متنوع

7 من أهم أفكار إسحاق نيوتن

7 من أهم أفكار إسحاق نيوتن

عندما تفكر في إسحاق نيوتن ، ربما تفكر في قصة ملفقة عن سقوط تفاحة على رأسه ، مما يعطيه فكرة نظرية الجاذبية. قد تفكر أيضًا في حقيقة أنه أحد الفيزيائيين والعلماء الأكثر تأثيرًا في كل العصور.

ولد السير إسحاق نيوتن عام 1642 ، وربته جدته حتى سن الثانية عشرة. أخرجته والدته من المدرسة في سن الثانية عشرة لجعله يعتني بالمزرعة. وجد نيوتن الزراعة رتيبة ، وسرعان ما أُعيد إلى المدرسة.

درس القانون في كلية ترينيتي في كامبريدج ، حيث اعتنى بغرف الطلاب الأكثر ثراءً لدفع فواتيره. خلال الفترة التي قضاها في كامبريدج ، احتفظ نيوتن بمجموعة من الملاحظات بعنوان "Quaestiones Quaedam Philosophicae" ("أسئلة فلسفية معينةتكشف الملاحظات أن نيوتن قد اكتشف بالفعل الأفكار الرئيسية وراء مقاربة جديدة للرياضيات: حساب التفاضل والتكامل. تخرج بدون درجات امتياز أو امتياز لكنه حصل على لقب باحث وأربع سنوات من الدعم المالي للتعليم في المستقبل.

ذات صلة: 10 من أهم المعادلات في التاريخ

في عام 1699 ، حصل نيوتن على درجة الماجستير في الآداب. كما صادف كتاب نيكولاس مركاتور المنشور حول طرق التعامل مع سلسلة لانهائية ، مما أثار اهتمامًا متجددًا بالرياضيات. نشر أطروحة ،دي أناليسييشرح أفكاره. هذا ما لفت انتباه مجتمع الرياضيات ، وفي النهاية تم منح نيوتن درجة أستاذ لوكاس في كامبريدج.

على مدار حياته ، كان نيوتن مسؤولاً عن عدد من الأفكار والنظريات المهمة. دعونا نلقي نظرة على 7 فقط.

قوانين نيوتن

في عام 1687 ، طور إسحاق نيوتن قوانينه الثلاثة للحركة بعد اكتشاف ودراسة الجاذبية. هم انهم:

  1. يبقى كل جسم في حالة الراحة أو الحركة الموحدة ما لم تزعجه قوة خارجية. (قانون القصور الذاتي)
  2. القوة تساوي الكتلة مضروبة في التسارع.
  3. لكل فعل رد فعل مساو له ومعاكس له.

المدفع المداري

أحب إسحاق نيوتن أن يلعب بأفكار حول مفهوم الجاذبية الكونية. في تجارب فكرية حول هذا الموضوع ، وصف جبلًا مرتفعًا جدًا لدرجة أنه ينطلق في الفضاء. واعتبر أنه في حالة وجود مثل هذا الجبل ، يمكنك وضع مدفع على قمته لإطلاق الأجسام في المدار.

كانت هذه طريقة لشرح كيف يمكن لجسم ما أن يدور حول آخر.

لقد افترض أنه إذا أعطيت كرة المدفع الكمية المثالية من البارود عند الإطلاق ، فيمكنك منحها سرعة كافية لتسقط نحو الأرض بنفس معدل انحناء الكوكب بعيدًا عنها. ستستمر قذيفة المدفع في السقوط الحر على طول الكوكب ، في الواقع ، تدور حوله.

حجر الفلاسفة

لم يكن إسحاق نيوتن مهتمًا بالرياضيات والفيزياء فحسب ، بل عمل أيضًا في المجالات التي ابتعدت عن ما نعتبره الآن علمًا أكثر تقليدية ، إلى عالم الكيمياء والتصوف ، بما في ذلك طرق اختراع حجر الفيلسوف السحري.

كان "حجر الفيلسوف" مادة أسطورية اعتقد الكيميائيون أن لها خصائص سحرية ، بما في ذلك القدرة على منح قدرات التحويل والخلود. من الناحية النظرية ، يمكن للحجر أن يحول الرصاص إلى ذهب ، أو يعالج أي مرض.

من المهم أن نتذكر أنه عندما كان نيوتن على قيد الحياة ، كان البعض لا يزال ينظر إلى الخيمياء على أنها علم شرعي.

الوثائق التي ظهرت مؤخرًا تعطي تعليمات نيوتن المكتوبة بخط اليد لصنع الزئبق "الفلسفي". يترجم عنوان المستند جزئيًا إلى "تحضير عطارد [سوفيك] لحجر [الفلاسفة]."

حساب التفاضل والتكامل

يقال إن إسحاق نيوتن وجوتفريد فيلهلم ليبنيز قد اخترعا حساب التفاضل والتكامل بشكل مستقل في نفس الوقت تقريبًا ، على الرغم من أن كل منهما ادعى أن الآخر قد سرق عمله. اكتشف نيوتن أن الجبر والهندسة لم تكن قوية بما يكفي للعلوم التي كان يعمل عليها ، لذلك طور وسيلة جديدة للرياضيات من أجل فك رموز العالم من حوله بشكل صحيح.

