri l trung tõm, cỏc hnh tinh di chuyn theo nhng ng trũn quanh Mt Tri Tuy nhiờn Galileo tin rng cỏc hnh tinh di chuyn nhng ng trũn vỡ chuyn ng ny l ng t nhiờn ca mt vt th khụng b lc no tỏc ng n Nh cỏc trit gia Hy Lp, ụng khụng nhn mi liờn h gia lc lm cho cỏc hnh tinh chuyn ng vi lc hp dn trờn Trỏi t Vo cui th k 16 u th k 17, mụ hỡnh Thỏi Dng ca v tr c cng c nh s quan sỏt ca nh thiờn hc an Mch, Tycho Brahe v nh thiờn hc ngi c, Johannes kepler Nhng quan sỏt ny c thc hin bng kớnh vin vng, chớnh xỏc xỏc nh rng cỏc hnh tinh khụng di chuyn theo ng trũn nh Copernic ó nờu a.3/ Kepler : Kepler tỡm nh lut chuyn ng ca cỏc hnh tinh, song cng khụng gii thớch c nguyờn nhõn no dó buc cỏc hnh tinh chuyn ng nh vy nh lut 1: Mi hnh tinh u quay quanh Mt Tri theo nhng qu o ellipse m Mt Tri nm mt hai tiờu im Trang 10 Newton v s nghip khoa hc Edmộ Mariotte lp li thớ nghim khỳc x ca Newton vo nm 1681 ó a cỏc nh khoa hc trờn lc a chõu u phn i ụng c mt th h S xut bn ca cun Opticks, ch yu vit nm 1692, b Newton hoón li cho n nhng ngi ch trớch qua i Cun sỏch cha hon chnh: cỏc mu sc nhiu x ó lm tiờu tan hi vng ca Newton Tuy nhiờn, Opticks ó t khng nh nú, t khong nm 1715, l mt mụ hỡnh an xen lớ thuyt vi thc ỏnh Newton: nghim nhlng l ht sỏng Newton quan nim ỏnh sỏng cú tớnh cht ht nh sỏng c coi nh nhng dũng ht c bit nh c phỏt t cỏc vt phỏt sỏng v bay theo ng thng mụi trng ng cht ễng bỏc b gi thuyt súng ỏnh sỏng vỡ nu ỏnh sỏng cú bn cht súng, nh õm thanh, thỡ nhng iu kin nh nhau, chỳng ta s phi nhỡn thy ỏnh sỏng ging nh nghe thy õm * T c s ú, ụng gii thớch cỏc hin tng nh sau: Nguyờn nhõn to mu sc: kớch thc ca cỏc ht Cỏc ht nh nht to cm giỏc tớm, cỏc ht ln hn gõy cm giỏc v mu chm, v c tip tc nh vy ht mu s l ln nht Bi vỡ tn ti by mu c bn, nờn cỏc ht phi cú by loi kớch thc khỏc Nh vy s tng giỏc ca chỳng ta v cỏc mu l biu th ch quan ca mt hin thc khỏch quan c quy nh bi kớch thc ca cỏc ht Gii thớch cỏc nh lut phn x, khỳc x v nhiu x, Newton ó a vo cỏc lc hỳt v y gia cỏc ht ỏnh sỏng, nhng ht m nu t chỳng s truyn theo ng thng Hin tng phn x: s phn x ca cỏc qu cu n hi chựm sỏng va chm v cỏc ht b ny lờn t nhng im khỏc nhau, nờn trt t ca chỳng chựm sỏng b o ngc li to mt hỡnh o ngc (hỡnh v) Nu b mt quỏ g gh thỡ cỏc ht b ny lờn nhiu gúc khỏc nhau, kt qu l lm tỏn x ỏnh sỏng Hin tng khỳc x: tỏc dng ca mt phõn gii lờn ht ỏnh sỏng lm cho ht ú thay i hng truyn v b góy khỳc mt phõn cỏch gia hai mụi trng Vỡ ỏnh sỏng i vo mụi trng m c hn s b cỏc phõn t mụi trng ú hỳt v tc s tng lờn dn n tc ỏnh sỏng mụi trng nc hay thy tinh li ln hn tc ỏnh sỏng mụi trng khớ Trang 17 Newton v s nghip khoa hc Tỏn sc ỏnh sỏng qua lng kớnh: ụng a gi thuyt cho rng trờn b mt ca mt vt sut (nh lng kớnh, chng hn) tn ti mt vựng rt mng ú cú mt lc tỏc dng kộo cỏc tia sỏng vo bờn nú Vỡ vy, cỏc ht mu tớm, chỳng nh hn, s b hỳt bi mt mụi trng c hn khụng khớ (nh thy tinh, chng hn) mnh hn so vi cỏc ht ln hn cú mu , tc cỏc ht mu tớm b lch ng i ban u ca nú nhiu hn cỏc ht mu Nh vy, Newton ó gii thớch c ti cỏc chựm n sc khỏc li b lch hng khỏc bi cựng mt mụi trng, v ti mt chựm n sc b lch hng khỏc cỏc mụi trng sut khỏc Hin tng nhiu x: ụng gii thớch l cú mt lc y cú tỏc dng y cỏc ht ỏnh sỏng vo búng ti hỡnh hc ca mt vt Tuy thuyt ht ca Newton ó c s chp nhn rng rói, nhng mt thớ nghim c bit, cng chớnh ụng thc hin ó khin chỳng ta phi suy ngh Khi Newton t mt thu kớnh phng li lờn trờn mt tm thy tinh (vi mt phng nga lờn trờn) v chiu sỏng tt c bng ỏnh sỏng n sc, ụng ó phỏt hin mt hin tng quang hc mi rt l Nhiu vũng trũn