Hur Isaac Newton förändrade vår värld

  • Piers Chambers
  • 0
  • 1709
  • 203

En av de mest inflytelserika forskarna i historien, Sir Isaac Newton & # x2019; s bidrag till områdena fysik, matematik, astronomi och kemi hjälpte till att inleda den vetenskapliga revolutionen. Och medan den långt berättade berättelsen om ett äpple som tappar på hans lärda huvud sannolikt är apokryf, förändrade hans bidrag hur vi ser och förstår världen runt oss.

Han skapade det moderna teleskopet

Sir Isaac Newton och hans teleskop.

Foto: Getty Images

Före Newton gav standardteleskop förstoring, men med nackdelar. De är kända för att bryta teleskop och använde glaslinser som ändrade riktningen för olika färger i olika vinklar. Detta orsakade & # x201C; kromatiska avvikelser & # x201D; eller fuzzy, out-of-focus områden runt objekt som tittas genom teleskopet.

Efter mycket knep och testning, inklusive slipning av sina egna linser, fann Newton en lösning. Han ersatte de brytbara linserna med speglade linser, inklusive en stor, konkav spegel för att visa den primära bilden och en mindre, platt, reflekterande en, för att visa den bilden för ögat. Newton & # x2019; s nya & # x201C; reflekterande teleskop & # x201D; var kraftfullare än tidigare versioner, och eftersom han använde den lilla spegeln för att studsa bilden för ögat, kunde han bygga ett mycket mindre, mer praktiskt teleskop. Faktum är att hans första modell, som han byggde 1668 och donerade till England's Royal Society, var bara sex tum lång (ungefär 10 gånger mindre än andra tiders teleskop), men kunde förstora objekt med 40x.

Newtons enkla teleskopdesign används fortfarande idag av både trädgårdsastronomer och forskare från NASA.

Newton hjälpte till att utveckla spektralanalys

En ritning av Sir Isaac Newton som sprider ljus med ett glasprismat.

Foto: Apic / Getty Images

Nästa gång du tittar upp på en regnbåge på himlen kan du tacka Newton för att du först hjälpte oss att förstå och identifiera dess sju färger. Han började arbeta med sina studier av ljus och färg redan innan han skapade det reflekterande teleskopet, även om han presenterade mycket av sina bevis flera år senare, i sin bok från 1704, Opticks.

Innan Newton höll sig forskarna främst på gamla teorier om färg, inklusive de från Aristoteles, som trodde att alla färger kom från ljushet (vit) och mörker (svart). En del trodde till och med att regnbågens färger bildades av regnvatten som färgade himmelens strålar. Newton höll inte med. Han utförde en till synes oändlig serie experiment för att bevisa sina teorier.

När han arbetade i sitt mörka rum riktade han vitt ljus genom ett kristallprisma på en vägg, som separerades i de sju färgerna som vi nu känner som färgspektrum (röd, orange, gul, grön, blå, indigo och violet). Forskare visste redan att många av dessa färger fanns, men de trodde att prismen själv förvandlade vitt ljus till dessa färger. Men när Newton brytde tillbaka dessa samma färger på ett annat prisma, bildade de sig till ett vitt ljus, vilket bevisade att vitt ljus (och solljus) faktiskt var en kombination av alla regnbågens färger..

Newtons rörelse lagar grunden för klassisk mekanik

Sir Isaac's Newton's 'Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.'

Foto: SSPL / Getty Images

1687 publicerade Newton en av de viktigaste vetenskapliga böckerna i historien, The Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, allmänt känd som Principa. Det var i detta arbete som han först lade fram sina tre rörelselagar.

Tröghetslagen säger att i vila eller i rörelse kommer att förbli i vila eller i rörelse såvida det inte agerar av en extern kraft. Så med denna lag hjälper Newton oss att förklara varför en bil kommer att stanna när den träffar en vägg, men de mänskliga kropparna i bilen kommer att fortsätta röra sig med samma, konstant hastighet som de hade varit tills kropparna träffade en yttre kraft, som en instrumentbräda eller airbag. Det förklarar också varför ett objekt som kastas i rymden troligen kommer att fortsätta med samma hastighet på samma väg för oändlighet om det inte kommer in i ett annat objekt som utövar kraft för att bromsa det eller ändra riktning.

Du kan se ett exempel på hans andra accelerationslag när du cyklar. I hans ekvation är kraften lika med masstider acceleration, eller F = ma, din pedalering av en cykel skapar den kraft som krävs för att accelerera. Newtons lag förklarar också varför större eller tyngre föremål kräver mer kraft för att flytta eller förändra dem, och varför att träffa ett litet föremål med en basebollträ skulle ge mer skada än att slå ett stort föremål med samma slagträ.

Hans tredje lag om handling och reaktion skapar en enkel symmetri för att förstå världen omkring oss: För varje handling finns det en lika och motsatt reaktion. När du sitter i en stol utövar du kraft ner på stolen, men stolen utövar lika kraft för att hålla dig upprätt. Och när en raket släpps ut i rymden är det & # x2019; s tack vare raketens bakåtkraft på gas och framåtkraften av gasen på raketten.

