اخترفیزیک | تاریخ | فیزیک | علم
زمان مطالعه: ۳ دقیقه
همگی ایزاک نیوتن[1] را برای کاری می‌شناسیم که او هرگز انجام نداد: این‌که وقتی زیر درخت چرت زده بود، سیبی روی سرش افتاد و جاذبه را کشف کرد. اما خودش بود که بذر این افسانه را کاشت. او دیگر پیر شده بود که این قصه را نقل کرد که وقتی دید سیب از درخت می‌افتد، فهمید جاذبه‌ای که سیب را به سمت زمین می‌کشد، همان نیرویی است که ماه را در مدار حرکت به دور زمین نگه می‌دارد. بعدها در داستان اغراق شد، اما حقیقت این است که نیوتن از وقایع روزمره الهام گرفت و فرمول‌های ساده‌ای ساخت تا بتواند حرکت هرآن‌چه که می‌دید را توصیف کند. او نخستین کسی بود که توانست طبیعت را، نه فقط به کمک کلمات، بلکه با چند معادلهٔ ریاضی تبیین کند.
پرترهٔ ایزاک نیوتن جوان (۱۹۸۹)، زمانی که به دستاوردهای بزرگی در علم رسیده بود. اثر سر گادفری نلر.[2]
ایزاک نیوتن (۱۶۴۳-۱۷۲۷) تنها برای همین دستاورد، الگویی در علم است که می‌شود دنباله‌روی او بود. اما به‌علاوه، این فیزیکدان انگلیسی به اکتشافات مهم دیگری در ریاضیات، اپتیک و ستاره‌شناسی دست یافت. نمرات مدرسه‌اش نشان می‌داد او «تنبل و حواس‌پرت» است اما با این حال، عمویش اصرار کرد که او به کمبریج برود و در آن‌جا بود که استعداد برجسته و منحصربه‌فرد او شروع به درخشش کرد. ریاضیاتی که اساتیدش درس می‌دادند برایش کسل‌کننده بود و او مشتق و انتگرال را ابداع کرد؛ بیست و هفت سال گذشت و او در این‌باره چیزی به کسی نگفت و سپس با همه‌چیزدان آلمانی لایبنیتس[3] که ایده‌هایی مشابه داشت رویارو شد. نیوتن در مقام استادی دانشگاه کمبریج در کرسی‌ای که چند سال قبل در تصاحب استیون هاؤکینگ[4] بود، کشف کرد که نور ترکیبی از رنگ‌هاست و از ذرات تشکیل شده است. اما رقیب او رابرت هوک[5] ــ که در آن زمان مسئول همهٔ آزمایش‌ها در انجمن سلطنتی بود ــ نظریهٔ انقلابی او را رد کرد. نیوتن که کوچکترین انتقادی را نپذیرفت، تصمیم گرفت مقاله‌اش را تا زمان مرگ هوک، یعنی چیزی حدود سی‌سال بعد چاپ نکند.
سبک نیوتن این‌طور بود: شیر یا خط، مانند مشهورترین جمله‌اش «اگر فاصله دورتری را دیده‌ام با ایستادن بر شانه‌های غول‌ها بوده است.» که در نامه‌ای به هوک آمده، نمی‌توانیم بفهمیم که این تمرین فروتنی است یا طعنه‌ای به دشمنش هوک که نسبتاً کوتاه‌قامت بود و قدری قوز داشت. این جمله همچنین به‌عنوان ادای دینی به کوپرنیک،[6] گالیله[7] و کپلر[8] تعبیر شده است، کسانی که نیوتن با تکیه بر اکتشافات آنان کتاب اصول (اصول ریاضی فلسفهٔ طبیعی) را نوشت، اثری که موجب شد نیوتن در سال ۱۶۸۷ تاریخ‌ساز شود، که البته باید قدردان پافشاری‌های ادموند هالی[9] ــ که ستارهٔ دنباله‌دار معروفی به نام اوست ــ هم باشیم. هالی کتاب را تأمین‌مالی کرد، نیوتن را تشویق کرد که نوشتن آن را آغاز کند و همچنین آن را به پایان برساند چون نیوتن پس از جنجال دیگری با هوک که می‌گفت ایدهٔ کتاب از اوست تصمیم گرفت نوشتن کتاب را رها کند. اگرچه ایدهٔ اولیهٔ کتاب توضیح این مسئله بود که چرا، همان‌طور که کپلر گفته بود، سیارات در مدارهای بیضوی می‌چرخند، اما نیوتن کار بیشتری انجام داد. او فرمول نیرویی جذب‌کننده (گرانش) را کشف کرد که هم بر اجرام آسمانی و هم بر اجرام زمینی تأثیر می‌گذارد.
مجسمهٔ نیوتن در کتابخانهٔ بریتانیا در لندن.
این قانون گرانش عمومی نیوتن است، که به‌همراه سه قانون حرکت نیوتن، چیزهای زیادی را به‌دقت توصیف کرد: مسیر حرکت یک سیاره، یک ستارهٔ دنباله‌دار یا یک گلوله. این فرمول همچنین چرخهٔ جذر و مد که توسط ماه اتفاق می‌افتد را تبیین کرد و توضیح داد که زمین کره‌ای کامل نیست و این‌که چرا وقتی می‌چرخد ما به فضا پرتاب نمی‌شویم (که درمورد اشیایی که به یک چرخ متصل‌اند اتفاق می‌افتد). این مسئله یکی از ایرادهای کلاسیکی بود که توسط کسانی مطرح می‌شد که حرف کوپرنیک دربارهٔ حرکت زمین را باور نداشتند. گالیله توضیح داد که هر شیئی که می‌چرخد دارای نیروی گریز از مرکز است، مانند نیرویی که وقتی با ماشین دور می‌زنیم احساس می‌کنیم. اما نیوتن که بر شانهٔ دو غول پیش از خود ایستاده بود، محاسبه کرد که نیروی گرانش ۳۰۰ برابر قوی‌تر از این نیروی گریز از مرکز است ــ که به همین خاطر ما بدون این‌که متوجه نیروی گریز از مرکز شویم به زمین چسبیده‌ایم. موفقیت‌های نیوتن علم را به سطح بالایی از خودباوری رساند، اما او به دلیل فروپاشی روانی خیلی زود بازنشسته شد. او علم را کنار گذاشت و ۴۰ سال آخر عمرش را صرف الهیات، سیاست و جست‌وجو برای سنگ جادو کرد.
برگرفته از
https://www.bbvaopenmind.com/en/science/leading-figures/newton-and-the-equations-of-nature/
مترجم: روح‌الله مفید
[1] Isaac Newton
[2] Sir Godfrey Kneller
[3] Leibniz
[4] Stephen Hawking