ng tõm (ngy c gi l cỏc võn trũn Newton) xut hin, an xen gia võn en v võn mu Hon ton t nhiờn, Newton gii thớch cỏc võn en l vựng ú ỏnh sỏng b thu kớnh phn x, v cỏc võn mu l cỏc vựng ú ỏnh sỏng c truyn qua Nhng lm th no cú th gii thớch c mt ht ỏnh sỏng, n b mt ca thu kớnh, lỳc thỡ phn x lỳc thỡ c truyn qua? V ú ụng li t mt gi thuyt mi, ụng cho rng mi ht ỏnh sỏng cú mt tớnh cht gi l accốs Ht cú accốs truyn qua thỡ d dng truyn qua cũn ht cú accốs phn x thỡ d phn x Rừ rng, gi thuyt ny ca Newton a li lm ny sinh thờm cn pha cú thờm mt lớ thuyt mi na gii thớch cỏi tớnh cht gi l accốs ny Nh vy thỡ lớ thuyt S ht hi ca sinh Newton ca cú hon lý ton thuyt hp súng lớ hay khụng? ỏnh sỏng: * Sau quyn Optiks ca Newton c xut bn nm 1704, sut th k XVIII ó din cuc tranh lun v bn cht ca ỏnh sỏng vi hai quan im trỏi ngc nhau: quan Trang 18 Newton v s nghip khoa hc im cho rng bn cht ỏnh sỏng l súng v quan im cho rng bn cht ỏnh sỏng l ht Sut th k ny, lý thuyt ht ỏnh sỏng ca Newton ó ln ỏt tuyt i lý thuyt súng ỏnh sỏng m Huygens xut Lý thuyt súng ỏnh sỏng hu nh khụng c cp ti bi uy tớn quỏ ln ca Newton v nhng hn ch ca lý thuyt súng ỏnh sỏng m Huygens a khụng gii thớch c hin tng giao thoa v nhiu x ỏnh sỏng Do ú lý thuyt ht ó c tuyt i a s cỏc nh vt lý th k ny chp nhn Tuy nhiờn, cú mt (v nht) ting núi chng li quan im ht ca Newton th k XVIII, mt iu bt ng vỡ ting núi ny khụng phi mt nh vt lý theo quan im súng ct lờn m l ca mt nh toỏn hc ngi Thy S, Leonhard Euler Cỏc tỏc phm Newton cho xut bn mt bn in ca cun Geographia generalis ca nh a lớ ngi c Varenius vo nm 1672 Nhng lỏ th riờng t ca ụng v quang hc xut hin bn in t nm 1672 n 1676 Sau ú, ụng chng cụng b gỡ cho n quyn Principia (xut bn bng ting Latin nm 1687; in li nm 1713 v 1726; v dch sang ting Anh nm 1729) Sau ú l quyn Opticks nm 1704; mt bn in chnh lớ bng ting Latin i nm 1706 Nhng tỏc phm xut bn sau qua i l The Chronology of Ancient Kingdoms Amended (1728), The System of the World (1728), bn tho u tiờn quyn Principia, v Observations upon the Prophecies of Daniel and the Apocalypse of St John (1733) Kớnh thiờn Newton: Kớnh thiờn phn x Dng nh kớnh khỳc x (dioptrics) ó vng phi mt tr ngi rt khú vt qua thuc v bn cht ca thu kớnh : phúng i cng cao cng nh b vin mu khụng rừ nột Ngi ta cho rng cht lng b mt thu kớnh khụng tt ó gõy nờn hin tng ny v c sc hon thin phng phỏp gia cụng b mt thu kớnh nhng khụng th gii Trang 19 Newton v s nghip khoa hc quyt c Nm 1666, Isaac Newton (1642-1727), ú mi 24 tui v cng ch quan tõm nghiờn cu quang hc cú nm, ó chng minh ỏnh sỏng trng l hp ca cỏc ỏnh sỏng mu khỏc nhau: ỏnh sỏng trng i qua lng kớnh s b tỏch thnh cỏc mu nh cu vng Cỏc vch mu ny gi l quang ph ễng lý gii hin tng ny l chit sut ca thy tinh i vi tng mu l khỏc nh sỏng trng i qua lng kớnh b tỏch thnh mu cu vng Thu kớnh hi t cng cú tỏc dng nh mt lng kớnh : tỏch ỏnh sỏng thnh cỏc mu v mi mu li hi t ti mt im khỏc trờn quang trc, ỏnh sỏng xanh ớt b lch nht s hi t xa hn ỏnh sỏng Thu kớnh cú ng kớnh, cong cng ln, sc sai cng cng tng cao nh ca mt sỏng phúng i cao s l mt m trũn xanh ngoi vin (im 1) hoc ngc li (im 3)! Hin tng ny gi l sc sai Trang 20 Newton v s nghip khoa hc ễng kt lun sc sai l bn cht ca khỳc x v ch cú th gii quyt sc sai bng cỏch dựng vt kớnh l gng cu phn x thay cho thu kớnh hi t Kt lun ny ch ỳng na phn, na sau l sai, Sir I.Newton v i cng cú lỳc sai ! cõu tr li ph nh n t chớnh nc Anh vi s xut hin ca thu kớnh tiờu sc cú kh nng trit b (mt phn) sc sai Nhng ú l chuyn 60 nm sau, ta s cp sau Vi hin tng phn x thỡ li