מה גילה אייזק ניוטון?

אייזק ניוטון - שחי מ- 25 בדצמבר 1642 ועד 20 במרץ 1727 - היה מדען אנגלי, מתמטיקאי ו"פילוסוף טבעי ". בתקופתו מילא תפקיד חיוני במהפכה המדעית, וסייע לקידום תחומי הפיזיקה, האסטרונומיה, המתמטיקה ומדעי הטבע. מכאן הקים מורשת שתשליט במדעים במשך שלוש המאות הבאות.

למעשה, המונח "ניוטוני" השתמש בדורות הבאים לתיאור גופי ידע שחייבים את קיומם לתיאוריותיו. ובגלל תרומתו הענפה, סר אייזק ניוטון נחשב לאחד החוקרים המשפיעים ביותר בתולדות המדע. אבל מה בדיוק גילה?

שלוש חוקי התנועה של ניוטון:

בתור התחלה, המגנום האופוס שלו - Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica ("עקרונות מתמטיים של פילוסופיה טבעית"), שפורסם לראשונה בשנת 1687 - הניח את היסודות למכניקה קלאסית. בתוכה הוא ניסח את שלוש חוקי התנועה שלו, שנגזרו מחוקי התנועה הפלנטרית של יוהן קפלר ותיאור הכובד המתמטי שלו.

החוק הראשון, המכונה "חוק האינרציה", קובע כי: "חפץ במנוחה יישאר במנוחה אלא אם כן יפעל על ידי כוח לא מאוזן. אובייקט בתנועה ממשיך בתנועה באותה המהירות ובאותו כיוון אלא אם כן פועל על ידי כוח לא מאוזן. " החוק השני קובע כי האצה נוצרת כאשר כוח פועל על מסה - ergo, ככל שמסת העצם גדולה יותר, כך הכוח הנדרש להאצתו גדול יותר. החוק השלישי והאחרון קובע כי "לכל פעולה יש תגובה שווה אך הפוכה".

כבידה אוניברסלית:

הוא גם ניסח את חוק הכבידה האוניברסלי שלו בספר Principia, הקובע כי כל מסת נקודה מושכת כל מסת נקודה אחרת על ידי כוח המפנה לאורך הקו המצטלב בין שתי הנקודות. על פי חישוביו, כוח זה פרופורציונאלי לתוצר של שתי ההמונים ויחס הפוך לריבוע המרחק ביניהם. הנוסחה לתאוריה זו יכולה לבוא לידי ביטוי כ:

ניוטון היה ממשיך להשתמש בעקרונות אלה כדי להסביר את מסלולי השביט, הגאות והשפל, את הקידום של השוויונים ותופעות אסטרופיזיות אחרות. זה למעשה הסיר את הספקות האחרונים לגבי תקפותו של המודל ההליוצנטרי של הקוסמוס שטען כי השמש (ולא כדור הארץ) הייתה במרכז המערכת הפלנטרית. עבודתו גם הדגימה שניתן לתאר את תנועתם של חפצים בכדור הארץ ושל גופים שמימיים על ידי אותם עקרונות.

אף על פי שההשראה של ניוטון לתיאוריות הכבידה שלו מיוחסת לרוב ל"אירוע התפוחים "- כלומר, במקום בו צפה בתפוח נופל מעץ - הסיפור נחשב לאפוקריפי על ידי מקורות מודרניים הטוענים כי הגיע למסקנותיו לאורך זמן. עם זאת, ניוטון עצמו תיאר את האירוע, ובני דורו מגינים על קביעה זו.

צורת כדור הארץ:

תרומות נוספות כוללות את תחזיתו כי כדור הארץ עוצב ככל הנראה כ"ספירואיד מוחלט "- כלומר כדור שחווה השטחה בקטבים. תיאוריה זו תידרש מאוחר יותר על ידי המדידות של מופרטויס, לה קונדמין ואחרים. זה בתורו עזר לשכנע את מרבית מדעני אירופה היבשתית את עליונותה של המכניקה הניוטונית על פני המערכת הקודמת של דקארט.

