Isaak Newton

Isaac Newton urodził się w 1642 roku w Wollsthorpe, w hrabstwie Lincolnshire w Anglii. Był angielskim fizykiem, matematykiem, astronomem, filozofem, historykiem, badaczem Biblii i alchemikiem. Rodzina Newtonów należała do średnio zamożnych. W roku 1661 Isaac podjął studia na uniwersytecie w Cambridge, które ukończył w 1665 roku. . Już jako młody człowiek wykazywał duże zdolności. Na drugim roku studiów prowadził samodzielne badania naukowe. Jego dorobek naukowy jest ogromny. Zasłynął z odkrycia prawa powszechnego ciążenia i trzech zasad dynamiki. Odkrył że siła, która powoduje upadek jabłka z drzewa, jest tego samego rodzaju, co siła, która utrzymuje Księżyc na orbicie wokół Ziemi. Jego teoria grawitacji oraz prace nad ruchem i światłem oraz wynalezienie teleskopu zwierciadlanego, miały wpływ rozwój astronomii.
Po zakończeniu studiów pragnął pozostać na uniwersytecie, niestety z powodu zarazy uczelnia została zamknięta. Nie zaprzestał jednak zajmowania się nauką. Prowadził obserwacje i badania dotyczące m.in. grawitacji. Analizom poddawał również światło. Gdy zaraza została zwalczona Newton powrócił do Cambridge i tam też dwa lata po zakończeniu studiów został członkiem Trinity, a w 1669 roku powierzono mu katedrę profesora matematyki. Stanowisko to zachował do roku 1701, ale dużo wcześniej przerwał pracę naukową. Przeniósł się bowiem do Londynu gdzie podjął pracę w mennicy królewskiej. W 1698 roku został przełożonym mennicy. Newton nigdy się nie ożenił, ani nie miał dzieci. Jego jedyny wielki romans był platoniczny. Zaczął się późno, gdy Newton miał już dobrze po czterdziestce. Jego miłością był Nicolas Fatio de Duillier, dwudziestotrzyletni szwajcarski matematyk. Fatio mieszkał w Londynie i odwzajemniał uczucie Newtona. Przez sześć lat para była nierozłączna. Ich zerwanie w 1693 roku było przyczyną osiamnastomiesięcznej depresji Newtona. W 1703 Newton został Prezesem Royal Society i zagranicznym członkiem Francuskiej Akademii Nauk. W tym czasie popadł w konflikt z Johnem Flamsteedem, astronomem królewskim, próbując przywłaszczyć sobie jego obserwacje gwiazd, które miały być podstawą nowego katalogu. Newtonowi i Halleyowi udało się wykraść większość danych do nowego katalogu i opublikowali je w 1712 r.
W 1705 r. Newton otrzymał tytuł szlachecki. Przez pewien czas pełnił funkcję naczelnika mennicy królewskiej - stąd jego wizerunek zdobiący najnowsze banknoty jednofuntowe w Anglii. .

Pod koniec życia chorował i ostatnie lata spędził pod opieką swojej siostrzenicy. Zmarł w 30 marca 1727 roku. Został pochowany w opactwie westminsterskim, gdzie chowani są ludzie, którzy za życia dokonali wielkich rzeczy.

Największym dziełem Newtona jest niewątpliwie "Philosophiae Naturalis Principia mathematica". To opracowanie zawierała teorię grawitacji oraz prawa ruchu. Użył łacińskiego słowa gravitas (ciężar) do nazwania siły, którą obecnie znamy pod nazwą grawitacji i zdefiniował prawo powszechnego ciążenia. W tej samej pracy przedstawił pierwsze analityczne wyprowadzenie, oparte na prawie Boyle'a, wzoru na prędkość dźwięku w powietrzu. Isaac Newton badał również naturę światła. Traktował światło jako strumień poruszających się cząstek. Swoje rozważania zawarł w pracy "Optyka”. Isaak Newton uważany jest za największego uczonego w historii. Stworzył bowiem podwaliny pod rozwój całej współczesnej fizyk. Ukazał naukowcom uniwersalność praw fizycznych, które dotyczą zarówno obiektów o dużych rozmiarach jak i elementów mikroświata.

Isaac Newton jest autorem trzech zasad rządzących ruchem ciał. Zostały one nazwane "zasadami dynamiki Newtona".

I zasada dynamiki dotyczy sytuacji, gdy na ciało nie działa żadna siła lub działające siły równoważą się. Wtedy ciało będzie pozostawało w spoczynku lub będzie się poruszało ruchem jednostajnym prostoliniowym ( przyspieszenie jest równe zero).

II zasada dynamiki natomiast mówi, że jeśli wypadkowa siła działająca na ciało jest różna od zera, to nadaje ona ciału przyspieszenie a, które jest wprost proporcjonalne do tej siły F i odwrotnie proporcjonalne do masy tego ciała m. Ciało porusza się ruchem jednostajnie zmiennym. W zależności od zwrotu przyspieszenia będzie to ruch jednostajni przyspieszony lub jednostajnie opóźniony.

