Творець класичної фізики

Ньютоном були вивчені всі основні питання фізики і математики, актуальні для його часу.

Могутній апарат ньютонівської механіки, його універсальність і здатність пояснити й описати найширше коло явищ природи, особливо астрономічних, уплинули на багато областей фізики і хімії.

Ньютон писав, що було б бажано вивести з початків механіки й інші явища природи, і при поясненні деяких оптичних і хімічних явищ сам використовував механічні моделі.

Вплив поглядів Ньютона на подальший розвиток фізики величезний. Російський фізик С.І.Вавилов писав: "Ньютон змусив фізику мислити по-своєму, "класично", як ми виражаємося тепер... Можна стверджувати, що на усій фізиці лежав індивідуальний відбиток його думки; без Ньютона наука розвивалася б інакше".

Поглиблені заняття природничими науками і математикою сполучалися у Ньютона з релігійністю. До кінця життя він навіть написав твір про пророка Данила і тлумачення Апокаліпсиса.

Після смерті Ньютона виник науково-філософський напрямок, який одержав назву ньютоніанства, найбільш характерною рисою якого була абсолютизація і розвиток висловлювання Ньютона: "гіпотез не вигадую" ("hypotheses non fingo") і заклик до феноменологічного вивчення явищ при ігноруванні фундаментальних наукових гіпотез.

Оптика: у суперечці народжується істина

Ньютон почав цікавитися оптикою ще в студентські роки, його дослідження в цій області були пов'язані з прагненням усунути недоліки оптичних приладів. У своїй першій роботі "Нова теорія світла і кольорів", яку він доповів у Лондонському королівському товаристві в 1672 р., Ньютон висловив свої погляди про "тілесність світла" (корпускулярну гіпотезу світла).

Ця робота викликала бурхливу полеміку: на той час панували хвильові представлення.

Особливо лютим супротивником корпускулярних поглядів на природу світла виступив англійський натураліст, фізик і архітектор Роберт Гук (1635-1703). Відповідаючи Гуку, Ньютон висловив гіпотезу, що поєднала корпускулярні і хвильові представлення про світло. Цю гіпотезу він потім розвив у творі "Теорія світла і кольорів", у якому описав також свої досліди з "кільцями Ньютона" і встановив періодичність світлових хвиль.

Однак при читанні цього твору на засіданні Лондонського королівського суспільства Гук виступив з домаганням на пріоритет, і роздратований Ньютон прийняв рішення не публікувати оптичних робіт. Багаторічні оптичні дослідження Ньютона були опубліковані ним лише у 1704 р. - через рік після смерті Гука - у фундаментальному творі "Оптика".

Принциповий супротивник необґрунтованих і довільних гіпотез, Ньютон починає "Оптику" словами: "Мій намір у цій книзі - не пояснювати властивості світла гіпотезами, але викласти і довести їх міркуваннями і дослідами".

Він описав скрупульозно проведені ним експерименти по виявленню дисперсії світла - розкладання білого світла за допомогою призми на окремі компоненти, різного кольору і різної переломлюваності. Ньютон показав, що дисперсія икликає перекручування в лінзових оптичних системах - хроматичну аберацію. Вважаючи, що усунути перекручування, викликуване нею, неможливо, учений сконструював дзеркальний телескоп.

Крім того, Ньютон описав інтерференцію світла в тонких пластинках і зміну інтерференційних кольорів залежно від товщини пластинки в "кільцях Ньютона". Власне кажучи, він першим виміряв довжину світлової хвилі. Він також описав свої досліди по дифракції світла.

"Оптика" завершується спеціальним додатком "Питання", де Ньютон висловлює свої фізичні погляди - зокрема, погляди на будову речовини, де є присутніми (щоправда, у неявному виді) поняття атома і молекули.

Ньютон приходить до ідеї ієрархічної будови речовини: він допускає, що "часточки тіл" (атоми) розділені проміжками - порожнім простором, а самі складаються з більш дрібних часточок, також розділених порожнім простором і, що складаються з ще більш дрібних часточок, аж до остаточно неподільних твердих часточок.

Ньютон висловив гіпотезу про те, що світло може являти собою сполучення руху матеріальних часток з поширенням хвиль ефіру.