khỏc, rừ rng l tia sỏng trng dự cú phn x bao nhiờu ln nú khụng thay i : Mi tia sỏng mu khỏc u phn x nh nh mt vt qua gng khụng b sc sai Mt phiờn bn kớnh phn x Newton trng by ti vin bo tng Kớnh Newton Lý thuyt v phn x trờn gng lừm ó c bit t thi Archimedes : ch cú gng parabolloit mi hi t chựm tia sỏng song song v mt im Nhng Newton ch to gng cu vỡ ụng cho l cu sai khụng quan trng lm vi gng nh, v ch to gng cu d hn gng parabol nhiu Newton ó chn ng bch (speculum-hp kim ng thic) ỳc v mi thnh gng vỡ ng bch khỏ trng v d mi búng Nm 1668, sau nhiu ln th nghim ụng ó ch to thnh cụng chic kớnh phn x nh v ó dựng nú quan sỏt cỏc v tinh Mc v pha Trang 21 Newton v s nghip khoa hc ca Kim Nguyờn lý hot ng ca nú khỏ n gin : nh sỏng t mt xa s phn x trờn gng cu AB v hi t v tiờu im ca gng Gng CD t nghiờng 45 o trờn quang trc gng s hng chựm tia hi t ngoi ng kớnh, qua th kớnh E n mt ngi quan sỏt Kiu kớnh ny, v sau c gi l kớnh Newton Sau thnh cụng ny, ụng ó lm mt chic kớnh th cú phúng i 38 ln tng cho Hi Hong gia Luõn ụn nm 1672 Kớnh cú gng ng kớnh 37mm tiờu c 160mm Nhng ý tng v dựng gng cu lm vt kớnh ó c Niccolo Zucchi (1586-1670), nh thiờn ngi í, thc hin trc Newton i n 26 nm! Nm 1616, N.Zucchi ó thit k v ch th mt kớnh thiờn phn x Vi kớnh ny, ụng ó khỏm phỏ vũng mõy trờn Mc (1630) v chm bng Ho (1640) Cỏc phỏt hin ny c cụng b nm 1652, cú th ó gi ý cho Newton v J.Gregory phỏt trin loi kớnh thiờn ca mỡnh Khụng cú nhiu thụng tin v chic kớnh ca Zucchi, nhng nu ó nhn dng c chm bng Ho, kớnh ca ụng ớt nht cng tng ng vi kớnh phn x ph thụng ng kớnh 76mm hin Nhng khụng hiu kớnh Newton li c xem l "practical" hn kớnh ca Zucchi ? Xa hn na, trc Newton c th k, Leonard Digges (1520 1559) ó c ghi nhn l ó ch to v x dng mt loi kớnh phn x no ú Tic l Digges v Zucchi ó khụng ghi li cỏc thụng tin mụ t chi tit hay bn v v kớnh ca mỡnh Vy m, cú l tờn tui quỏ ln ca Newton, vi nhiu ngi, kớnh phn x c xem l phỏt minh ca Newton, cng nh tờn kớnh khỳc x c gn lin vi Galile vy õy chỳng ta cú th ghi nhn I.Newton l ngi u tiờn thit k v ch to kớnh phn x vi mc ớch rừ l loi b sc sai V mc tiờu ó hon thnh, ụng nhanh chúng chuyn sang cỏc mc tiờu khỏc Cú l chớnh iu ny ó lm nờn Newton v i B TON HC : I Vi Phõn Tớch Phõn Lch S Nghiờn Cu Cỏc ý tng giỳp hỡnh thnh mụn vi tớch phõn phỏt trin qua mt thi gian di Cỏc nh toỏn hc Hi Lp l nhng ngi ó i nhng bc tiờn phong Leucippus, Democritus v Antiphon ó cú nhng úng gúp vo phng phỏp "vột cn" ca Hi Lp, v sau ny c Euxodus, sng khong 370 trc Cụng Nguyờn, nõng lờn thnh lớ lun khoa hc S d gi l phng phỏp "vột cn" vỡ ta xem din tớch ca mt hỡnh c tớnh bng vụ s hỡnh, cng lỳc cng lp y hỡnh ú Tuy nhiờn, ch cú Archimedes (Ac-xi-met), (287-212 B.C), Trang 22 Newton v s nghip khoa hc mi l ngi Hi Lp kit xut nht Thnh tu to ln u tiờn ca ụng l tỡnh c din tớch gii hn bi tam giỏc cong parabol bng 4/3 din tớch ca tam giỏc cú cựng ỏy v nh v bng 2/3 din tớch ca hỡnh bỡnh hnh ngoi tip tỡm kt qu ny, c-ximet dng mt dóy vụ tn cỏc tam giỏc, bt u vi tam giỏc cú din tớch bng A v tip tc ghộp thờm cỏc tam giỏc mi nm xen gia cỏc tam giỏc ó cú vi ng parabol Hỡnh parabol dn dn c lp y bi cỏc tam giỏc cú tng din tớch l: A, A + A/4, A + A/4 + A/16, A + A/4 + A/16+A/64 Din tớch gii hn bi parabol l: A(1 + 1/4 + 1/16+1/64+ ) = (4/3)A c-xi-met cng dựng phng phỏp "vột cn" tớnh din tớch hỡnh trũn õy l mụ hỡnh u tiờn ca phộp tớnh tớch phõn, nh ú ụng ó tỡm c giỏ tr gn ỳng ca s pi khong gia hai phõn s 10/71 v 1/7.Phng phỏp tớnh ca Archimedes rt hin i dự vo thi y cha cú khỏi nim v i s, hm s hay thm