Происхождение приложенной силы может быть различное: от удара, от давления, от центростремительной силы».
В работе «Математические начала натуральной философии» Ньютон создал единую систему земной и небесной механики, которая впоследствии легла в основу всей классической физики.
В своих «Началах» ученый дал определения исходных понятий физики — количества материи, эквивалентного массе, плотности; количества движения, эквивалентного импульсу; различных видов силы и др.
Открытый им закон всемирного тяготения Ньютон применил к объяснению движения небесных тел. Согласно этому закону все материальные тела притягиваются друг к другу. При этом величина силы тяготения не зависит от физических и химических свойств тел, от состояния их движения и от той среды, в которой находятся тела.
Ньютон, сделал вывод, что все планеты и кометы притягиваются к Солнцу, а спутники — к планетам с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния.
Ньютон также показал, что из закона всемирного тяготения вытекают законы Кеплера, пришел к выводу о неизбежности отклонений от этих законов вследствие возмущающего действия на каждую планету или спутник остальных тел Солнечной системы.
Теория тяготения позволила ученому объяснить многие астрономические явления — особенности движения Луны, прецессию, приливы и отливы, сжатие Юпитера, а также разработать теорию фигуры Земли.
Фигура Земли сложилась под действием силы тяжести. Вследствие всемирного тяготения все тела притягиваются обратно пропорционально квадрату расстояния. Если бы на вещество Солнца, Земли, Луны, планет и других небесных тел не действовали никакие другие силы, кроме внутренних сил тяготения, все эти тела имели бы строго сферическую форму. Но так как небесные тела вращаются, на вещество действует также центробежная сила, под воздействием которой происходит перетекание вещества от полюсов к экватору. Продолжается же это до тех пор, пока не уравновесятся боковые, тангенциальные составляющие сил и жидкость на поверхности не окажется в равновесии. Поэтому любое небесное тело, в том числе и Земля, оказывается несколько сплюснутым.
Что же касается приливов и отливов — периодического повышения и понижения уровня воды в океанах и морях — этот вопрос интересовал людей еще в глубокой древности. И еще в древности люди связывали приливы и отливы с Луной.
И действительно, как впервые доказал Ньютон, основная причина приливов — это притяжение Земли Луной, т. е. разность между притяжением Луной всей Земли в целом, с одной стороны, и водной оболочки ее — с другой.
Ньютон в своей теории этот процесс объяснял следующим образом. Притяжение Земли Луной складывается из притяжения Луной отдельных частиц Земли. Частицы, которые в данный момент находятся ближе к Луне, ею притягиваются сильнее, чем более далекие. Если бы Земля была абсолютно твердой, то это, в принципе, не имело бы никакого значения. Но Земля не является абсолютно твердым телом. Поэтому разность сил притяжения частиц, которые находятся вблизи поверхности Земли и вблизи ее центра, смещает частицы друг относительно друга. В результате Земля, и прежде всего ее водная оболочка, деформируется.
Таким образом, на стороне Земли, обращенной к Луне, и на противоположной стороне вода неизбежно будет подниматься, образуя при этом приливные выступы, где накапливается излишек воды. В других же точках Земли, не так подверженных в данный момент влиянию Луны, будет, наоборот, происходить отлив.
В 1699 г. Ньютон высказал идею устройства секстанта — навигационного прибора для измерения углов между небесным светилом и видимым горизонтом или же между двумя светилами с целью определения местонахождения корабля в море. Принцип его работы был довольно прост — с помощью зеркал совмещают два изображения, и это позволяет измерить углы между объектами довольно точно, даже если на борту корабля качка.
Правда, первые секстанты были сконструированы уже в 30-х годах XVIII в.
Открытие новых земель — занятие, которое привлекало многочисленных романтиков еще с самых древних времен. Не были исключением в этом смысле и англичане, вписавшие немало ярких страниц во всемирную книгу открытий.
Так, например, Давид Ливингстон (1813—1873) совершил многочисленные путешествия по Африке, открыл водопад Виктория, Джеймс Кларк Росс (1800—1862) открыл северный и южный магнитные полюса, море Росса (Антарктика), Ричард Фрэнсис Бёртон (1821—1890) вместе с Дж. Спиком открыл озеро Танганьика.
Еще со времен всемирно известных путешествий Колумба многие английские и французские мореплаватели пытались, обогнув Америку с севера, найти путь в Азию через так называемый Северо- Западный проход из Атлантического в Тихий океан. Однако все эти попытки, в том числе и таких известных путешественников, как Кабот, Фробишер, Девис, были неударными.
Но это совсем не значило, что, например, те же англичане даже перестали думать о морском пути из Европы в Китай и Индию мимо берегов Северной Америки, в обход испанских и португальских владений.
Несколько новых попыток найти такой путь было предпринято в XVII в. Важнейшие арктические экспедиции этого времени были связаны с именем Генри Гудзона (ок. 1550—1611), одного из самых известных английских мореплавателей.
В самом начале XVII в. Гудзоном был заключен договор с «Московской компанией лондонских купцов», согласно которому он брал на себя обязательство отыскать Северо-Западный проход.
Отплытие от берегов Англии состоялось 1 мая 1607 г. на грузовом судне с командой численностью в двенадцать человек.
13 июня Гудзон доплыл до восточного берега Гренландии, именовав его крайний выступ «Остановкой с надеждой», позже названный Землей Гудзона.
С этого берега английский мореплаватель направился на северо-восток, и уже 14 июля он оказался
у северной части островов Шпицберген, по ошибке принятых Гудзоном за Новую Землю.
Поднявшись еще севернее, мореплаватель и его команда наткнулись на непроходимые пространства льда. Им не оставалось ничего другого, как повернуть обратно, в Англию.
После долгих размышлений было решено попытать счастья еще раз, но, учитывая результаты первого путешествия, на этот раз добираться до берегов Восточной Азии другой дорогой.
Путешествие началось 21 апреля 1608 г. Но и опять путь привел Гудзона к Шпицбергену и опять впереди показались грозные льды. Пришлось возвращаться в Англию ни с чем и на этот раз. «Московская компания лондонских купцов» отказалась дальше тратить попусту деньги, и это, вероятно, побудило Гудзона перейти на службу в Голландию.
Амстердамская торговая компания предложила известному мореплавателю судно «Хальфмун» («По- ' лумесяц») и право самому выбирать маршрут — или же северо-западный, или же северо-восточный. Гудзон решил пробираться на восток через Карское море.
25 марта 1609 г. «Хальфмун» покинул гавань на острове Тес сел. Вскоре он, обогнув мыс Нордкап, направился к Шпицбергену, а затем и к Новой Земле. И вот здесь случилось непредвиденное. Команда, состоящая из англичан и голландцев, неожиданно взбунтовалась, испугавшись льдов и холода. Гуздону не оставалось ничего другого, как уступить команде. Он предложил ей на выбор два пути — или через Девисов пролив, или вдоль берегов Виргинии. Команда без лишних споров выбрала второй маршрут, и 18 июня Гудзон уже высаживался на материке — необходимо было заменить сломанную во время шторма фок- мачту.
Вскоре Гудзон продолжил свой путь дальше на юг вдоль американского берега, и в начале августа открыл большую бухту, а затем между двумя островами обнаружил устье реки и дал ей свое имя. Позднее, в 1613 г., здесь был заложен г. Новый Амстердам, впоследствии ставший Нью-Йорком.
Гудзон тем временем поднялся вверх по реке, но желанного прохода так и не обнаружил.
Дальше известного мореплавателя поджидали
