Newton

Άιζακ Νιούτον

ΜΙΑ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΙΣΤΟΡΙΑ ΚΑΙ ΤΟΥΣ ΝΟΜΟΥΣ ΤΟΥ ΝΕΥΤΩΝΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ. ΑΛΙΚΗ ΧΑΤΖΑΝΤΩΝΗ Α΄ΛΥΚΕΙΟΥ

Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΟΥ ΆΙΖΑΚ ΝΙΟΥΤΟΝ  Ήρθε στον κόσμο τα Χριστούγεννα του 1642,

ένδεκα μήνες μετά τον θάνατο του Γαλιλαίου. «Αν κατόρθωσα να δω πιο μακριά ήταν γιατί στηρίχτηκα σε ώμους γιγάντων » είπε κάποτε.

 Τα πρώτα πενήντα χρόνια του 17ου αιώνα δεν

έλειψαν οι γίγαντες. Εκτός από τον Γαλιλαίο ήταν :  ο Γιόχαν Κέπλερ και ο Καρτέσιος  από τη νεώτερη γενιά ο Ρόμπερτ Μπόιλ,  ο Ρόμπερτ Χουκ και  ο Κρίστιαν Χόιχενς ήταν ορισμένοι μόνο από τους μουσικούς που περίμεναν την εμφάνιση του Μαέστρου.

Ο Νεύτων πήρε από τον Γαλιλαίο την ιδέα ότι

μολονότι το αντικείμενο της νέας επιστήμης πρέπει να είναι το φαινόμενο κίνηση , το κλειδί δεν βρισκόταν σε αυτή καθαυτή την κίνηση αλλά στις μεταβολές της. Πήρε από τον Κέπλερ την τους νόμους  των πλανητών, πήρε από τον Καρτέσιο το επιχείρημα ότι η καμπυλόγραμμη κίνηση προϋποθέτει εξαναγκασμό ώστε να κατανικάται η αδράνεια και από τον Χόιχενς τη μελέτη για την κεντρομόλο και τη φυγόκεντρο.

ΟΙ ΠΕΝΤΕ ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΕΣ ΤΟΥ ΝΙΟΥΤΟΝ Η πρώτη από αυτές ήταν η αντίληψη ότι η

ΦΥΣΙΚΗ ΕΙΝΑΙ ΕΝΙΑΙΑ. Είναι ίδια τόσο για τα ουράνια όσο και για τα επίγεια σώματα και γεγονότα. Η πτώση του μήλου και η περιφορά του φεγγαριού όφειλαν να υπακούουν στους ίδιους νόμους. Η όλη σύλληψη σήμαινε μία ΡΗΞΗ με το παρελθόν σε επίπεδο αυθάδειας.

Η δεύτερη καινοτομία ήταν η παγκοσμιότητα

του νόμου της Αδράνειας. Η χωρίς εμπειρική υποστήριξη ιδέα ότι ένα σώμα μπορεί να  κινείται χωρίς κινούν αίτιο.  Η αδρανειακή αυτή κίνηση υπάρχει τόσο φυσικά όσο και η ύλη, χωρίς να έχει ανάγκη από κάποια εξήγηση. Διαφωνώντας με τον Γαλιλαίο και συμπαρατασσόμενος με τον Καρτέσιο ισχυρίστηκε ότι η αδρανειακή – χωρίς δυνάμεις – κίνηση είναι για όλο το Σύμπαν η ευθύγραμμη ομαλή. Η ιδέα αυτή ήταν και το θεμέλιο. Από κει και πέρα κάθε απόκλιση από την ευθύγραμμη κίνηση σήμαινε και την ύπαρξη κάποιας αιτίας.

