سر آیزاک نیوتن یک ریاضیدان، فیزیکدان، ستاره شناس و نویسنده انگلیسی بود که به طور گسترده به عنوان یکی از تأثیرگذارترین دانشمندان تمام دوران و یکی از چهره های کلیدی در انقلاب علمی شناخته می شود. کارهای پیشگامانه او پایه های مکانیک کلاسیک را گذاشت و درک نور و حساب دیفرانسیل و انتگرال را ارتقا داد.
زندگی اولیه و آموزش
اسحاق نیوتن در 4 ژانویه 1643 (25 دسامبر 1642، در تقویم جولیانی که در آن زمان استفاده می شد) در وولستورپ، لینکلن شایر، انگلستان به دنیا آمد. او نارس به دنیا آمد و پدرش که آیزاک نیوتن نیز نام داشت، سه ماه قبل از تولدش درگذشت. زندگی اولیه او با بی ثباتی مشخص شد. مادرش در سه سالگی دوباره ازدواج کرد و او را تحت سرپرستی پدربزرگ و مادربزرگش گذاشت.
نیوتن در مدرسه شاه در گرانتام تحصیل کرد و بعداً در سال 1661 وارد کالج ترینیتی کمبریج شد. در آنجا، او خود را در آثار شخصیت های مهمی مانند ارسطو، رنه دکارت و گالیله گالیله غرق کرد. شیوع طاعون بزرگ در سال 1665 دانشگاه را مجبور به تعطیلی موقت کرد، در این مدت نیوتن تحقیقات اساسی در زمینه ریاضیات و فیزیک در خانه انجام داد.
مشارکت ها و آثار کلیدی
ریاضیات
- حساب دیفرانسیل و انتگرال: نیوتن چارچوب ریاضی جدیدی را ایجاد کرد که به نام حساب دیفرانسیل و انتگرال (یا به قول او «روش شار» شناخته می‌شود). کار او بر روی حساب دیفرانسیل و انتگرال، که به طور همزمان اما مستقل از ریاضیدان آلمانی گوتفرید ویلهلم لایبنیتس انجام شد، ابزارهای ضروری را برای حل مسائل پیچیده ریاضی مرتبط با نرخ تغییر و حرکت فراهم کرد.
فیزیک و نجوم
- قوانین حرکت و گرانش جهانی: برجسته‌ترین کار نیوتن در کتاب او Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (اصول ریاضی فلسفه طبیعی) که در سال 1687 منتشر شد، مستند شده است. در این اثر، او سه قانون حرکت را که پایه‌های کلاسیک را پایه‌ریزی می‌کنند، تدوین کرد. مکانیک
- قانون اول نیوتن (اینرسی): یک جسم در حالت سکون یا در حرکت یکنواخت در یک خط مستقیم باقی می ماند مگر اینکه نیروی خارجی بر آن اثر بگذارد.
- قانون دوم نیوتن (F=ma): شتاب یک جسم با نیروی خالص وارد بر آن نسبت مستقیم و با جرم آن نسبت معکوس دارد.
- قانون سوم نیوتن (عمل و واکنش): برای هر عمل، واکنشی برابر و مخالف وجود دارد.
علاوه بر این، نیوتن قانون گرانش جهانی را فرموله کرد و فرض کرد که هر ذره در جهان، هر ذره دیگری را با نیرویی متناسب با جرم آنها و معکوس با مجذور فاصله بین آنها جذب می کند. این مفهوم انقلابی هم پدیده های زمینی و هم حرکات اجرام آسمانی را توضیح می داد.
اپتیک
- ماهیت نور: نیوتن تحقیقات گسترده‌ای در اپتیک انجام داد و نشان داد که نور سفید از طیفی از رنگ‌ها تشکیل شده است که می‌توان آنها را با استفاده از یک منشور جدا کرد. او این یافته‌ها را در کتاب «Opticks» که در سال 1704 منتشر شد، به تفصیل شرح داد. این اثر پایه‌ای برای درک مدرن از نور و رنگ گذاشت.
- تلسکوپ بازتابی: نیوتن با ساخت اولین تلسکوپ بازتابی عملی، معروف به تلسکوپ نیوتنی، از یک آینه منحنی برای بهبود وضوح تصویر و کاهش انحرافات رنگی مرتبط با عدسی‌ها در تلسکوپ‌های سنتی استفاده کرد.
مشارکت های دیگر
- مطالعات کیمیاگری و دینی: فراتر از تلاش های علمی خود، نیوتن عمیقاً به کیمیاگری علاقه داشت و زمانی را به مطالعات دینی و کتاب مقدس اختصاص داد. اگرچه این فعالیت‌ها کمتر از دستاوردهای علمی او به رسمیت شناخته شدند، اما بر جهان‌بینی فلسفی گسترده‌تر او نیز تأثیر گذاشت.
در سال 1696، نیوتن به لندن نقل مکان کرد تا سرپرست ضرابخانه شود، و بعداً به استاد ضرابخانه ارتقا یافت، جایی که او نقش مهمی در اصلاح سکه‌های انگلستان و مبارزه با جعل بازی کرد. نیوتن در سال 1703 رئیس انجمن سلطنتی شد و در سال 1705 توسط ملکه آن لقب شوالیه گرفت.
نیوتن تا 31 مارس 1727 (20 مارس 1726، در تقویم ژولیانی) زندگی کرد و به عنوان شخصیتی محوری که مسیر تحقیق و درک علمی را شکل داد از او یاد می شود. مشارکت های او در ریاضیات، فیزیک و نجوم همچنان در آموزش و پژوهش علمی محوری باقی می ماند و روح تحقیق و نوآوری را که علم مدرن را تعریف می کند، تجسم می بخشد.
