زندگینامه ایزاک نیوتن نظریه پرداز تاریخ علم
بزرگترین نظریه پرداز تاریخ علم
ایزاک نیوتن در ۴ژانویهی۱۶۴۲ در منطقهی وولزثورپ انگلستان بهدنیا آمد. پدرش همین نام را داشت و ۳ ماه پیش از تولد ایزاک از دنیا رفت. او تنها فرزند خانواده بود و مادرش هانا آیسکو نام داشت. در همان سالی که نیوتن بهدنیا آمد، دانشمند بزرگ دیگر، گالیلئو گالیله، از دنیا رفت. در سالهای بعد، نیوتن ایدههای همان دانشمند را در حوزههای ریاضیات بهکار گرفت. ایزاک کودک زودرس و بدنی نحیف داشت که پزشکان به زنده ماندنش امید چندانی نداشتند.
پدرش کشاورز بود که سه ماه قبل از تولد ایزاک از دنیا رفت و هانا مادرش مجبور بود او را به تنهایی بزرگ کند مادرش مجدد ازدواج کرد و برای نگهداری از فرزندان همسر دوم، ایزاک را به مادربزرگ سپرد. و در نهایت ناپدریش در سال۱۶۵۳ از دنیا رفت و مادر ایزاک باردیگر نزد او بازگشت. او در دوران تحقیقات و انتشارات علمی نیز ناسازگاریهای روحی متعدد، وسواس شدید، خشونت در دفاع از نظریهها و موارد مشابه را نشان داد.
ایزاک نیوتن در سن 12 سالگی وارد دبیرستان گرانثام شد ودر چهارده سالگی او یک روز با یکی از بچههای قلدر مدرسه گلاویز شد و بینی او را شکست. این اتفاق او را به یک قهرمان تبدیل کرد و باعث تشویق دیگر بچهها و دلگرمی او شد.
سالهای تحصیل در مدرسهی گرانثام برای ایزاک جوان با یادگیری زبانهای لاتین و کمی ریاضیات گذشت. در سال ۱۶۶۱، وی سرانجام برای ثبتنام در کالج ترینیتی آماده بود. ایزاک درمقایسه با همکلاسیهایش در کالج، کمی مسنتر بود؛ چرا که وقفهی ایجادشده در تحصیلات ابتدایی، کمی او را از همسالانش عقب نگه داشت.
انقلاب علمی
نیوتن در سال ۱۶۶۱در سن 18 سالگی وارد دانشگاه کمبریج شد، حرکتی که امروزه بهنام انقلاب علمی شناخته میشود، تا حدزیادی پیشرفت کرد. در آن سالها، پایههای اولیهی علوم مدرن بهخوبی در شاخههای مختلف دیده میشدند. به عنوان مثال، ستارهشناسانی همچون کوپرنیک و کپلر، نظریهی خورشیدمرکزی را ثابت کرده بودند. بهعلاوه، گالیله با استفاده از اصول اینرسی، نوع جدیدی از مکانیک را به جامعهی علمی معرفی کرده بود و فلاسفه نیز به رهبری دکارت، مفاهیم جدید را برای جهان هستی مطرح میکردند. البته، دانشگاههای سرتاسر اروپا، ازجمله کمبریج، بهنوعی عقبتر از آن مفاهیم مدرن حرکت میکردند و حتی هنوز بر پایههای نظریههای ارسطویی و زمینمرکزی پیش میرفتند.
ایزاک نیوتن مانند بسیاری از همعصرانش، تحقیقات علمی را براساس یافتهها و نظریههای ارسطو پیش میبرد. البته، با وجود آنکه نظریههای جدید در برنامههای درسی نبودند، ذهن نیوتن بهسمت آنها کشیده میشد. او در برههای از تحصیلات خود، با آثار فیلسوف فرانسوی، رنه دکارت، آشنا شد و فلاسفهی دیگری در علوم مکانیک نیز نظرش را به خود جلب کردند. آنها نظریههایی داشتند که برخلاف ارسطو، واقعیت فیزیکی را ترکیبی از ذرات در حرکت ماده میدانستند که ارتباطات آنها با یکدیگر جهان هستی را شکل میدهد.
تاثیر انقلاب علمی بر نیوتن
دانشجوی جوان آن سالهای کمبریج با مطالعات متفرقه، سؤالهای جدیدی در ذهن خود مطرح کرد. موضوعات فلسفی جدید اکثر سؤالهای نیوتن بود. نیوتن یادداشتهایش را در برگههای بیاستفادهای نوشت و نام آنها را «سؤالهای مهم فلسفهای» نامید. در زیرتیتر آن یادداشتها نوشته شد: «پلاتو دوست من است، ارسطو هم دوست من است؛ اما بهترین دوست من، حقیقت است». پس از آن یادداشتها، دوران تحقیقات پایههای نیوتن شروع شد.
نیوتن نخستین مدرک دانشگاهی خود را در ۱۶۶۵ دریافت کرد اما وقتی میخواست به دوره کارشناسی ارشد وارد شود، دانشگاه کمبریج به دلیل بیماری طاعون در لندن بسته شد و نیتون به روستا بازگشت. دو سال بعد به مطالعات در حساب، نورشناسی و گرانش ادامه داد.
