كان إسحاق نيوتن - الذي عاش من 25 ديسمبر 1642 إلى 20 مارس 1727 - عالمًا إنجليزيًا ورياضيًا و "فيلسوفًا طبيعيًا". في عصره ، لعب دورًا حيويًا في الثورة العلمية ، مما ساعد على تقدم مجالات الفيزياء وعلم الفلك والرياضيات والعلوم الطبيعية. من هذا ، أسس إرثًا يسيطر على العلوم للقرون الثلاثة القادمة.
في الواقع ، استخدمت الأجيال اللاحقة مصطلح "نيوتن" لوصف مجموعات المعرفة التي تدين بوجودها لنظرياته. وبسبب مساهماته الواسعة ، يعتبر السير إسحاق نيوتن واحدًا من أكثر العلماء تأثيرًا في تاريخ العلم. ولكن ما الذي اكتشفه بالضبط؟
قوانين الحركة الثلاثة لنيوتن:
بالنسبة للمبتدئين ، أعماله الرائعة - Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica ("المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية") ، التي نُشرت لأول مرة عام 1687 - أرست أسس الميكانيكا الكلاسيكية. في ذلك ، صاغ قوانينه الثلاثة للحركة ، والتي تم اشتقاقها من قوانين يوهان كيبلر لحركة الكواكب ووصفه الرياضي الخاص للجاذبية.
ينص القانون الأول ، المعروف باسم "قانون القصور الذاتي" ، على أن: "يظل الجسم في حالة الراحة عند الراحة ما لم يتم التصرف من قبل قوة غير متوازنة. يستمر الجسم المتحرك في الحركة بنفس السرعة وفي نفس الاتجاه ما لم يتم التصرف من خلال قوة غير متوازنة ". ينص القانون الثاني على أن التسارع يتم إنتاجه عندما تعمل القوة على كتلة - كلما زادت كتلة الجسم ، زادت القوة المطلوبة لتسريعها. ينص القانون الثالث والأخير على أن "لكل فعل رد فعل متساو لكنه معاكس".
الجاذبية الكونية:
كما صاغ قانون الجاذبية الكونية في برينسيبيا، التي تنص على أن كل كتلة نقطة تجتذب كل كتلة نقطة أخرى من خلال قوة تشير على طول الخط المتقاطع بين النقطتين. ووفقًا لحساباته ، فإن هذه القوة تتناسب مع ناتج الكتلتين وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة بينهما. يمكن التعبير عن صيغة هذه النظرية على النحو التالي:
سيستمر نيوتن في استخدام هذه المبادئ لمراعاة مسارات المذنبات والمد والجزر وعملية الاعتدال والظواهر الفيزيائية الفلكية الأخرى. أدى هذا بشكل فعال إلى إزالة الشكوك الأخيرة حول صحة نموذج مركزية الشمس للكون الذي جادل بأن الشمس (وليس الأرض) كانت في مركز النظام الكوكبي. أثبت عمله أيضًا أن حركة الأجسام على الأرض والأجرام السماوية يمكن وصفها بنفس المبادئ.
على الرغم من أن إلهام نيوتن لنظرياته عن الجاذبية غالبًا ما يُنسب إلى "حادثة التفاح" - أي حيث شاهد تفاحة تسقط من شجرة - تعتبر القصة ملفقة من قبل المصادر الحديثة التي تجادل بأنه توصل إلى استنتاجاته بمرور الوقت. ومع ذلك ، وصف نيوتن نفسه الحادث ، ومعاصريه من دفاعه عن هذا التأكيد.
شكل الأرض:
تشمل المساهمات الإضافية تنبؤه بأن الأرض قد تكونت على شكل "كروي مفلطح" - أي كرة شهدت تسطيحًا في القطبين. سيتم تبرير هذه النظرية لاحقًا من خلال قياسات Maupertuis و La Condamine وغيرها. ساعد هذا بدوره على إقناع معظم العلماء الأوروبيين القاريين بتفوق ميكانيكا نيوتن على نظام ديكارت السابق.
من حيث الرياضيات ، ساهم في دراسة سلسلة القوة ، وعمم النظرية ذات الحدين إلى الدعاة غير الصحيحين ، وطور طريقة نيوتن لتقريب جذور الدالة ، وصنف معظم منحنيات المستوى المكعب. كما يشارك في الائتمان مع Gottfried Leibniz لتطوير حساب التفاضل والتكامل.
مثلت هذه الاكتشافات قفزة هائلة إلى الأمام في مجالات الرياضيات والفيزياء وعلم الفلك ، مما سمح بالحسابات التي شكلت نموذجًا أكثر دقة لسلوك الكون من أي وقت مضى.
بصريات:
في عام 1666 ، بدأ نيوتن المساهمة في مجال البصريات ، أولاً من خلال ملاحظة أن اللون كان خاصية للضوء عن طريق قياسه من خلال منشور. من 1670 إلى 1672 ، ألقى محاضرة في جامعة كامبريدج حول البصريات وحقق في انكسار الضوء ، موضحا أن الطيف متعدد الألوان الناتج عن المنشور يمكن إعادة تركيبه في الضوء الأبيض بواسطة عدسة ومنشور ثان.
نتيجة لبحثه ، توصل إلى نظرية مفادها أن اللون هو نتيجة تفاعل الأجسام مع الضوء الملون بالفعل بدلاً من الأجسام التي تولد اللون نفسه ، والتي تعرف بنظرية نيوتن للون.
بالإضافة إلى ذلك ، خلص إلى أن عدسة أي تلسكوب منكسر ستعاني من تشتت الضوء إلى الألوان (الزيغ اللوني). كدليل على المفهوم ، قام ببناء تلسكوب باستخدام مرآة كهدف لتجاوز هذه المشكلة. كان هذا أول تلسكوب عاكس وظيفي معروف في الوجود ، يُعرف تصميمه الآن باسم تلسكوب نيوتوني.
إنجازات أخرى:
كما صاغ قانونًا تجريبيًا للتبريد ، ودرس سرعة الصوت ، وقدم مفهوم السائل النيوتوني. يستخدم هذا المصطلح لوصف أي سائل تكون فيه الضغوط اللزجة الناشئة عن تدفقه ، في كل نقطة ، تتناسب خطياً مع معدل تغير تشوهه بمرور الوقت.
أبعد من عمله في الرياضيات والبصريات والفيزياء ، كرس أيضًا قدرًا كبيرًا من الوقت لدراسة التسلسل الزمني للكيمياء والكيمياء ، لكن معظم أعماله في هذه المجالات ظلت غير منشورة حتى بعد وفاته بفترة طويلة.
فماذا اكتشف إسحاق نيوتن؟ النظريات التي ستسيطر على مجالات العلوم والفلك والفيزياء والعالم الطبيعي لقرون قادمة. ستستمر أفكاره للتأثير على النجوم البارزين مثل جوزيف لويس لاغرانج وألبرت أينشتاين ، الذي كان العلماء الوحيدون الذين يعتقدون أنهم تركوا إرثًا مشابهًا.
لقد كتبنا العديد من المقالات المثيرة للاهتمام حول السير إسحاق نيوتن هنا في مجلة الفضاء. إليكم من كان السير إسحاق نيوتن ؟، ماذا ابتكر إسحاق نيوتن ؟، من اكتشف الجاذبية ؟، ما هو الفضاء المطلق ؟، ما هو ثابت الجاذبية؟
هناك موارد أخرى على الإنترنت إذا كنت تريد معرفة المزيد عن إسحاق نيوتن. يحتوي موقع المملكة المتحدة هذا على بعض المعلومات الرائعة عن اكتشافاته. يمكنك أيضًا الاطلاع على موقع PBS.
يمكنك أيضًا الاطلاع على علم الفلك. الحلقة 44 نظرية النسبية لأينشتاين مثيرة للاهتمام بشكل خاص.
مصادر:
- ناسا - نيوتن
- ويكيبيديا - إسحاق نيوتن
- INI - حياة إسحاق نيوتن
