اسهامات نيوتن في الفيزياء عديدة ومتنوعة ولها صدى واسع على المستوى العلمي ؛ وتعتبر من المهمة والموثوقة التي يعتمد عليها العلماء في معظم المجالات وخاصة مجال الفيزياء والرياضيات. ومن خلال الموقع الرسمي، ومن أجل توفير جميع المعلومات المهمة، سنذكر أهم مساهمات نيوتن في الفيزياء، والأهمية الواضحة التي اكتسبتها إنجازاته في جميع أنحاء العالم.
نيوتن نيوتن
إسحاق نيوتن عالم إنجليزي عاش من 25 ديسمبر 1642 م إلى 20 مارس 1727 م. التحق بمدرسة King’s School في جرانثام، ثم أكمل دراسته في كلية ترينيتي، كامبريدج. كان يقوم ببعض الأعمال في كليته الجامعية، حيث دفع رسومًا دراسية أقل من بقية الطلاب المسجلين في الكلية ؛ وهكذا كان يعتبر طالبًا عاملاً أثناء دراسته. حصل نيوتن على شهادته عام 1665. لم يعمل نيوتن في الزراعة على الرغم من نشأته في أسرة من المزارعين. عمل في مجال العملات الدولية، ثم تولى إدارة دار سك النقود البريطانية.
استطاع نيوتن أن يحقق العديد من الإنجازات في عدة مجالات مثل الرياضيات والميكانيكا والبصريات وأهمها مجال الفيزياء. حيث برز نيوتن كواحد من أهم وأعظم علماء الفيزياء عبر التاريخ. كان لنيوتن العديد من الاكتشافات المهمة التي كان لها دور في تغيير المعتقدات التي كانت سائدة في الماضي، بالإضافة إلى عدد من الكتب التي شرح خلالها جميع استنتاجاته وتفسيراته التي توصل إليها.
اسهامات نيوتن في الفيزياء
لنيوتن العديد من المساهمات في مجال الفيزياء، والتي اعتمد عليها العلماء على مدى عقود كأساس مهم لاكتشافاتهم. ومن أبرز هذه المساهمات ما يلي/
قانون نيوتن للجاذبية الكونية
اكتشف نيوتن قانون الجاذبية الكونية خلال عامي 1664 و 1666 م، حيث ينص هذا القانون على وجود قوة جذب بين جميع الأجسام، بحيث تتناسب هذه القوة طرديًا مع كتلة الأجسام وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة التي تقطع بينهما، ساهم اكتشاف هذا القانون في تفسير جميع الحركات في الكون، وخاصة حركة المدارات الإهليلجية للكواكب. بالإضافة إلى دوران الكواكب في مداراتها حول النجوم، ودوران الأقمار حول الكواكب، تمكن العلماء أيضًا من حساب كتلة الكواكب واستواء الأرض عند القطبين والانتفاخ عند خط الاستواء. قاد هذا القانون العالم هيرشل لاكتشاف الكواكب أورانوس ونبتون.
تلسكوب عاكس علمي
في عام 1671 بعد الميلاد، تمكن نيوتن من صنع أول تلسكوب عاكس عملي. والذي يعرف باسم تلسكوب نيوتن. يستخدم هذا التلسكوب مرايا لتكبير الصورة إلى ما يقرب من عشرة أضعاف الحجم الطبيعي، كما يستخدم مرآة تعمل كعدسة موضوعية لحل تشتت الضوء إلى ألوان. وبالتالي، فمن الجدير بالذكر أن تلسكوب نيوتن قد ساهم في تفسير العديد من الظواهر الفيزيائية المختلفة المتوفرة في الكون، وتفسير حركة النجوم والكواكب.
