1642年12月25日から1727年3月20日まで住んでいたアイザックニュートンは、英国の科学者、数学者、そして「自然哲学者」でした。当時、彼は科学革命において重要な役割を果たし、物理学、天文学、数学、自然科学の分野の進歩を助けました。これから、彼は次の3世紀の間科学を支配するであろう遺産を確立しました。
実際、「ニュートニアン」という用語は、その存在が彼の理論に起因する知識体系を表すために、後の世代で使用されるようになりました。そして彼の多大な貢献により、アイザックニュートン卿は科学史上最も影響力のある学者の一人と見なされています。しかし、彼は正確に何を発見しましたか?
ニュートンの運動の3つの法則:
手始めに、彼のマグナムオーパス– PhilosophiæNaturalis Principia Mathematica (「自然哲学の数学原理」)は、1687年に最初に公開され、古典力学の基礎を築きました。その中で、彼はヨハンケプラーの惑星運動の法則と独自の重力の数学的記述から派生した3つの運動法則を策定しました。
「慣性の法則」として知られている最初の法則は、次のように述べています。「静止しているオブジェクトは、不均衡な力が作用しない限り静止したままになります。動いている物体は、不均衡な力が作用しない限り、同じ速度と同じ方向に動き続けます。」 2番目の法則では、物体に力が作用すると加速度が発生する–エルゴは、物体の質量が大きいほど、物体を加速するのに必要な力が大きくなります。第3の最終的な法律は、「すべての行動に対して、対等であるが反対の反応がある」と述べています。
万有引力:
彼はまた彼の普遍的な重力の法則を プリンシピアこれは、すべての点の質量が、両方の点と交差する線に沿って指す力によって、他のすべての点の質量を引き付けることを示しています。彼の計算によれば、この力は2つの質量の積に比例し、それらの間の距離の2乗に反比例します。この理論の式は次のように表すことができます。
ニュートンはさらに、これらの原理を使用して、彗星の軌道、潮汐、分点の歳差運動、およびその他の天体物理学的現象を説明します。これは、太陽が地球ではなく惑星系の中心にあると主張した宇宙の太陽中心モデルの有効性に関する最後の疑問を効果的に取り除きました。彼の研究はまた、地球上の物体と天体の動きが同じ原理によって記述できることを示しました。
ニュートンの重力理論のインスピレーションは、「リンゴ事件」、つまりリンゴが木から落ちるのを見たことが原因であることがよくありますが、この話は、時間の経過とともに結論に達したと主張する現代の情報源によっては外見的なものと見なされています。しかし、ニュートン自身が事件を説明し、彼の同時代人はこの主張を擁護します。
地球の形:
追加の貢献には、地球がおそらく「扁平な回転楕円体」、つまり極で平坦化を経験した球体として形成されたという彼の予測が含まれています。この理論は、後にMaupertuis、La Condamineなどの測定値によって裏付けられます。これにより、ほとんどのヨーロッパ大陸の科学者は、デカルトの以前のシステムよりもニュートン力学の優位性を説得することができました。
数学に関しては、べき級数の研究に貢献し、二項定理を非整数の指数に一般化し、関数の根を近似するためのニュートン法を開発し、ほとんどの3次平面曲線を分類しました。彼はまた、微積分学の発展のためにゴットフリートライプニッツと信用を共有しています。
これらの発見は、数学、物理学、天文学の分野に大きな飛躍をもたらし、これまでよりも正確に宇宙の振る舞いをモデル化した計算を可能にしました。
光学:
1666年に、ニュートンは光学の分野に貢献し始めました。最初に、プリズムを通して色を測定することにより、色が光の特性であることを観察しました。 1670年から1672年まで、ケンブリッジ大学で光学について講義し、光の屈折を調査し、プリズムによって生成された多色スペクトルがレンズと2番目のプリズムによって白色光に再構成されることを示しました。
彼の研究の結果、色は、ニュートンの色理論として知られている、オブジェクト自体が色を生成するのではなく、既に色付けされた光と相互作用するオブジェクトの結果であると理論に達しました。
さらに、屈折望遠鏡のレンズは、光の色への分散(色収差)に悩まされるだろうと結論付けました。概念の証明として、彼はその問題を回避する目的で鏡を使用して望遠鏡を構築しました。これは、現存する最初の機能反射望遠鏡であり、その設計は現在、ニュートン望遠鏡として知られています。
その他の成果:
彼はまた、冷却の経験則を策定し、音速を研究し、ニュートン流体の概念を導入しました。この用語は、すべての流体の流れから生じるすべての点での粘性応力が、時間の経過に伴うその変形の変化率に直線的に比例する場合に使用されます。
数学、光学、物理学の研究に加えて、聖書の年代学と錬金術の研究にもかなりの時間を費やしましたが、これらの分野での彼の研究のほとんどは、彼の死後ずっと出版されていませんでした。
では、アイザックニュートンは何を発見したのでしょうか。何世紀もの間、科学、天文学、物理学、自然界の分野を支配する理論。彼のアイデアは、ジョセフルイラグランジュやアルバートアインシュタインなどの著名人に影響を与え、後者は同等の遺産を残したと信じられている唯一の科学者です。
アイザックニュートンに関する興味深い記事をSpace Magazineで多数執筆しています。アイザックニュートンは誰でしたか、アイザックニュートンが発明したのは誰ですか、重力を発見したのは誰ですか?、絶対空間とは何ですか?、重力定数とは何ですか?
アイザックニュートンについてもっと知りたい場合は、インターネット上に他のリソースがあります。この英国のサイトには、彼の発見に関する素晴らしい情報がいくつかあります。 PBSのWebサイトもご覧ください。
天文学キャストをチェックすることもできます。エピソード44アインシュタインの相対性理論は特に興味深いものです。
出典:
- NASA –ニュートン
- ウィキペディア–アイザックニュートン
- INI –アイザックニュートンの生活