Ισαάκ Νιούτον (1642-1727) ήταν Βρετανός φυσικός, μαθηματικός, αστρονόμος που έκανε μεγάλες επιστημονικές συνεισφορές. Θεωρείται μία από τις μεγάλες ιδιοφυΐες στην παγκόσμια ιστορία.
Ο Νεύτωνας διακρίθηκε στον τομέα της φυσικής, των μαθηματικών, της οπτικής και της αστρονομίας. Οι ανακαλύψεις του άλλαξαν τον τρόπο γνώσης και κατανόησης του σύμπαντος. Μεταξύ των κύριων ανακαλύψεών του είναι: οι νόμοι της κίνησης, ο νόμος της καθολικής βαρύτητας και η θεωρία του χρώματος.
Ο Νεύτωνας ήταν μέρος της επιστημονικής επανάστασης που ξεκίνησε στην Αναγέννηση με τις μελέτες και τις ανακαλύψεις του αστρονόμου Νικολά Κοπέρνικος. Αυτό συνέχισε την εξέλιξή του με τις συνεισφορές των Johannes Kepler, Galileo Galilei. και μετά με τον Isaac Newton. Τον 20ο αιώνα, ο Άλμπερτ Αϊνστάιν πήρε πολλές από τις θεωρίες του για να αναπτύξει μεγάλες ανακαλύψεις.
- Μπορεί να σας βοηθήσει: Επιστημονικές επαναστάσεις
- Οι νόμοι κίνησης του Νεύτωνα
Οι νόμοι της κίνησης διατυπώθηκαν από τον Isaac Newton στο έργο του: Philosophiæ naturalis Principia mathematica (1687). Αυτοί οι νόμοι έθεσαν τα θεμέλια για μια επαναστατική κατανόηση της κλασικής μηχανικής, τον κλάδο της φυσικής που μελετά τη συμπεριφορά των σωμάτων σε ηρεμία ή κινείται σε χαμηλές ταχύτητες (σε σύγκριση με την ταχύτητα του φωτός).
Οι νόμοι εξηγούν πώς κάθε κίνηση ενός σώματος υπόκειται σε τρεις βασικούς νόμους:
- Πρώτος νόμος: Νόμος της αδράνειας Κάθε σώμα παραμένει σε κατάσταση ηρεμίας, εκτός εάν μια άλλη δύναμη ασκεί πίεση σε αυτό. Για παράδειγμα: Εάν ένα όχημα σταματήσει με τον κινητήρα σβηστό, θα παραμείνει σταματημένο εκτός αν κάτι το κινεί.
- Δεύτερος νόμος: Θεμελιώδης αρχή της δυναμικής. Η δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα είναι ανάλογη με την επιτάχυνση που θα έχει. Για παράδειγμα: Εάν ένα άτομο κλωτσήσει μια μπάλα, η μπάλα θα προχωρήσει περισσότερο όσο μεγαλύτερη δύναμη ασκείται στο λάκτισμα.
- Τρίτος νόμος: Νόμος δράσης και αντίδρασης. Όταν μια συγκεκριμένη δύναμη ασκείται σε ένα αντικείμενο (με ή χωρίς κίνηση), ασκεί το ίδιο ποσό δύναμης στο πρώτο. Για παράδειγμα: μικρόΕάν ένα άτομο συγκρουστεί κατά λάθος με έναν τοίχο, ο τοίχος ασκεί την ίδια δύναμη στο άτομο με το άτομο που ασκεί στον τοίχο.
- Ο νόμος της βαρύτητας
Ο νόμος της βαρύτητας προτάθηκε από τον Νεύτωνα και περιγράφει τη βαρυτική αλληλεπίδραση μεταξύ διαφορετικών σωμάτων με μάζα. Ο Νεύτωνας βασίστηκε στους νόμους κίνησης του για να υποστηρίξει ότι η βαρυτική δύναμη (ένταση με την οποία δύο σώματα προσελκύουν το ένα το άλλο) σχετίζεται με: την απόσταση μεταξύ αυτών των δύο σωμάτων και τη μάζα καθενός από αυτά τα σώματα. Ως εκ τούτου, η βαρυτική δύναμη είναι ανάλογη με το προϊόν των μαζών διαιρούμενη με την απόσταση μεταξύ τους τετράγωνο.
- Φυσική φύση του φωτός
Ερχόμενοι στο πεδίο της οπτικής, ο Νεύτωνας απέδειξε ότι το φως δεν αποτελείται από κύματα (όπως πιστεύεται), αλλά από σωματίδια (τα οποία ονόμασε πτώματα) που ρίχνονται με μεγάλη ταχύτητα και σε ευθεία γραμμή από το σώμα που εκπέμπει φως. Αυτή η θεωρία εκτέθηκε από τον Νεύτωνα στο έργο του: Οπτικς στην οποία μελετά τη διάθλαση, την αντανάκλαση και τη σκέδαση του φωτός.
Ωστόσο, η θεωρία του δυσφημίστηκε υπέρ της θεωρίας των κυμάτων του φωτός. Μόνο τον 20ο αιώνα (με την πρόοδο της κβαντικής μηχανικής) ήταν δυνατό να εξηγηθεί το φαινόμενο του φωτός ως σωματίδιο, σε ορισμένες περιπτώσεις και ως κύμα, σε άλλες περιπτώσεις.
