اسحاق نيوتن

إسحاق ”نيوتن“ (بالإنجليزية: Isaac Newton‏) وينادي بالسير إسحاق نيوتن (4 يناير 1643- 31 مارس 1727) من رجال الجمعية الملكية كان فيزيائي إنجليزي وعالم رياضيات وعالم فلك وفيلسوف بعلم الطبيعة وكيمائي وعالم باللاهوت وواحدًا من أعظم الرجال تأثيرًا في تاريخ البشرية. ويعد كتابه كتاب الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية والذي نشر عام 1687 من أكثر الكتب تأثيرًا في تاريخ العلم واضعًا أساس لمعظم نظريات الميكانيكا الكلاسيكية. في هذا الكتاب، وصف “نيوتن” الجاذبية العامة وقوانين الحركة الثلاثة والتي سيطرت على النظرة العلمية إلى العالم المادي للقرون الثلاثة القادمة ووضح "نيوتن" أن حركة الأجسام على كوكب الأرض والتي لها أجرام سماوية تحكمها مجموعة القوانين الطبيعية نفسها عن طريق إثبات الاتساق بين قوانين "كبلر" الخاصة بالحركة الكوكبية ونظريته الخاصة بالجاذبية؛ ومن ثم إزالة الشكوك المتبقية التي ثارت حول نظرية مركزية الشمس مما أدى إلى تقديم الثورة العلمية. وفيما يتعلق بالميكانيكا، أعلن "نيوتن" مبادئ بقاء الطاقة الخاصة بكل من كمية الحركة وكمية الحركة الزاوية. وفي علم البصريات، اخترع "نيوتن" أول تلسكوب عاكس^[3] عملي. وكذلك أيضًا طور نظرية الألوان (لون) معتمدًا على ملاحظة أن المنشور يحلل الضوء الأبيض إلى العديد من الألوان التي تشكل الطيف المرئي. وبالإضافة إلى ذلك، صاغ قانون نيوتن للتبريد ودرس سرعة الصوت. وبالنسبة لعلم الرياضيات، يشارك "نيوتن" "جوتفريد لايبنتز" في شرف تطوير حساب التكامل والتفاضل. وكذلك أيضًا، أثبت النظرية ذات الحدين المعممة وطور ما يسمى بـ "طريقة نيوتن" الخاصة بتقريب الأصفار الموجودة بالدالة وساهم في دراسة متسلسلة القوى. تظل مكانة "نيوتن" الرفيعة بين العلماء في أعلى مرتبة الأمر الذي أثبته استطلاع رأي أجري عام 2005 فيما يتعلق بعلماء المجتمع الملكي البريطاني وكان السؤال الذي طرحه هذا الاستطلاع هو من كان له أعظم تأثير على تاريخ العلم "نيوتن" أم "ألبرت آينشتاين". وكانت نتيجة الاستطلاع هي أن "نيوتن" هو يعتبر الأكثر تأثيرًا.^[4]
علاوةً على ذلك، كان "نيوتن" تقيًا للغاية (على الرغم من أنه لم يكن
متفقًا مع الأعراف الدينية القائمة) ومنتجًا للعديد من الأعمال في تفسيرات الكتاب المقدس أكثر مما أنتجه في العلوم الطبيعية التي لم ينس العالم إسهاماته به حتى الآن.

[عدل] حياته


[.


