Kategóriák
DIÁKOKNAK ISMERETTERJESZTÉS

Az ember, aki a természettudományt lefordította a matematika nyelvére

Sir Isaac Newton munkássága és jelentősége.

Isaac Newton a fizika történetének egyik legmeghatározóbb alakja, akinek munkássága a mozgástörvényektől az általános tömegvonzás elméletén át az optikáig terjed. Eredményeivel nemcsak a klasszikus mechanika alapjait teremtette meg, hanem évszázadokra meghatározta a természettudományos gondolkodást is.

Newton 1643. január 4-én* született Angliában, tanulmányait a Cambridge-i Egyetem Trinity College-ában végezte. Tudományos pályájára nagy hatással volt az 1665–1666-os pestisjárvány. Emiatt bezárták az egyetemet és Newton hazatért szülőfalujába. Ez a kényszerű elvonulás rendkívül termékeny időszaknak bizonyult: ekkor dolgozta ki legfontosabb felismeréseit a mozgásról, a gravitációról és a matematikáról. Később visszatért Cambridge-be, ahol a matematika tanszék professzora lett. Legjelentősebb műve lett az 1687-ben megjelent Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Ebben rendszerezte mozgástörvényeit és az általános tömegvonzás törvényét. Tudományos érdemeit életében is elismerték: 1705-ben lovagi címet kapott, sírja pedig a londoni Westminster-apátságban található.

Newton egyik legfontosabb hozzájárulása a fizikához a róla elnevezett mozgástörvények megfogalmazása. Az első törvény, a tehetetlenség törvénye kimondja, hogy egy test megtartja nyugalmi állapotát vagy egyenes vonalú egyenletes mozgását mindaddig, amíg külső erő nem hat rá. Ez a törvény vezeti be az inerciarendszerek fogalmát. A második törvény az erő, a tömeg és a gyorsulás kapcsolatát írja le (F = m·a), amely a dinamika alapegyenlete. A harmadik törvény, a hatás–ellenhatás törvénye szerint két test kölcsönhatásakor az erők egyenlő nagyságúak és ellentétes irányúak. A negyedik elv, az erőhatások függetlenségének elve kimondja, hogy egy testre ható több erő egymástól függetlenül fejti ki hatását, és vektoriálisan összegezhetők. Az erő SI-mértékegységét munkássága iránti tiszteletből Newtonnak nevezték el.

A gravitáció elméletének kidolgozásával Newton egységes magyarázatot adott a földi és égi mozgásokra. Felismerte, hogy ugyanaz az erő felelős az alma leeséséért és a Hold Föld körüli keringéséért. Az általános tömegvonzás törvénye szerint bármely két test a tömegük szorzatával egyenesen, a köztük lévő távolság négyzetével pedig fordítottan arányos erővel vonzza egymást. Elméletével matematikailag igazolta Kepler tapasztalati törvényeit, bizonyítva, hogy a bolygók ellipszis pályán mozognak. Egy híres gondolatkísérletében egy magas hegyről vízszintesen kilőtt ágyúgolyó segítségével szemléltette a műholdak pályára állításának elvét.

Newton az optika területén is jelentős eredményeket ért el. 1704-ben megjelent Optika című művében a fény visszaverődésével, elhajlásával és a színek természetével foglalkozott. Kidolgozta a fény korpuszkuláris, azaz részecskeelméletét, amely szerint a fény apró, gyorsan mozgó részecskékből áll. Bár ez az elképzelés később részben hibásnak bizonyult, kísérletei alapvető jelentőségűek voltak. Nevéhez fűződik továbbá a Newton-féle tükrös távcső megalkotása is, amely jelentős fejlődést hozott a csillagászati megfigyelésekben.

A klasszikus fizika szilárd és precíz matematikai alapjai mindmáig Newton törvényein nyugszanak. Munkássága segítette és mind a mai napig segíti a későbbi korok tudósait, hogy tovább építkezhessenek, hogy még jobban megérthessék a világot.

*A Julianus naptár szerint születésének ideje 1642. december 25, a Gergely naptár szerint született január 4-án. Gergely pápa 1582-ben rendelte el a naptárkorrekciót. abban az évben október 4 után október 15. következett. Nagy Britannia 1752-ben állt át erre a naptárra, így van Newtonnak két születésnapja.

Screenshot