Isaac Newton - kes elas 25. detsembrist 1642 kuni 20. märtsini 1727 - oli inglise teadlane, matemaatik ja “loodusfilosoof”. Omal ajal mängis ta üliolulist rolli teaduslikus revolutsioonis, aidates edendada füüsika, astronoomia, matemaatika ja loodusteaduste valdkondi. Sellest lähtuvalt rajas ta pärandi, mis domineeriks teaduses järgmise kolme sajandi jooksul.
Tegelikult hakkasid terminit “newtonlane” tulevased põlvkonnad kasutama, et kirjeldada teadmiste kehasid, mis võlgnesid nende olemasolu tema teooriatele. Ja oma laiaulatuslike panuste tõttu peetakse Sir Isaac Newtonit teaduse ajaloo üheks mõjukamaks teadlaseks. Kuid mida ta täpselt avastas?
Newtoni kolm liikumisseadust:
Alustuseks on tema magnum opus - Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica („Loodusfilosoofia matemaatilised põhimõtted”), mis avaldati esmakordselt 1687. aastal - pani aluse klassikalisele mehaanikale. Selles sõnastas ta oma kolm liikumisseadust, mis olid tuletatud Johann Kepleri Planeetide liikumise seadustest ja tema enda raskusjõu matemaatilisest kirjeldusest.
Esimene seadus, mida nimetatakse „inertsiseaduseks”, sätestab: „Puhkeobjekt jääb puhkeolekusse, kui sellele ei reageeri tasakaalustamata jõud. Liikuv objekt jätkab liikumist sama kiirusega ja samas suunas, kui sellele ei reageeri tasakaalustamata jõud. " Teises seaduses öeldakse, et kiirendus tekib siis, kui jõud mõjub massiergole - mida suurem on objekti mass, seda suurem jõud on selle kiirendamiseks vajalik. Kolmas ja viimane seadus ütleb, et „iga toimingu korral on võrdne, kuid vastupidine reaktsioon”.
Universaalne gravitatsioon:
Samuti sõnastas ta oma universaalse gravitatsiooni seaduse Principia, mis väidab, et iga punktimass meelitab iga teist punktimassi jõuga, mis on suunatud mööda mõlemat punkti ristuvat joont. Tema arvutuste kohaselt on see jõud võrdeline kahe massi korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise vahemaa ruuduga. Selle teooria valemit saab väljendada järgmiselt:
Newton kasutab neid põhimõtteid komeetide trajektooride, loodete, pööripäevade pretsessiooni ja muude astrofüüsikaliste nähtuste arvestamiseks. See eemaldas tõhusalt viimased kahtlused kosmose heliotsentrilise mudeli paikapidavuses, milles väideti, et Päike (mitte Maa) asub planeedisüsteemi keskpunktis. Tema töö näitas ka seda, et objektide liikumist Maal ja taevakehasid saab kirjeldada samade põhimõtete alusel.
Ehkki Newtoni inspiratsiooni oma gravitatsiooniteooriate kohta seostatakse sageli õunajuhtumiga - st sellega, kus ta jälgis, kuidas õun puu otsast langes - peavad lugu tänapäeva allikad, kes väidavad, et ta jõudis oma järeldusteni aja jooksul. Newton ise aga kirjeldas juhtunut ja tema väidet kaitsvad kaasaegsed.
Maa kuju:
Täiendavate panuste hulka kuulub ka tema ennustus, et Maa on kujundatud tõenäoliselt „oblatentseks sfääriliseks“ - s.t. keraks, mis koges poolustel lamenemist. Seda teooriat õigustavad hiljem Maupertuisi, La Condamiini ja teiste mõõtmised. See omakorda aitas veenda enamikku Mandri-Euroopa teadlasi Newtoni mehaanika paremusest varasema Descartes-süsteemi suhtes.
Matemaatika osas aitas ta kaasa jõuseeriate uurimisele, üldistas binoomteoreemi mitte-täisarvulistele eksponentidele, töötas välja Newtoni meetodi funktsiooni juurte lähendamiseks ja klassifitseeris suurema osa kuuptasapinna kõveratest. Samuti jagab ta krediiti Gottfried Leibniziga maakivi väljatöötamise eest.
Need avastused olid tohutu hüpe edasi matemaatika, füüsika ja astronoomia valdkonnas, võimaldades arvutusi, mis modelleerisid universumi käitumist täpsemini kui kunagi varem.
Optika:
Aastal 1666 hakkas Newton panustama optika valdkonda, kõigepealt märkides, et värv on valguse omadus, mõõtes seda prisma kaudu. Aastatel 1670–1672 pidas ta Cambridge'i ülikoolis loenguid optikast ja uuris valguse murdumist, näidates, et prisma tekitatud mitmevärviline spekter saab läätse ja teise prisma abil valges valguses segada.
Oma uurimistöö tulemusena jõudis ta teooriasse, et värv on objektide tulemus, mis interakteerub juba värvilise valgusega, mitte objektide, mis ise värvi loovad, mida nimetatakse Newtoni värviteooriaks.
Lisaks järeldas ta, et mis tahes murdumisnäitaja lääts kannatab valguse hajutamisel värvideks (kromaatiline aberratsioon). Selle kontseptsiooni tõestuseks konstrueeris ta teleskoobi, mille eesmärk oli sellest probleemist mööda hiilida. See oli esimene teadaolev funktsionaalne peegeldav teleskoop, mille konstruktsiooni tuntakse nüüd Newtoni teleskoobina.
Muud saavutused:
Samuti sõnastas ta empiirilise jahutamisseaduse, uuris heli kiirust ja tutvustas Newtoni vedeliku mõistet. Seda terminit kasutatakse mis tahes vedeliku kirjeldamiseks, mille voolust tulenevad viskoossed pinged on igas punktis lineaarselt võrdelised selle deformatsiooni muutumise kiirusega aja jooksul.
Lisaks oma tööle matemaatikas, optikas ja füüsikas pühendas ta ka märkimisväärselt palju aega Piibli kronoloogia ja alkeemia uurimisele, kuid suurem osa tema tööst nendes valdkondades jäi avaldamata kaua pärast tema surma.
Mida avastas Isaac Newton? Teooriad, mis domineeriksid teaduse, astronoomia, füüsika ja loodusmaailma järgmiste sajandite jooksul. Tema ideed jätkaksid selliste valgustite mõjutamist nagu Joseph-Louis Lagrange ja Albert Einstein, kellest viimane on ainus teadlaste arvates, kes on võrreldava pärandi jätnud.
Oleme siin ajakirjas Space Magazine kirjutanud palju huvitavaid artikleid sir Isaac Newtoni kohta. Siin on Kes oli Sir Isaac Newton ?, Mida Isaac Newton leiutas ?, Kes avastas gravitatsiooni? Mis on absoluutne ruum ?, Mis on gravitatsioonikonstant?
Internetis on ka muid ressursse, kui soovite Isaac Newtoni kohta rohkem teada saada. Sellel Suurbritannia saidil on toredat teavet tema avastuste kohta. Samuti saate vaadata PBS-i veebisaiti.
Samuti saate vaadata astronoomiaosatäitjaid. Episood 44 Einsteini relatiivsusteooria on eriti huvitav.
Allikad:
- NASA - Newton
- Vikipeedia - Isaac Newton
- INI - Isaac Newtoni elu
