نیوتن ،معمایی ترین شخصیت در تاریخ علم

“آژنگ نیوز”:زمانی اسحاق نیوتن را به عنوان «نابغه عالی و معمایی ترین شخصیت در تاریخ علم» توصیف میکردند. سه اکتشاف بزرگ او – نظریه گرانش جهانی، ماهیت نور سفید و حساب دیفرانسیل و انتگرال – دلایلی هستند که او را به عنوان شخصیت مهمی در تاریخ علم می دانند.در اینجا به مناسبت سالروز تولدش به بررسی زندگی او می پردازیم.

او در سال ۱۶۸۷ تحسین‌شده‌ترین اثر خود را به نام (اصول ریاضی فلسفه طبیعی) منتشر کرد که تنها اثرگذارترین کتاب در فیزیک نامیده می‌شود. در سال ۱۷۰۵ از سوی ملکه آن انگلستان به او نشان شوالیه رسید و او را به سِر آیزاک نیوتن تبدیل کرد.

زندگی اولیه و خانواده

نیوتن در ۴ ژانویه ۱۶۴۳ در وولستورپ، لینکلن شایر، انگلستان به دنیا آمد. با استفاده از تقویم جولیانی “قدیمی”، تاریخ تولد نیوتن گاهی ۲۵ دسامبر ۱۶۴۲ نمایش داده می شود.

نیوتن تنها پسر یک کشاورز محلی مرفه به نام آیزاک بود که سه ماه قبل از تولدش درگذشت. انتظار نمی رفت نیوتن، که نوزادی نارس ،کوچک و ضعیف به دنیا آمده بود؛ زنده بماند.

هنگامی که او ۳ ساله بود، مادرش، هانا آیسکو نیوتن، دوباره با وزیر ثروتمند، بارناباس اسمیت، ازدواج کرد و برای زندگی با او رفت و نیوتن جوان را با مادربزرگ مادری خود رها کرد.

این تجربه اثری پاک نشدنی بر نیوتن گذاشت و بعداً خود را به عنوان یک احساس ناامنی حاد نشان داد. او با نگرانی در مورد آثار منتشر شده خود وسواس داشت و با رفتار غیرمنطقی از شایستگی آن دفاع می کرد.

در سن ۱۲ سالگی، نیوتن پس از مرگ همسر دومش، دوباره به مادرش پیوست. او سه فرزند کوچک خود را از ازدواج دوم خود به همراه آورد.

آموزش آیزاک نیوتن

نیوتن در مدرسه شاه در گرانتام، شهری در لینکلن شایر ثبت نام کرد، جایی که نزد یک داروساز محلی اقامت کرد و با دنیای شگفت انگیز شیمی آشنا شد.

مادرش او را در سن ۱۲ سالگی از مدرسه بیرون کشید. نقشه او این بود که او را کشاورز کند و او را وادار به نگهداری از مزرعه کند. نیوتن به شدت شکست خورد، زیرا کشاورزی را یکنواخت می دانست. نیوتن به زودی به مدرسه کینگ فرستاده شد تا تحصیلات ابتدایی خود را به پایان برساند.

شاید عموی او که فارغ‌التحصیل کالج ترینیتی دانشگاه کمبریج بود، با احساس توانایی‌های فکری ذاتی مرد جوان، مادر نیوتن را متقاعد کرد که او را به دانشگاه بفرستد. نیوتن در سال ۱۶۶۱ در برنامه ای شبیه به یک مطالعه کاری ثبت نام کرد و مدرسه اقامت گزید و از اتاق های دانش آموزان ثروتمندتر مراقبت کرد.

انقلاب علمی

وقتی نیوتن به کمبریج رسید، انقلاب علمی قرن هفدهم در حال ظهور با قدرت کامل بود. دیدگاه خورشیدمرکزی از جهان – که توسط ستاره شناسان نیکلاوس کوپرنیک و یوهانس کپلر تئوری شد و بعداً توسط گالیله اصلاح شد – در بیشتر محافل دانشگاهی اروپا به خوبی شناخته شده بود.

فیلسوف رنه دکارت شروع به تدوین مفهوم جدیدی از طبیعت به عنوان ماشینی پیچیده، غیرشخصی و بی اثر کرده بود. با این حال، مانند بسیاری از دانشگاه‌های اروپا، کمبریج غرق در فلسفه ارسطویی و دیدگاهی از طبیعت مبتنی بر دیدگاه زمین‌مرکزی از جهان بود، که با طبیعت به صورت کیفی و نه کمی سروکار داشت.

در طول سه سال اول تحصیلش در کمبریج، نیوتن برنامه درسی استاندارد را آموخت اما شیفته علوم پیشرفته تر بود. تمام اوقات فراغت او صرف خواندن از زبان فیلسوفان مدرن می شد. نتیجه عملکردی کمتر از ستاره ای بود، اما با توجه به دوره دوگانه مطالعه او قابل درک است.