Η τρίτη καινοτομία ήταν η εδραίωση της

έννοιας δύναμη. Εδώ συγκρούστηκε με τον Καρτέσιο ο οποίος το 1646, στο Principia Philosophiae  είχε υποστηρίξει ότι «πρέπει να εξαλείψουμε την τόσο σκοτεινή και τόσο συγκεχυμένη έννοια δύναμη» . Ο Νεύτων διαφώνησε με την ιδέα αυτή και όχι μόνο προβίβασε τη δύναμη από σκοτεινή έννοια σε έννοια/μέγεθος που μπορούσε να μετρηθεί αλλά και την ανέδειξε σε πρωταγωνίστρια στο έργο Επιστήμη της Κίνησης,  προτείνοντας όμως την επαναστατική αλλαγή σύμφωνα με την οποία η  δύναμη από «αιτία κίνησης» έγινε «αιτία μεταβολής της κίνησης» .

Η τέταρτη καινοτομία ήταν η παγκοσμιότητα

της βαρύτητας. Υποστήριξε ότι «κάθε σώμα του Σύμπαντος έλκει οποιοδήποτε άλλο σώμα με μία δύναμη βαρύτητας». Η βαρύτητα είναι «κάτι» που υπάρχει σε υπεύθυνη όχι μόνο για την πτώση των μηλών αλλά και για όλη τη συγκρότηση του Κόσμου. 

Η πέμπτη καινοτομία, ιδιαίτερα σημαντική ήταν

η ανατροπή της ιδέας ότι η Μηχανική δεν έχει καμία σχέση με τη Γεωμετρία. Στο Principia μια πρωτοφανής συγκατοίκηση της Γεωμετρίας με την έννοια χρόνος και με τις καινοφανείς έννοιες που παρουσίασε οικοδομεί τη νέα Επιστήμη της Κίνησης, τη νέα Μηχανική .

Η ΟΡΜΗ  Τον 14ο αιώνα η έννοια impetus – το γινόμενο

«ποσότητα ύλης ενός αντικειμένου επί την ταχύτητά του ήταν για τους ερευνητές  η ΚΙΝΗΤΗΡΙΑ ΔΥΝΑΜΗ,  η αιτία της κίνησης.  Το μέτρο της impetus υπέβαλε στον Γαλιλαίο την ιδέα της impeto ή momentο- ως γινόμενο του βάρους επί την ταχύτητα- την οποία, όμως, θεώρησε μέτρο της κίνησης και όχι ως αιτία της κίνησης. Ο Γαλιλαίος, δήλαδή, ήταν αυτός που έκανε την ανατροπή, για να ακολουθήσει ο Καρτέσιος με την quantité de mouvementποσότητα ύλης επί ταχύτητα-και αργότερα ο Νεύτων με την momentum –ποσότητα ύλης επί

Η ΟΠΤΙΚΗ  Σε ολόκληρη σχεδόν την  Σε αυτήν ομολογεί  ότι : καριέρα του,  ο Νεύτων  « ΕΑΝ ΗΜΟΥΝ

ενδιαφέρθηκε σοβαρά για Τη φύση του φωτός.  Στο κλασικό βιβλίο του OPTICS,   που πρωτοεμφανίστηκε το 1675 αλλά σε ολοκληρωμένη μορφή, σε γλώσσα αγγλική,  το 1703,  παρουσίασε μία από τις πρώτες συστηματικές μελέτες για το φως.

ΥΠΟΧΡΕΩΜΕΝΟΣ ΝΑ ΑΠΟΔΕΧΤΩ ΜΙΑ ΘΕΩΡΙΑ, Η ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΝ ΟΠΟΙΑ ΘΑ ΥΠΟΣΤΗΡΙΖΑ,  ΕΙΝΑΙ ΑΥΤΗ ΤΗΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΑΟΡΑΤΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΑΠΟ ΤΑ ΦΩΤΕΙΝΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ. ΕΙΝΑΙ Η ΠΛΕΟΝ ΑΛΗΘΟΦΑΝΗΣ» . 

Στην ίδια πραγματεία του ο Νευτων θα

επιτεθεί στην άποψη ότι «το φως είναι ΚΥΜΑ» η οποία είχε στο μεταξύ παρουσιαστεί από τον Christiaan Huygens. Η επίθεσή του γίνεται με πειστικά επιχειρήματα. Την απορρίπτει φωτίζοντας τρεις από τις σοβαρές αδυναμίες τις οποίες πράγματι παρουσίαζε. Την απουσία περιεχομένου στην έννοια «περιοδική ταλάντωση», τη δυσκολία της στο να ερμηνεύσει τη δημιουργία σκιάς, την ιδέα των κάθετων ταλαντώσεων στη φωτεινή ακτίνα.