מבחינת המתמטיקה, הוא תרם לחקר סדרות הכוח, הכליל את משפט הבינום למרכיבים שאינם שלמים, פיתח את השיטה של ​​ניוטון לקירוב שורשי פונקציה וסווג את מרבית עקומות המישור הקוביות. כמו כן הוא חולק אשראי עם גוטפריד לייבניץ על פיתוח חשבון.

תגליות אלה ייצגו קפיצת מדרגה אדירה לתחומי המתמטיקה, הפיזיקה והאסטרונומיה, מה שמאפשר חישובים שעיצבו בצורה מדויקת יותר את התנהגות היקום מאי פעם.

אופטיקה:

בשנת 1666 החל ניוטון לתרום לתחום האופטיקה, ראשית על ידי התבוננות בכך שהצבע הוא מאפיין של אור על ידי מדידתו באמצעות פריזמה. בשנים 1670 - 1672 הרצה באוניברסיטת קיימברידג 'באופטיקה וחקר את שבירת האור והדגים כי ניתן לחבר את הספקטרום הרב-צבעוני המיוצר על ידי פריזמה לאור לבן על ידי עדשה ופריזמה שנייה.

כתוצאה ממחקריו, הוא בא להעריך כי צבע הוא תוצאה של אובייקטים שעשויים אינטראקציה עם אור צבעוני כבר ולא אובייקטים המייצרים את הצבע עצמם, המכונה תורת הצבעים של ניוטון.

בנוסף, הוא הגיע למסקנה כי עדשתו של כל טלסקופ שביר תסבול מפיזור האור לצבעים (סטייה כרומטית). כהוכחה למושג, הוא בנה טלסקופ באמצעות מראה כמטרה לעקוף את הבעיה הזו. זה היה הטלסקופ המשקף הראשוני הידוע שקיים, ועיצובו ידוע כיום כטלסקופ ניוטוני.

הישגים אחרים:

הוא גם ניסח חוק קירור אמפירי, בחן את מהירות הצליל והכניס את הרעיון של נוזל ניוטוני. מונח זה משמש לתיאור כל נוזל בו המתח הצמיג הנובע מהזרימה שלו, בכל נקודה, פרופורציונאלית ליניארית לקצב השינוי של עיוותו לאורך זמן.

מעבר לעבודתו במתמטיקה, אופטיקה ופיזיקה, הוא הקדיש זמן משמעותי ללימוד כרונולוגיה תנ"כית ואלכימיה, אך מרבית עבודתו בתחומים אלה נותרה ללא פרסום עד זמן רב לאחר מותו.

אז מה גילה אייזק ניוטון? תיאוריות שישלטו על תחומי המדע, האסטרונומיה, הפיזיקה ועולם הטבע למשך מאות שנים. רעיונותיו ימשיכו להשפיע על מאורות כאלה כמו ג'וזף-לואי לגראנז 'ואלברט איינשטיין, האחרון שבהם המדענים היחידים שהאמינו כי השאיר מורשת דומה.

כתבנו מאמרים רבים ומעניינים על סר איזק ניוטון כאן במגזין החלל. הנה מי היה סר אייזק ניוטון ?, מה המציא אייזק ניוטון ?, מי גילה כוח משיכה ?, מהו מרחב מוחלט ?, מהו קבוע הכבידה?

ישנם מקורות נוספים באינטרנט אם ברצונך ללמוד עוד אודות אייזק ניוטון. באתר זה בבריטניה יש מידע נהדר על תגליותיו. תוכלו גם לבדוק באתר PBS.

אתה יכול גם לבדוק את אסטרונומיה צוות. פרק 44 תורת היחסות של איינשטיין מעניינת במיוחד.

מקורות:

• נאס"א - ניוטון
• ויקיפדיה - אייזק ניוטון
• INI - החיים של אייזק ניוטון