Następuje tutaj odróżnienie masy grawitacyjnej od masy bezwładnej. Masa grawitacyjna czyli ciężar jest reakcją ciała na działanie siły ciężkości natomiast masa bezwładna związana jest z przyrostem przyspieszenia pod wpływem dowolnej, działającej na ciało siły.

III zasada dynamiki dotyczy wzajemnych oddziaływań między ciałami. Mówi, że jeśli jedno ciało oddziałuje na drugie ciało z pewna siłą to drugie ciało również oddziałuje na ciało pierwsze z taką samą siłą co do wartości lecz przeciwnie skierowaną.

Newton jest też autorem chyba najbardziej fundamentalnego prawa - prawa ciężkości. Na podstawie licznych obserwacji własnych oraz wielu astronomów m.in. Kopernika, Galileusza i Keplera uczony stwierdził, że każde dwa ciała, które posiadają masę będą się wzajemnie przyciągać siłą grawitacyjną, która jest wprost proporcjonalna do iloczynu mas tych ciał i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.

Od 1670 do 1672 wykładał optykę. W tym czasie badał załamanie (refrakcję) światła, pokazując, że pryzmat może rozszczepić białe światło w widmo barw, a potem soczewka i drugi pryzmat powodują uzyskanie białego światła ponownie z kolorowego widma. Na tej podstawie wywnioskował, że każdy refraktor (teleskop soczewkowy) będzie posiadał wadę polegającą na rozszczepieniu światła (aberracja chromatyczna), aby uniknąć tego problemu zaprojektował własny typ teleskopu wykorzystujący zwierciadło zamiast soczewki znany później jako teleskop Newtona (teleskop zwierciadlany). Później, kiedy dostępne stały się szkła o różnych własnościach dyspersyjnych problem ten rozwiązano stosując soczewki achromatyczne. W 1671 Royal Society poprosiło o demonstrację jego teleskopu zwierciadlanego. Zainteresowanie to zachęciło Newtona do opublikowania notatek pt. On Colour, które później rozwinął w większe dzieło pt. Opticks. Kiedy Robert Hooke skrytykował niektóre z pomysłów Newtona, ten obraził się do tego stopnia, że wycofał się z publicznej debaty. Z powodu paranoi Newtona, tych dwóch ludzi pozostało wrogami aż do śmierci Hooke'a. Newton twierdził, że światło składa się z cząstek. Późniejsi fizycy przychylili się bardziej do falowej natury światła ponieważ znalazła ona potwierdzenie w eksperymentach (np. słynny eksperyment z dwoma szczelinami Thomasa Younga z 1801 roku). Obecnie mechanika kwantowa uznaje dualizm korpuskularno-falowy, jakkolwiek fotony mają bardzo mało wspólnego z Newtonowskimi cząstkami światła (np. załamanie tłumaczył Newton tym, że na cząstki światła działa siła pochodząca od materii i działająca tylko w jej sąsiedztwie). Wydaje się, że Newton był przekonany o pokrewieństwie między różnymi oddziaływaniami na odległość takimi jak telepatia (w jego wczesnych notatkach można znaleźć wzmiankę o pracy Josepha Glanvilla dotyczącą tego właśnie tematu) czy leczenie ran na odległość poprzez obkładanie odpowiednimi proszkami broni (autorem tej hipotezy był Kenelm Digby, arystokrata, filozof i członek Royal Society) a przyciąganiem magnetycznym i grawitacją. John Maynard Keynes, który zdobył większość prac Newtona dotyczących alchemii, głosił, że "Newton nie był pierwszym w epoce rozumu ale ostatnim z magików". Zainteresowania Newtona alchemią nie mogą być oddzielane od jego wkładu w naukę^[3], nie było wtedy jasnego rozróżnienia między alchemią a nauką. Jeśli nie wierzyłby w ideę oddziaływania na odległość poprzez próżnię, nigdy nie rozwinąłby teorii grawitacji.

Isaac Newton wyznaczył datę końca świata na 2060 rok. Rękopis wielkiego fizyka z tym proroctwem można obejrzeć na wystawie zorganizowanej przez Uniwersytet Hebrajski w Jerozolimie. Newton był potajemnie unitarianinem, tzn. nie wierzył w św. Trójcę. Napisał na ten temat wiele prac, jednak wszystkie zostały opublikowane dopiero po jego śmierci.

Prawa ruchu i powszechnego ciążenia dostarczyły podstaw do przewidywania sytuacji w szerokim obszarze działań zarówno nauki jak i inżynierii, zwłaszcza do przewidywań ruchu ciał niebieskich. Jego wkład w analizę matematyczną stał się podstawą do tworzenia teorii naukowych. Wreszcie, połączył ze sobą wiele odrębnych faktów z zakresu fizyki, które były odkryte wcześniej w jeden wspólny zbiór praw. Z tych powodów jest uważany za największego i najbardziej błyskotliwego naukowca i jedną z najbardziej wpływowych osób w całej historii.