Την ίδια περίπου εποχή στο Παρίσι ο Ολλανδός

Christiaan  Huygens στο βιβλίο του θα υποστηρίξει ότι το Φως ΕΊΝΑΙ ΚΥΜΑ και θα διατυπώσει μία σχετικά ολοκληρωμένη θεωρία με την οποία θα ήταν δυνατόν να ερμηνευτούν τα γνωστά τότε φωτεινά φαινόμενα – η ανάκλαση, η διάθλαση και η διπλή διάθλαση στη λεγόμενη ισλανδική κρύσταλλο.

Παρά την ισοδυναμία που παρουσίαζαν τα

επιχειρήματα των δύο πλευρών για τη φύση του φωτός, η σωματιδιακή θεωρία του Νεύτωνα κυριάρχησε στην ευρωπαϊκή σκέψη σε όλη τη διάρκεια του αιώνα. Για μία ακόμα φορά η δύναμη της αυθεντίας κυριολεκτικά καθοδήγησε τις περισσότερες από τις πειραματικές προσπάθειες και τις θεωρητικές συνθέσεις προς τη μία μόνο κατεύθυνση.

Ο ΠΡΩΤΟΣ ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ ΝΕΥΤΩΝΑ  Το κείμενο του Άιζακ

Νιούτον στα Λατινικά: Lex.I Corpus omme perfeverare In flatu fuo quiefcendi vel movendi uniformiter in directum, nifi quatennus illud a viribus impreffi cogitur flatum suum mutare.

 Απόδοση στα Ελληνικά:

ΝΟΜΟΣ.Ι Κάθε σώμα διατηρείται στην κατάσταση της ακινησίας ή της ευθύγραμμης ομοιόμορφης κίνησής του, εκτός και αν εξαναγκαστεί σε μεταβολή αυτής της κατάστασης από δυνάμεις ασκούμενες σε αυτό.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1: Μια σβούρα, τα τμήματα της οποίας λόγω της συνοχής τους αποκλίνουν συνεχώς από τις ευθύγραμμες κινήσεις τους, δεν παύει να περιστρέφεται εκτός αν εξαναγκαστεί από τον αέρα. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2: Τα μεγαλύτερα σώματα των πλανητών και των κομητών, καθώς συναντούν μικρότερη αντίσταση σε πιο ελεύθερους χώρους, διατηρούν την κίνησή τους συγχρόνως μεταφορική για πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

Ο ΔΕΥΤΕΡΟΣ ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ ΝΕΥΤΩΝΑ Το κείμενο του Άιζακ

Νιούτον στα Λατινικά: Lex.IΙ Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri secudum lineam rectam qua vis illa imprimitur.

Απόδοση στα

Ελληνικά: Νόμος ΙΙ Η μεταβολή στην κίνηση είναι ανάλογη προς την ασκούμενη κινητήρια δύναμη, και συντελείται στην κατεύθυνση της ευθείας γραμμής στην οποία ασκείται η δύναμη.

Ο ΤΡΙΤΟΣ ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ ΝΕΥΤΩΝΑ Το κείμενο του Άιζακ

Νιούτον στα Λατινικά: Lex.IΙΙ Actioni contrariam semper et aequalem sive corporum duorum actiones in se mutuo semper esse aequales et in partes contrarias dirigi.

Απόδοση στα

Ελληνικά: Νόμος ΙΙI Σε κάθε δάση αντιστοιχεί πάντοτε μια αντιτιθέμενη ίση αντίδραση ή οι αμοιβαίες δύο σωμάτων ανάμεσα στο ένα και το άλλο είναι πάντοτε ίσες και κατευθύνονται

 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1:  Εάν πιέσεις μια πέτρα με το δάχτυλό σου, το δάχτυλο

πιέζεται εξίσου από την πέτρα.

ΤΕΛΟΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗΣ