جذاب ترین ها

به مناسبت تولد "اسحاق نیوتن"، معمار انقلاب علمی بشر

ايمنا

بروزرسانی 1393/10/04 - 15:57

به مناسبت تولد "اسحاق نیوتن"، معمار انقلاب علمی بشر

ايمنا/ ۳۷۲ سال پيش در چنين روزي يعني ۲۵ دسامبر سال ۱۶۴۲ اسحاق نيوتن (سِر ايزاک نيوتن)، فيزيکدان، رياضيدان و فيلسوف بزرگ انگليسي متولد شد. سر اسحاق نيوتن بدون شک جزو بزرگترين و تاثيرگذارترين دانشمندان تمام تاريخ بشريت است که مي‌توان از وي به عنوان يکي از مهمترين معماران انقلاب علمي بشر ياد کرد. اسحاق نيوتن ۳ ماه بعد از مرگ پدرش به دنيا آمد؛ وي کودکي زودرس بود و در آغاز تولد مشکلات بسياري داشت و پزشکان تصور مي‌کردند که شايد نتواند به حيات ادامه دهد. نيوتن در کودکي هم ضعيف و بيمار بود؛ مادرش زماني که اسحاق ۳ سال داشت با فرد ديگري ازدواج کرد و اسحاق را نزد مادربزرگش فرستاد. اسحاق هيچوقت رابطه خوبي با ناپدري‌اش نداشت و همين موضوع باعث فاصله گرفتن وي از مادرش شده بود. نيوتن از ۱۲ تا ۱۷ سالگي در مدرسه پادشاهي گرنتام مشغول به يادگرفتن زبان لاتين شد. در اکتبر سال ۱۶۵۹ تحصيل را رهاکرد و به پيش مادرش رفت تا در راه اندازي يک مزرعه به او کمک کند، ولي در واقعيت نيوتن از کار کشاورزي متنفر بود. در اين بين مدير مدرسه پادشاهي گرنتام تلاش کرد تا مادر نيوتن را متقاعد کند تا اجازه دهد نيوتن به مدرسه باز گردد و تحصيل را به پايان برساند؛ او سرانجام موفق به اين کار شد. نيوتن در بازگشت به مدرسه توانست به عنوان شاگرد ممتاز خود را مطرح کند. او در کنار تبديل شدن به شاگرد ممتاز با ساخت ساعت‌هاي خورشيدي و ارايه طرح‌هاي مختلف از آسياب‌هاي بادي خود را متمايز از ساير دانش آموزان کرد و علاوه بر آن، نبوغ بي‌نظير خود را در رياضيات و فيزيک به رخ همگان کشيده بود. اسحاق نيوتن در سال ۱۶۶۱ وارد کالج ترينيتي در کمبريج شد. در آغاز تحصيل نيوتن با مشکل مالي روبر بود و براي تامين مخارج تحصيل مجبور بود تا لباس‌هاي کثيف دانشجويان و کارمندان دانشگاه را جمع آوري کند يا به نظافت آشپزخانه و اتاق دانشجويان بپردازد. تا اينکه در سال ۱۶۶۴ موفق شد بورسيه تحصيلي بگيرد.

