10 أمثلة على مساهمات إسحاق نيوتن

مساهمات إسحاق نيوتن

إسحاق نيوتن (1642-1727) عالم فيزياء ورياضيات وفلك بريطاني قدم إسهامات عظيمة العلماء. يعتبر من أعظم العباقرة في تاريخ العالم.

برع نيوتن في مجالات الفيزياء والرياضيات والبصريات وعلم الفلك. غيرت اكتشافاته طريقة معرفة وفهم الكون. من بين الاكتشافات الرئيسية:قوانين الحركةوقانون الجاذبية الكونية ونظرية اللون.

كان نيوتن جزءًا من الثورة العلمية التي بدأت في عصر النهضة بدراسات واكتشافات عالم الفلك نيكولاس كوبرنيكوس. استمر هذا في تطوره بمساهمات يوهانس كيبلر ، جاليليو جاليلي; ثم مع إسحاق نيوتن. في القرن العشرين ، أخذ ألبرت أينشتاين العديد من نظرياته لتطوير اكتشافات عظيمة.

1. قوانين نيوتن للحركة

ال قوانين الحركة صاغها إسحاق نيوتن في عمله: Philosophiæ Naturalis Principia mathematica (1687). أرست هذه القوانين الأساس لفهم ثوري لـ الميكانيكا الكلاسيكية، فرع الفيزياء الذي يدرس سلوك الأجسام في حالة الراحة أو الحركة بسرعات صغيرة (مقارنة بسرعة الضوء).

توضح القوانين كيف تخضع أي حركة للجسم لثلاثة قوانين رئيسية:

1. قانون الجاذبية

ال قانون الجاذبية اقترحه نيوتن ويصف تفاعل الجاذبية بين الأجسام المختلفة ذات الكتلة. اعتمد نيوتن على قوانينه للحركة ليقول إن قوة الجاذبية (الشدة التي بها اثنان تجذب الأجسام) إلى: المسافة بين هذين الجسمين وكتلة كل منهما جثث. لذلك ، فإن قوة الجاذبية تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب الكتل مقسومًا على مربع المسافة بينهما.

1. الطبيعة الجسدية للضوء

من خلال المغامرة في مجال البصريات ، أوضح نيوتن أن الضوء لا يتكون من موجات (كما كان يعتقد) ولكن من الجسيمات (التي أسماها الجسيمات) التي تم إلقاؤها بسرعة عالية وفي خط مستقيم من الجسم الذي ينبعث منه ضوء. هذه النظرية كشفها نيوتن في عمله: البصريات حيث يدرس الانكسار والانعكاس وتشتت الضوء.

ومع ذلك ، فإن نظريته فقدت مصداقيتها لصالح نظرية موجة الضوء. فقط في القرن العشرين (مع التقدم في ميكانيكا الكم) كان من الممكن تفسير ظاهرة الضوء كجسيم ، في بعض الحالات ، وكموجة ، في حالات أخرى.

1. نظرية اللون

كان قوس قزح أحد أعظم الألغاز عند معاصري نيوتن. اكتشف هذا العالم أن الضوء الذي يأتي من الشمس كضوء أبيض يتحلل إلى ألوان مختلفة مكونة قوس قزح.

قام بفحصها باستخدام منشور في غرفة مظلمة. سمح لشعاع من الضوء بالمرور عند ميل معين من خلال ثقب. اخترق هذا أحد وجوه المنشور وتم تقسيمه إلى أشعة ملونة بزوايا مختلفة.

استخدم نيوتن أيضًا ما يسمى بقرص نيوتن ، وهو عبارة عن دائرة بها قطاعات مطلية باللون الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والسماوي والأزرق والبنفسجي. من خلال تدوير القرص بسرعة عالية ، تتحد الألوان لتشكل الأبيض.

1. تلسكوب نيوتن

في عام 1668 ، قدم نيوتن تلسكوبه العاكس الذي استخدم مرايا مقعرة ومحدبة. حتى ذلك الحين ، استخدم العلماء التلسكوبات المنكسرة ، التي جمعت بين المناشير والعدسات لتتمكن من تكبير الصورة لرصدها من مسافة بعيدة.

على الرغم من أنه لم يكن أول من عمل مع هذا النوع من التلسكوبات ، إلا أنه يُنسب إليه إتقان الأداة واستخدام المرايا المكافئة.

1. شكل الأرض

حتى ذلك الحين ، وبفضل مساهمات واكتشافات نيكولاس كوبرنيكوس وغاليليو جاليلي ، كان يُعتقد أن الأرض كانت كرة مثالية.

استنادًا إلى حقيقة أن الأرض تدور حول محورها وقانون الجاذبية ، استخدم نيوتن الرياضيات وأخذ المسافة من نقاط مختلفة على الأرض إلى مركزها. وجد أن هذه القياسات اختلفت (قطر خط الاستواء أطول من القطر من القطب إلى القطب) واكتشف الشكل البيضاوي للأرض.

1. سرعة الصوت

في عام 1687 نشر نيوتن نظريته حول يبدو على: Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ، حيث يذكر أن سرعة الصوت لا تعتمد على شدته أو تردده ، ولكن على الخصائص الفيزيائية للسائل الذي ينتقل من خلاله. على سبيل المثال: إذا انبعث الصوت تحت الماء ، فسوف ينتقل بسرعة مختلفة عما لو انبعث في الهواء.

1. قانون الحمل الحراري

يُعرف حاليًا باسم قانون نيوتن للتبريد ، وينص هذا القانون على فقدان الحرارة يتناسب الجسم مع الاختلاف في درجة الحرارة الموجود بين ذلك الجسم وجسمه حول.

على سبيل المثال: أويبرد كوب من الماء الساخن أسرع عند درجة حرارة الغرفة 10 درجات مقارنة بدرجة حرارة الغرفة 32 درجة.

1. عملية حسابية

انخرط نيوتن في حساب التفاضل والتكامل المتناهي الصغر. أطلق على هذه التدفقات الحسابية (ما نسميه الآن المشتقات) ، وهي أداة تساعد في حساب المدارات والمنحنيات. في أوائل عام 1665 اكتشف نظرية ذات الحدين وطور مبادئ حساب التفاضل والتكامل.

على الرغم من أن نيوتن كان أول من قام بهذه الاكتشافات ، إلا أن عالم الرياضيات الألماني ، جوتفريد لايبنيز ، هو الذي اكتشف حساب التفاضل والتكامل من تلقاء نفسه ، ونشر اكتشافاته قبل نيوتن. هذا أكسبهم نزاعًا لم يتوقف حتى وفاة نيوتن عام 1727.

1. المد والجزر

في عمله: Philosophiae Naturalis Principia Mathematicaشرح نيوتن طريقة عمل المد والجزر كما نعرفها اليوم. اكتشف أن التغيير في المد والجزر يرجع إلى قوى الجاذبية التي تمارسها الشمس والقمر على الأرض.