Isaac Newton

Ono što mi znamo je samo jedna kap, ono što ne znamo je ocean. I.Newton

Newton je bio prvi čovjek koji je ukazao na činjenicu da isti zakoni upravljaju zemaljskim gibanjima, ali i gibanjima planeta. Newtonovo se ime veže uz 'znanstvenu revoluciju' i napredak heliocentričnog sustava, a dodatno je matematički pojasnio i Keplerove zakone – proširio ih je idejama o putanjama koje nisu nužno eliptične, već mogu biti hiperbolične ili parabolične. Bio je zagovornik teorije da se svjetlost sastoji od čestica, a prvi je uočio da se bijela svjetlost sastoji od svih ostalih – vidio je to promatrajući rasipanje bijele svjetlosti na prizmu. Bio je to pravi mali šok jer je time Newton opovrgnuo tvrdnju Rogera Bacona koji je u 13. stoljeću tvrdio da ostale boje spektra dodaje sama prizma. Newtonov genij se nije tu zaustavio – on je izveo pojam koji danas zovemo Newtonov zakon hlađenja. Opisao je, naime, fiziku hlađenja tijela u zraku. Otkrio je tzv. 'binomni teorem' i principe zakona sačuvanja momenta i kutnog momenta. Bavio se još i proučavanjem brzine zvuka u zraku, a dao je i naznake o teoriji nastanka zvijezda!

Životopis Sir Isaac Newton je rođen 25.prosinca 1642. godine, a umro 20. ožujka 1727. godine (po Julijanskom kalendaru koji je u to vrijeme bio u uporabi u Engleskoj). Prema današnjem, Gregorijanskom kalendaru, Newton je rođen 4. siječnja, 1643., a umro je 31. ožujka 1727. godine. Newtonova majka uskoro se preudala pa je o malom Isaacu skrbila baka. Još dok je pohađao osnovnu školu, Isaacov ujak William Esconty uočio je kako njegov nećak nije običan dječak već da posjeduje nesumnjive crte izuzetne nadarenosti. Newton je veoma rano pokazao i vještinu u izradi raznovrsnih naprava kojima je zarađivao i svoje prve honorare. Umjesto da s vršnjacima uživa u dječijim nepodopštinama mali Isaac je konstruirao mehaničke lutke, fenjere kojima je plašio praznovjerne seljake, drveni sat koji se sam navijao... Srednju školu završio je u gradiću Granthem. U Garntham Grammar School odmah postaje najboljim učenikom generacije. Tamo ulazi u prvu ozbiljniju vezu – s kćerkom lokalnog apotekara, gospođicom Storey. No, kada je napunio 19. godina, Newton odlazi na studij u Cambridge, te zaboravlja romansu s gđicom Storey. Kroničari bilježe kako je Newton sa sjetom i toplim sjećanjima pamtio svoju ljubav Storey, ali ona mu je bila prva i zadnja ljubav u životu. Gospođica Storey nije ostala sama – mlada dama se vrlo brzo udala. Završivši srednju školu Newton se, po preporuci svog ujaka upisuje na Cambridge kao najsiromašniji student. Stoga je morao raditi teške poslove kako bi zaradio za život i školovanje. Sveučilište je rangiralo svoje studente. U samom početku Newton je bio zadnji na rang listi, ali se vremenom, talentom i znanjem izdvojio i nametnuo. Po dolasku u Trinity College, Cambridge, Newton shvaća da se sva predavanja temelje na Aristotelovoj filozofiji te se on samoinicijativno okreće naprednijim filozofskim gledištima tog vremena i čita Descratesa

(Kartezija), Kopernika, Galileja i Keplera. Godine 1665. otkriva binomni teorem i počinje raditi na matematičkom aparatu koji kasnije postaje Diferencijalnim računom. Nakon diplome koju stječe 1665. godine, Sveučilište se zatvara zbog kuge koja vlada u to vrijeme. U to se periodu, od 1664. do 1666. godine, Newton, preselivši u rodno selo Woolsthorpe, mogao na miru udubiti u svoje zamisli vezane za mehaniku i dinamiku i tako postaviti temelje svom životnom djelu. Newton je tih godina radio tako intezivno da se skoro razbolio. „1666.

g. dvadesettrogodišnji Newton bio je student.. Kad ga je izbijanje neke zaraze prisililo da provede cijelu godinu u dokolici, u izoliranom selu Woolsthorpe gdje se rodio. Tu se pozabavio pronalaženjem diferencijalnog i intergalnog računa, došao je do ključnih otkrića o prirodi svjetlosti i postavio temelj općoj teoriji gravitacije.“ Sagan, Cosmos Nakon što je kuga minula Newton se vratio u Cambridge gdje je 1669. na mjestu profesora matematike naslijedio svog učitelja Isaaca Barrowa. Prvo je predavao optiku, a potom i druge predmete među kojima se našao i zemljopis. Čak je objavio i jedan udžbenik zemljopisa.

