Sir Isaac Newton przez całe swoje życie wniósł znaczący wkład w kilka ważnych dziedzin nauki. Wynalazł miedzy innymi rachunek różniczkowy i zapewnił lepsze rozumienie optyki. Jednak jego najważniejsza praca dotyczyła sił, a konkretnie opracowania uniwersalnego prawa grawitacji i jego praw ruchu. Konieczne przeczytaj ten artykuł i jeszcze dziś poznaj jakie zasługi ma Isaac Netwon. Zobacz, za co powinniśmy mu dziękować! Oto krótka historia tego niesamowitego naukowca i wynalazcy, matematyka i fizyka, który pomógł wyjaśnić niektóre z najbardziej podstawowych praw nauki.
Isaac Newton wczesne życie.
Izaak Newton urodził się w Boże Narodzenie w biednej rodzinie rolniczej w Woolsthorpe w Anglii w 1642 r. W chwili jego narodzin Anglia używała jednak jeszcze kalendarza juliańskiego. Kiedy wiec państwo to przyjęło kalendarz gregoriański w 1752 r., jego urodziny przypadły na 4 stycznia 1643 r. Isaac Newton przyszedł ponadto na świat zaledwie kilka miesięcy po śmierci swojego ojca, Isaaca Newtona seniora.
Jako chłopiec spodziewał się, że będzie zarządzał gospodarstwem rolnym w miejsce ojca, którego nigdy nie poznał za jego życia. Dość szybko jednak stało się jasne, że życie na roli nie jest dla niego. Newton rozpoczął wiec wtedy naukę w Trinity College w Cambridge w Anglii. Nie wiedział jeszcze co prawda kim chce być, ani czym chce się zajmować. Nie było to jednak pasanie owiec, czy chodzenie za pługiem i wozem z gnojem. W collegu zainteresował się matematyką, optyką, fizyką i astronomią. Po ukończeniu studiów zaczął uczyć na uczelni i został tam mianowany drugim naukowcem w Katedrze Lucasa.
Dziś katedra ta jest uważana za najbardziej znaną katedrę akademicką na świecie. Przeszli przez nią również inni sławni naukowcy, tacy jak Charles Babbage i Stephen Hawking. W 1689 r. Newton został wybrany na posła do parlamentu swego uniwersytetu. W 1703 r. został wybrany na prezesa Towarzystwa Królewskiego. Jest to stowarzyszenie naukowców, które istnieje do dziś. W 1705 r. otrzymał tytuł szlachecki od królowej Anny. Był całe życie bardzo poświęcony nauce i nigdy się nie ożenił.
Isaac Newton zasady dynamiki.
Najsłynniejszym dziełem Newtona była publikacja „Philosophiae Naturalis Proncipia Mathematica” („Matematyczne zasady filozofii naturalnej”), zwana ogólnie Principia. Isaac ustalił w niej trzy słynne prawa ruchu wszechświata – pierwsze, drugie i trzecie prawo Newtona. Pierwsze prawo Newtona opisuje, jak obiekty poruszają się z tą samą prędkością, jeśli nie działa na nie siła zewnętrzna. Natomiast siła to coś, co powoduje lub zmienia ruch. Zatem przedmiot znajdujący się na stole, pozostaje na stole, dopóki nie zadziała na niego siła.
Siłą może być w tym wypadku pchnięcie dłoni lub grawitacja. Podobnie obiekt porusza się z tą samą prędkością, chyba że oddziałuje z inną siłą, np. tarciem. Druga zasada ruchu Newtona umożliwiła obliczenie interakcji sił. Prawo to stanowi, że siła jest równa zmianie pędu (masy pomnożonej przez prędkość) w wyniku zmiany czasu. Dlatego też, gdy do obiektu przyłożona jest większa siła, jego przyspieszenie również wzrasta. Jednak gdy masa obiektu wzrasta, a siła pozostaje stała, to jego przyspieszenie wtedy maleje.
Natomiast trzecie prawo Newtona stwierdza, że każdemu działaniu w przyrodzie towarzyszy równa i przeciwna reakcja. Jeśli jedno ciało przykłada siłę do drugiego, wówczas drugie ciało wywiera siłę o tej samej sile na pierwsze. Jednak siła ta działa wtedy w przeciwnym kierunku. Na tej podstawie Newton obliczył ponadto uniwersalne prawo grawitacji.
Odkrył, że w miarę jak dwa ciała oddalają się od siebie, przyciąganie grawitacyjne między nimi maleje o odwrotność kwadratu odległości. Tak więc, jeśli dwa obiekty są od siebie dwukrotnie oddalone, to siła grawitacji jest tylko jedną czwartą siły. Jeśli natomiast są trzy razy dalej od siebie, jest to tylko dziewiąta jego poprzednia moc. Prawa te pomogły naukowcom m.in. lepiej zrozumieć ruchy planet w Układzie Słonecznym i ruch Księżyca wokół Ziemi.
Jabłko Isaaca Newtona.
Popularny mit opowiada o jabłku spadającym z drzewa w ogrodzie, co doprowadziło Newtona do zrozumienia sił, zwłaszcza grawitacji. Nie wiadomo jednak, czy taki incydent rzeczywiście miał miejsce. Historycy wątpią nawet, czy wydarzenie to – jeśli w ogóle miało miejsce – było siłą napędową procesu myślowego Newtona. Mit ten opowiada o Izaaku Newtonie, który wrócił na swoją rodzinną farmę w Woolsthorpe. Na krótki czas uciekł tam z Cambridge zmagającego się z epidemią zarazy. Kiedy siedział w sadzie na swojej farmie, z jednego z drzew spadło jabłko.
