Isaac Newton Biografi

Vem var Isaac Newton?

Isaac Newton var en fysiker och matematiker som utvecklade principerna för modern fysik, inklusive rörelselagen och krediteras som en av de stora sinnena från 1700-talets vetenskapliga revolution. 

1687 publicerade han sitt mest hyllade verk, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Matematiska principer för naturfilosofi), som har kallats den enskilt mest inflytelserika boken om fysik. 1705 blev han riddare av drottning Anne av England, vilket gjorde honom till Sir Isaac Newton. 

Tidigt liv och familj

Newton föddes den 4 januari 1643 i Woolsthorpe, Lincolnshire, England. Med hjälp av den "gamla" julkalendern, Newton'födelsedatum visas ibland som 25 december 1642.

Newton var den enda sonen till en välmående lokal bonde, även kallad Isaac, som dog tre månader innan han föddes. Ett för tidigt barn som föddes liten och svag, förväntades inte Newton att överleva.

När han var tre år gifte sig hans mor, Hannah Ayscough Newton, på nytt med en välgören minister, Barnabas Smith, och gick hem hos honom och lämnade unga Newton med sin mormor. 

Upplevelsen lämnade ett outplånligt avtryck på Newton och visade sig senare som en akut känsla av osäkerhet. Han besattas otrevligt över sitt publicerade verk och försvarade dess fördelar med irrationellt beteende.

Vid 12 års ålder återförenades Newton med sin mor efter att hennes andra make dog. Hon tog med sig sina tre små barn från sitt andra äktenskap.

Isaac Newton's Utbildning

Newton registrerades på kungen's School i Grantham, en stad i Lincolnshire, där han logerade in hos en lokal apotekare och introducerades till den fascinerande kemivärlden.

Hans mamma drog honom ut ur skolan vid 12 års ålder. Hennes plan var att göra honom till en jordbrukare och få honom att försörja gården. Newton misslyckades eländigt, eftersom han tyckte om monoton jordbruk. Newton skickades snart tillbaka till King's skola för att avsluta sin grundutbildning.

Kanske känner den unga mannen's medfödda intellektuella förmågor, hans farbror, en examen vid University of Cambridge's Trinity College, övertalade Newton'mamma för att få honom att gå in på universitetet. Newton registrerade sig i ett program som liknar en arbetsstudie 1661 och väntade därefter på bord och tog hand om rikare studenter' rum.

Vetenskaplig revolution

När Newton anlände till Cambridge var den vetenskapliga revolutionen på 1600-talet redan i full kraft. Den heliocentriska synen på universum & # x2014; teoretiserad av astronomerna Nicolaus Copernicus och Johannes Kepler, och senare förfinad av Galileo & # x2014; var välkänd i de flesta europeiska akademiska kretsar.

Filosofen René Descartes hade börjat formulera ett nytt naturbegrepp som en komplicerad, opersonlig och inert maskin. Ändå, som de flesta universitet i Europa, var Cambridge genomsyrad av aristotelisk filosofi och en natursyn som vilar på en geocentrisk syn på universum, och hanterade naturen i kvalitativa snarare än kvantitativa termer.

Under sina första tre år på Cambridge lärdes Newton standardplanen men fascinerades av den mer avancerade vetenskapen. All sin fritid ägnades åt att läsa av de moderna filosoferna. Resultatet var en prestanda som var mindre än stellare, men en förståelig, med tanke på hans dubbla studierid.

Det var under denna tid som Newton höll en andra uppsättning anteckningar, med titeln "Quaestiones Quaedam Philosophicae" ("Vissa filosofiska frågor"). "Questiones" avslöjar att Newton hade upptäckt det nya naturbegreppet som gav ramen för den vetenskapliga revolutionen. Även om Newton tog examen utan utmärkelser eller åtskillnader, fick hans ansträngningar honom titeln som forskare och fyra års ekonomiskt stöd för framtida utbildning.

1665 kom den bubbiska pesten som härjade Europa till Cambridge, vilket tvingade universitetet att stänga. Efter en tvåårsperiod återvände Newton till Cambridge 1667 och valdes till en mindre karriär vid Trinity College, eftersom han fortfarande inte ansågs vara en stående forskare.

Under de följande åren förbättrades hans förmögenhet. Newton fick sin magisterexamen 1669, innan han var 27. Under denna tid kom han över Nicholas Mercator's publicerade bok om metoder för att hantera oändliga serier. 