„Nikada

nisam imao prilike vidjeti ga da se odmara Ili nečim zabavlja, ili da izjaše pa ode malo na zrak, nikada nije krenuo u šetnju, nikada nije otišao na kuglanje ili neku drugu vježbu. Smatrao je izgubljenim sve one rijetke sate kada nije bio zaposlen svojim studijama koje su mu bile toliko važne da je sobu napuštao gotovo samo onda kad je imao termine (za predavanja)... ... Na žalost, na njegovim predavanjima bilo je malo slušalaca, a još manji broj njih ga je razumio tako da mu se često dogadjalo da zbog izostanaka slušaoca predaje zidovima..“ (svjedočenje Newtonovog sluge, Sagan, Cosmos)

U Kraljevsku akademiju Newton je primljen na osnovi teleskopa kojim je promatrao Jupiterove satelite. Teleskop je izradio sam Newton pokazavši tako savršeno poznavanje složenih tehnoloških postupaka od kojih je najsloženiji bio brušenje ogledala. Izbor u Akademiju donio je Newtonu i prvi sukob i to s fizičarem Robertom Hookom. S Newtonom se sporio zbog teorije svjetlosti. Za razliku od Hooka, Newton je, kao rijetko koji znanstvenik, bio nesklon iznošenju svojih ideja u javnost prije njihove konačne obrade. Za njega je bilo sasvim prirodno utrošiti 20 godina za neki posao. Druga, čuvenija, Newtonova svađa jeste ona s Leibnizom. Newton je neovisno o Leibnizu razvio teoriju diferencijalnog računa, a koristili su i drugačije oznake. Premda je bi Newton bez sumnje bio genijalan um, posljednjih 25 godina svojeg života je proveo u svađama s Leibnizom kojeg je optuživao za plagijarizam. Newton je žudio otkriti ono što se zove materia prima (prvobitna materija), kako bi na taj način imao "sve". Nije se zadovoljavao samo objašnjavanjem ustrojstva svijeta. Nije se zadovoljavao pasivnim promatranjem i bilježenjem onoga što jeste takvo kakvo jeste; od prvog dana stvaranja žudio je za samim stvaranjem, za mijenjanjem kako bi mogao reći: Otkrio sam sve. Hypotheses non fingo (Ne izmišljaj hipoteze) - bijaše njegova čuvena deviza koju nije napuštao do kraja života. Za sve je tražio logična objašnjenja, u eksperimentu. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (poznata i pod naslovom Principia) je najveće Newtonovo djelo, objavljeno je 1687. uz ohrabrenje i financijsku pomoć Edmonda Halleya (istog onog Halleya koji je otkrio komet koji danas po njemu nosi ime). U Principiai Newton izlaže 3 zakona gibanja koji su ostali neizmijenjeni više od 200 godina nakon objave. U tom djelu prvi put upotrebljava latinsku riječ «gravitas» i uvodi pojam gravitacije. Čak štoviše, Newton hrabro definira Opći zakon gravitacije. Objavom Principiae, Newton postaje međunarodno poznat i priznat. Zahvaljujući tom njegov se krug prijatelja i poznanika širi, a osobito se ističe njegovo prisno prijateljstvo s švicarskim matematičarom Nicolas Fatio de Duillierom s kojim se intenzivno družio sve do 1693. godine. Kraj ovog prijateljstva je Newtona teško pogodilo – doživio je strašan živčani slom. Newtonova tajanstvenost, šutnja i strpljiv rad mogli su imati i kobne posljedice po njegov život, kada se 1690. godine zapalio njegov radni kabinet, odnosno rukopisi na njegovom radnom stolu. U tom besmislenom požaru koji je čini se izazvala mačka oborivši svijeću, izgorili su neki Newtonovi rukopisi. U njima su bili zapisani njegovi radovi vezani uz kemiju i knjiga o prelamanju svjetlosti. U tim rukopisima nalazili su se i ogledi kojima se Newton bavio 20 godina, ogroman empirijski materijal kakav nije bilo moguće više prikupiti, pa je razumljiv njegov očaj nad prizorom uništenog truda. Tri godine bio je na opasnom putu ludila, s trenucima potpune neuračunljivosti ali se ipak izvukao iz takvog stanja. Navodno mu je u pronalaženju izlaza s tog puta pomogla i njegova ljupka nećakinja po nagovoru filozofa Locka, velikog Newtonovog prijatelja.