Według niektórych przekazów uderzyło nawet Newtona w głowę. Obserwując to, zaczął rozważać siły, które powodują, że jabłko zawsze spada bezpośrednio na ziemię. Tak rzekomo rozpoczął badanie grawitacji. Jednym z powodów, dla których ta historia zyskała rozgłos jest to, że jest to anegdota, którą najwyraźniej podzielał sam Newton. Wiadomo bowiem, że pod koniec swojego życia opowiadał tę anegdotę o jabłku na pewno przynajmniej około cztery razy. Historia ta stała się jednak powszechnie znana dopiero w XIX w.
Minęło również co najmniej 20 lat, zanim Newton opublikował te swoje słynne teorie na temat grawitacji. Bardziej prawdopodobne wydaje się natomiast, że Newton wykorzystał tę historię jako sposób na powiązanie dla swoich współczesnych odbiorców, koncepcji wpływu grawitacji na obiekty na Ziemi, z jej wpływem na obiekty w kosmosie. Co ciekawe, wspomniana jabłoń – znana jako „Kwiat Kentu” – nadal kwitnie w sadzie Newtona w Woolsthorpe Manor. Jest nawet popularną atrakcją turystyczną.
Isaac Newton wynalazki i odkrycia.
Będąc studentem, Newton był zmuszony zrobić dwuletnią przerwę, gdy zaraza zamknęła Trinity College. W domu kontynuował pracę z optyką, używając pryzmatu. Tak udało mu się rozdzielić białe światło. Dzięki temu jako pierwszy argumentował, że białe światło jest mieszaniną wielu rodzajów promieni, a nie pojedynczą całością. Kontynuował potem pracę ze światłem i kolorem przez kilka następnych lat. Swoje odkrycia na ten temat opublikował w „Optics” w 1704 r. Zaniepokojony ówczesnymi problemami z teleskopami wynalazł też teleskop zwierciadlany, samodzielnie szlifując zwierciadło i budując tubus.
Jego oparty na lustrze, a nie na soczewkach teleskop dawał ostrzejszy obraz, niż ówczesne teleskopy załamujące. Nowoczesne techniki zmniejszyły problemy powodowane przez soczewki. Duże teleskopy, takie jak np. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba nadal wykorzystują lustra. Jako student, Newton studiował ponadto najbardziej zaawansowane teksty matematyczne swoich czasów. Podczas wspomnianej przerwy kontynuował więc również naukę matematyki. Położył przy tym podwaliny pod rachunek różniczkowy i całkowy.
Połączył wiele technik, które wcześniej rozpatrywano oddzielnie, takich jak znajdowanie obszarów, stycznych i długości krzywych. Napisał „De Methodis Serierum et Fluxionum” w 1671 r., lecz nie udało mu się znaleźć wydawcy. Ustanowił także spójną metodę naukową, którą można stosować w różnych dyscyplinach. Poprzednie eksploracje nauki różniły się w zależności od dziedziny. Newton zastosował ustalony format eksperymentów, który jest nadal używany. Jednak nie wszystkie jego pomysły były rewolucyjne.
W „Principia” opisał, jak rozrzedzona para z ogonów komet jest wciągana w uścisk grawitacyjny Ziemi. Umożliwia przez to „ruch płynów planetarnych wraz z najbardziej subtelną i użyteczną częścią naszego powietrza, tak bardzo potrzebną do podtrzymania życia wszystkich rzeczy”, włącznie z nami.
Isaac Newton jak zmarł.
Newton zmarł w 1727 r. podczas snu mając 84 lat. Przyczyna śmierci jest nieznana. Badanie z 1979 r. opublikowane przez Towarzystwo Królewskie Newtona sugeruje jednak, że winne mogło być zatrucie rtęcią. Po ekshumacji jego ciała, wykryto bowiem w nim duże ilości rtęci. Prawdopodobnie wchłonął ją w czasie prac alchemicznych. Newton chciał też bowiem przekształcić metale nieszlachetne, jak rtęć i miedź, w metale szlachetne, takie jak złoto i srebro. W 1693 r. cierpiał przez to m.in. na bezsenność i słabe trawienie.
Pisał też coraz bardziej irracjonalne listy do przyjaciół. Większość uczonych przypisuje co prawda ówczesne załamanie zdrowia Newtona czynnikom psychologicznym. Możliwe jest też jednak, że główną przyczyną mogło być właśnie wspomniane zatrucie rtęcią. Po śmierci, jego ciało złożono w bardziej eksponowane miejsce w Opactwie Westminsterskim. Jego pomnik z białego i szarego marmuru stoi w nawie chóru opactwa. Są tam rzeźby przedstawiające Newtona wylegującego się w otoczeniu dzieci korzystających z wielu instrumentów jak np. teleskopy, kojarzonych z twórczością Newtona.
Napis na pomniku – pierwotnie w języku łacińskim, brzmi: „Tutaj pochowany jest Izaak Newton, Knight, który dzięki niemal boskiej sile umysłu i specyficznie własnym zasadom matematycznym badał kursy i kształty planet, ścieżki komet, pływy morza, różnice w promieniach słońca światło i, czego żaden inny uczony nie wyobrażał sobie wcześniej, właściwości tak powstałych kolorów. Mądry i wierny w swoich wykładach natury, starożytności i Pisma Świętego, swoją filozofią potwierdził majestat Boga potężnego i dobrego i wyrażał prostotę Ewangelii w swoich manierach. Radują się śmiertelnicy, że istniała tak wielka ozdoba rodzaju ludzkiego! Urodził się 25 grudnia 1642 r., a zmarł 20 marca 1726 r.” Data jego śmierci na pomniku podana jest w kalendarzu juliańskim.