في أبسط صوره ، يدور حساب التفاضل والتكامل حول دراسة معدل تغير الكمية بمرور الوقت. في عمله على الجاذبية ، حاول نيوتن أولاً أن يصف سرعة سقوط الجسم. عندما فعل ذلك ، وجد أن سرعة سقوط الجسم تزداد كل ثانية ، ولكن لا يوجد تفسير رياضي لهذا الأمر. لم يتم بعد استكشاف مسألة الحركة ومعدل التغيير إلى أي درجة كبيرة في مجال الرياضيات.

قام نيوتن أيضًا بدمج الحذف الكوكبي في نظريته في الجاذبية ، في محاولة لشرح مدار الكواكب. باستخدام حساب التفاضل والتكامل ، يمكنه شرح كيفية تحرك الكواكب ولماذا تكون مدارات الكواكب في القطع الناقص.

كان أحد إنجازاته الرئيسية هو اكتشاف أن قوة الجاذبية التي تبقينا على الأرض هي نفس القوة التي تجعل الكواكب تدور حول الشمس والقمر يدور حول الأرض.

انكسار الضوء

في عام 1704 ، كتب نيوتن كتابًا بعنوان انكسار الضوء البصريات. لقد غيرت طريقة تفكير العلماء في الضوء واللون.

عرف العلماء في أوائل القرن الثامن عشر أن أقواس قزح تشكلت عندما ينكسر الضوء من خلال الماء ، لكن لم يكن لديهم تصور عن سبب إنتاج هذا الكثير من الألوان. كانت النظرية الشائعة أن الماء "يصبغ" بأشعة الشمس أو أن هذا اللون تم إنشاؤه من خلال خلط الضوء والظلام.

ابتداءً من عام 1666 ، أجرى نيوتن دراسات باستخدام مصباح ومنشور. طور نيوتن إعدادًا سمح له بكسر أشعة قوس قزح إلى الضوء الأبيض ، مما أظهر أن الضوء الأبيض يتكون في الواقع من مزيج من الأشعة الملونة المميزة ، والتي يمكن تمييزها عند انكسارها في منشور. كشفت تجاربه أيضًا أن اللون نشأ أساسًا من الامتصاص الانتقائي للضوء بواسطة المواد.

تبريد

أصبح نيوتن مهتمًا بشكل خاص بفيزياء كيفية برودة الأشياء. خلال دراسته ، ركز بشكل خاص على كرات الحديد الساخنة في سوائل مختلفة. لاحظ أن الفرق في درجة الحرارة بين الكرة الحديدية والهواء المحيط بها انتهى إلى أقل من 50 درجة فهرنهايت، أو تقريبًا اختلاف بحوالي 28 درجة مئوية.

أسس علاقة بين معدل فقدان الحرارة وفرق درجة حرارة الكرة والسوائل.

ينص قانون نيوتن للتبريد على أن معدل فقدان حرارة الجسم يتناسب مع الاختلاف في درجات الحرارة بين الجسم ومحيطه. أصبح هذا القانون مبدأ إرشاديًا في مجال الديناميكا الحرارية.

الجاذبية

في حين أن الأسطورة هي أن إسحاق نيوتن اكتشف مبادئ الجاذبية عندما اصطدمت به تفاحة متساقطة ، فإن هذه القصة ربما لا تحتوي إلا على جزء من الحقيقة.

مهما حدث حقًا ، أدرك نيوتن أن بعض القوة يجب أن تؤثر على الأجسام الساقطة ، مثل التفاح ، لأنه بخلاف ذلك ، لن يبدأوا في التحرك في المقام الأول (انظر قانون نيوتن الأول للحركة).

نشر نيوتن كتابه نظرية الجاذبية العالمية في ثمانينيات القرن السادس عشر. لقد أوضحت فكرة أن الجاذبية كانت قوة يمكن التنبؤ بها تؤثر على كل مادة في الكون ، وهي دالة لكل من الكتلة والمسافة. تنص النظرية على أن كل جسيم من المادة يجذب كل جسيم آخر بقوة تتناسب طرديًا مع ناتج كتلته وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة بينهما.

عندما بدأ نيوتن أيضًا في مراقبة الكواكب ، أدرك أن القمر يجب أن يتحرك في خط مستقيم بعيدًا عن الأرض ما لم تكن هناك قوة تجعله قريبًا من كوكبنا. هذه القوة كانت الجاذبية.

ساعد عمل نيوتن في الواقع على إثبات أن الأرض لم تكن في مركز النظام الشمسي ، بل إنها تتحرك جنبًا إلى جنب مع الكواكب الأخرى وتدور حول الشمس.


شاهد الفيديو: عشرة إنجازات لإسحاق نيوتن قد لا تعرفها. (شهر اكتوبر 2021).