Ο Isaac Newton - που έζησε από τις 25 Δεκεμβρίου 1642 έως τις 20 Μαρτίου 1727 - ήταν Άγγλος επιστήμονας, μαθηματικός και «φυσικός φιλόσοφος». Στην εποχή του, έπαιξε ζωτικό ρόλο στην Επιστημονική Επανάσταση, βοηθώντας στην προώθηση των τομέων της φυσικής, της αστρονομίας, των μαθηματικών και των φυσικών επιστημών. Από αυτό, ίδρυσε μια κληρονομιά που θα κυριαρχούσε στις επιστήμες για τους επόμενους τρεις αιώνες.
Στην πραγματικότητα, ο όρος «Νεύτωνας» χρησιμοποιήθηκε από τις επόμενες γενιές για να περιγράψει σώματα γνώσης που οφείλονταν στην ύπαρξή τους στις θεωρίες του. Και λόγω των εκτεταμένων συνεισφορών του, ο Sir Isaac Newton θεωρείται ένας από τους πιο σημαντικούς μελετητές στην ιστορία της επιστήμης. Αλλά τι ακριβώς ανακάλυψε;
Οι τρεις νόμοι της κίνησης του Νεύτωνα:
Για αρχάριους, το μεγάλο του έργο - Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica («Μαθηματικές Αρχές Φυσικής Φιλοσοφίας»), η οποία δημοσιεύθηκε για πρώτη φορά το 1687 - έθεσε τα θεμέλια για την κλασική μηχανική. Σε αυτό, διατύπωσε τους τρεις νόμους της κίνησης, οι οποίοι προήλθαν από τους νόμους της πλανητικής κίνησης του Γιόχαν Κέπλερ και τη δική του μαθηματική περιγραφή της βαρύτητας.
Ο πρώτος νόμος, γνωστός ως «νόμος της αδράνειας», δηλώνει ότι: «Ένα αντικείμενο σε κατάσταση ηρεμίας θα παραμείνει σε κατάσταση ηρεμίας εκτός εάν ενεργηθεί από μια μη ισορροπημένη δύναμη. Ένα αντικείμενο σε κίνηση συνεχίζει να κινείται με την ίδια ταχύτητα και προς την ίδια κατεύθυνση, εκτός αν ενεργηθεί από μια μη ισορροπημένη δύναμη. " Ο δεύτερος νόμος αναφέρει ότι η επιτάχυνση παράγεται όταν μια δύναμη δρα σε μια μάζα - εργο, όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα του αντικειμένου, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη που απαιτείται για την επιτάχυνσή του. Ο τρίτος και τελευταίος νόμος ορίζει ότι «για κάθε ενέργεια, υπάρχει μια ίση αλλά αντίθετη αντίδραση».
Καθολική βαρύτητα:
Επίσης διατύπωσε το νόμο του για την καθολική βαρύτητα στο Πρίγκιπα, που δηλώνει ότι κάθε σημείο μάζας προσελκύει κάθε άλλη μάζα σημείου από μια δύναμη που δείχνει κατά μήκος της γραμμής που τέμνει και το δύο σημείο. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς του, αυτή η δύναμη είναι ανάλογη με το προϊόν των δύο μαζών και αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ τους. Ο τύπος αυτής της θεωρίας μπορεί να εκφραστεί ως:
Ο Νεύτωνας θα χρησιμοποιούσε αυτές τις αρχές για να εξηγήσει τις τροχιές των κομητών, τις παλίρροιες, την ύφεση των ισημεριών και άλλα αστροφυσικά φαινόμενα. Αυτό αφαίρεσε αποτελεσματικά τις τελευταίες αμφιβολίες σχετικά με την εγκυρότητα του ηλιοκεντρικού μοντέλου του σύμπαντος που υποστήριζε ότι ο Ήλιος (όχι η Γη) βρισκόταν στο κέντρο του πλανητικού συστήματος. Το έργο του έδειξε επίσης ότι η κίνηση των αντικειμένων στη Γη και των ουράνιων σωμάτων μπορούσε να περιγραφεί με τις ίδιες αρχές.
Αν και η έμπνευση του Νεύτωνα για τις θεωρίες του σχετικά με τη βαρύτητα αποδίδεται συχνά στο "Apple Incident" - δηλ. Όπου είδε ένα μήλο να πέφτει από ένα δέντρο - η ιστορία θεωρείται απόκρυφη από σύγχρονες πηγές που υποστηρίζουν ότι κατέληξε στα συμπεράσματά του με την πάροδο του χρόνου. Ωστόσο, ο ίδιος ο Νεύτωνας περιέγραψε το περιστατικό και οι σύγχρονοι του υπερασπίζονται αυτόν τον ισχυρισμό.
Σχήμα της Γης:
Πρόσθετες συνεισφορές περιλαμβάνουν την πρόβλεψή του ότι η Γη πιθανότατα διαμορφώθηκε ως «πλάγια σφαιροειδές» - δηλ. Μια σφαίρα που παρουσίασε ισοπέδωση στους πόλους. Αυτή η θεωρία θα δικαιωθεί αργότερα από τις μετρήσεις των Maupertuis, La Condamine και άλλων. Αυτό με τη σειρά του βοήθησε να πείσει τους περισσότερους Ευρωπαίους επιστήμονες της ηπειρωτικής Ευρώπης για την υπεροχή της νευτονικής μηχανικής έναντι του παλαιότερου συστήματος Descartes.