در همین راستا بر اساس داستانی مشهور ، روزی نیوتن زیر یک درخت سیب نشسته بود که سیبی به زمین افتاد و او یکی بودن نیروی گرانش در زمین و آسمان پی برد پس از بین رفتن بیماری طاعون نیوتن به کمبریج برگشت و عضو کالج ترینیتی شد و در سال 1668 با دریافت مدرک فوق لیسانس و کرسی استادی لوزین ، جایگاه خود را محکم کرد.
اوج فعالیتهای علمی
نور شناسی (علم اپتیک)
در سال ۱۶۶۷ و پس از پایان طاعون، بورسیهای تحصیلی در کالج ترینیتی به نیوتن اهدا شد. ایزاک بارو، استاد آن زمان کرسی لوکاسی ریاضیات بود که یادداشتهای نیوتن در علوم ریاضیات را مطالعه کرده بود. دو سال بعد، بارو پس از استعفا از کرسی و ادامهی تحقیقات در علوم الهیات، نیوتن را برای جانشینی خود پیشنهاد داد. موقعیت جدید الزام آموزش دورههای سالانه را به زندگی تحقیقاتی و کاری نیوتن اضافه کرد. او در سه سال ابتدایی تدریس در کرسی لوکاسی، اپتیک و مطالعات اولیهی خود را بهعنوان رشتهی اصلی انتخاب کرد.
از سال ۱۶۰۴ که کپلر نظریههای خود را بیان کرده بود، اپتیک بهعنوان عاملی مهم در انقلاب علمی شناخته میشد. دکارت فیلسوف بعدی بود که نظریههای خطوط و سرعت نورها را توسعه داد. درنهایت، او این نظریه را مطرح کرده بود که کل جهان هستی بر پایهی اصول ریاضیات و فرمولهای جامع آن محاسبهشدنی است. دکارت بهنوعی نور را پایهی مطالعات علمی طبیعت میدانست.
ایزاک نیوتن پس از پذیرفتن ابتدایی نظریههای دکارت دربارهی نور و اپتیک، نظریهی اختصاصی خود را در آن حوزه داشت و بهنوعی، روی رنگها و طیفهای نوری متمرکز میشد. او ادعا میکرد نور در شکل ابتدایی خود سفید است و تغییر و تحولات در آن موجب پیدایش طیفهایی همچون رنگینکمان میشود. او مطالعاتی تجربی هم برای تشکیل طیفها در آزمایشگاه انجام داد و درنهایت، نور را پدیدهای ترکیبی و پیچیده مینامید.
مطالعات اپتیکی نیوتن او را به این نتیجه رسانده بود که عدسیها نور را پس از تمرکز احتمالا دچار شکست هم میکنند. بههمیندلیل، او مُصر بود از بازتاب برای ساخت ابزارهای اپتیکی خود استفاده کند؛ ازاینرو، اولین تلسکوپ او بازتابی بود و اولین نمونه در نوع خودش هم محسوب میشد. درنهایت، پیچیدگی و ناهمگونی نور که نیوتن مطرح کرد، پایههای اپتیک فیزیکی را از زمان او شکل داد.
گرانش
در سال 1684 نیوتن که مطالعات خود را در مورد گرانش و چگونگی حرکت سیاره ها کامل کردرساله ای نوشت که مورد توجه ادموند هالی ستاره شناس انگلیسی قرار گرفت او با پیگیری های مداوم ،سرانجام کتاب اصول ریاضی فلسفه طبیعی را منتشر کرد و این کتاب در جهان علم فیزیک اثری بزرگ به جا نهاد.
نیوتن در این کتاب ثابت کرد نیروی کشش میان اجسام آسمانی ،بر پایه قانون عکس مربع عمل می کند یعنی مقدار نیروی گرانش میان خورشید و سیاره ها برابر است.
او حساب دیفرانسیل را در آن زمان پایه گذاری کرد و گام بلند دیگر نیوتن قانون گرانش عمومی بود که آن را کشف کرد و مفهومش این بود که هر جسمی در عالم به هر جسم دیگری نیروی کششی وارد می کند و مقدار این نیرو قابل محاسبه است.
قوانین نیوتن در حرکت اجسام
نیوتن چگونگی حرکت اجسام را با سه قانون توصیف کردهاست.
نیوتن نخستین کسی بود که با نبوغ خود به آنها پیبرد و چیستان حرکت جسم را حل کرد.
قانون اول نیوتن(قانون لختی)
هر جسم در حالت سکون یا حرکت یکنواخت در راستای یک خط مستقیم به همان حالت می ماند مگر در اثر نیروهای بیرونی ناچار به تعقییر در آن حالت شود.
قانون دوم نیوتن (رابطه نیرو و شتاب)
کل نیروی وارده بریک جسم برابر است با حاصل ضرب جرم ان جسم در شتاب آن.
قانون سوم نیوتن (قانون کنش و واکنش)
هرگاه جسمی به جسم دیگر نیرو وارد کند، جسم دوم نیز نیروی به همان اندازه ولی در خلاف جهت بر جسم اول وارد میکند.
وفات
نیوتن در ۳۱ مارس ۱۷۲۷ در ۸۴ سالگی در لندن درگذشت و با عزت و شرف بسیار در وستمینستر آبی به خاک سپرده شد. برای سپاسگذاری از این دانشمند بزرگ واحد نیرو را نیوتن نامیده اند.
بی تردید میتوان گفت در تاریخ بشریت همتای نیوتن وجود نداشته و هیچ اثری از نظر عظمت و بزرگی مثل کتاب (اصول) او نخواهد بود.