- Θεωρία του χρώματος
Το ουράνιο τόξο ήταν ένα από τα μεγαλύτερα αινίγματα των συγχρόνων του Νεύτωνα. Αυτός ο επιστήμονας ανακάλυψε ότι το φως που προήλθε από τον ήλιο ως λευκό φως αποσυντίθεται σε διαφορετικά χρώματα σχηματίζοντας το ουράνιο τόξο.
Το έλεγξε χρησιμοποιώντας ένα πρίσμα σε ένα σκοτεινό δωμάτιο. Άφησε μια ακτίνα φωτός να περάσει σε μια ορισμένη κλίση μέσα από μια τρύπα. Αυτό διείσδυσε σε ένα από τα πρόσωπα του πρίσματος και χωρίστηκε σε χρωματιστές ακτίνες με διαφορετικές γωνίες.
Ο Νεύτωνας χρησιμοποίησε επίσης αυτό που λέγεται δίσκος του Νεύτωνα, έναν κύκλο με τομείς βαμμένους με κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, κυανό, μπλε και μοβ. Περιστρέφοντας το δίσκο με μεγάλη ταχύτητα, τα χρώματα συνδυάζονται σε λευκό.
- Τηλεσκόπιο Νεύτωνα
Το 1668, ο Νεύτωνας παρουσίασε το ανακλώμενο τηλεσκόπιο που χρησιμοποιούσε κοίλους και κυρτούς καθρέφτες. Μέχρι τότε, οι επιστήμονες χρησιμοποιούσαν διαθλαστικά τηλεσκόπια, τα οποία συνδύασαν πρίσματα και φακούς για να μπορούν να μεγεθύνουν την εικόνα που θα παρατηρήσει σε μεγάλη απόσταση.
Αν και δεν ήταν ο πρώτος που συνεργάστηκε με αυτό το είδος τηλεσκοπίου, πιστώνεται για την τελειοποίηση του οργάνου και τη χρήση παραβολικών κατόπτρων.
- Σχήμα της Γης
Μέχρι τότε, και χάρη στις συνεισφορές και τις ανακαλύψεις του Nicolás Copernicus και του Galileo Galilei, πιστεύεται ότι η Γη ήταν μια τέλεια σφαίρα.
Με βάση το γεγονός ότι η γη περιστρέφεται στον άξονά της και στο νόμο της βαρύτητας, ο Νεύτωνας χρησιμοποίησε μαθηματικά και πήρε την απόσταση από διαφορετικά σημεία της γης στο κέντρο της. Διαπίστωσε ότι αυτές οι μετρήσεις διέφεραν (η διάμετρος του ισημερινού είναι μεγαλύτερη από τη διάμετρο από πόλο σε πόλο) και ανακάλυψε το οβάλ σχήμα της Γης.
- Ταχύτητα ήχου
Το 1687 ο Νεύτωνας δημοσίευσε τη θεωρία του ήχου σε: Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, όπου δηλώνει ότι η ταχύτητα του ήχου δεν εξαρτάται από την ένταση ή τη συχνότητά του, αλλά από τις φυσικές ιδιότητες του υγρού μέσω του οποίου ταξιδεύει. Για παράδειγμα: Εάν εκπέμπεται ήχος υποβρύχιος, θα ταξιδεύει με διαφορετική ταχύτητα από ό, τι εάν εκπέμπεται στον αέρα.
- Νόμος θερμικής μεταφοράς
Σήμερα γνωστός ως νόμος ψύξης του Νεύτωνα, αυτός ο νόμος αναφέρει ότι η απώλεια θερμότητας που βιώνει ένα σώμα είναι ανάλογη με τη διαφορά θερμοκρασίας που υπάρχει μεταξύ αυτού του σώματος και του περιβάλλοντός του.
Για παράδειγμα: ΉΈνα φλιτζάνι ζεστό νερό θα κρυώσει γρηγορότερα σε θερμοκρασία δωματίου 10 ° από ό, τι σε θερμοκρασία δωματίου 32 °.
- Υπολογισμός
Ο Νεύτωνας έπεσε στο άπειρο λογισμό. Αποκάλεσε αυτές τις ροές υπολογισμού (αυτό που σήμερα ονομάζουμε παράγωγα), ένα εργαλείο που βοηθά στον υπολογισμό τροχιών και καμπυλών. Στις αρχές του 1665 ανακάλυψε το διωνυμικό θεώρημα και ανέπτυξε τις αρχές του διαφορικού και του ακέραιου λογισμού.
Αν και ο Νεύτωνας ήταν ο πρώτος που έκανε αυτές τις ανακαλύψεις, ήταν ο Γερμανός μαθηματικός, ο Γκότφριντ Λίμπνιτς, ο οποίος, αφού ανακάλυψε μόνος του τον λογισμό, δημοσίευσε τις ανακαλύψεις του πριν από τον Νεύτωνα. Αυτό τους κέρδισε μια διαμάχη που δεν σταμάτησε μέχρι το θάνατο του Νεύτωνα το 1727.
- Παλίρροιες
Στο έργο του: Philosophiae Naturalis Principia MathematicaΟ Νεύτωνας εξήγησε τη λειτουργία των παλιρροιών όπως το γνωρίζουμε σήμερα. Ανακάλυψε ότι η αλλαγή στις παλίρροιες οφείλεται στις βαρυτικές δυνάμεις που ασκούνται από τον Ήλιο και τη Σελήνη στη Γη.
- Συνέχεια με: Συνεισφορές του Galileo Galilei