[عدل] نيوتن والمزورون


قدر "نيوتن" بصفته قيمًا على دار السك الملكية البريطانية أن 20٪ من العملات التي تم أخذها أثناء إعادة سك العملة كانت مزورة. وكان التزوير خيانة عظمى يعاقب عليها بالشنق أو الإغراق أو التقطيع إلى أربعة أجزاء. وعلى الرغم من ذلك، فقد يكون من الصعب إدانة أفظع المجرمين ولكن نيوتن أثبت كفاءته في هذه المهمة.^[10][83] واستطاع "نيوتن" أن يجمع كثير من الأدلة بنفسه حيث كان يتردد متخفيًا على الحانات.^[10][84] ونظرًا للحواجز التي توضع لتنفيذ الأحكام والفصل بين فروع الحكومة، ظل القانون الإنجليزي يحتفظ بعادات سلطوية مرعبة. وعُين "نيوتن" قاضي صلح
وقام بين يونيو 1698 وعيد الميلاد المجيد في عام 1699 بعمل مائتي تحقيق مع
الشهود والمخبرين والمشتبه بهم. وكسب "نيوتن" الدعاوى وفي فبراير 1699 كان
هناك عشرة سجناء ينتظرون تنفيذ حكم الإعدام.^{[بحاجة لمصدر]} كانت واحدة من القضايا التي عمل بها "نيوتن" كمحامي للملك مقامة ضد " William Chaloner".^[85] فقد كان يعد مؤامرات زائفة للكاثوليك
ثم يقوم بتسليم المتآمرين ذوي الحظ العاثر الذين أوقعهم في شركه. بعد ذلك
حاول إضفاء صفة الثراء على نفسه كي يبدو من علية القوم. وقدم عريضة
للبرلمان اتهم فيها دار سك العملة بتوفير الأدوات للمزورين (وهي تهمة
وجهها آخرون). وقد تقدم بطلب للسماح له بالإشراف على عمليات سك العملة من
أجل تحسين الأداء. وقد تقدم إلى البرلمان بطلب من أجل قبول خططه لسك عملة
لا يمكن تزويرها ومن الممكن في الوقت نفسه أن تكتشف العملات المزورة.^[86]
وأحاله "نيوتن" للمحاكمة بتهمة التزوير وأرسله إلى سجن نيوجيت في سبتمبر
1697 لكنه كان على صلة بأصدقاء يعملون بمناصب عليا ساعدوه في ضمان البراءة
وإطلاق سراحه.^[85]
ومرة أخرى، أحاله نيوتن إلى ساحة القضاء ولكن بأدلة دامغة. وتم اتهامه
بالخيانة العظمى وتم شنقه وإغراقه وتقطيع جثته إلى أربعة أجزاء في 23 من
مارس من عام 1699 في Tyburn gallows. ^[87][88]
[عدل] قوانين نيوتن للحركة

مواضيع في الميكانيك الكلاسيكي
ميكانيكا كلاسيكية
قانون نيوتن الثاني السكون أو الستاتيكا | علم الحركة أو الكينماتيكا | علم التحريك أو الديناميكا |ميكانيك هاملتوني | ميكانيك لاغرانج
مصطلحات رياضية
جسيم نقطي | نظام إحداثي | متجه | جسم جاسيء|
علم السكون
توازن ميكانيكي | قيد ميكانيكي | مبرهنة لامي | قص | توتر | شد أو إجهاد
علم الحركة
حركة انتقالية | حركة دورانية | سرعة | تسارع | سرعة خطية | سرعة زاوية | تسارع خطي | تسارع زاوي
علم التحريك
قوانين نيوتن الثلاثة للحركة | طاقة حركية | طاقة كامنة | قوة | متجه | زخم أو كمية الحركة (الاندفاع) | دفع القوة | عزم | عطالة | عزم العطالة | عزم زاوي | تصادم | سقوط حر | ثقالة | قذف (فيزياء)
قوانين الانحفاظ
انحفاظ المادة | انفاظ القيمة | انحفاظ الطاقة | انحفاظ المادة-طاقة | مبرهنة نويثر | معادلة الاستمرار | لاتباين أو صمود