Han skapade lagen om universell gravitation och kalkyl

De Principa innehöll också några av Newtons första publicerade verk om planeternas rörelse och tyngdkraften. Enligt en populär legende satt en ung Newton under ett träd på hans familjens gård när fallet av ett äpple inspirerade en av hans mest kända teorier. Det är omöjligt att veta om detta är sant (och Newton själv började bara berätta historien som en äldre man), men är en hjälpsam historia för att förklara vetenskapen bakom allvar. Det förblev också grunden för klassisk mekanik tills Albert Einsteins relativitetsteori.

Newton räknade ut att om tyngdkraften drog äpplet från trädet, så var det också möjligt för tyngdkraften att utöva sitt drag på föremål mycket, mycket längre bort. Newtons teori hjälpte till att bevisa att alla föremål, så små som ett äpple och så stora som en planet, är utsatta för tyngdkraft. Tyngdkraften hjälpte till att hålla planeterna roterande runt solen och skapar ebbs och flöden av floder och tidvatten. Newtons lag säger också att större kroppar med tyngre massor utövar mer tyngdkraft, vilket är anledningen till att de som gick på den mycket mindre månen upplevde en känsla av viktlöshet, eftersom den hade en mindre tyngdkraft.

För att hjälpa till att förklara hans teorier om gravitation och rörelse hjälpte Newton att skapa en ny, specialiserad form av matematik. Ursprungligen känd som & # x201C; fluxioner, & # x201D; och nu kalkylen, det kartlade det ständigt föränderliga och variabla tillståndet i naturen (som kraft och acceleration), på ett sätt som befintlig algebra och geometri inte kunde. Calculus kan ha varit bana för många gymnasie- och högskolestudenter, men det har visat sig vara ovärderligt för århundraden av matematiker, ingenjörer och forskare. 

Av Barbara Maranzani

Barbara Maranzani är en NY-baserad författare och redaktör med fokus på amerikansk och europeisk historia.

    MER STORIER FRÅN BIOGRAFI

    Historia & kultur

    Hur Galileo förändrade ditt liv

    Forskarens upptäckter och teorier lade grunden för modern fysik och astronomi.

    • Av Barbara MaranzaniJun 18, 2019
    Historia & kultur

    Hur Leonardo da Vinci förändrade ditt liv

    Leonardo da Vinci är en av historiens mest kända artister. Men det är hans extraordinära prestationer som ingenjör, uppfinnare och forskare som har lämnat en varaktig arv på världen omkring oss.

    • Av Barbara Maranzani 21 juni 2019
    Historia & kultur

    Sir Isaac Newton & The Philosopher's Stone

    Sir Isaac Newton dog idag 1727. För att komma ihåg "modern vetenskaps far" tittar experter på Chemical Heritage Foundation på hans mindre kända studie av alkemi och dess roll i hans vetenskapliga muskler.

    • Av Zack Pelta-HellerJun 18, 2019
    Historia & kultur

    Hur en fruktansvärd bussolycka förändrade Frida Kahlos liv

    Kraschen lämnade målaren med livslång smärta och skador som skulle driva det livliga, intensivt personliga konstverk som skulle göra henne berömd.

    • Av Barbara MaranzaniJun 18, 2019
    Historia & kultur

    Hur Mozart skapade - och nästan förlorat - en förmögenhet

    Musikerns fluktuerande ekonomiska status fick många att tro att han dog en pauper.

    • Av Barbara MaranzaniJul 22, 2019
    Historia & kultur

    Hur Winston Churchill's Cigar Habit definierade honom

    Statsministeren upptäcktes sällan utan hans favorit tillbehör - en cigarr.

    • Av Barbara MaranzaniJun 27, 2019
    Historia & kultur

    Vem var Beethovens "odödliga älskade"?

    "Din någonsin. Någonsin mitt. Någonsin vårt. ' Två århundraden senare har historiker fortfarande inte kommit överens om identiteten på kvinnan som inspirerade kompositörens berömda linjer.

    • Av Barbara MaranzaniJul 15, 2019
    På nyheterna

    Kom ihåg prinsessa Diana: Hur folkets prinsessa förändrade världen

    Det har gått 20 år sedan ”Folkets Prinsesses död”, men hennes arv fortsätter bara att växa.

    • Av Catherine McHughJun 25, 2019
    Historia & kultur

    Hur drottning Elizabeth II: s kontroversiella resa till Ghana förändrade samväldets framtid

    Besöket 1961 visade att även om drottning Elizabeths makter var begränsade, genom att utöva dessa makter, kan monarkin fortfarande ha en inverkan.

    • Av Sara Kettler 25 juni 2019
    Laddar ... Se mer



    Ingen har kommenterat den här artikeln än.

    Biografier om kända personer.
    Din källa till riktiga berättelser om kända människor. Läs exklusiva biografier och hitta oväntade kontakter med dina favoritkändisar.