Newton je bio čovjek duha, zaboravljao je na hranu i san kada je radio. Probudivši se, dugo je sjedio u noćnoj košulji na rubu kreveta i razmišljao. Smatrao je kako nakon sna mozak najbolje radi, oslobođen zagađenja. Istog mišljenja bio je i Descartes. Newton je mnogo godina bio i zastupnik u britanskom parlamentu, gdje je uporno šutio osim u nekoliko iznimnih slučajeva kada je digao svoj glas u korist autonomnosti znanosti i Cambridgea. Njegova slava bila je tolika da se preko njegovih riječi nije moglo lako preći. Također je bio dopisni član Francuske akademije, a francuski kralj čak mu je nudio mirovinu. Njegovo grandiozno djelo Matematički principi prirodne filozofije (Philosophiae nautralis principa mathematica) izmijenilo je pogled na svijet, a mnogi znanstvenici citirali su ga kao Bibliju. Počasti koje su mu iskazivane nije doživio nijedan Englez prije njega. U svojoj 54 godini postao je upravitelj kovnice novca. Nama to danas izgleda krajnje besmisleno, ali taj položaj u ono vrijeme bio je znak izuzetnog društvenog statusa. Newton je poživio 84 godine, uglavnom u dobrom zdravlju. Izgubio je samo jedan zub, od napornog gledanja u Mjesec oslabio mu je vid, kosa mu je rano osjedila, ali je ostala bujna do posljednjih dana. Preminuo je 31. ožujka 1727. godine u Londonu. Iza Newtona ostale su brojne, još poptuno neistražene, bilježnice sa tisućama kemijskih recepata. Uz njegov život i rad vežu se brojne anegdote i priče koje nam otkrivaju njegov zanimljiv karakter.Najpoznatije su anegdote s mačkama i večerom. Anegdotom o mačkama mu se pripisuje pronalazak otvora sa poklopcem na ulaznim vratima, kako bi mačke mogle nesmetano ulaziti i izlaziti iz kuće. Naime, Newton je imao dvije mačke: malu i veliku. Da bi omogućio svojim ljubimcima izlaz i ulaz kad god žele, a da ga pri tome ne uznemiravaju u radu, on je napravio dva otvora: mali za malu mačku i veliki - za veliku mačku. U svojoj rasijanosti nije se sjetio da mu je veći otvor dovoljan za obje mačke. Anegdota o večeri nam također govori o tome koliko je bio udubljen u razmišljanja; jednom je Newton posjetio svog prijatelja dr. Stukleya kod koga je za večeru bila pripremljena piletina. Mada je stol bio postavljen, te posluženo pečeno pile u pokrivenoj posudi, Newton je izašao za trenutak do knjižnice, te je potpuno izgubio pojam o vremenu i vjerojatno zaboravio na večeru. Nakon dužeg čekanja, dr. Stukey je podigao poklopac, počeo jesti i konačno pojeo pile. Želeći se našaliti sa Newtonom, stavio je kosti u posudu i poklopio je. Kada se Newton konačno vratio, ispričao se domaćinu, sjeo za stol te podigao poklopac. Vidjevši ostatke u posudi, rekao je:”Oh, oprostite, ja sam potpuno zaboravio da smo večerali.” O Newtonovoj popularnosti i iznimno velikom doprinosu znanosti svjedoči i zanimljivost da je izabran za najvećeg Britanca svih vremena u anketi BBC-a provedenoj 17.kolovoza 2003.godine.

