Sekalaiset

7 Isaac Newtonin tärkeimmistä ideoista

7 Isaac Newtonin tärkeimmistä ideoista

Kun ajattelet Isaac Newtonia, luulet todennäköisesti apokryfisen tarinan omenasta, joka putoaa hänen päähänsä, mikä antaa hänelle ajatuksen painovoiman teoriasta. Voit myös miettiä sitä, että hän on kaikkien aikojen vaikutusvaltaisimpia fyysikkoja ja tutkijoita.

Vuonna 1642 syntynyt Sir Isaac Newton kasvoi isoäitinsä 12-vuotiaana. Hänen äitinsä veti hänet pois koulusta 12-vuotiaana saadakseen hänet hoitamaan maatilaa. Newton piti viljelyä yksitoikkoisena, ja hänet lähetettiin pian takaisin kouluun.

Hän opiskeli lakia Trinity College Cambridgessa huolehtimalla varakkaampien opiskelijoiden huoneista laskujen maksamiseksi. Cambridgessa ollessaan Newton piti seteleitä, joiden otsikko oli "Quaestiones Quaedam Philosophicae" ("Tietyt filosofiset kysymykset"). Muistiinpanot paljastavat, että Newton oli jo löytänyt keskeiset ajatukset uuden matematiikan lähestymistavan takana: laskennan. Hän valmistui ilman kunnianosoituksia tai eroja, mutta ansaitsi tutkijan arvonimen ja neljä vuotta taloudellista tukea tulevaan koulutukseen.

LIITTYVÄT: 10 HISTORIAN TÄRKEIMMISTÄ YHTENNÖT

Vuonna 1699 Newton sai maisterin tutkinnon. Hän törmännyt myös Nicholas Mercatorin julkaistuun kirjaan menetelmistä loputtomien sarjojen käsittelemiseksi, mikä herätti uutta kiinnostusta matematiikkaan. Hän julkaisi tutkielman,De Analysi, selittää omia ideoitaan. Tämä tuli matematiikkayhteisön tietoon, ja Newtonille annettiin lopulta Lucasian professori Cambridgessa.

Elämänsä aikana Newton oli vastuussa useista tärkeistä ideoista ja teorioista. Katsotaanpa vain 7.

Newtonin lait

Vuonna 1687 Isaac Newton kehitti kolme liikelakiaan löydettyään ja tutkittuaan painovoiman. He ovat:

  1. Jokainen esine pysyy lepotilassa tai tasaisessa liikkeessä, ellei ulkopuolinen voima häiritse sitä. (Inertian laki)
  2. Voima on yhtä suuri kuin massa kertaa kiihtyvyys.
  3. Jokaiselle toiminnalle on sama ja vastakkainen reaktio.

Orbital Cannon

Isaac Newton halusi leikkiä ideoilla universaalin painovoiman käsitteestä. Ajatuskokeiluissaan hän kuvaili vuorta, joka olisi niin korkea, että se pisti avaruuteen. Hän katsoi, että jos sellainen vuori olisi olemassa, voit sijoittaa tykin huipulleen esineiden laukaisemiseksi kiertoradalle.

Tämä oli tapa selittää, kuinka yksi esine voi kiertää toista.

Hän teorioi, että jos annat tykinkuulalle täydellisen määrän ruutia laukaisussa, voit antaa sille riittävän nopeuden pudota kohti maata samalla nopeudella kuin planeetta kaartui siitä pois. Tykinkuula jatkaisi vapaapudotuksessa ympäri maailmaa, tosiasiassa kiertäen sitä.

Filosofin kivi

Isaac Newton ei ollut kiinnostunut pelkästään matematiikasta ja fysiikasta, mutta hän työskenteli myös alueilla, jotka poikkesivat nykyisestä perinteisemmästä tiedeestä, ja alkemian ja mystiikan alueelta, mukaan lukien keinot maagisen filosofin kiven kaventamiseksi.

"Filosofin kivi" oli myyttinen aine, jolla alkemistit uskoivat olevan maagisia ominaisuuksia, muun muassa kykenevän antamaan transmutaation ja kuolemattomuuden kyvyt. Teoriassa kivi voi muuttaa lyijyn kullaksi tai parantaa minkä tahansa taudin.

On tärkeää muistaa, että kun Newton oli elossa, jotkut pitivät alkemiaa edelleen laillisena tieteenä.

Äskettäin paljastuneet asiakirjat antavat Newtonin käsinkirjoitetut ohjeet "filosofisen" elohopean valmistamiseksi. Asiakirjan otsikko kääntää osittain "[Sophick] -elohopean valmistaminen [filosofien] kivelle."