Όσον αφορά τα μαθηματικά, συνέβαλε στη μελέτη των σειρών ισχύος, γενικεύτηκε το διωνυμικό θεώρημα σε μη ακέραιους εκθέτες, ανέπτυξε τη μέθοδο του Νεύτωνα για την προσέγγιση των ριζών μιας συνάρτησης και ταξινόμησε τις περισσότερες καμπύλες κυβικού επιπέδου. Μοιράζεται επίσης πίστωση με τον Gottfried Leibniz για την ανάπτυξη του λογισμού.
Αυτές οι ανακαλύψεις αντιπροσώπευαν ένα τεράστιο άλμα προς τα εμπρός για τους τομείς των μαθηματικών, της φυσικής και της αστρονομίας, επιτρέποντας υπολογισμούς που μοντελοποιούσαν με μεγαλύτερη ακρίβεια τη συμπεριφορά του σύμπαντος από ποτέ.
Οπτική:
Το 1666, ο Νεύτωνας άρχισε να συμβάλλει στον τομέα της οπτικής, παρατηρώντας πρώτα ότι το χρώμα ήταν ιδιοκτησία του φωτός μετρώντας το μέσω ενός πρίσματος. Από το 1670 έως το 1672, μίλησε στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ σχετικά με την οπτική και διερεύνησε τη διάθλαση του φωτός, αποδεικνύοντας ότι το πολύχρωμο φάσμα που παράγεται από ένα πρίσμα θα μπορούσε να επαναπροσδιοριστεί σε λευκό φως από έναν φακό και ένα δεύτερο πρίσμα.
Ως αποτέλεσμα της έρευνάς του, ήρθε να θεωρήσει ότι το χρώμα είναι το αποτέλεσμα αντικειμένων που αλληλεπιδρούν με ήδη χρωματισμένο φως και όχι αντικείμενα που δημιουργούν το ίδιο το χρώμα, το οποίο είναι γνωστό ως θεωρία του χρώματος του Νεύτωνα.
Επιπλέον, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο φακός οποιουδήποτε διαθλαστικού τηλεσκοπίου θα υποφέρει από τη διασπορά του φωτός σε χρώματα (χρωματική εκτροπή). Ως απόδειξη της ιδέας, δημιούργησε ένα τηλεσκόπιο χρησιμοποιώντας έναν καθρέφτη ως στόχο να παρακάμψει αυτό το πρόβλημα. Αυτό ήταν το πρώτο γνωστό τηλεσκόπιο λειτουργικής ανάκλασης που υπάρχει, ο σχεδιασμός του οποίου είναι πλέον γνωστός ως τηλεσκόπιο Νεύτωνα.
Άλλα επιτεύγματα:
Επίσης, διατύπωσε έναν εμπειρικό νόμο της ψύξης, μελέτησε την ταχύτητα του ήχου και εισήγαγε την έννοια ενός νευτονικού υγρού. Αυτός ο όρος χρησιμοποιείται για να περιγράψει οποιοδήποτε ρευστό όπου οι ιξώδεις τάσεις που προκύπτουν από τη ροή του, σε κάθε σημείο, είναι γραμμικά ανάλογες με τον ρυθμό μεταβολής της παραμόρφωσής του με την πάροδο του χρόνου.
Πέρα από το έργο του στα μαθηματικά, την οπτική και τη φυσική, αφιέρωσε επίσης μεγάλο χρονικό διάστημα μελετώντας τη Βιβλική χρονολογία και αλχημεία, αλλά το μεγαλύτερο μέρος του έργου του σε αυτούς τους τομείς παρέμεινε αδημοσίευτο μέχρι πολύ μετά το θάνατό του.
Τι ανακάλυψε λοιπόν ο Isaac Newton; Θεωρίες που θα κυριαρχούσαν στους τομείς της επιστήμης, της αστρονομίας, της φυσικής και του φυσικού κόσμου για τους επόμενους αιώνες. Οι ιδέες του θα συνέχιζαν να επηρεάζουν φωτιστικά όπως ο Joseph-Louis Lagrange και ο Albert Einstein, ο τελευταίος από τους οποίους είναι οι μόνοι επιστήμονες που πιστεύεται ότι άφησαν μια παρόμοια κληρονομιά.
Έχουμε γράψει πολλά ενδιαφέροντα άρθρα για τον Sir Isaac Newton εδώ στο Space Magazine. Εδώ είναι ποιος ήταν ο Sir Isaac Newton ;, Τι εφευρέθηκε ο Isaac Newton ;, Ποιος ανακάλυψε τη βαρύτητα ;, Τι είναι ο απόλυτος χώρος;
Υπάρχουν άλλοι πόροι στο Διαδίκτυο εάν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τον Isaac Newton. Αυτός ο ιστότοπος στο Ηνωμένο Βασίλειο έχει μερικές υπέροχες πληροφορίες για τις ανακαλύψεις του. Μπορείτε επίσης να δείτε τον ιστότοπο PBS.
Μπορείτε επίσης να δείτε το Cast Astronomy. Η Θεωρία της Σχετικότητας του Επεισόδιο 44 του Einstein είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα.
Πηγές:
- NASA - Newton
- Wikipedia - Isaac Newton
- INI - Η ζωή του Isaac Newton