حساب التفاضل والتكامل
كلا العالمين من الفيزياء مترابطان بشكل وثيق ومهم ؛ حتى نجد أن غالبية النظريات الفيزيائية تعتمد بشكل كبير على قوانين الرياضيات. في ضوء ذلك، نرى أن مساهمات نيوتن أدت إلى اختراع أحد أهم القوانين في الفيزياء، وهو حساب التفاضل والتكامل. نشرها نيوتن عام 1666 م، على الرغم من الخلاف في ذلك الوقت بين نيوتن والعالم جوتفريد لايبنيز حول هوية المكتشف الحقيقي لحساب التفاضل والتكامل، إلا أن الجمعية الملكية، في دراسة قدمت عام 1704 م، حلت القضية لصالح نيوتن. أنه كان المكتشف الحقيقي لحساب التفاضل والتكامل.
هل كانت قوانين نيوتن الثلاثة للحركة من أهم إنجازاته
إن قوانين الحركة التي وضعها العالم نيوتن وعرفت باسمه لاحقًا من أهم القوانين في الفيزياء، بحيث لا تزال تُدرَّس في الفيزياء في المناهج المدرسية، وفي المواد التخصصية على المستوى الجامعي. كما أن لها دورًا راسخًا وهامًا في غالبية البحث العلمي والاختراعات التي تساهم في تنمية المجتمع وتقدمه. تعتبر المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية، التي أصدرها نيوتن عام 1687 م، من أهم المبادئ وتأثيرها في تاريخ الفيزياء، مما أدى إلى جعل اسم نيوتن في طليعة أهم علماء الفيزياء في العالم كله. حيث ركز هذا الكتاب على وصف الأشياء المتحركة من خلال ثلاثة قوانين أساسية ؛ حيث تنص هذه القوانين على ما يلي
- القانون الأول “الجسد في حالة راحة، والجسد في حالة حركة يظل في حالة حركة، ما لم يتم العمل به بقوة.
- القانون الثاني “إذا أثرت قوة على جسم ما، فإنها تجعله يتسارع، بشكل مباشر يتناسب مع قوته ويتناسب عكسًا مع كتلته.
- القانون الثالث “لكل فعل رد فعل متساوٍ في المقدار ومعاكس في الاتجاه”.
اكتشافات نيوتن
كان لنيوتن دور فعال وواضح في شرح العديد من الظواهر الطبيعية على كوكب الأرض وفي الفضاء أيضًا، وهنا نذكر لكم عددًا من تلك الاكتشافات/
- كان نيوتن من أوائل الذين توقعوا أن الأرض ليست كروية. بدلا من ذلك، هو مفلطح من القطبين. تم إثبات ذلك لاحقًا بواسطة La Condamine و Pierre Maupertius.
- اكتشف نيوتن أن الأشياء ليست هي التي تولد الضوء، بل إنها تنتج الألوان من خلال تفاعل تلك الأجسام مع الضوء. سُمي هذا الاكتشاف على اسم 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 الظواهر المختلفة، بما في ذلك ظاهرة المد والجزر، وحركة المذنبات، وظاهرة المبادرة المحورية.
كتب نيوتن
امتلك نيوتن العديد من الكتب التي تضمنت أبرز ما توصل إليه نيوتن خلال مسيرته المهنية، وكان لديه كتاب النظام العالمي، وكتاب المنهج التفاضلي، وكتاب الحساب العالمي، وغيرها الكثير. نذكر لك أدناه بعضًا من كتبه مع لمحة موجزة عن كل منها/
كتاب البصريات
نُشر هذا الكتاب عام 1704 م. تضمن هذا الكتاب جميع اكتشافات نيوتن في مجال الضوء، تحدث خلالها عن انكسار الضوء، وتحليل الضوء في ألوان الطيف، وأشياء أخرى جعلت كتابه ذا أهمية كبيرة.
كتاب المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية
تضمن هذا الكتاب شرحًا لقوانين الحركة وقانون الجاذبية العامة وميكانيكا السوائل. كما تضمنت التفسيرات التي توصل إليها نيوتن في مجال حركة الكواكب وظواهر المد والجزر.
كتاب عن حركة الأجسام في المدارات
أرسل نيوتن هذه المخطوطة إلى عالم الفلك إدموند هالي عام 1684.