cỏch vit s dng thp phõn Sau ụng mt, nn toỏn hc hu nh ri vo búng ti cho n th k th XVII Lỳc ny nhu cu k tht, phộp tớnh vi tớch phõn tr li gii quyt nhng bi túan v s bin thiờn cỏc i lng vt lý Phộp tớnh vi tớch phn c phỏt trin nh tỡm cỏch gii quyt c bn bi toỏn ln ca thi i: Tỡm tip tuyn ca mt ng cong Tỡm di ca mt ng cong Tỡm giỏ tr ln nht, nh nht ca mt i lng ; vớ d tỡm khang cỏch gn nht v xa nht gia mt hnh tinh v mt tri, hoc khong cỏch ti a m mt n o cú th bay ti theo gúc bn i ca nú Tỡm tc v gia tc ca mt vt th theo thi gian bit phng trỡnh gi ca vt th y Vo khang gia th k XVII, nhng anh ti ca thi i, nh Fermat, Roberval, Descartes, Cavalieri lao vo gii cỏc bi toỏn ny Tt c c gng ca h ó t n nh cao Leibniz v Newton hon thin phộp tớnh vi tớch phõn Hai ngi ó tỡm c chõn lý trờn mt cỏch c lp: Leibniz tỡm nm 1685, mi nm sau Newton nghiờn cu ca mỡnh ó c lp tỡm ra, nhng cho in cụng trỡnh ca mỡnh sau Leibniz ó cụng b Newton bt u nghiờn cu toỏn hc v khoa hc t nm 1661 vo hc ti trng i hc Trinity Cambridge mc dự im hỡnh hc hi yu Ti õy ụng c Barrow, nh toỏn hc ti nng chỳ ý Trong i ụng, ụng ớt chu cho in cỏc khỏm phỏ v i ca mỡnh, ch ph bin phm vi bn bố ng nghip Nm 1687, trc s khuyn khớch nhit tỡnh ca nh thiờn hc Halley, Newton mi chu cho xỳõt bn cun Nhng nguyờn tc toỏn hc Tỏc phm ny lp tc c ỏnh giỏ l mt nhng tỏc phm cú nh hng ln lao nht ca nhõn loi Cng tng t nh th, ch sau bit Leibniz ó in cụng trỡnh ca minh, ụng mi cụng b tỏc phm ca mỡnh v phộp tớnh vi tớch phõn Tớch phõn, vi phõn v mụn toỏn hc ca nhng phộp tớnh ny,ó chớnh thc c khỏm phỏ v hon thin bi Leibniz v Isaac Newton í tng ch o l tớch phõn v vi phõn l hai phộp tớnh nghch o ca S dng mi liờn h hỡnh thc ny, hai nh toỏn hc ó gii c mt s lng khng l cỏc bi toỏn quan trng toỏn hc, vt lý v thiờn hc Sau ny cỏc nh khoa hc khỏc ó phỏt trin vi tớch phõn lờn tm cao hn: Trang 23 Newton v s nghip khoa hc J B Fourier (17681830) nghiờn cu s truyn nhit ó tỡm chui cỏc hm lng giỏc cú th dựng biu din nhiu hm s khỏc Bin i Fourier (bin i t hm s thnh chui cỏc hm lng giỏc v ngc li) v bin i tớch phõn ngy c ng dng rt rng rói khụng ch khoa hc c bn m c Y hc, õm nhc v ngụn ng hc Ngi u tiờn lp bng tra cu cỏc tớch phõn tớnh sn l Gauss (17771855) ễng ó cựng nhiu nh toỏn hc khỏc ng dng tớch phõn vo cỏc bi toỏn ca toỏn hc v vt lý Cauchy (17891857) m rng tớch phõn sang cho s phc Riemann (18261866) v Lebesgue (18751941) l nhng ngi tiờn phong t nn tng lụ-gớc vng chc cho nh ngha ca tớch phõn Liouville (18091882) xõy dng mt phng phỏp tỡm xem no tớch phõn vụ nh ca hm c bn li l mt hm c bn Hermite (18221901) tỡm thy mt thut toỏn tớnh tớch phõn cho cỏc hm phõn thc Phng phỏp ny ó c m rng cho cỏc phõn thc cha lụ-ga-rớt vo nhng nm 1940 bi A M Ostrowski Vo nhng nm trc thi i mỏy tớnh ca th k XX, nhiu lý thuyt giỳp tớnh cỏc tớch phõn khỏc ó khụng ngng c phỏt trin v ng dng lp cỏc bng tra cu tớch phõn v bin i tớch phõn Mt s nhng nh toỏn hc úng gúp cho cụng vic ny l G N Watson, E C Titchmarsh, E W Barnes, H Mellin, C S Meijer, W Grobner, N Hofreiter, A Erdelyi, L Lewin, Y L Luke, W Magnus, A Apelblat, F Oberhettinger, I S Gradshteyn, H Exton, H M Srivastava, A P Prudnikov, Ya A Brychkov, v O I Marichev Vo nm 1969, R H Risch ó úng gúp mt phỏt trin vt bc cho cỏc thut toỏn tớnh tớch phõn vụ nh bng cụng trỡnh ca ụng v lý thuyt tng quỏt v ng dng tớch phõn cỏc hm c bn T thp niờn 1990 tr li õy, cỏc thut toỏn tớnh biu thc tớch phõn vụ nh c chuyn giao sang v ti u hoỏ cho tớnh toỏn bng mỏy tớnh in t Mỏy tớnh ó giỳp loi b sai sút ngi, to nờn kh nng