Isaac Newton
Cuộc đời > Trung niên > Toán học

Công trình của Newton đã được cho là "thúc đẩy rõ rệt mọi ngành toán học được nghiên cứu sau đó." Công trình của ông về chủ đề này thường được gọi là thông lượng (fluxion) hoặc phép tính (calculus), được thấy trong một bản thảo vào tháng 10 năm 1666, hiện đã được xuất bản trong số các bài báo toán học của Newton. Tác giả của bản thảo De analysi per aequationes numro terminorum infinitas, do Isaac Barrow gửi đến nhà toán học John Collins vào tháng 6 năm 1669, được Barrow xác nhận trong một bức thư gửi cho Collins vào tháng 8 năm đó là "[...] của một thiên tài phi thường và thành thạo những thứ này."
Newton sau đó đã tham gia vào một cuộc tranh luận với Leibniz về ai là người đầu tiên phát triển phép tính vi tích phân (cuộc tranh luận về phép tính vi tích phân Leibniz–Newton). Hầu hết các nhà sử học hiện đại tin rằng Newton và Leibniz đã phát triển phép tính một cách độc lập, mặc dù với các ký hiệu toán học rất khác nhau. Đôi khi người ta cho rằng Newton hầu như không công bố gì về nó cho đến năm 1693, và không đưa ra miêu tả đầy đủ cho đến năm 1704, trong khi Leibniz bắt đầu xuất bản một bản thảo đầy đủ về các phương pháp của mình vào năm 1684. Ký hiệu của Leibniz và phương pháp vi phân, ngày nay được sử dụng và công nhận rộng rãi hơn, được chấp nhận bởi các nhà toán học lục địa châu Âu, và sau 1820 hoặc hơn, cũng bởi các nhà toán học Anh.[cần dẫn nguồn]
Nghiên cứu của ông sử dụng rộng rãi phép tính vi tích phân ở dạng hình học dựa trên các giá trị giới hạn của tỷ số các đại lượng vô cùng bé: trong chính quyển Principia, Newton đã chứng minh điều này dưới tên "phương pháp của tỷ lệ đầu tiên và tỷ lệ cuối cùng" và giải thích lý do tại sao ông trình bày ở dạng này, với ghi chú rằng "tại đây điều tương tự được thực hiện như bằng phương pháp phân chia."
Bởi vì điều này, Principia đã được gọi là "một cuốn sách dày về lý thuyết và ứng dụng của phép tính vô cùng bé" trong thời hiện đại và trong thời của Newton là "gần như tất tần tật về phép tính này." Việc sử dụng của ông về các phương pháp liên quan đến "một hoặc nhiều bậc của đại lượng nhỏ vô cùng nhỏ" được trình bày trong De motu corporum in gyrum của ông năm 1684 và trong các bài báo về chuyển động của ông "trong hai thập kỷ trước năm 1684".
Newton đã miễn cưỡng xuất bản phép tính của mình vì ông sợ các tranh cãi và chỉ trích. Ông thân thiết với nhà toán học Thụy Sĩ Nicolas Fatio de Duillier. Năm 1691, Duillier bắt đầu viết một ấn bản mới của Principia, và trao đổi thư từ với Leibniz. Năm 1693, mối quan hệ giữa Duillier và Newton trở nên xấu đi và cuốn sách không bao giờ được hoàn thành.[cần dẫn nguồn]
Bắt đầu từ năm 1699, các thành viên khác của Hội Hoàng gia đã buộc tội Leibniz sao chép các nghiên cứu của Newton. Cuộc tranh cãi sau đó bùng phát mạnh mẽ vào năm 1711 khi Hội Hoàng gia tuyên bố trong một nghiên cứu rằng chính Newton mới là người phát hiện ra và gán cho Leibniz là một kẻ lừa đảo; sau đó người ta thấy rằng Newton đã viết các nhận xét kết luận của nghiên cứu về Leibniz. Do đó, cuộc tranh cãi gay gắt bắt đầu đã làm cuộc đời của cả Newton và Leibniz bị hủy hoại cho đến khi Leibniz qua đời vào năm 1716.
Newton được công nhận với khám phá về định lý nhị thức tổng quát, áp dụng đối với bất kỳ số mũ nào. Ông cũng khám phá ra đồng nhất thức Newton, phương pháp Newton, phân loại các đường cong phẳng bậc ba (đa thức bậc ba có hai biến số), đóng góp đáng kể vào lý thuyết sai phân hữu hạn và là người đầu tiên sử dụng chỉ số phân số và sử dụng hệ tọa độ để tìm ra các nghiệm của phương trình Diophantos. Ông đã tính gần đúng tổng từng phần của chuỗi điều hòa bằng logarit (tiền thân của công thức tính tổng của Euler) và là người đầu tiên tự tin sử dụng chuỗi lũy thừa và nghịch đảo của chuỗi. Công trình của Newton về chuỗi vô hạn được lấy cảm hứng từ số thập phân của Simon Stevin.
Khi Newton nhận bằng thạc sĩ và trở thành thành viên của "Hội Chúa Ba Ngôi Thần Thánh và Không phân chia" vào năm 1667, ông đã cam kết rằng "Tôi sẽ đặt Thần học làm đối tượng nghiên cứu của mình và sẽ thực hiện các mệnh lệnh thánh trong thời gian quy định của các quy chế này [7 năm] có hiệu lực, nếu không tôi sẽ từ chức khỏi hội." Cho đến thời điểm này, ông vẫn chưa nghĩ nhiều về tôn giáo và đã hai lần ký vào thỏa thuận với ba mươi chín điều khoản, cơ sở của học thuyết Giáo hội Anh.
Ông được bổ nhiệm chức danh giáo sư toán học Lucas vào năm 1669, theo đề nghị của Barrow. Trong thời gian đó, bất kỳ thành viên nào của một trường cao đẳng tại Cambridge hoặc Oxford đều phải nhận chức thánh và trở thành một linh mục Anh giáo được truyền chức. Tuy nhiên, các điều khoản của chức vụ giáo sư Lucas yêu cầu người nắm giữ chức danh không được hoạt động trong nhà thờ - có lẽ là để có nhiều thời gian hơn cho khoa học. Newton lập luận rằng từ điều này nên miễn cho ông ta khỏi yêu cầu trở thành linh mục, và vua Charles II, người quyết định đặc ân, đã chấp nhận đề xuất này. Do đó, xung đột giữa quan điểm tôn giáo của Newton và chính thống của Anh giáo đã không xảy ra.