در آن دوران پايه‌ي مطالبي که در دانشگاه‌ها تدريس مي‌شد بر اساس نظريات و فلسفه ارسطو بود، اما نيوتن زياد اعتقادي به آنها نداشت و شروع به مطالعه نظريات ساير فلاسفه و دانشمندان نوگرايي چون دکارت، گاليله و توماس استريت کرد و در همين دوران بود که با نظريات علمي کپلر آشنا شد که تاثير بسيار زيادي بر وي گذاشت. در سال ۱۶۶۵ نيوتن در خصوص بسط هاي دو جمله‌اي تحقيقات بسيار کرد و با گسترش اين موضوع در رياضيات زمينه را براي آنچه امروزه حسابان شناخته مي‌شود فراهم کرد. حسابان يا حساب ديفرانسيل و انتگرال يکي از شاخه‌هاي اصلي علم رياضيات است که با پيشرفت جبر و هندسه بوجود آمده است. در خصوص اين علم مي‌توان ادعا کرد که نيوتن و گوتفريد لايبنيتس فيلسوف و رياضيدان بزرگ آلماني هر دو معمار و طراح اين علم بوده‌اند که البته امروزه علامت‌هاي تعريف شده توسط لايبنيتس مورد استفاده قرار مي‌گيرد. لايبنيتس از سال ۱۶۸۴ شروع به انتشار مقالات و دستاوردهايش در خصوص حسابان کرد، اما نيوتن دستاوردهايش را تا سال ۱۶۹۳ منتشر نکرده بود. از ديگر دستاوردهاي علمي نيوتن مي‌توان به قانون گرانش و نظريه‌هاي نيوتن در نور اشاره کرد که اصول اوليه آنها را در همان جواني و در سال ۱۶۶۷ ارايه کرد و در سال‌هاي بعد به تکميل آنها پرداخت. نيوتن بعد از ارايه نظريات اوليه در خصوص قانون گرانش تا سال ۱۶۸۴ به تحقيقاتش در اين خصوص ادامه داد و بر اساس نتايج همين تحقيقات کتاب معروف خود يعني «اصول رياضي فلسفه طبيعي» را منتشر کرد. اين کتاب تاثير بسياري در علم فيزيک ايجاد کرد و به اعتقاد بسياري مهمترين کتاب علمي تاريخ است. يوهانس کپلر ستاره‌شناس آلماني در سال ۱۶۰۹ نظريه‌ي انقلابي خود درباره‌ي حرکت سيارات را ارائه کرد. در آن زمان هنوز دانشمندان به دستاوردهاي علمي کپرنيک اعتقاد نداشتند و اکثر مردم بر اين باور بودند که زمين مرکز جهان است و سيارات بدور آن مي‌چرخند. يوهانس کپلر با استفاده از نتايج رصدهاي استادش تيکو براهه و مشاهدات خود برپايه دستاوردهاي علمي کپرنيک توانست ثابت کند که سيارات نه به دور زمين بلکه به دور خورشيد مي‌چرخند و مدار آنها نيز بر خلاف تصور رايج دايره‌اي نيست بلکه بيضوي است.

آنچه کپلر نتوانسته بود توضيحي براي آن پيدا کند دليل بيضي بودن مدار سيارات و علل گردش آنها بود که نيوتن در کتاب اصول رياضي و فلسفه طبيعي به پاسخ اين سوالات پرداخت. نيوتن ثابت کرد که نيروي گرانش ميان اجسام آسمان برابر است با عکس مجذور فاصله ميان آن دو جسم. نيوتن با تحليل رياضي نشان داد که قانون عکس مربع ناگزير مسير حرکت سياره‌ها را بيضي شکل مي‌کند. همين دستاوردهاي علمي نيوتن بود که وي را به سمت کشف قانون عمومي گرانش سوق داد که به موجب آن هر جسمي در عالم به هر جسم ديگري نيروي کششي وارد مي‌کند و مقدار آن همانطور که اشاره شد عکس مجذور فاصله ميان آن دو جسم است. در کتاب اصول رياضي فلسفه طبيعي نيوتن در بخشي به تشريح قوانين حرکتي قانون اول نيوتن، قانون دوم نيوتن و قانون سوم نيوتن پرداخت که بنيان فيزيک مکانيک کلاسيک را شکل داد.

نيوتن در اواخر عمر درباره خصوصيات و شکست نور تحقيق مي‌کرد که پايه آن علاقه شخصي وي به منشورها بود که سال‌ها قبل با آن‌ها آشنا شده بود و دريافته بود که نور سفيد اگر از يک منشور عبور کند به طيفي از رنگ‌ها تجزيه مي‌شود. همچنين به‌وسيله‌ي قرار دادن منشور مشابه ديگري در مسير نور تجزيه شده به صورت وارونه، مي‌توان رنگ‌هاي طيف را باز ترکيب کرد و نور سفيد به دست ‌آورد. سرانجام اسحاق نيوتن در تاريخ ۲۰ مارچ سال ۱۷۲۶ و در ۸۴ سالگي ديده از جهان فروبست.