ไอแซกนิวตัน (ค.ศ. 1642-1727) เป็นนักฟิสิกส์นักคณิตศาสตร์นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษที่ทำผลงานทางวิทยาศาสตร์มากมาย เขาถือเป็นหนึ่งในอัจฉริยะที่ยิ่งใหญ่ในประวัติศาสตร์โลก
นิวตันมีความเชี่ยวชาญในสาขาฟิสิกส์คณิตศาสตร์ทัศนศาสตร์และดาราศาสตร์ การค้นพบของเขาเปลี่ยนวิธีการรับรู้และเข้าใจจักรวาล ในบรรดาการค้นพบหลัก ได้แก่ : กฎของการเคลื่อนที่กฎของความโน้มถ่วงสากลและทฤษฎีสี
นิวตันเป็นส่วนหนึ่งของการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ที่เริ่มต้นในยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาด้วยการศึกษาและการค้นพบของนักดาราศาสตร์Nicolás Copernicus สิ่งนี้ยังคงมีวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องด้วยการมีส่วนร่วมของโยฮันเนสเคปเลอร์กาลิเลโอกาลิเลอี แล้วกับไอแซกนิวตัน ในศตวรรษที่ 20 อัลเบิร์ตไอน์สไตน์ได้ใช้ทฤษฎีมากมายของเขาเพื่อพัฒนาการค้นพบที่ยิ่งใหญ่
- มันช่วยคุณได้: การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์
- กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
กฎการเคลื่อนที่ถูกกำหนดโดย Isaac Newton ในงานของเขา: Philosophiæ naturalis Principia mathematica (1687). กฎหมายเหล่านี้วางรากฐานสำหรับการปฏิวัติความเข้าใจเกี่ยวกับกลศาสตร์คลาสสิกซึ่งเป็นสาขาของฟิสิกส์ที่ศึกษาพฤติกรรมของร่างกายขณะอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ (เทียบกับความเร็วแสง)
กฎหมายอธิบายว่าการเคลื่อนไหวใด ๆ ของร่างกายอยู่ภายใต้กฎหมายหลักสามประการ:
- กฎหมายข้อแรก: กฎแห่งความเฉื่อย ร่างกายทุกส่วนยังคงอยู่ในสภาพของการพักผ่อนเว้นแต่จะมีแรงกดดันจากแรงอื่น ตัวอย่างเช่น: หากยานพาหนะหยุดทำงานโดยที่เครื่องยนต์ดับยานพาหนะจะยังคงหยุดอยู่เว้นแต่จะมีบางสิ่งเคลื่อนไป
- กฎข้อที่สอง: หลักการพื้นฐานของพลวัต แรงที่กระทำต่อร่างกายเป็นสัดส่วนกับความเร่งที่จะมี ตัวอย่างเช่น: ถ้าคนเตะบอลลูกบอลจะไปไกลกว่าเดิมยิ่งใช้แรงในการเตะมากขึ้น
- กฎหมายที่สาม: กฎแห่งการกระทำและปฏิกิริยา เมื่อแรงบางอย่างกระทำต่อวัตถุ (มีหรือไม่มีการเคลื่อนไหว) มันจะออกแรงเท่ากันกับแรงแรก ตัวอย่างเช่น: สถ้าคนชนกำแพงโดยไม่ได้ตั้งใจกำแพงจะออกแรงเท่ากันกับคนที่ออกแรงกับกำแพง
- กฎแห่งแรงดึงดูด
นิวตันเสนอกฎแห่งแรงโน้มถ่วงและอธิบายปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงระหว่างวัตถุต่าง ๆ ที่มีมวล นิวตันตั้งอยู่บนพื้นฐานของกฎการเคลื่อนที่ของเขาเพื่อโต้แย้งว่าแรงโน้มถ่วง (ความรุนแรงที่ร่างกายทั้งสองดึงดูดกัน) เกี่ยวข้องกับระยะห่างระหว่างร่างกายทั้งสองนี้กับมวลของแต่ละร่าง ดังนั้นแรงโน้มถ่วงจึงเป็นสัดส่วนกับผลคูณของมวลหารด้วยระยะห่างระหว่างพวกมันกำลังสอง
- ลักษณะทางกายภาพของแสง
นิวตันแสดงให้เห็นว่าแสงไม่ได้ประกอบด้วยคลื่น (ตามที่เชื่อ) แต่เป็นอนุภาค (ที่เขาเรียกว่าคอร์ปัสคิวลีส) ด้วยความเร็วสูงและเป็นเส้นตรงจากร่างกายที่เปล่งแสงออกมา ทฤษฎีนี้เปิดเผยโดยนิวตันในงานของเขา: Opticks ซึ่งเขาศึกษาการหักเหการสะท้อนและการกระเจิงของแสง
อย่างไรก็ตามทฤษฎีของเขาไม่น่าเชื่อถือในการสนับสนุนทฤษฎีคลื่นของแสง เฉพาะในศตวรรษที่ 20 (ด้วยความก้าวหน้าทางกลศาสตร์ควอนตัม) มันเป็นไปได้ที่จะอธิบายปรากฏการณ์ของแสงเป็นอนุภาคในบางกรณีและในกรณีอื่น ๆ เป็นคลื่น
- ทฤษฎีสี