مقال تفصيلي :قوانين نيوتن للحركة

قوانين الحركة الثلاثة الشهيرة: قانون نيوتن الأول (يعرف أيضًا بقانون القصور الذاتي) ويقول القانون "يظل الجسم الساكن ساكنًا والمتحرك متحركًا ما لم تؤثر عليه مجموعة من القوى الخارجية". وينص قانون نيوتن الثاني على أن القوة المؤثرة على جسم تساوي معدل تغير كمية حركته بالنسبة للزمن. ويعبر عن هذا القانون رياضيًا كالآتي:

وبما أن القانون الثاني ينطبق على نظام الكتلة الثابتة (dm /dt = 0)، فإن الطرف الأول من المعادلة يزول نهائيًا ويمكن كتابة المعادلة في الشكل الرمزي الآتي:
خطأ رياضيات (خطأ في الصيغة): \vec F = m \, \frac{\mathrm{d}\vec v}{\mathrm{d}t} = m \, \vec a \.
يشير القانون الأول والثاني إلى فكرة مغايرة عن فكرة أرسطو والتي كان يعتقد فيها أن القوة ضرورية للمحافظة على الحركة. ولكن القانون الأول والثاني لنيوتن يقولان أن القوة ضرورية فقط من أجل تغير حالة حركة الجسم. كما أن الوحدة الدولية للقوة هي النيوتن وقد سميت على اسم "نيوتن" تكريمًا له. يقول قانون "نيوتن" الثالث
أن لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار مضاد له في الاتجاه. وهذا يعني أن
أي قوة تمارس على جسم لها رد فعل مماثل في الاتجاه المعاكس على الجسم
الأول. وهناك مثال شائع عن ذلك يتمثل في اثنين من المتزحلقين على الجليد يصطدمان ببعضهما البعض وينرتد كل منهما في اتجاه معاكس. والمثال الآخر هو ارتداد السلاح الناري الذي ترد فيه القوة الدافعة للرصاصة
إلى البندقية نفسها بالقدر نفسه ويشعر بها مطلق النار. ونظرًا لأن الأجسام
ليس لها الكتلة نفسها فإن سرعة الأجسام الناتجة يمكن أن تكون مختلفة (كما
يحدث في حالة الأثر الارتجاعي للسلاح الناري). وخلافًا لأرسطو، قُدِر
لفيزياء "نيوتن" أن تكون عامة. على سبيل المثال ينطبق القانون الثاني على
الكوكب مثلما ينطبق على الحجر الساقط. إن الطبيعة المتجهية
للقانون الثاني تتناول العلاقة الهندسية بين اتجاه القوة والطريقة التي
تتغير بها كمية حركة الجسم. وقبل نيوتن، كان هناك افتراض سائد بأن الكوكب
الذي يدور حول الشمس يحتاج إلى قوة دافعة لاستمرار تحركه.و أوضح نيوتن أنه
بدلاً من ذلك وحتى بعد عقود طويلة من نشر كتاب Principia، لم تقبل هذه
الفكرة المخالفة للحدس عالميًا، وفضل كثير من العلماء نظرية دوامات ديكارت.^[22][89]

[عدل] تفاحة نيوتن



شجرة تفاح من نسل شجرة تفاح نيوتن في حديقة كمبريدج النباتية،..






.. وأيضًا في حديقة مكتبة معهد بالسيرو.





