مساهمات نيوتن في الفيزياء عديدة ومتنوعة ولها صدى علمي واسع. حيث أنها من ال المهمة والموثوقة التي يعتمد عليها العلماء في معظم المجالات وخاصة في مجال الفيزياء والرياضيات. لذلك، وحرصًا على توفير جميع المعلومات المهمة، سنتناول في الموقع تريندي ذكر أهم مساهمات نيوتن في الفيزياء والأهمية الواضحة لإنجازاته المكتسبة حول العالم.
عن إسحاق نيوتن
إسحاق نيوتن عالم إنجليزي عاش في الفترة من 25 ديسمبر 1642 إلى 20 مارس 1727. التحق بمدرسة كينجز في جرانثام ثم تابع دراسته في كلية ترينيتي بكامبريدج. وكان يعمل قليلاً في كليته، مقابل دفع رسوم جامعية أقل من بقية الطلاب المقيدين بالكلية. لذلك كان يعتبر طالبًا مجتهدًا أثناء دراسته. حصل نيوتن على شهادته عام 1665 بعد الميلاد، ولم يعمل نيوتن في الزراعة على الرغم من نشأته في أسرة تعمل بالزراعة. بدلاً من ذلك، عمل في مجال العملات الدولية، وتولى فيما بعد قيادة دار سك النقود البريطانية.
استطاع نيوتن أن يحقق العديد من الإنجازات في مختلف المجالات مثل الرياضيات والميكانيكا والبصريات، وأهم مجال هو مجال الفيزياء. حيث برز نيوتن كواحد من أهم وأعظم الفيزيائيين في التاريخ. كان لنيوتن العديد من الاكتشافات المهمة التي لعبت دورًا في تغيير المعتقدات السائدة سابقًا، بالإضافة إلى سلسلة من الكتب التي شرح فيها جميع استنتاجاته وتفسيراته التي توصل إليها.
مساهمات نيوتن في الفيزياء
لنيوتن العديد من الإسهامات في مجال الفيزياء، والتي اعتمد عليها العلماء لعقود كأساس مهم أطلقوا من خلاله اكتشافاتهم، ومن أبرز المساهمات ما يلي [3]
قانون نيوتن للجاذبية العالمية
اكتشف نيوتن قانون الجاذبية الكونية خلال عامي 1664 و 1666 م، حيث أن هذا القانون يؤسس لوجود قوة جاذبة بين جميع الأجسام، بحيث تكون هذه القوة متناسبة مع كتلة الأجسام وعكسًا مع مربع المسافة التي يسافر بينهم. ساعد اكتشاف هذا القانون في تفسير جميع حركات هذا الكون، وخاصة حركة مدارات الكواكب الإهليلجية. بالإضافة إلى دوران الكواكب في مداراتها حول النجوم ودوران الأقمار حول الكواكب. تمكن العلماء أيضًا من حساب كتلة الكواكب وحساب كل من استواء الأرض عند القطبين والانتفاخ عند خط الاستواء. قاد هذا القانون العالم هيرشل لاكتشاف أورانوس ونبتون.[4]
تلسكوب عاكس علمي
في عام 1671 بعد الميلاد، تمكن نيوتن من صنع أول تلسكوب عاكس عملي. ما يعرف باسم تلسكوب نيوتن. يستخدم هذا التلسكوب مرايا لتكبير الصورة لحوالي عشرة أضعاف الحجم الطبيعي، ويستخدم مرآة تعمل كعدسة موضوعية لحل عقبة تشتت الضوء الملون. لذلك، من الجدير بالذكر أن تلسكوب نيوتن قد ساهم في تفسير العديد من الظواهر الفيزيائية المختلفة المتوفرة في الكون وتفسير حركة النجوم والكواكب.
عملية حسابية
إن عالم الفيزياء والرياضيات متلينكان بشكل وثيق وكبير. لذلك نجد أن معظم النظريات الفيزيائية تعتمد بشكل كبير على قوانين الرياضيات. في ضوء ذلك، نرى أن مساهمات نيوتن أدت إلى اختراع أحد أهم قوانين الفيزياء، وهو حساب التفاضل والتكامل. نشره نيوتن عام 1666 م، على الرغم من الخلاف في ذلك الوقت بين نيوتن والعالم جوتفريد لايبنيز حول هوية المكتشف الحقيقي لحساب التفاضل والتكامل، لكن الجمعية الملكية، في دراسة قدمت عام 1704 م، قررت السؤال لصالح نيوتن. لأنه كان المكتشف الحقيقي لحساب التفاضل والتكامل.
