Isaac Newton - che visse dal 25 dicembre 1642 al 20 marzo 1727 - era uno scienziato inglese, matematico e "filosofo naturale". Ai suoi tempi, ha svolto un ruolo vitale nella Rivoluzione scientifica, contribuendo a far avanzare i campi della fisica, dell'astronomia, della matematica e delle scienze naturali. Da questo, ha stabilito un'eredità che avrebbe dominato le scienze per i prossimi tre secoli.
In effetti, il termine "Newtoniano" venne usato dalle generazioni successive per descrivere corpi di conoscenza che dovevano la loro esistenza alle sue teorie. E a causa dei suoi vasti contributi, Sir Isaac Newton è considerato uno degli studiosi più influenti nella storia della scienza. Ma cosa ha scoperto esattamente?
Le tre leggi del movimento di Newton:
Per cominciare, il suo magnum opus - Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica ("Principi matematici della filosofia naturale"), pubblicato per la prima volta nel 1687, gettò le basi per la meccanica classica. In esso, ha formulato le sue tre leggi del movimento, che sono state derivate dalle leggi del movimento planetario di Johann Kepler e dalla sua descrizione matematica della gravità.
La prima legge, nota come la "legge di inerzia", afferma che: "Un oggetto a riposo rimarrà a riposo a meno che non venga agito da una forza sbilanciata. Un oggetto in movimento continua in movimento con la stessa velocità e nella stessa direzione a meno che non venga agito da una forza sbilanciata. " La seconda legge afferma che l'accelerazione è prodotta quando una forza agisce su una massa - ergo, maggiore è la massa dell'oggetto, maggiore è la forza richiesta per accelerarla. La terza e ultima legge afferma che "per ogni azione c'è una reazione uguale ma opposta".
Gravitazione universale:
Ha anche formulato la sua legge di Gravitazione Universale nel Principia, in base al quale ogni massa di punti attira ogni singola massa di punti con una forza che punta lungo la linea che interseca entrambi i punti. Secondo i suoi calcoli, questa forza è proporzionale al prodotto delle due masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra loro. La formula per questa teoria può essere espressa come:
Newton avrebbe continuato a utilizzare questi principi per spiegare le traiettorie delle comete, le maree, la precessione degli equinozi e altri fenomeni astrofisici. Ciò ha effettivamente rimosso gli ultimi dubbi sulla validità del modello eliocentrico del cosmo, secondo il quale il Sole (non la Terra) era al centro del sistema planetario. Il suo lavoro ha anche dimostrato che il movimento degli oggetti sulla Terra e dei corpi celesti potrebbe essere descritto con gli stessi principi.
Sebbene l'ispirazione di Newton per le sue teorie sulla gravità siano spesso attribuite all '"Incidente della Mela" - ovvero dove ha visto cadere una mela da un albero - la storia è considerata apocrifa da fonti moderne che sostengono che è giunto alle sue conclusioni nel tempo. Tuttavia, lo stesso Newton descrisse l'incidente e i suoi contemporanei difesero questa affermazione.
Forma della terra:
Ulteriori contributi includono la sua previsione secondo cui la Terra era probabilmente modellata come uno "sferoide oblato", ovvero una sfera che si era appiattita ai poli. Questa teoria sarebbe stata successivamente confermata dalle misurazioni di Maupertuis, La Condamine e altri. Ciò a sua volta aiutò a convincere la maggior parte degli scienziati dell'Europa continentale della superiorità della meccanica newtoniana rispetto al precedente sistema di Cartesio.
In termini di matematica, ha contribuito allo studio delle serie di potenze, ha generalizzato il teorema binomiale ad esponenti non interi, ha sviluppato il metodo di Newton per l'approssimazione delle radici di una funzione e ha classificato la maggior parte delle curve del piano cubico. Condivide inoltre crediti con Gottfried Leibniz per lo sviluppo del calcolo.
Queste scoperte hanno rappresentato un enorme balzo in avanti per i campi della matematica, della fisica e dell'astronomia, consentendo calcoli che hanno modellato più accuratamente il comportamento dell'universo che mai.
Ottica:
Nel 1666, Newton iniziò a contribuire al campo dell'ottica, osservando innanzitutto che il colore era una proprietà della luce misurandola attraverso un prisma. Dal 1670 al 1672, insegnò all'Università di Cambridge sull'ottica e studiò la rifrazione della luce, dimostrando che lo spettro multicolore prodotto da un prisma poteva essere ricomposto in luce bianca da una lente e un secondo prisma.
Come risultato della sua ricerca, arrivò a teorizzare che il colore è il risultato di oggetti che interagiscono con luce già colorata anziché di oggetti che generano il colore stesso, che è conosciuta come la teoria del colore di Newton.
Inoltre, ha concluso che la lente di qualsiasi telescopio rifrattore soffrirebbe della dispersione della luce in colori (aberrazione cromatica). Come prova del concetto, ha costruito un telescopio usando uno specchio come obiettivo per aggirare quel problema. Questo è stato il primo telescopio riflettore funzionale noto esistente, il cui design è ora noto come un telescopio newtoniano.
Altri risultati:
Ha anche formulato una legge empirica di raffreddamento, studiato la velocità del suono e introdotto la nozione di fluido newtoniano. Questo termine è usato per descrivere qualsiasi fluido in cui le sollecitazioni viscose derivanti dal suo flusso, in ogni punto, sono linearmente proporzionali alla velocità di variazione della sua deformazione nel tempo.
Oltre al suo lavoro in matematica, ottica e fisica, ha anche dedicato una notevole quantità di tempo a studiare la cronologia biblica e l'alchimia, ma la maggior parte del suo lavoro in queste aree è rimasto inedito fino a molto tempo dopo la sua morte.
Cosa ha scoperto Isaac Newton? Teorie che avrebbero dominato i campi della scienza, dell'astronomia, della fisica e del mondo naturale per i secoli a venire. Le sue idee avrebbero continuato a influenzare luminari come Joseph-Louis Lagrange e Albert Einstein, l'ultimo dei quali è l'unico scienziato che si ritiene abbia lasciato un'eredità comparabile.
Abbiamo scritto molti articoli interessanti su Sir Isaac Newton qui su Space Magazine. Ecco chi era Sir Isaac Newton? Cosa ha inventato Isaac Newton? Chi ha scoperto la gravità? Che cos'è lo spazio assoluto? Che cos'è la costante gravitazionale?
Ci sono altre risorse su Internet se vuoi saperne di più su Isaac Newton. Questo sito del Regno Unito ha alcune informazioni fantastiche sulle sue scoperte. Puoi anche visitare il sito Web di PBS.
Puoi anche dare un'occhiata a Astronomy Cast. Episodio 44 La teoria della relatività di Einstein è particolarmente interessante.
fonti:
- NASA - Newton
- Wikipedia - Isaac Newton
- INI - La vita di Isaac Newton