Newton i optika ...Nakon nekoliko sati (promatranja Sunca u zrcalu) doveo bih oči u takvo stanje da je bilo dovoljno da samo bacim pogled na neki svijetli predmet pa da vidim

Sunce pred sobom, tako da se nisam usuđivao ni pisati ni čitati; da povratim sposobnost vida, zatvarao sam se po tri dana u potpuno zamračenu sobu i na svaki način nastojao odvratiti čak i misli od Sunca. Kad got bi mi ono palo na um odmah bi mi pred očima zasjala njegova slika premda sam bio u tami... (Newtonovi zapisi iz studentskog doba) Između 1670. i 1672. Newton je držao predavanja o optici. Tijekom ovog razdoblja, proučavao je refrakciju svjetlosti, pokazivao je kako prizma bijelu svjetlost razlaže na cijeli spektar, te da se uz pomoć leće i druge prizme taj spektar može 'vratiti' u bijelu svjetlost. Iz svojeg je plodnog rada zaključio da će se svaki teleskop refraktor susresti s problemom disperzije boja – potaknut tim problemom – Newton smišlja novu vrstu teleskopa – reflektor. Kasnije su se razvile tzv. akromatske leće uz pomoć kojih je izbjegnuta pojava disperzije kod teleskopa refraktora. Newton je vjerovao kako se svjetlost sastoji od čestica, dok su njegovi suvremenici ali i fizičari koji su došli nakon njega radije prihvaćali teoriju u kojoj se svjetlost smatrala valnim fenomenom. Razloge treba tražiti u činjenici da u to vrijeme nije bilo eksperimenata kojima bi se jednostavno i nedvosmisleno pokazala čestična narav svjetlosti. Premda je Newtonova ideja o česticama (korpuskulama) svjetla bila hrabra, s današnjeg kvantnog stanovišta dualne prirode svjetlosti, njegove korpuskule nemaju previše veze s fotonima.

Newtonovi zakoni Newtonovi zakoni su skup od osnovna tri zakona klasične fizike.Oni opisuju vezu između kretanja tijela i sila koje djeluju na tijelo. Ovi zakoni čine temelj klasične fizike. PRVI NEWTONOV ZAKON - ZAKON INERCIJE - Svako tijelo zadržava stanje mirovanja ili ravnomjernog pravocrtnog kretanja, sve dok drugo tijelo svojim djelovanjem ne promjeni to stanje.

DRUGI NEWTONOV ZAKON - ZAKON SILE

Ovaj zakon opisuje činjenicu da je promjena kretanja (ubrzanje) nekog tijela moguća jedino djelovanjem sile i povezuje silu koja djeluje na tijelo sa masom tijela i ubrzanjem kojem je tijelo izloženo. Jačina sile koja djeluje na tijelo i daje mu ubrzanje jednaka je proizvodu mase tijela i ubrzanja.

F - sila; m - masa; a - ubrzanje. SI jedinica za silu je njutn (N).

TREĆI NEWTONOW ZAKON - SILA AKCIJE I REAKCIJE - Ako jedno tijelo djeluje silom na drugo, onda i drugo tijelo djeluje na prvo silom iste jačine ali suprotnog smjera.

Djelovanje jednod tijela na drugo je akcija, a protiv djelovanje drugog tijela je reakcija.

Newton-ov zakon gravitacije Priča kaže kako je Newton, odmarajući se i pomalo dangubeći, sjedio u debelu hladu zrele jabuke kad mu je, iznenada, pala jabuka ravno na glavu. Njemu se u tom času upali lampica i on shvati da Zemljina gravitacija privlači svako tijelo koje se u njoj nalazi. I, eto, Newtnova zakona! Djelovanje sile teže u svemiru objasnio je 1687. u svojoj knjizi "Principia". Danas je uobičajeno da se ova sila naziva "Gravitacija", a pojam "sila teža" odnosi se na gravitacijsku silu planeta Zemlje u blizini njene površine. Proučavajući silu težu Newton je došao do zaključka da je ona samo jedna manifestacija općenitije sile koja se proteže kroz cijeli Svemir. Ovu općenitu silu nazvao je Gravitacija i njeno djelovanje formulirao u obliku poznatog Newton-ovog zakona gravitacije: m1m2 F = G--------r2 F je iznos sile izmedu dva tijela čije mase su m1 i m2. Obje mase osjećaju istu silu, koja ih vuće prema onoj drugoj masi (sila dakle uvijek djeluje u smjeru spojnice dviju masa!), u skladu s trećim Newton-ovim aksiomom. Sila je uvijek privlaćna i proporcionalna je umnošku masa dvaju tijela.

Popis literature: Opća enciklopedija JLZ L . Lederman, D. Teresi: Božja čestica www.moljac.hr/biografije/newton.htm www.ffri.hr/~jurdana/Newton.pdf dominis.phy.hr/~alistes/RUNA/zadatak3.html www.grad.hr/nastava/gs/zb1/node5.html www.mathos.hr/~mbuzov/Newtonovi%20zakoni.htm www.irb.hr/users/capan/Newton.ppt hr.wikipedia.org/wiki/Newtonovi_zakoni_gibanja