tớnh hng nghỡn tớch phõn mi cha bao gi xut hin cỏc bng tra cu Túm li, phộp vi tớch phõn ó cú mm mng t trc cụng nguyờn, c hon thin bi Leibniz, Newton Phộp vi tớch phõn ngy cng hon thin v m rng lnh vc ng dng ca nú nh cỏc th h nh khoa hc ni tip nghiờn cu Lý Thuyt Vi Tớch Phõn: a Tớch phõn Trang 24 Newton v s nghip khoa hc Tớch phõn c nh ngha nh din tớch S di ng cong y=f(x) vi x chy t a n b Tớch phõn l mt khỏi nim toỏn hc cú th hiu nh l din tớch hoc din tớch tng quỏt húa Tớch phõn v vi phõn l nhng khỏi nim c bn ca gii tớch Cú hai dng tớch phõn , tớch phõn xỏc nh (cú cn trờn v cn di) v tớch phõn bt nh Tớch phõn xỏc nh ca hm f(x) vi x chy khong t a (cn di) n b (cn trờn) c vit l: Dng bt nh (khụng cú cn) c vit l: Theo nh lut c bn th nht ca gii tớch, nu F(x) l tớch phõn bt nh ca f(x) thỡ f(x) l vi phõn ca F(x) Tớch phõn xỏc nh c tớnh t tớch phõn bt nh nh sau: Cũn i vi tớch phõn bt nh, tn ti cựng lỳc nhiu hm s sai khỏc bng hng s tớch phõn C tho iu kin cựng cú chung vi phõn, bi vỡ vi phõn ca hng s bng 0: Ngy biu thc toỏn hc ca tớch phõn bt nh cú th c tớnh cho nhiu hm s t ng bng mỏy tớnh Giỏ tr s ca tớch phõn xỏc nh cú th c tỡm bng cỏc phng phỏp s, c biu thc toỏn hc ca tớch phõn bt nh tng ng khụng tn ti nh lut c bn th nht ca gii tớch c th hin ng thc sau: v Trang 25 Newton v s nghip khoa hc b Vi phõn Cho hm s y = f(x) cú o hm ti im ang xột v lan cn ca nú ta ký hiu d(x) nh sau: d(y) = f`(x)d(x) + a.x + b.y (1) Trong ú a,b l cỏc vụ cựng bc cao hn x x-> nu (1) tn ti x -> thỡ dy c gi l vi phõn ca hm y = f(x), ú: d(y) = f(x) d(x) c o hm Cho hm s bin s thc y = f(x) xỏc nh trờn khong (a; b) (khong ) Xột giỏ tr v giỏ tr t x = x x0 thỡ x = x0+x x c gi l s gia i s t y = f(x)-f(x0) y c gi l s gia hm s Xột t s Nu x0, t s ú dn ti mt gii hn thỡ gii hn ú c gi l o hm ca hm s y=f(x) ti im x0 kớ hiu l hay ng dng ca phộp tớnh Vi Tớch phõn S i ca phộp tớnh vi tớch phõn ó a toỏn hc sang mt gia on mi giai on toỏn cao cp gn nh kt thỳc giai on ca toỏn hc cao cp; t i tng nghiờn cu l cỏc s v hỡnh dng tnh ti, toỏn hc bc sang nghiờn cu i tng quỏ trỡnh ng v bin i Phộp tớnh vi tớch phõn c sỏng to l nhm gii quyt bn khoa hc ca th k XVII nh sau Vn th nht, cho vt th chuyn ng theo mt cụng thc l mt hm s theo thi gian, hóy tỡm tc v gia tc ca nú mt thi im bt k; ngc li, cho bit gia tc ca mt vt th chuyn ng l mt hm s theo thi gian, hóy tỡm tc v quóng ng i c Vn ny xut phỏt t vic nghiờn cu chuyn ng Trong chuyn ng thỡ tc v gia tc thay i t thi im ny n thi im khỏc Trong vt lý, ngi ta cn bit chớnh xỏc tc hay gia tc ca mt vt th chuyn ng ti tng thi im Nu ly tc bng quóng ng i c chia cho thi gian thỡ ch cho tc trung bỡnh ch cha phi tc chớnh xỏc ti mi thi im, nhng ti mi thi im thỡ thi gian chuyn ng v tc u bng khụng, m 0/0 thỡ vụ ngha i vi bi toỏn ngc li, ta gp mt khú khn l nu bit tc l mt hm ca thi gian ta cng khụng th tỡm c quóng ng i c ca vt th chuyn ng vỡ tc thay i t thi im ny n thi im khỏc Vn th hai l tỡm tip tuyn ca mt ng cong Bi toỏn ny thuc v hỡnh hc, Trang 26 Newton v s nghip khoa hc nhng nú cú nhng ng dng quan trng khoa hc Quang hc l ngnh m nhiu nh khoa hc ca th k XVII quan tõm nghiờn cu Thit k cỏc thu kớnh l mi quan tõm c bit ca Newton, Fermat, Descartes v Huygens nghiờn cu ng i ca ỏnh sỏng qua thu kớnh, ngi ta phi bit gc m ú tia sỏng p vo thu kớnh ỏp dng nh lut khỳc x Gúc cn chỳ ý l gúc gia tia sỏng v phỏp tuyn ca ng cong, phỏp tuyn thỡ vuụng gúc vi tip tuyn xỏc nh phỏp tuyn, ngi ta phi xỏc nh tip tuyn Mt cú tớnh khoa hc khỏc na liờn quan n tip tuyn ca mt ng cong l