در این زمان بود که نیوتن مجموعه دومی از یادداشت ها را با عنوان “مسأله های فلسفی معین” را تدوین کرد. این کتاب نشان می‌دهد که نیوتن مفهوم جدیدی از طبیعت را کشف کرده بود که چارچوبی را برای انقلاب علمی فراهم کرد. اگرچه نیوتن بدون کسب افتخار خاصی و یا اهمیت ویژه ای فارغ التحصیل شد، اما این تلاش های  او باعث شد که به  عنوان دانشور؛از چهار سال حمایت مالی برای تحصیلات آینده برخوردارشود.

در سال ۱۶۶۵، طاعون بوبونیک که اروپا را ویران کرده بود به کمبریج آمد و دانشگاه را مجبور به تعطیلی کرد. پس از دو سال وقفه، نیوتن در سال ۱۶۶۷ به کمبریج بازگشت و به عنوان یک عضو کوچک در کالج ترینیتی انتخاب شد، زیرا او هنوز یک محقق برجسته به حساب نمی آمد.

در سال های بعد، وضعیت مالی او بهبود یافت. نیوتن مدرک کارشناسی ارشد خود را در سال ۱۶۶۹، قبل از ۲۷سالگی دریافت کرد. در این مدت، با کتاب منتشر شده نیکلاس مرکاتور در مورد روش های مقابله با سری های بی نهایت آشنا شد.

پس  ازآن نیوتن به سرعت رساله ای به نام “آنالیز”نوشت که نتایج  علمی وگسترده تر خود را توضیح داد. کار نیوتن برای اولین بار مورد توجه جامعه ریاضیات قرار گرفت. اندکی بعد، او سمت دانشگاه  را بر عهده گرفت.

نظریات مهم  آیزاک نیوتن

نظریه گرانش جهانی نیوتن می گوید که هر ذره در جهان، هر ذره دیگر را از طریق نیروی گرانش جذب می کند. این تئوری به ما کمک می کند تا پیش بینی کنیم که چگونه اجرام به بزرگی سیارات و به کوچکی مولکول های برخوردی منفرد چگونه برهم کنش می کنند. به ما نشان می دهد که چگونه زمین لرزه در پوسته زمین موج می زند و چگونه ساختمان هایی بسازیم که بتوانند در برابر آنها مقاومت کنند. معادله ساده او برای گرانش جهانی که در سال ۱۶۶۶ زمانی که او ۲۳ سال داشت نوشته شد، به براندازی بیش از هزار سال تفکر ارسطویی کمک کرد (که توسط ستاره شناس یونانی کلودیوس بطلمیوس تقویت شده بود) که می گفت اجسام فقط در صورتی حرکت می کنند که نیروی خارجی آن حرکت را به حرکت درآورد.

سه قانون حرکت نیوتن که ۲۰سال بعد در کتاب Principia منتشر شد، ثابت کرد که هر جسمی که در حالت حرکت یکنواخت قرار دارد، در آن حالت حرکت باقی می‌ماند، مگر اینکه نیروی خارجی بر آن وارد شود، این نیرو برابر است با جرم ضربدر شتاب و برای هر عملی. یک واکنش برابر و مخالف وجود دارد. این قوانین جزو اولین قوانینی بودند که جنبه های اساسی طبیعت را با فرمول های ریاضی ساده توضیح دادند که در طیف وسیعی از سناریوهای زندگی واقعی مفید بودند. اگرچه بعداً این قوانین با نظریه‌های دقیق‌تر آلبرت انیشتین در مورد فضا-زمان و نسبیت عام جایگزین شدند، اما این قوانین و سایر تفکرات مدرن دیگر در مورد فیزیک و ماهیت واقعیت را پایه‌گذاری کردند.

نیوتن همچنین اولین کسی بود که رنگین کمان را درک کرد و نور سفید را با یک منشور به رنگ های اجزای آن شکست و دوباره به نور سفید بازگرداند یکی از محصولات جانبی آزمایش‌های او با نور، تلسکوپ نیوتنی بود که امروزه نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. تلسکوپ‌های نیوتنی از یک آینه بازتابنده برای جلوگیری از اعوجاج رنگ و اثر رنگین کمانی که تلسکوپ‌هایی را که از عدسی استفاده می‌کنند استفاده می‌کنند.

سرانجام، نیوتن حساب دیفرانسیل و انتگرال را کشف و تعریف کرد، سیستم ریاضی برای درک تغییرات، که او آن را در فیزیک عمومی به کار برد. سیستم پایه او که به طور همزمان – اما مستقل – از مطالعات گوتفرید ویلهلم لایبنیتس، استاد آلمانی توسعه یافت، چارچوب و زبانی را برای محاسبه و مقایسه حرکت اجسام تعریف کرد.اینها مهمترین دستاوردهای علمی بود.

او سه دهه پایانی عمرش را در لندن، را به دور از فعالیتهای علمی به عنوان  مسئول  ضرابخانه سلطنتی و همچنین رئیس انجمن سلطنتی گذراند.

ترجمه احسان محرابی

گروه گزارش

قبلی «
بعدی »

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

مناسبت امروز

از دیروز