لقد حكى نيوتن نفسه عن قصة إلهامه باستنباط نظرية الجاذبية عند مشاهدة سقوط تفاحة من على الشجرة.^[10][90]
وذهبت الأفلام الكرتونية لتقترح شكل التفاحة بالضبط التي ارتطمت برأس
نيوتن، وأن تأثيرها قد جعل نيوتن إلى حد ما واعيًا بقوة الجاذبية. ويعرف
من خلال أوراق نيوتن أنه في أواخر ستينيات القرن السابع عشر، كان يحاول
فهم فكرة أن الجاذبية الأرضية تمتد إلى القمر بتناسب عكسي مع مربع المسافة
بينهما، وعلى الرغم من هذا، استغرق عقدين كي يضع النظرية كاملة.^[91] وقد وصف جون كونديات "John Conduitt" مساعد نيوتن في دار السلك الملكية وزوج ابنة أخته، هذا الحدث عندما كتب عن حياة نيوتن قائلاً:
<blockquote>
في عام 1666 استقال نيوتن مرة أخرى من كامبريدح وعاد لوالدته في
لينكولينشير. بينما كان يتجول متأملاً في حديقة، خطر في باله أن قوة
الجاذبية (التي أسقطت التفاحة من على الشجرة إلى الأرض) ليست قاصرة على
مسافة معينة من الأرض، وأنه لا بد أن هذه القوة ممتدة أكثر مما يظن الناس
عادةً. وقال لنفسه:لم لا تكون عالية بعلو القمر، وإذا كان، فلا بد أن يؤثر
هذا على حركتها وربما يحفظها في مدارها، وعندها أخذ يحسب ماذا ستكون نتيجة
ذلك الافتراض.^[92]
</blockquote>
في هذا الصدد ليس السؤال عن وجود الجاذبية أم عدمه، ولكن هل تمتد
لمسافة بعيدة عن الأرض لدرجة أن تكون بمثابة القوة التي تبقي القمر في
مداره. وأوضح نيوتن أنه إذا انخفضت القوة مثل التربيع العكسي للمسافة،
عندها حقًا يستطيع الفرد حساب فترة دوران القمر، وقد نال نيوتن موافقة
مقبولة عن هذا الأمر. وخمن أن القوة نفسها مسئولًة عن الحركات المدارية
الأخرى؛ ومن ثم أطلق عليها "الجاذبية العامة". ويروي كاتب معاصر يدعى ويليام ستاكيلي في كتاب مذكرات حياة السير إسحاق نيوتن Memoirs of Sir Isaac Newton's Life
حوارًا مع نيوتن في كنسينجتون في 15 أبريل من عام 1726، عندما تذكر نيوتن
ورود فكرة الجاذبية إلى ذهنه فيما سبق. لقد حدث ذلك بسبب سقوط تفاحة بينما
كان يجلس متأملاً. فكر نيوتن قائلاً لنفسه لماذا تسقط التفاحة دائمًا على
الأرض بشكل عمودي؟ لماذا لا تنحرف ذات اليمين أو ذات الشمال أو إلى أعلى،
وتتجه دومًا إلى مركز الأرض. وبشكل مشابه، كتب فولتير في مقال عن الشعر
الملحمي كتبه في عام 1727 " بينما كان السير إسحق نيوتن سائرًا في حدائقه،
راودته أول فكرة عن نظام الجاذبية عندما رأى تفاحة تسقط من الشجرة." ونسبت
أشجار كثيرة إلى حادثة سقوط التفاحة التي ذكرها نيوتن، حيث راح كل يزعم أن
شجرة بعينها هي الشجرة التي وصفها نيوتن. وتدعي مدرسة الملوك "The King's
School" في جرانثام أنها اشترت الشجرة وأن الشجرة اُقتلعت من جذورها ونقلت
إلى حديقة مدير المدرسة بعد عدد من السنوات. وعارض العاملون في عزبة
Woolsthorpe Manor المملوكة الآن لمنظمة ناشونال ترست
"National Trust" هذا الزعم ويدعون أن شجرةً موجودةً في حدائقهم هي الشجرة
التي وصفها نيوتن. ويمكن رؤية شجرة متحدرة من الشجرة الأصلية نامية خارج
البوابة الرئيسية لكلية ترينيتي في جامعة كامبريدج أسفل الغرفة التي عاش
بها "نيوتن" عندما درس هناك. ويمكن أن تمد مزرعة National Fruit
Collection الموجودة في Brogdale ^[93] نبتات من شجرة لديهم تبدو مطابقة لنوع Flower of Kent وهو نوع من التفاح خشن اللحم.[

thank you