nghiờn cu chuyn ng Hng chuyn ng ca vt th chuyn ng bt k im no ca qu o chớnh l hng ca tip tuyn qu o Vn th ba l tỡm giỏ tr cc i v cc tiu ca mt hm s Khi n bn t sỳng thn cụng, khong cỏch i c s ph thuc vo gúc ca sỳng to vi mt t Vn t l tỡm gúc cho viờn n i xa nht Nghiờn cu s chuyn ng ca hnh tinh liờn quan n cỏc bi toỏn cc tr, vớ d tỡm khong cỏch ngn nht v di nht ca mt hnh tinh v mt tri Vn th t l tỡm chiu di ca ng cong, chng hn nh khong cỏch i c ca mt hnh tinh mt thi gian no ú; din tớch ca hỡnh gii hn bi cỏc ng cong; th tớch ca nhng gii hn bi nhng mt, Cỏc nh toỏn hc c Hy Lp ó dựng phng phỏp vột kit mt cỏch rt khộo lộo, cỏc nh toỏn hc th k XVII ó ci tin dn, v h nhanh chúng phỏt minh phộp tớnh vi tớch phõn Ngy nay, cựng vi s phỏt trin ca khoa hc cụng ngh, lý thuyt phộp tớnh vi tớch phõn cú rt nhiu ng dng quan trng thc t cuc sng v nghiờn cu khoa hc Engels ó vit: Ch cú phộp tớnh vi phõn mi em li cho khoa hc t nhiờn kh nng miờu t bng toỏn hc khụng ch nhng trng thỏi m c nhng quỏ trỡnh Vic phỏt minh vi phõn v tớch phõn, Newton v Lepnic khụng bao gi tranh lun c, nhng cỏc ngi hõm m li tranh cói quyt lit khin hai nh khoa hc v i ny cm thy xu h II Nh Thc Newton nh lý ny ó c c c lp chng minh bi hai ngi, ú l: + Nh toỏn hc v c hc Sir Isaac Newton tỡm nm 1665 + Nh toỏn hc James Gregory tỡm nm 1670 Trong toỏn hc, nh lý khai trin nh thc (ngn gn l nh lý nh thc) l mt nh lý toỏn hc v vic khai trin hm m ca tng C th, kt qu ca nh lý ny l vic khai trin mt nh thc bc n thnh mt a thc cú n+1 s hng: vi: Gi l t hp chp k ca n Pascal ó tỡm cỏch tớnh cỏc h s nh thc gi l tam giỏc pascal : Khi vit cỏc h s ln lt vi n = 0,1,2, ta c bng sau: Trang 27 Newton v s nghip khoa hc n K 1 1 2 5 10 10 Trong tam giỏc s ny, bt u t hng th hai, mi s hng th n t ct th hai n ct n-1 bng tng hai s ng hng trờn cựng ct v ct trc nú S d cú quan h ny l cú cụng thc truy hi (Vi < k < n) III Tỏc phm Nguyờn tc toỏn hc ca Newton Trong Nguyờn tc toỏn hc Newton cp n s chuyn ng ca cỏc vt th trờn bỡnh din toỏn hc, nht l s ỏp dng ng lc hc v lut vt hp dn vo h thng mt tri Khi u, Newton trỡnh by phộp toỏn hc vi phõn, mt phỏt minh c dựng lm phng tin tớnh toỏn ton th b sỏch K ú Newton nh ngha v khụng gian, thi gian, trỡnh by nhng nh lut v s chuyn ng v cỏc ng dng Nguyờn tc c bn l: mi vt th u hỳt ln vi mt lc nghch vi bỡnh phng khong cỏch Ngoi Newton cũn a cỏc nh lut v s va chm cỏc vt th Newton dựng nhng hỡnh k h c in trỡnh by cỏc thuyt vt lý ca ụng Quyn u tiờn ca b sỏch Nguyờn tc toỏn hc, cp n s chuyn ng cỏc vt th Trang 28 Newton v s nghip khoa hc khụng gian Phn th hai ca quyn ny cp n s chuyn ng mụi trng tr lc, thớ d nh chuyn ng di nc Trong phn cui Newton cp n s chuyn ng phc ca th lng v nhng bi toỏn v s chuyn ng ny u c gii ỏp Ngoi Newton cú tớnh cỏc tc ca õm v din t bng toỏn hc s chuyn ng ca ln súng Quyn mt ny l nn tng ca khoa hc vt lý toỏn hc, khoa thy tnh hc v thy ng hc ngy Quyn th hai Newton phỏ v tr h ca Descartes ang thnh hnh Theo thuyt ca Descartes nhng chuyn ng ca cỏc vt th khụng trung u l cn lc m Tt c khụng gian u trn ngp mt cht lng v nhiu ni nhng cht ny quay cung thnh bóo lc H thng mt tri gm 14 trung tõm bóo lc, trung tõm ln cú mt tri Cỏc hnh tinh u ch l nhng vt th b cun theo cn bóo lc nh nhng ming g nh xoỏy nc Descartes ó dựng thuyt bỏo lc ny gii thớch hin tng hp dn v tr Trỏi vi Descartes, Newton chng minh bng thc nghim v bng toỏn hc rng: Thuyt bóo lc hon ton mõu thun vi nhng s kin thiờn v khụng gii thớch ni s chuyn ng ca cỏc vt th khụng gian Quyn th ba c l: V tr h õy l phn quan trng nht cụng