VAD UPPTäCKTE ISAAC NEWTON?

Send

Isaac Newton - som bodde från 25 december 1642 till 20 mars 1727 - var en engelsk forskare, matematiker och ”naturfilosof”. Under sin tid spelade han en viktig roll i den vetenskapliga revolutionen och hjälpte till att främja områdena fysik, astronomi, matematik och naturvetenskap. Från detta etablerade han ett arv som skulle dominera vetenskaperna under de kommande tre århundradena.

I själva verket kom termen "Newtonian" att användas av efterföljande generationer för att beskriva kunskapsorgan som var skyldiga hans existens till hans teorier. Och på grund av hans omfattande bidrag betraktas Sir Isaac Newton som en av de mest inflytelserika forskarna i vetenskapens historia. Men vad upptäckte han exakt?

Newtons tre rörelseregler:

Till att börja med, hans magnum opus - Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (”Matematiska principer för naturfilosofi”), som publicerades 1687 - lägger grunden för klassisk mekanik. I den formulerade han sina tre rörelseregler, som härrörde från Johann Keplers lagar om planetisk rörelse och hans egen matematiska beskrivning av allvar.

Den första lagen, känd som "tröghetslagen", säger att: "Ett objekt i vila kommer att förbli i vila om det inte ageras av en obalanserad kraft. Ett föremål i rörelse fortsätter i rörelse med samma hastighet och i samma riktning såvida det inte påverkas av en obalanserad kraft. ” Den andra lagen säger att acceleration produceras när en kraft verkar på en massa, ju större objektets massa, desto större är kraften som krävs för att påskynda den. Den tredje och sista lagen säger att ”för varje handling finns det en lika men motsatt reaktion”.

Universal Gravitation:

Han formulerade också sin lag om universell gravitation i Principia, som säger att varje punktmassa lockar varje annan punktmassa av en kraft som pekar längs linjen som korsar båda punkterna. Enligt hans beräkningar är denna kraft proportionell mot produkten från de två massorna och omvänt proportionell mot kvadratet för avståndet mellan dem. Formeln för denna teori kan uttryckas som:

Newton fortsatte att använda dessa principer för att redogöra för kometer, tidvattnet, jämviktsernas förekomst och andra astrofysiska fenomen. Detta avlägsnade effektivt de sista tvivlarna om giltigheten av den heliocentriska modellen av kosmos som hävdade att solen (inte jorden) var i centrum av planetariska systemet. Hans arbete visade också att rörelsen av föremål på jorden och av himmelkroppar kunde beskrivas med samma principer.

Även om Newtons inspiration för hans teorier om tyngdkraft ofta tillskrivs "Apple Incident" - dvs där han såg ett äpple falla från ett träd - betraktas historien som apokryf av moderna källor som hävdar att han kom till hans slutsatser över tid. Emellertid beskrev Newton själv händelsen, och samtidige av hans försvarar detta påstående.

Jordens form:

Ytterligare bidrag inkluderar hans förutsägelse om att jorden troligen formades som en "obalat sfäroid" - dvs. en sfär som upplevde plattning vid polerna. Denna teori skulle senare bekräftas av mätningarna av Maupertuis, La Condamine och andra. Detta i sin tur hjälpte till att övertyga de flesta europeiska forskare om överlägsenheten i Newtonian mekanik över det tidigare Descartes-systemet.

När det gäller matematik bidrog han till studiet av kraftserier, generaliserade binomialsatsen till icke-heltalsexponenter, utvecklade Newtons metod för att tillnärma rötterna till en funktion och klassificerade de flesta av de kubiska plankurvorna. Han delar också kredit med Gottfried Leibniz för utvecklingen av kalkylen.

Dessa upptäckter representerade ett stort steg framåt för områdena matematik, fysik och astronomi, vilket möjliggjorde beräkningar som mer exakt modellerade universums beteende än någonsin tidigare.

Optik:

1666 började Newton bidra till optikfältet, först genom att observera att färgen var en egenskap av ljus genom att mäta den genom ett prisma. Från 1670 till 1672 föreläsade han vid University of Cambridge om optik och undersökte refraktionen av ljus och visade att det mångfärgade spektrum som produceras av ett prisma kunde komponeras till vitt ljus med en lins och ett andra prisma.

Som ett resultat av sin forskning kom han att teoretisera att färg är resultatet av föremål som interagerar med redan färgat ljus snarare än föremål som genererar färgen själva, vilket kallas Newtons färgteori.

Dessutom drog han slutsatsen att linsen för alla brytande teleskop skulle drabbas av spridning av ljus till färger (kromatisk avvikelse). Som ett bevis på konceptet konstruerade han ett teleskop med en spegel som mål för att kringgå problemet. Detta var det första kända funktionella reflekterande teleskopet i existens, vars design nu är känt som ett Newtonskt teleskop.

Andra prestationer:

Han formulerade också en empirisk lag om kylning, studerade ljudets hastighet och introducerade idén om en Newtonsk vätska. Denna term används för att beskriva vilken vätska som helst där de viskösa spänningarna som uppstår från dess flöde vid varje punkt är linjärt proportionella mot hastigheten för förändring av dess deformation över tid.

Utöver sitt arbete inom matematik, optik och fysik ägnade han också en betydande tid åt att studera biblisk kronologi och alkemi, men det mesta av hans arbete inom dessa områden förblev opublicerade tills långt efter hans död.

Så vad upptäckte Isaac Newton? Teorier som skulle dominera områdena vetenskap, astronomi, fysik och naturvärlden under århundraden framöver. Hans idéer skulle fortsätta att påverka sådana armaturer som Joseph-Louis Lagrange och Albert Einstein, den senare av dem är de enda forskare som tros ha lämnat en jämförbar arv.

Vi har skrivit många intressanta artiklar om Sir Isaac Newton här på Space Magazine. Här är vem var Sir Isaac Newton ?, Vad uppfann Isaac Newton ?, Vem upptäckte tyngdkraften ?, Vad är absolut rum ?, Vad är gravitationskonstanten?

Det finns andra resurser på internet om du vill lära dig mer om Isaac Newton. Denna brittiska webbplats har bra information om sina upptäckter. Du kan också kolla in PBS webbplats.

Du kan också kolla in Astronomy Cast. Avsnitt 44 Einsteins relativitetsteori är särskilt intressant.

källor: