Isaac Newton

Život

Raný život

Isaac Newton se narodil (podle tehdy v Anglii používaného juliánského kalendáře) na Štědrý den 25. prosince 1642 (4. ledna 1643) "hodinu nebo dvě po půlnoci" na panství Woolsthorpe ve Woolsthorpe-by-Colsterworth, vesnici v hrabství Lincolnshire v Anglii. Jeho otec, který se rovněž jmenoval Isaac Newton, zemřel tři měsíce před jeho narozením. Když byly Newtonovi tři roky, jeho matka Hannah Ayscoughová se znovu provdala za reverenda Barnabase Smithe. Mladý Newton zůstal se svou babičkou z matčiny strany, Margery Ayscoughovou.

V letech 1655-1659 se Newton vzdělával na Královské škole v Granthamu. V sedmnácti letech byl ze školy vyloučen. Jeho matka se z něj snažila udělat farmáře, ale to se mu nelíbilo. Henry Stokes, mistr Královské školy, požádal jeho matku, aby ho poslala zpět do školy.

V červnu 1661 byl poslán na univerzitu v Cambridgi, kde studoval. Někdy se vypráví, že Isaac Newton četl knihu pod stromem, když vedle něj spadlo jablko ze stromu. To vedlo k jeho výpočtům gravitace.

První objevy

Newton vysvětlil fungování vesmíru pomocí matematiky. Popsal zákony pohybu a gravitace. Tyto zákony jsou matematické vzorce, které vysvětlují, jak se objekty pohybují, když na ně působí síla. Svou nejslavnější knihu Principia vydal Isaac Newton v roce 1687, kdy působil jako profesor matematiky na TrinityCollege v Cambridgi. V knize Principia Isaac vysvětlil tři základní zákony, kterými se řídí pohyb objektů. Poté popsal svou představu neboli teorii o gravitaci. Gravitace je síla, která způsobuje, že věci padají dolů. Kdyby tužka spadla ze stolu, dopadla by na podlahu, nikoli na strop. Ve své knize Isaac také použil své zákony, aby ukázal, že planety obíhají kolem Slunce po oválných, nikoli kulatých drahách. Isaac také objevil difrakci. To ho přivedlo ke vstupu na pole fyziky, kde se mu dařilo.

Newtonovy tři pohybové zákony

Následují tři pohybové zákony.

1. První zákon (zákon setrvačnosti)

První Newtonův pohybový zákon říká, že objekt, který není tlačen nebo tažen nějakou silou, zůstane v klidu nebo se bude pohybovat rovnoměrnou rychlostí po přímce. Je snadné pochopit, že raketa se nebude pohybovat, pokud ji něco nebude tlačit nebo táhnout. Těžší je pochopit, že objekt se bude pohybovat i bez pomoci. Znovu si představte raketu. Pokud někdo letí s raketou a vyskočí z ní dříve, než se raketa zastaví, co se stane? Raketa pokračuje dál, dokud se nedostane do vesmíru. Tendence objektu zůstat v klidu nebo se stále pohybovat po přímce stálou rychlostí se nazývá setrvačnost.

2. Druhý zákon (zákon zrychlení)

Druhý zákon vysvětluje, jak síla působí na objekt. Objekt se zrychluje ve směru, kterým ho síla pohybuje. Pokud někdo nasedne na jízdní kolo a šlape do pedálů, kolo se začne pohybovat. Pokud někdo kolo zezadu postrčí, kolo zrychlí. Pokud jezdec zatlačí do pedálů zezadu, kolo zpomalí. Pokud jezdec otočí řídítky, jízdní kolo změní směr. Vzorec znázorňující tento zákon zní: F=m*a, neboli síla působící na objekt se rovná hmotnosti krát zrychlení.

3. Třetí zákon (zákon vzájemného působení)

Třetí zákon říká, že pokud je předmět tlačen nebo tažen, bude stejně tlačen nebo tažen v opačném směru. Pokud někdo zvedá těžkou krabici, používá k jejímu tlačení sílu. Krabice je těžká, protože působí stejnou silou směrem dolů na paže zvedajícího. Hmotnost se přenáší přes nohy zvedajícího na podlahu. Podlaha tlačí nahoru stejnou silou. Kdyby podlaha tlačila zpět menší silou, osoba zvedající krabici by propadla podlahou. Pokud by podlaha tlačila zpět větší silou, zvedající by vyletěl do vzduchu.

Objev gravitačního zákona

Když si většina lidí vzpomene na Isaaca Newtona, vybaví si ho, jak sedí pod jabloní a pozoruje padající jablko. Někteří lidé dokonce věří, že mu jablko spadlo na hlavu. Newton pochopil, že to, co způsobuje, že věci jako jablka padají na zem, je specifický druh síly - síla, kterou nazýváme gravitace. Newton se domníval, že gravitace je přitažlivá síla mezi dvěma objekty, například jablkem a zemí. Domníval se také, že objekt s větším množstvím hmoty působí na menší objekty stejnou silou, jakou působí ony na něj. To znamenalo, že velká hmotnost Země přitahuje předměty k sobě. To je důvod, proč jablko spadlo dolů místo nahoru a proč se lidé nevznášejí ve vzduchu.

Isaac Newton pokračoval v přemýšlení o gravitaci. Před Newtonem si lidé mysleli, že dolů padají pouze předměty v blízkosti Země. Newton si však myslel, že gravitace by se neměla omezovat jen na Zemi a předměty na ní. Co kdyby gravitace sahala až na Měsíc a dál?

Newton vymyslel vzorec pro výpočet přitažlivé síly mezi dvěma tělesy. Použil ho k výpočtu síly potřebné k udržení Měsíce v pohybu kolem Země. Poté ji porovnal se silou, která způsobuje pád jablka dolů. Poté, co zohlednil skutečnost, že Měsíc je mnohem dále od Země a má mnohem větší hmotnost, zjistil, že síly jsou stejné. Měsíc je udržován na oběžné dráze kolem Země působením zemské gravitace.

Newtonův vzorec se nazývá gravitační zákon.

Dopad

Výpočty Isaaca Newtona změnily chápání vesmíru. Nikdo nebyl schopen vysvětlit, proč se planety drží na svých oběžných drahách. Co je drží na oběžných drahách? Necelých 50 let před narozením Isaaca Newtona se mělo za to, že planety drží na místě neviditelný štít. Isaac dokázal, že je na místě drží gravitace Slunce. Ukázal také, že gravitační síla je ovlivněna vzdáleností a hmotností. Nebyl první, kdo pochopil, že dráha planety není kruhová, ale spíše protáhlá, jako ovál. Dokázal však vysvětlit, jak to funguje.

Sir Isaac Newton jako první objevil gravitační a pohybové zákony. Založil také nový obor matematiky známý jako kalkulus, ačkoli ve stejné době rozvíjel jeho myšlenky Němec Gottfried Leibniz. Jeho práce významně přispěla v oblasti vědy a matematiky a učinila z něj jednoho z nejvlivnějších vědců v dějinách lidstva a jednoho z největších matematiků všech dob.

Velký fyzik Albert Einstein se domníval, že Newtonova představa o gravitaci není zcela přesná. Opravil mnoho věcí, které Newton udělal.

Smrt

Isaac Newton zemřel (1727-03-31)31. března 1727 [správně 20. března 1726] v Londýně, Anglie.

Je pohřben ve Westminsterském opatství. Připravil půdu pro mnoho dalších slavných fyziků, jako byli Albert Einstein, James Chadwick a Stephen Hawking.