Newton skrev snabbt en avhandling, De Analysi, förklarar sina egna bredare resultat. Han delade detta med vän och mentor Isaac Barrow, men gjorde det inte't inkludera hans namn som författare.

I juni 1669 delade Barrow det okrediterade manuskriptet med den brittiska matematikern John Collins. I augusti 1669 identifierade Barrow sin författare till Collins som "Mr. Newton ... väldigt ung ... men av en extra genialitet och färdighet i dessa saker." 

newton's arbete uppmärksammades av matematikgemenskapen för första gången. Strax därefter avgick Barrow sitt Lucasian-professorat i Cambridge, och Newton antog ordföranden.

Isaac Newton & # x2019; s upptäckter

Newton gjorde upptäckter inom optik, rörelse och matematik. Newton teoretiserade att vitt ljus var en sammansättning av alla spektrumfärger och att ljuset bestod av partiklar. 

Hans viktiga bok om fysik, Principia, innehåller information om nästan alla väsentliga fysiska begrepp utom energi, vilket hjälper honom att förklara rörelselagen och tyngdkraften. Tillsammans med matematiker Gottfried Wilhelm von Leibniz krediteras Newton för att ha utvecklat väsentliga teorier om beräkningen. 

Isaac Newton uppfinningar

newton's första stora allmänna vetenskapliga prestation var att utforma och konstruera ett reflekterande teleskop 1668. Som professor vid Cambridge var Newton skyldig att leverera en årlig kurs med föreläsningar och valde optik som sitt första ämne. Han använde sitt teleskop för att studera optik och hjälpa till att bevisa sin teori om ljus och färg. 

Royal Society bad om en demonstration av sitt reflekterande teleskop 1671 och organisationen'intresset uppmuntrade Newton att publicera sina anteckningar om ljus, optik och färg 1672. Dessa anteckningar publicerades senare som en del av Newton's Optik: Eller, en avhandling av reflektioner, refraktioner, böjningar och ljusfärger.

Sir Isaac Newton funderar på tyngdkraften, som den berömda berättelsen går, när han ser ett äpple falla i sin fruktträdgård, cirka 1665.

Foto: Hulton Archive / Getty Images

Apple-myten 

Mellan 1665 och 1667 återvände Newton hem från Trinity College för att fortsätta sin privata studie, eftersom skolan stängdes på grund av den stora pesten. Legenden säger att Newton vid den här tiden upplevde sin berömda tyngdinspiration med det fallande äpplet. Enligt denna vanliga myt satt Newton under ett äppelträd när en frukt föll och slog honom på huvudet och inspirerade honom att plötsligt komma med gravitationsteorin. 

Även om det inte finns några bevis för att äpplet faktiskt träffade Newton på huvudet såg han ett äpple falla från ett träd, vilket ledde till att han undrade varför det föll rakt ner och inte i vinkel. Följaktligen började han utforska teorierna om rörelse och allvar.

Det var under denna 18-månaders hiatus som student som Newton uppfattade många av sina viktigaste insikter & # x2014; inklusive metoden för den oändliga kalkylen, grunden för hans teori om ljus och färg och lagarna om planetrörelse & # x2014; så småningom ledde till publiceringen av sin fysikbok Principia och hans teori om gravitation. 

'Principia' och Newton's 3 Laws of Motion

1687, efter 18 månader av intensivt och effektivt oavbrutet arbete, publicerade Newton Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Matematiska principer för naturfilosofi), oftast känd som Principia. 

Principia sägs vara den enskilt mest inflytelserika boken om fysik och kanske all vetenskap. Publiceringen höjde omedelbart Newton till internationell framträdande.

Principia erbjuder en exakt kvantitativ beskrivning av kroppar i rörelse, med tre grundläggande men viktiga rörelselagar: 

Första lagen

Ett stationärt organ förblir stillastående om inte en yttre kraft appliceras på den.

Andra lagen

Kraft är lika med masstiderna acceleration, och en förändring i rörelse (dvs förändring i hastighet) är proportionell mot den kraft som appliceras.

Tredje lagen

För varje handling finns det en lika och motsatt reaktion. 

Newton och Theory of Gravity

Newton & # x2019; s tre grundläggande lagar om rörelse som beskrivs i Principia hjälpte honom att komma fram till sin tyngdkraftteori. Newtons lag om universalgravitation säger att två föremål lockar varandra med en kraft av gravitationsattraktion som & # x2019; s proportionerliga till deras massor och omvänt proportionell mot kvadratet på avståndet mellan deras centra.

