زندگینامه دانشمندان : ایزاک نیوتن

ایزاک نیوتن در سال 1642 در انگلستان بدنیا آمد.پدرش دو ماه قبل از متولدشدنش درگذشته بود. زمانی که ایزاک 3 ساله بود مادرش دوباره ازدواج کرد،واو نزد مادربزرگش باقی ماند. او علاقه ای به مزرعه خانوادگی نداشت،به همین جهت او برای تحصیل به دانشگاه کمبریج فرستاده شد.

 

ایزاک تنها چند ماه بعد ازمرگ گالیله متولد شد،یکی از بزرگترین دانشمندان تمام قرن ها. گالیله ثابت کرده بود که این سیاره ها هستند که به دور خورشید می چرخند و نه بدور زمین،آمطور که عموم مردم می اندیشیدند. ایزاک نیوتن به دستاوردها و اکتشافات گالیله و دیگران بسیار علاقمند بود. ایزاک فکر می کرد که عالم هستی مثل ماشینی عمل می کند که قوانین کم و ساده ای بر آن حاکم است.

 

او همانند گالیله بر این اندیشه بود که ریاضیات راهی ست برای اثبات و بیان این قوانین.نیوتن یکی از بزرگترین دانشمندان دنیا بود چون هم ایده و اندیشه های خود را حفظ کرده بود و هم از اندیشه های دیگر دانشمندان بهره میگرفت تا تصویری از کارکرد عالم بدست آورد. ایزاک نحوه کار جهان را با ریاضیات می داد،او قوانین حرکت و جاذبه را فرمولبندی کرد.این قوانین فرمولهای ریاضی هایی هستندکه حرکت اشیا هنگامی که بر آنها نیرویی وارد میشود را توضیح میدهند.

 

هنگامی که ایزاک به عنوان پروفسور ریاضیات در دانشگاه تدریس می کرد،مشهورترین کتابش،را منتشر کرد. او 3 قانون مهم را در مورد حرکت اشیا در این کتاب آورده است. سپس او تئوری ها و نظراتش را در مورد جاذبه تشریح کرد. جاذبه نیرویی است که باعث میشود اشیا به طرف زمین کشیده شوند. مثلا اگر مدادی از میز به پایین سقوط کند بر روی کف اتاق می افتد نه روی سقف.

 

ایزاک همچنین در این کتابش از قوانینش استفاده کرد تا نشان دهد که سیارات در یک مدار بیضوی شکل بدور خورشید میگردند نه مداری دایره ای نیوتن از سه قانون برای بیان حرکت اجسام استفاده کرد. که از آنها به قوانین نیوتن اسم برده میشود. قانون اول میگوید که جسمی که نه کشیده شود و نه هل داده شود،همچنان باقی می ماند ویا حرکتش را برخط مستقیم با سرعت ثابت ادامه می دهد.

 

فهمیدن این مطلب که یک دوچرخه بدون اینکه کشیده شود ویا هل داده شود بدون حرکت می ماند ساده است،اما فهمیدن اینکه جسمی بدون کمک به حرکتش ادامه دهد مشکلتر به نظر می رسد. دوباده به دوچرخه فکر کنید، اگر کسی در هنگام دوچرخه راندن قبل از توقف دوچرخه ازآن پایین بپرد چه اتفاقی می افتد؟ به حرکتش ادامه میدهد یا می افتد. تمایل یک جسم به بی حرکت باقی ماندن ویاادامه حرکت در یک خط مستقیم با سرعت ثابت اینرسی خوانده میشو د.

قانون دوم F=MA

نیرو = جرم شتاب بیان میکند که چگونه نیرویی بر جسمی عمل میکند اگر شخصی سوار بر دوچرخه پدال آن را به جلو فشار دهد دوچرخه به سمت جلو میرود،واگه شخصی دوچرخه را از پشت بگیرد و به جلو هل دهد شتاب دوچرخه افزایش می یابد.اگر دوچرخه سوار ترمز را فشار بدهد از سرعتش بآرامی کم میشود واگراو فرمان دوچرخه را به سمتی به گرداند،مسیرآن عوض خواهد شد.

 

قانون سوم می گویداگر جسمی کشیده شود یا هل داده شود،همین جسم در مسیرمخالف به همان اندازه میکشد و یا هل خواهد داد. شخصی جعبه ای را بلند میکند،برای این کار نیرویی صرف کرده است جعبه سنگین است به این دلیل که،همان مقدار نیرو را به دستهای بلندکننده وارد میکند. این وزن از طریق پاهای فرد به زمین منتقل میشود،زمین هم به همان اندازه به پاهای فرد نیرویی به سمت بالا وارد می کند. اگر زمین نیروی کمی را به شخص وارد کند،شخص بلندکننده می افتد. و اگر کف زمین نیروی زیادی وارد کند شخص به پرواز در خواهدآمد.

 

بیشتر مردم وقتی به نیوتن فکر میکنند،اون رو زیر یک درخت سیب در حال افتادن سیب می بینند.زمانی که نیوتن سیب راهنگام افتادن دید به فکر حرکت خاصی افتادـجاذبه. نیوتن فهمید که جاذبه نیروی جذب کننده ای ست بین دو جسم. او همچنین دانست که اجسام با جرم بیشتر نیروی جاذبه بیشتری را اعمال می کنند،یا به بیان دیگری اجسام کوچکتر را به سمت خود می کشند.این همان دلیلی است که سیب به خاطر آن به سمت زمین می افتدبه جای رفتن به هوا،واینکه چرا مردم در آسمان شناور نیستند ایزاک در مورد جاذبه وسیب اندیشید.

 

او فکر می کرد که ممکن است جاذبه به زمین واشیای بر روی آن محدود نشود چه می شوداگر جاذبه در ماه واطراف آن وجود داشته باشد؟ ایزاک نیرویی که لازم بود تا ماه به دور زمین بگردد را محاسبه کرد.وسپس با نیرویی که موجب افتادن سیب شده بود،مقایسه کرد.بعد از پذیرفتن این واقعیت که ماه بسیار از زمین دور است،و جرم بسیار بیشتری دارد،او متوجه شدکه نیروها مساوی است.ماه توسط نیروی جاذبه زمین به دور مدار زمین نگه داشته شده است محاسبات نیوتن درک مردم از عالم را تغییر داد.کسی تا آن زمان نمی توانست بگوید که چرا سیارات در مداراتشان مانده اند؟. چه چیزی آنها را نگه داشته است؟

 

پنحاه سال قبل از اینکه نیوتن متولد شود تصور مردم براین بود که سیاره ها توسط سپرهای نامرئی نگه داشته شده است.ایزاک ثابت کردکه آنها توسط جاذبه خورشید نگه داشته شده اند.همچنین او نشان داد که نیروی جاذبه به فاصله و جرم دو جسم بستگی دارد او اولین کسی نبود که فهمید مدار سیارات حلقوی نمی باشد،بلکه بیشتر بیضوی شکل هستند.