trỡnh ca Newton Trong phn ny Newton cp n nhng h qu thiờn hc ca nh lut hp dn Quyn th ba ca b Nguyờn tc toỏn hc cp n vụ s Newton ó khng nh s chuyn ng ca cỏc hnh tinh v cỏc v tinh, trỡnh by phng phỏp o lng ca mt tri v cỏc hnh tinh, tớnh t trng ca trỏi t, tớnh sai bit v nm, trỡnh by lý thuyt v thu triu, v qu o ca chi, s chuyn ng ca mt trng v nhng tng t Trong lý thuyt v nhng s xỏo trn khụng gian, Newton ó chng minh: mt trng chu sc hỳt ca c trỏi t ln mt tri, ú qu o ca mt trng b sc hỳt ca mt tri xỏo trn mc dự sc hỳt ca trỏi t mnh hn Cỏc hnh tinh khỏc cng b xỏo trn tng t Mt tri khụng phi trung tõm ng yờn mt ch ca v tr nh mi ngi u tin tng t trc ti Mt tri cng chu sc hỳt ca cỏc hnh tinh cng nh hnh tinh chu sc hỳt ca mt tri, v cng chuyn ng nh cỏc hnh tinh Sau ny vỡ ỏp dng thuyt xỏo trn khụng gian nờn ngi ta ó khỏm phỏ c hai hnh tinh na: Hi vng v Diờm vng Newton tớnh lng ca cỏc hnh tinh v mt tri tng i vi lng trỏi t ễng c lng t trng ca trỏi t gp nm hay sỏu ln t trng ca nc (con s ca cỏc nh khoa hc ngy l 5,5) v da vo c lng ny Newton tớnh lng ca mt tri, cỏc hnh tinh v v tinh, Adam Smith ó gi nhng tớnh ny ca Newton l vt lờn trờn tm lý trớ v kinh nghim ca ngi Sau ú Newton gii thớch s d trỏi t dp hai u vỡ trỏi t quay trờn mỡnh nú, v ụng tớnh c trỏi t dp u l bao nhiờu Cn c vo trỏi t dp hai u v hi phỡnh khong xớch o, Newton suy din rng: sc hỳt xớch o mnh hn hai u chớnh hin tng ny ó gii thớch c mt sai bit v niờn lch, gii thớch c s chuyn ng hỡnh nún ca trc trỏi t ging nh quay Hn na nghiờn cu nghiờn cu hỡnh thự ca mt t, Newton cũn ỏp dng nh lut vt hp dn gii thớch hin tng thu triu lờn xung Khi trng trũn, nc trờn mt t chu sc hỳt mnh nht, ú thu triu dõng cao n sc hỳt ca c mt tri v mt trng cựng tỏc ng thỡ thu triu dõng lờn cao nht Mt hin tng khỏc rt thng thy cng c Newton gii thớch, ú l hin tng Trang 29 Newton v s nghip khoa hc SSBC SSBB' chi, Newton gii thớch rng: chuyn ng di sc hỳt ca mt tri, chi bay theo mt hỡnh bu dc vụ cựng rng ln v phi mt nhiu nm mi bay c mt vũng Gii thớch nh vy, chi khụng cũn l im g theo cỏch mờ tớn d oan, m l mt hin tng thiờn ngon mc v vụ hi Cn c vo thuyt ca Newton v chi, Edmund Halley cú th nhn rừ v tiờn oỏn ỳng s xut hin c 75 nm mt ln ca ngụi chi, sau c gi l Sao chi Halley Sao chi mt ó quan sỏt c, ngi ta cú th tiờn oỏn bc ng tng li ca nú Mt k cụng na ca Newton l ụng khỏm phỏ c phng phỏp o khong cỏch mt nh tớnh, cn c vo s lng ỏnh sỏng nhn c t mt hnh tinh s phn chiu ca ỏnh sỏng mt tri IV Kt lun : Vi cỏc phỏt minh v i ca mỡnh Newton ó tr thnh mt nh khoa hc xõy dng c s cho c c in, c lý thuyt, c hc thiờn th Newton l nh bỏc hc ó tip tc xõy dng v phỏt trin phng phỏp thc nghim nh bỏc hc Galileo L ngi kt hp c phng phỏp quy np v din dch nghiờn cu khoa hc Newton l ngi xõy dng c s ng lc hc cho h Nht tõm _ úng gúp vo s nghip hỡnh thnh cuc cỏch mng khoa hc ln th nht Newton l ngi ó tng kt s phỏt trin ca vt lý hc vo cui th k XVII , to cho vt lý hc mt sc mnh ln tỏch trit hc t nhiờn tr thnh mt b mụn khoa hc c lp V Bi hc s phm : - Newton l tm gng lao ng nghiờn cu khoa hc say mờ, nờn cú nhng hnh vi ht sc óng trớ K nhng cõu chuyn v tớnh óng trớ ca ụng, t ú giỏo dc hc sinh yờu thớch khoa hc, bit trung suy ngh, say mờ hc - Lỳc nh thụng qua nhng trũ chi m giỳp Newton say mờ nghiờn cu iu ny giỳp cho ta mt bi hc l ging dy phi i ụi thớ nghim minh ha; bit s dng kin thc gii thớch cỏc hin tng t nhiờn - nghiờn cu vt lý, Newton cng phi bit v trit hc, toỏn hc Giỏo dc cỏc em chỳng ta cn khuyn khớch cỏc em nờn hc tt cỏc mụn hc khỏc nhm b tr hc tt hn mụn