Dessa lagar hjälpte till att förklara inte bara elliptiska planetbanor utan nästan alla andra rörelser i universum: hur planeterna hålls i omloppsbana genom solens drag & # x2019; s gravitation; hur månen kretsar runt jorden och Jupiters månar kretsar kring den; och hur kometer kretsar i elliptiska banor runt solen. 

De tillät honom också att beräkna massan på varje planet, beräkna jorden utplattning vid polerna och utbuktningen vid ekvatorn, och hur gravitationen från solen och månen skapar jordens tidvatten. I Newton'Därför höll tyngdkraften universumet balanserat, fick det att fungera och förde himmel och jord i en stor ekvation.

LADDA NER BIOGRAFI'S ISAAC NEWTON FACT CARD 

Isaac Newton & Robert Hooke

Inte alla på Royal Academy var entusiastiska över Newtons upptäckter inom optik och publicering av 1672 av Optik: Eller, en avhandling av reflektioner, refraktioner, böjningar och ljusfärger. Bland dissenters var Robert Hooke, en av de ursprungliga medlemmarna av Royal Academy och en forskare som skickades inom ett antal områden, inklusive mekanik och optik. 

Medan Newton teoretiserade att ljuset bestod av partiklar, trodde Hooke att det var sammansatt av vågor. Hooke fördömde snabbt Newton's papper i nedlåtande termer och attackerade Newton's metodik och slutsatser.

Hooke var inte den enda som ifrågasatte Newton's arbete inom optik. Den kända holländska forskaren Christiaan Huygens och ett antal franska jesuiter gjorde också invändningar. Men på grund av Hooke's förening med Royal Society och hans eget arbete inom optik, hans kritik stammade Newton värst. 

Det gick inte att hantera kritiken och gick in i en raseri & # x2014; en reaktion på kritik som skulle fortsätta under hela hans liv. Newton förnekade Hooke's anklagar att hans teorier hade några brister och hävdade vikten av hans upptäckter för all vetenskap. 

Under de efterföljande månaderna växte utbytet mellan de två männa ut mer, och snart hotade Newton att avsluta Royal Society helt. Han stannade bara när flera andra medlemmar försäkrade honom att kamraterna höll honom högt.

Ett foto av Newton Investigating Light, en skildring av Isaac Newton skapad av J A Houston, cirka 1879. 

Foto: Universal History Archive / Getty Images

Rivaliteten mellan Newton och Hooke skulle fortsätta i flera år därefter. Sedan, 1678, drabbades Newton av ett fullständigt nervöst sammanbrott och korrespondensen upphörde plötsligt. Hans mors död året efter fick honom att bli ännu mer isolerad, och i sex år drog han sig från intellektuellt utbyte utom när andra initierade korrespondens, som han alltid höll kort.

Under sin hiatus från det offentliga livet återvände Newton till sin studie av gravitationen och dess effekter på planeternas banor. Ironiskt nog kom drivkraften som satte Newton i rätt riktning i denna studie från Robert Hooke. 

I ett brev med allmän korrespondens från 1679 till medlemmarna i Royal Society för bidrag skrev Hooke till Newton och tog upp frågan om planetrörelse, vilket antydde att en formel som involverar de omvända rutorna kan förklara attraktionen mellan planeterna och formen på deras banor.

Efterföljande utbyten inträffade innan Newton snabbt avbröt korrespondensen igen. Men Hooke's idé införlivades snart i Newton'arbetet med planetrörelse, och från hans anteckningar framgår att han snabbt hade dragit sina egna slutsatser 1680, även om han behöll sina upptäckter för sig själv.

I början av 1684, i en konversation med andra medlemmar av Royal Society, Christopher Wren och Edmond Halley, gjorde Hooke sitt fall på beviset för planetrörelse. Både Wren och Halley trodde att han var på något, men påpekade att en matematisk demonstration behövdes. 

I augusti 1684 reste Halley till Cambridge för att besöka Newton, som kom ut ur hans avskildhet. Halley frågade honom vettigt vilken form en planets omloppsbana skulle ta om dess attraktion till solen följde det omvända torget på avståndet mellan dem (Hooke's teori).

Newton visste svaret på grund av hans koncentrerade arbete under de senaste sex åren och svarade: "En ellips." Newton hävdade att han hade löst problemet 18 år tidigare, under sin tid från Cambridge och pesten, men han kunde inte hitta sina anteckningar. Halley övertalade honom att lösa problemet matematiskt och erbjöd sig att betala alla kostnader så att idéerna kunde publiceras, vilket det var, i Newton & # x2019; s Principia.