รุ้งเป็นหนึ่งในปริศนาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของยุคสมัยของนิวตัน นักวิทยาศาสตร์ผู้นี้ค้นพบว่าแสงที่มาจากดวงอาทิตย์เมื่อแสงสีขาวสลายตัวเป็นสีต่างๆกันจนกลายเป็นสายรุ้ง
เขาตรวจสอบโดยใช้ปริซึมในห้องมืด เขาปล่อยให้ลำแสงผ่านไปที่มุมเอียงผ่านรู สิ่งนี้ทะลุผ่านหนึ่งในใบหน้าของปริซึมและแบ่งออกเป็นรังสีสีที่มีมุมต่างกัน
นิวตันยังใช้สิ่งที่เรียกว่าดิสก์ของนิวตันวงกลมที่มีส่วนที่ทาสีแดงส้มเหลืองเขียวฟ้าน้ำเงินและม่วง ด้วยการหมุนดิสก์ด้วยความเร็วสูงสีจะรวมกันเป็นสีขาว
- กล้องโทรทรรศน์ Newtonian
ในปี 1668 นิวตันได้เปิดตัวกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงของเขาซึ่งใช้ทั้งกระจกเว้าและกระจกนูน จนถึงเวลานั้นนักวิทยาศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงซึ่งรวมปริซึมและเลนส์เข้าด้วยกันเพื่อให้สามารถขยายภาพเพื่อสังเกตในระยะไกลได้
แม้ว่าเขาจะไม่ใช่คนแรกที่ทำงานกับกล้องโทรทรรศน์ประเภทนี้ แต่เขาก็ให้เครดิตกับการปรับแต่งเครื่องมือให้สมบูรณ์แบบและใช้กระจกพาราโบลา
- รูปร่างของโลก
จนถึงตอนนั้นและด้วยการมีส่วนร่วมและการค้นพบของNicolás Copernicus และ Galileo Galilei จึงเชื่อกันว่าโลกเป็นทรงกลมที่สมบูรณ์แบบ
จากข้อเท็จจริงที่ว่าโลกหมุนบนแกนของตัวเองและกฎแรงโน้มถ่วงนิวตันใช้คณิตศาสตร์และใช้ระยะทางจากจุดต่าง ๆ บนโลกไปยังศูนย์กลางของมัน เขาพบว่าการวัดเหล่านี้แตกต่างกัน (เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นศูนย์สูตรยาวกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางจากขั้วถึงขั้ว) และค้นพบรูปวงรีของโลก
- ความเร็วของเสียง
ในปี 1687 นิวตันได้เผยแพร่ทฤษฎีเสียงของเขาใน: Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, โดยระบุว่าความเร็วของเสียงไม่ได้ขึ้นอยู่กับความเข้มหรือความถี่ แต่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของของเหลวที่มันเคลื่อนที่ ตัวอย่างเช่น: หากส่งเสียงใต้น้ำเสียงจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่แตกต่างจากที่ส่งเสียงในอากาศ
- กฎหมายการพาความร้อน
ปัจจุบันเรียกว่ากฎการระบายความร้อนของนิวตันกฎนี้ระบุว่าการสูญเสียความร้อนที่ร่างกายเกิดขึ้นนั้นแปรผันตามความแตกต่างของอุณหภูมิที่เกิดขึ้นระหว่างร่างกายนั้นและสภาพแวดล้อม
ตัวอย่างเช่น: หรือน้ำร้อนหนึ่งถ้วยจะเย็นเร็วกว่าที่อุณหภูมิห้อง 10 °กว่าที่อุณหภูมิห้อง 32 °
- การคำนวณ
นิวตันขลุกอยู่กับแคลคูลัสที่มีขนาดเล็ก เขาเรียกสิ่งนี้ว่าฟลักซ์การคำนวณ (ซึ่งในปัจจุบันเราเรียกว่าอนุพันธ์) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ช่วยในการคำนวณวงโคจรและเส้นโค้ง ในช่วงต้นปี 1665 เขาได้ค้นพบทฤษฎีบททวินามและพัฒนาหลักการของแคลคูลัสเชิงอนุพันธ์และปริพันธ์
แม้ว่านิวตันจะเป็นคนแรกที่ค้นพบสิ่งเหล่านี้ แต่ก็อตฟรีดไลบนิซนักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมันผู้ค้นพบแคลคูลัสด้วยตัวเองได้เผยแพร่การค้นพบของเขาต่อหน้านิวตัน สิ่งนี้ทำให้พวกเขามีข้อพิพาทที่ไม่ยุติจนกระทั่งนิวตันเสียชีวิตในปี 1727
- กระแสน้ำ
ในงานของเขา: Philosophiae Naturalis Principia Mathematicaนิวตันอธิบายการทำงานของกระแสน้ำอย่างที่เรารู้กันในปัจจุบัน เขาค้นพบว่าการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำเกิดจากแรงโน้มถ่วงที่กระทำโดยดวงอาทิตย์และดวงจันทร์บนโลก
- ดำเนินการต่อด้วย: ผลงานของ Galileo Galilei