إنها قوانين نيوتن الثلاثة للحركة، لقد كان أحد أهم إنجازاته
تعتبر قوانين الحركة، التي وضعها العالم نيوتن وعرفت فيما بعد بالاسم، من بين أهم قوانين الفيزياء، ولهذا السبب لا يزال يتم تدريسها في الفيزياء في المناهج الدراسية وفي المواد العلمية.التخصص على المستوى الجامعي. كما أنه يلعب دورًا قويًا ومهمًا في معظم الأبحاث العلمية والاختراعات التي تساهم في تنمية المجتمع والنهوض به. يعتبر كتاب المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية، الذي نشره نيوتن عام 1687 م، الأكثر أهمية وتأثيراً في تاريخ الفيزياء، مما أدى إلى وضع اسم نيوتن في طليعة أهم علماء الفيزياء في العالم. حيث ركز هذا الكتاب على وصف الأشياء المتحركة من خلال ثلاثة قوانين أساسية حيث تنص هذه القوانين على ما يلي
- القانون الأول “الجسد الساكن يبقى ثابتاً والجسم المتحرك يبقى متحركاً ما لم تؤثر عليه بعض القوى”.
- القانون الثاني “إذا أثرت قوة على جسم ما، فإنها تكتسب تسارعًا يتناسب مع قوتها ويتناسب عكسًا مع كتلته”.
- القانون الثالث “لكل فعل رد فعل متساوٍ في المقدار ومعاكس في الاتجاه”.
انظر أيضًا من اخترع الكهرباء والمعلومات عنها.
اكتشافات نيوتن
كان لنيوتن دور واضح وفعال في شرح العديد من الظواهر الطبيعية على كوكب الأرض وكذلك في الفضاء، وقد قمنا بإدراج بعض هذه الاكتشافات لك أدناه [5]
- كان نيوتن من أوائل المتنبئين بأن الأرض لم تكن دائرية. بدلا من ذلك، انتشر من القطبين. تم إثبات ذلك لاحقًا من قبل لاكوندامين وبيير موبرتيوس.
- اكتشف نيوتن أن الأشياء ليست تلك التي تولد الضوء، ولكنها تنتج الألوان من خلال تفاعل تلك الأجسام مع الضوء. كان هذا الاكتشاف يسمى نظرية نيوتن للون.
- قام نيوتن بالعديد من الاكتشافات في مجال الرياضيات، على سبيل المثال ؛ اكتشف ما يسمى نظرية ذات الحدين واكتشف أيضًا علوم التفاضل والتكامل.
- استخدم نيوتن قانون الجاذبية الكونية لشرح عدة ظواهر منها ظاهرة المد والجزر وحركة المذنبات وظاهرة البدء الأساسي.
شاهدي أيضاً من اخترع المصباح الكهربائي وتفاصيل نشأته والجوائز التي نالها.
مؤلفات نيوتن
امتلك نيوتن العديد من الكتب التي تضمنت الأشياء البارزة التي أنجزها نيوتن خلال حياته المهنية، مثل كتاب النظام العالمي، وكتاب المنهج التفاضلي، وكتاب الحساب العالمي، وغيرها الكثير. فيما يلي بعض كتبه مع لمحة عامة بسيطة عن كل منها
كتاب البصريات
نُشر هذا الكتاب عام 1704 م. تضمن هذا الكتاب جميع اكتشافات نيوتن في مجال الضوء. أثناء الحديث عن انكسار الضوء، وتحليل الضوء في ألوان الطيف، وغيرها من الأمور التي جعلت كتابه في غاية الأهمية.
كتاب الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية
تضمن هذا الكتاب شرحًا لقوانين الحركة وقانون الجذب العام وميكانيكا الموائع. كما تضمنت تفسيرات نيوتن لمجال حركة الكواكب وظواهر المد والجزر.
كتاب عن حركة الأجسام في المدارات.
أرسل نيوتن هذه المخطوطة إلى عالم الفلك إدموند هالي عام 1684.
في الختام، يتناول هذا المقال أهم إسهامات نيوتن في مجال الفيزياء، وكذلك الحديث عن اكتشافات نيوتن وكتبه التي كان لها دور كبير في شرح العديد من الظواهر الطبيعية لهذا الكوكب.