Efter publiceringen av den första upplagan av Principia 1687 anklagade Robert Hooke omedelbart Newton för plagiering och hävdade att han hade upptäckt teorin om inversa torg och att Newton hade stulit hans arbete. Avgiften var ogrundad, som de flesta forskare visste, för Hooke hade bara teoretiserat om idén och hade aldrig tagit den till någon bevisnivå. 

Newton var dock rasande och försvarade starkt sina upptäckter. Han drog tillbaka alla referenser till Hooke i sina anteckningar och hotade att dra sig tillbaka från att publicera den efterföljande utgåvan av Principia sammanlagt. 

Halley, som hade investerat mycket av sig själv i Newton's arbete, försökte göra fred mellan de två männen. Medan Newton uppriktigt accepterade att infoga ett gemensamt erkännande av Hooke's arbete (delat med Wren och Halley) i sin diskussion om lagen om omvända torg, gjorde det ingenting för att placera Hooke.

Som åren gick, Hooke'livet började lossna. Hans älskade systerdotter och följeslagare dog samma år samma år Principia publicerades 1687. Som Newton's rykte och berömmelse växte, Hooke's avböjde, vilket fick honom att bli ännu mer bitter och avsky mot hans rival. 

Till slutet tog Hooke varje tillfälle han kunde för att kränka Newton. Genom att veta att hans rival snart skulle väljas till president för Royal Society, vägrade Hooke att gå i pension fram till årets död, 1703.

Newton och Alchemy 

Efter publiceringen av Principia, Newton var redo för en ny riktning i livet. Han fann inte längre nöjdhet i sin position i Cambridge och blev mer engagerad i andra frågor. 

Han hjälpte till att leda motståndet mot King James II's försök att återupprätta katolsk undervisning i Cambridge, och 1689 valdes han för att företräda Cambridge i parlamentet.

Medan han var i London bekantade Newton sig med en bredare grupp intellektuella och blev bekant med den politiska filosofen John Locke. Även om många av forskarna på kontinenten fortsatte att lära ut den mekaniska världen enligt Aristoteles, blev en ung generation av brittiska forskare fängslade med Newton's nya syn på den fysiska världen och erkände honom som deras ledare. 

En av dessa beundrare var Nicolas Fatio de Duillier, en schweizisk matematiker som Newton blev vän med i London.

Men inom några år föll Newton i en annan nervös sammanbrott 1693. Orsaken är öppen för spekulation: hans besvikelse över att han inte utsågs till en högre position av England's nya monarker, William III och Mary II, eller den efterföljande förlusten av hans vänskap med Duillier; utmattning från att vara överarbetad; eller kanske kronisk kvicksilverförgiftning efter decennier av alkemisk forskning. 

Det'Det är svårt att veta den exakta orsaken, men bevis tyder på att brev skrivna av Newton till flera av hans bekanta och vänner i London, inklusive Duillier, verkade förvrängda och paranojiska och anklagade dem för förråd och konspiration.

Konstigt nog återhämtade sig Newton snabbt, skrev ursäktbrev till vänner och var tillbaka på jobbet inom några månader. Han kom fram med alla sina intellektuella anläggningar intakta, men tycktes ha tappat intresset för vetenskapliga problem och föredrog nu att förfölja profetier och skrifter och studien av alkemi. 

Medan vissa kanske ser detta som arbete under mannen som hade revolutionerat vetenskapen, kan det tillskrivas att Newton svarade på tidens frågor i turbulenta 1600-talets Storbritannien. 

Många intellektuella kämpade med betydelsen av många olika ämnen, inte minst var religion, politik och själva syftet med livet. Modern vetenskap var fortfarande så ny att ingen med säkerhet visste hur den mättes upp mot äldre filosofier.

Guldstandard

1696 kunde Newton uppnå den regeringsposition som han länge hade sökt: myntens överordnad; efter att ha förvärvat denna nya titel flyttade han permanent till London och bodde med sin systerdotter, Catherine Barton. 

Barton var älskarinna till Lord Halifax, en högt anställd regeringsman som hjälpte till att ha Newton befordrad, 1699, till mästare i Mint & # x2014; en position som han skulle inneha fram till sin död. 

Eftersom han inte ville att det skulle betraktas som en ren hedersställning, närmade sig Newton jobbet på allvar, reformerade valutan och straffade förfalskare hårt. Som mästare av mynten flyttade Newton den brittiska valutan, pundet, från silver till guldstandarden.