Laskin

Isaac Newtonin ja Gottfried Wilhelm Leibnizin sanotaan itsenäisesti keksineen laskun noin samaan aikaan, vaikka kumpikin väitti, että toinen oli varastanut hänen työnsä. Newton huomasi, että algebra ja geometria eivät olleet riittävän tehokkaita työskentelemään tiedettä varten, joten hän kehitti uuden matemaattisen keinon dekoodaamaan ympäröivän maailman oikein.

Pohjimmiltaan laskennassa on kyse tutkia määrän muutosnopeutta ajan mittaan. Painovoimalla Newton yritti ensin kuvata putoavan kohteen nopeutta. Kun hän teki tämän, hän huomasi, että putoavan kohteen nopeus kasvaa joka sekunti, mutta tälle ei ole olemassa matemaattista selitystä. Liikkuvuutta ja muutosnopeutta ei ollut vielä tutkittu merkittävässä määrin matematiikan alalla.

Newton sisällytti myös planeettojen ellipsit painovoimateoriansa yrittäen selittää planeettojen kiertoradan. Laskennan avulla hän voisi selittää, kuinka planeetat liikkuivat ja miksi planeettojen kiertoradat ovat ellipsissä.

Yksi hänen suurimmista läpimurroistaan ​​oli havainto, että gravitaatiovoima, joka pitää meidät maassa, on sama voima, joka saa planeetat kiertämään aurinkoa ja Kuu kiertämään maata.

Valon taittuminen

Vuonna 1704 Newton kirjoitti kirjan valon taittumisesta otsikolla Opticks. Se muutti tapaa, jolla tutkijat ajattelivat valoa ja väriä.

1700-luvun alkupuolen tutkijat tiesivät, että sateenkaaria muodostui, kun valo taittui veden läpi, mutta heillä ei ollut käsitystä siitä, miksi tämä tuotti niin monia värejä. Yleinen teoria oli, että vesi "värjäsi" auringon säteet tai että väri syntyi sekoittamalla valoa ja pimeyttä.

Vuodesta 1666 Newton suoritti tutkimuksia lampulla ja prismalla. Newton kehitti asennuksen, jonka avulla hän pystyi taittamaan sateenkaarisäteet takaisin valkoiseksi valoksi, mikä osoitti, että valkoinen valo koostuu tosiasiallisesti erilaisten värisäteiden seoksesta, jotka ovat erotettavissa, kun ne taittuvat prismassa. Hänen kokeensa paljastivat myös, että väri syntyi pääasiassa materiaalin absorboimasta valosta.

Jäähdytys

Newton kiinnostui erityisesti fysiikasta, kuinka asiat jäähtyvät. Opintojensa aikana hän keskittyi erityisesti punaisiin kuumiin rautapalloihin eri nesteissä. Hän huomasi, että rautapallon ja sitä ympäröivän ilman välinen lämpötilaero oli lopulta pienempi kuin 50 astetta Fahrenheittai suurin piirtein noin 28 astetta.

Hän loi korrelaation lämpöhäviön nopeuden sekä pallon ja nesteen lämpötilaeron välillä.

Newtonin jäähdytyslaissa todetaan, että ruumiin lämpöhäviö on verrannollinen ruumiin ja sen ympäristön väliseen lämpötilaeroon. Tästä laista on tullut ohjaava periaate termodynamiikan alalla.

Painovoima

Vaikka legenda kertoo, että Isaac Newton löysi painovoiman periaatteet, kun putoava omena osui häntä, kyseisellä tarinalla on todennäköisesti vain jyvä totuutta.

Mitä todella tapahtui, Newton tajusi, että jonkin voiman on toimittava putoaviin esineisiin, kuten omeniin, koska muuten ne eivät alkaisi liikkua ensinnäkin (katso Newtonin ensimmäinen liikelaki).

Newton julkisti hänen Universaalin painovoiman teoria 1680-luvulla. Siinä esitettiin ajatus, että painovoima oli ennustettava voima, joka vaikuttaa kaikkiin maailmankaikkeuden aineisiin ja on sekä massan että etäisyyden funktio. Teorian mukaan kukin ainehiukkanen houkuttelee kaikkia muita hiukkasia voimalla, joka on suoraan verrannollinen niiden massojen tulokseen ja kääntäen verrannollinen niiden välisen etäisyyden neliöön.

Kun Newton aloitti myös planeettojen tarkkailun, hän tajusi, että kuun pitäisi vain liikkua suorassa linjassa poispäin maapallosta, ellei voimaa pidä sitä lähellä planeettamme. Tämä voima oli painovoima.

Newtonin työ todellakin auttoi todistamaan, että maapallo ei ollut aurinkokunnan keskellä, vaan pikemminkin, että se liikkui muiden planeettojen mukana ja kierteli auringon ympäri.


Katso video: Sir Isaac Newton (Lokakuu 2021).