Isaac Newton - aki 1642. december 25-től 1727 március 20-ig élt - angol tudós, matematikus és „természetes filozófus” volt. Korában létfontosságú szerepet játszott a tudományos forradalomban, elősegítve a fizika, a csillagászat, a matematika és a természettudományok területének fejlődését. Ebből egy olyan örökséget hozott létre, amely a következő három évszázadban uralja a tudományokat.
Valójában az „newtoni” kifejezést a következő nemzedékek használták arra, hogy leírják azokat a tudás-testületeket, amelyek létezése az ő elméleteinek köszönhető. Széles körű hozzájárulása miatt Sir Isaac Newtonot a tudomány története egyik legbefolyásosabb tudósának tekintik. De pontosan mit fedezett fel?
Newton három mozgás törvénye:
Először is, a magnum opus - Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica („A természetes filozófia matematikai alapelvei”), amelyet először 1687-ben tettek közzé, lefektette a klasszikus mechanika alapjait. Ebben megfogalmazta a mozgás három törvényét, amelyek Johann Kepler bolygói mozgás törvényeiből és saját gravitációs matematikai leírásáról származtak.
Az első törvény, az úgynevezett „tehetetlenségi törvény”, kimondja: „A nyugalomban lévő tárgy nyugalomban marad, hacsak nem egy kiegyensúlyozatlan erő hat rá. A mozgásban lévő tárgy ugyanolyan sebességgel és ugyanabban az irányban folytatja a mozgást, hacsak egy kiegyensúlyozatlan erő nem hat rá. " A második törvény kimondja, hogy a gyorsulás akkor fordul elő, amikor egy erő hat a massora - minél nagyobb a tárgy tömege, annál nagyobb az erő annak gyorsításához. A harmadik és a végleges törvény kimondja, hogy „minden cselekedetre egyenlő, de ellentétes reakció van”.
Univerzális gravitáció:
Az egyetemes gravitációról szóló törvényét a Principia, amely kimondja, hogy minden pont tömege mindkét pontot keresztező vonal mentén erővel vonzza minden más pont tömegét. Számításai szerint ez az erő arányos a két tömeg szorzatával és fordítottan arányos a közöttük lévő távolság négyzetével. Ezen elmélet képlete a következőképpen fejezhető ki:
Newton ezeket az alapelveket felhasználva veszi figyelembe a üstökösök pályáit, az árapályokat, az napéjegyenlőség precesszióját és más asztrofizikai jelenségeket. Ez hatékonyan kiküszöbölte a kozmosz heliocentrikus modelljének érvényességével kapcsolatos utolsó kételyeket, amelyek azt állították, hogy a Nap (nem a Föld) volt a bolygórendszer központjában. Munkája azt is bemutatta, hogy a tárgyak földi mozgása és az égitestek ugyanazon alapelvekkel írhatók le.
Noha Newton gravitációs elméleteinek ihletet gyakran az „Apple incidens” tulajdonít - azaz amikor egy almát fáról nézte -, a történetet modern források apokrifnak tekintik, akik azt állítják, hogy az idő múlásával következtetéseire jutott. Maga Newton azonban ismertette az eseményt, és kortársai védték ezt az állítást.
A Föld alakja:
További hozzájárulások közé tartozik annak előrejelzése, miszerint a Föld valószínűleg „eltömődött gömb” - vagyis olyan gömb, amely a pólusokon elsimult. Ezt az elméletet később Maupertuis, La Condamine és mások mérései igazolják. Ez viszont elősegítette a kontinentális európai tudósok meggyőzését a newtoni mechanika fölényéről a korábbi Descartes rendszerrel szemben.
A matematika szempontjából hozzájárult az erősorozatok tanulmányozásához, általánosította a binomiális tételt nem egész számú kitevőkre, kifejlesztette Newton módszerét a függvény gyökereinek közelítésére és osztályozta a köbösík-görbék nagy részét. Gottfried Leibniz-rel hitelt oszt a számológép fejlesztéséért.
Ezek a felfedezések hatalmas előrelépést jelentettek a matematika, a fizika és a csillagászat területén, lehetővé téve a számításokat, amelyek pontosabban modellezték az univerzum viselkedését, mint valaha.
Optika:
Newton 1666-ban elkezdett hozzájárulni az optika területéhez, először megfigyelve, hogy a szín a fény tulajdonsága, egy prizmán keresztül történő méréssel. 1670 és 1672 között a Cambridge-i Egyetemen tartott előadást az optikáról, és megvizsgálta a fénytörést, megmutatva, hogy a prizma által előállított többszínű spektrum lencsével és egy második prizmával fehér fénybe állítható.
Kutatása eredményeként elmélete szerint a szín a tárgyaknak a már színes színű fényével való kölcsönhatása eredménye, nem pedig azok a tárgyak, amelyek maguk a színt generálják - ez Newton színelmélete.
Ezenkívül arra a következtetésre jutott, hogy bármilyen törésálló teleszkóp lencséje szenved a fény szóródásáig (kromatikus aberráció). A koncepció bizonyításaként egy távcsövet készített egy tükör segítségével, amelynek célja a probléma megkerülése. Ez volt az első ismert funkcionális fényvisszaverő távcső, amelynek kialakítását ma Newtoni távcsőnek hívják.
Egyéb eredmények:
Megfogalmazta továbbá a hűtés empirikus törvényét, megvizsgálta a hang sebességét és bevezette a newtoni folyadék fogalmát. Ezt a kifejezést minden olyan folyadék leírására használják, ahol az áramlásából származó viszkózus feszültségek minden ponton lineárisan arányosak a deformáció időbeli változásának sebességével.
A matematika, az optika és a fizika területén végzett munkája mellett jelentős időt szentelt a bibliai kronológia és az alkímia tanulmányozására is, ám ezen a területen végzett munkája nagy részét haláláig sokáig nem tették közzé.
Tehát mit fedezett fel Isaac Newton? Az elméletek, amelyek az elkövetkező évszázadokon át a tudomány, a csillagászat, a fizika és a természet világát uralják. Ötletei olyan fényforrások befolyásolására irányulnak majd, mint Joseph-Louis Lagrange és Albert Einstein, akik közül az utóbbi az egyetlen tudós, akinek úgy gondolják, hogy hasonló örökséget hagyott.
Sok érdekes cikket írtunk Sir Isaac Newtonról a Space Magazine-ban. Itt volt: Ki volt Sir Isaac Newton ?, Mit készített Isaac Newton ?, Ki fedezte fel a gravitációt? Mi az abszolút tér? Mi a gravitációs állandó?
Vannak más források az interneten, ha többet szeretne megtudni Isaac Newtonról. Ez a brit weboldal nagyszerű információt tartalmaz felfedezéseiről. A PBS webhelyét is megtekintheti.
Megnézheti a Csillagászat szereplőit is. 44. rész: Einstein relativitáselmélete különösen érdekes.
Forrás:
- NASA - Newton
- Wikipedia - Isaac Newton
- INI - Isaac Newton élete