The Royal Society

År 1703 valdes Newton till president för Royal Society efter Robert Hooke's död. Newton verkade dock aldrig förstå begreppet vetenskap som ett samarbetsföretag, och hans ambition och hårda försvar av hans egna upptäckter fortsatte att leda honom från en konflikt till en annan med andra forskare. 

Av de flesta konton, Newton'tjänstgöringstid på samhället var tyrannisk och autokratisk; han kunde kontrollera liv och karriärer för yngre forskare med absolut makt.

År 1705, i en kontrovers som hade bryggts i flera år, anklagade den tyska matematikern Gottfried Leibniz offentligt Newton för att ha plagierat sin forskning och hävdade att han hade upptäckt den oändliga kalkylen flera år före publiceringen av Principia. 

1712 utsåg Royal Society en kommitté för att undersöka saken. Eftersom Newton var samhällets president kunde han naturligtvis utse kommittén's medlemmar och övervaka dess utredning. Inte överraskande sluts kommittén Newton'har prioritet framför upptäckten.

Samma år, i en annan av Newton's mer flagriga avsnitt av tyranni, publicerade han utan tillstånd astronomens John Flamsteeds anteckningar. Det verkar som om astronomen hade samlat en massa mängder data från sina år vid Royal Observatory i Greenwich, England. 

Newton hade begärt en stor volym Flamsteed's anteckningar för hans revideringar av Principia. Irriterad när Flamsteed skulle'För att ge honom mer information så snabbt som han ville ha det, använde Newton sitt inflytande som president för Royal Society för att utnämnas till ordförande för kroppen för "besökare" som ansvarar för Royal Observatory.

Han försökte sedan tvinga fram den omedelbara publiceringen av Flamsteed's katalog över stjärnorna, liksom hela Flamsteed's anteckningar, redigerade och opdaterade. För att ge förolämpning mot skada arrangerade Newton Flamsteed's dödliga fiende, Edmund Halley, för att förbereda anteckningarna för pressen. 

Flamsteed kunde äntligen få ett domstolsbeslut som tvingade Newton att upphöra med sina planer för publicering och returnera anteckningarna & # x2014; en av de få gångerna som Newton blev bäst av en av hans rivaler.

Sista åren

Mot slutet av detta liv bodde Newton i Cranbury Park, nära Winchester, England, med sin brorsdotter, Catherine (Barton) Conduitt, och hennes make, John Conduitt. 

Vid denna tid hade Newton blivit en av de mest kända män i Europa. Hans vetenskapliga upptäckter var ostridiga. Han hade också blivit rik, och investerat sin betydande inkomst klokt och skänkte betydande gåvor till välgörenhet. 

Trots hans berömmelse, Newton'livet var långt ifrån perfekt: Han gifte sig aldrig eller fick många vänner, och i sina senare år ledde en kombination av stolthet, osäkerhet och sidor med speciella vetenskapliga undersökningar även några av hans få vänner att oroa sig för hans mentala stabilitet.

Hur dog Isaac Newton?

När han nådde 80 års ålder upplevde Newton matsmältningsproblem och var tvungen att ändra sin diet och rörlighet drastiskt. 

I mars 1727 upplevde Newton svår smärta i buken och försvann, aldrig för att återfå medvetandet. Han dog nästa dag, den 31 mars 1727, 84 år gammal.

Arv

newton'hans berömmelse växte ännu mer efter hans död, eftersom många av hans samtida förkunnade honom den största geni som någonsin levt. Kanske en liten överdrift, men hans upptäckter påverkade västerländska tankar, vilket ledde till jämförelser med sådana som Platon, Aristoteles och Galileo.

Även om hans upptäckter var bland många som gjordes under den vetenskapliga revolutionen, Newton's universella tyngdprinciper hittade inga paralleller i vetenskapen vid den tiden. 

Naturligtvis visade sig Newton fel på vissa av hans viktigaste antaganden. Under 1900-talet skulle Albert Einstein välta Newton's begreppet universum, där det anges att rymden, avståndet och rörelsen inte var absoluta utan relativa och att universumet var mer fantastiskt än Newton någonsin hade tänkt sig.

Newton kanske inte blev förvånad: I hans senare liv, när han bad om en bedömning av hans prestationer, svarade han, "Jag vet inte vad jag kan se ut för världen; men jag verkar bara ha varit som en pojke som spelar vid stranden och avleda mig då och då för att hitta en jämnare sten eller vackrare skal än vanligt, medan sanningsenhetens stora hav låg allt oupptäckt inför mig. "