عــــالم الـــفــيـــزيــاء

اسحاق نـــيــوتن






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.


الاحتفال بذكرى نيوتن





تمثال نيوتن معروضًا في متحف التاريخ الطبيعي بجامعة أكسفورد

يمكن رؤية تمثال "نيوتن" (1731) بويست منيستر أبي شمال المدخل

المخصص لصفوف المرتلين بالكنيسة. وقد قام النحات Michael Rysbrack

الذي عاش في الفترة من 1694 إلى 1770 بتنفيذ التصميم الذي وضعه

المهندس المعماري William Kent الذي عاش في الفترة من 1685 إلى 1748

، وصنع التمثال من الرخام الأبيض والرخام الرمادي. ويظهر التمثال نيوتن

متكئًا على تابوت حجري ساندًا مرفقه الأيمن على العديد من كتبه العظيمة

ويده اليسرى مشيرًة إلى لفيفة ذات تصميم رياضي. ويعلوه هرم وكرة

سماوية يظهر عليها علامات دائرة البروج وطريق مذنّب عام 1680. وتصور

الصورة ذات النقش البارز ملائكة تستخدم أدوات مثلمثل التلسكوب والمنشور.

[51] ويمكن ترجمة النقش اللاتيني الموجود على القاعدة كالتالي:

هنا يرقد إسحق "نيوتن" الفارس الذي استطاع بقوة عقله التي تستقي من

عبير إلهي ومبادئه الرياضية غير المعهودة أن يكتشف مسار وأشكال الكواكب

وطرق المذنبات ومد وجزر البحر واختلاف أشعة الضوء وما لم يتصوره من قبل

أي عالم آخر ومن ثم توصل إلى خصائص الألوان. وباجتهاده وذكائه وإخلاصه

في التفسيرات التي قدمها، والخاصة بالطبيعة والعصر القديم والكتب

المقدسة، أثبت مستخدمًا فلسفته عظمة الرب الجبار الرحمن وعبر عن

بساطة الإنجيل بطريقته الخاصة به. ويفرح الناس أنه عاش بينهم "نيوتن"

حيث إنه كان يمثل قيمة رائعة الجمال تنتمي للجنس البشري. ولد في 25

ديسمبر عام 1642 وتوفى في 20 مارس عام 1726/7.

ومنذ عام 1978 حتى عام 1988، ظلت صورة "نيوتن" التي صممها "هاري

إيكلستون" موضوعة على الأوراق النقدية فئة الجنيه والتي أصدرها بنك

إنجلترا (وكانت آخر الأوراق النقدية فئة الجنيه الواحد التي يصدرها بنك

إنجلترا). وكانت صورة "نيوتن" معروضة على ظهر العملات الورقية حاملاً كتاب

ومصطحبًا تلسكوبًا ومنشورًا وخريطةً توضح المجموعة الشمسية.[52] ويمكن

رؤية تمثال "نيوتن" واقفًا على تفاحة بمتحف جامعة أكسفورد للتاريخ

الطبيعي. Oxford University Museum of Natural History.


قـــــصة تـــفـــاحــة نــــيوتـــن





لقد حكى نيوتن نفسه عن قصة إلهامه باستنباط نظرية الجاذبية عند


مشاهدة سقوط تفاحة من على الشجرة. 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. وقد وصف جون كونديات "John Conduitt

" مساعد نيوتن في دار السلك الملكية وزوج ابنة أخته، هذا الحدث عندما

كتب عن حياة نيوتن قائلاً:

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.

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

نبتات من شجرة لديهم تبدو مطابقة لنوع Flower of Kent وهو نوع من التفاح

خشن اللحم.