vt lý, t ú giỳp cỏc em phỏt trin ton din hn - Lỳc nh, im hc ca Newton khụng cao, khụng phi nh vy l t yu nhng ụng li cú nim say mờ b mụn vt lý, nh cú gia ỡnh, thy cụ phỏt hin kp thi ó khuyn khớch ụng phỏt trin hn tr thnh mt nh khoa hc v i L giỏo viờn, chỳng ta nờn chỳ ý quan tõm n s thớch, cỏc mụn hc ni tri cng nh cỏc nng lc tim n ca hc sinh T ú giỳp cỏc em phỏt trin hn nng lc riờng ca bn thõn v cú nh hng ỳng n hn tng lai - Nh ta bit, ngy c hc lng t cú ng dng nhiu thc t, nhng nghiờn cu thỡ c hc c in l nn tng Mi giỏo viờn cn gii thiu cho hc sinh bit tm quan trng ca c hc c in - Trong s nghiờn cu ca Newton, ụng cng cú nhng sai lm, in hỡnh l lý thuyt ht ỏnh sỏng l cha chớnh xỏc Tuy nhiờn, chỳng ta khụng nờn chỳ ý n nhng im sai lm, m chỳng ta nờn chỳ ý mt tớch cc Vỡ vy, dy bi thuyt lng tớnh súng ht, giỏo viờn nờn thụng bỏo cho hc sinh nhng úng gúp ca ụng lnh vc quan hc - Thiờn ti Newton quỏ trỡnh nghiờn cu ó bit k tha v phỏt trin cú chn lc nhng cụng trỡnh nghiờn cu ca cỏc nh khoa hc i trc Vỡ vy ta nờn giỏo dc cho Trang 30 Newton v s nghip khoa hc hc sinh tớnh kiờn trỡ, khiờm tn, bit hc hi kinh nghim ca nhng ngi i trc, khụng du dt, dỏm hi nhng iu mỡnh cha bit thy cụ, bn bố Bit phỏt huy nhng kin thc ó hc t tỡm tũi, nghiờn cu v chinh phc cỏc tri thc khoa hc mi - Vt lý hc phỏt trin da trờn nhu cu xó hi, dựng gii thớch cỏc hin tng t t nhiờn, nh nhng hin tng xy t nhiờn hay nhng hin tng thc nghim Do ú ta thy vt lý rt coi trng thc nghim Khuyn khớch cỏc em hc sinh nờn chỳ ý lm tt cỏc bi thớ nghim nhm giỳp cỏc em hiu rừ hn v lý thuyt, yờu thớch b mụn vt lý hn - iu quan trng núi v Newton l ụng l mt tm gng sỏng v tinh thn vt khú lờn - Khi dy v bi nh lut vt hp dn ta nờn k li lch s quỏ trỡnh nghiờn cu ca ụng, khụng nờn k l ụng b qu tỏo ri vo vo u Nh vy d lm cỏc em ch quan hc tp, khụng tin tng vo tớnh ỳng n ca nh lut Cn phi k cho cỏc em bit vic tỡm nh lut l mt quỏ trỡnh y gian kh, giỳp cỏc em them trõn trng cỏc thnh qu khoa hc, bit n cỏc nh khoa hc - Khi dy cỏc nh lut ca Newton ta nờn giỳp cỏc em chỳ ý n phm vi ng dng ca nh lut, ta nờn cho nhiu vớ d thc t v dựng cỏc nh lut gii thớch cỏc hin tng vt lý, t ú cỏc em hiu sõu sc hn v nh lut - Trc dy nh lut vt hp dn, giỏo viờn nờn gii thiu cho hc sinh cỏc quan im v t nhiờn trc Newton, quỏ trỡnh nghiờn cu tỡm nh lut c bit lu ý cõu chuyn qu tỏo ri ch l giai thoi, giỏo viờn thụng qua gii thiu v Newton lm cho hc sinh thy rng quỏ trỡnh nghiờn cu khoa hc l mt quỏ trỡnh lõu di, gian lao, y khú khn T ú, hc sinh s bit trõn trng nhng thnh qu ca cỏc nh khoa hc v hỡnh thnh ý thc t tỡm tũi, nghiờn cu nhng ny sinh quỏ trỡnh hc cng nh cuc sng - Kt hp gia dy nh lut vi gii thiu cỏc ng dng ca nh lut vic gii thớch cỏc hin tng t nhiờn, tớnh toỏn tỡm qu o cỏc hng tinh Giỳp hc sinh va hc va liờn h thc t, rốn luyn k nng quan sỏt, gii thớch hin tng - Phn ng dng tớnh lng Mt Tri, lng Trỏi t cú th a vo phn bi v nh Nhm kớch thớch cỏc em tỡm tũi cỏc s liu, tỡm hiu v hnh tinh m cỏc em ang sng Trang 31 ... nghiờm trng, Newton t b khoa hc, ri Cambridge v nhn chc chớnh quyn ti Luõn ụn Newton tớch cc tham gia hot ng chớnh tr v tr nờn giu cú nh bng lc nh nc Nm 1703 Newton c bu lm ch tch Hi Khoa hc Hong... Trang 26 Newton v s nghip khoa hc nhng nú cú nhng ng dng quan trng khoa hc Quang hc l ngnh m nhiu nh khoa hc ca th k XVII quan tõm nghiờn cu Thit k cỏc thu kớnh l mi quan tõm c bit ca Newton, .. .Newton v s nghip khoa hc Nm 12 tui, Isaac c vụ trng trung hc Grantham Newton l mt hc sinh l óng v hc c nm thỡ m gi v Woolstorpe lm