من هو إسحاق نيوتن ؟

فيديو عن إسحاق نيوتن

إسحاق نيوتن ، كامل السير إسحاق نيوتن ، (ولد في 25 ديسمبر 1642 ، وولستورب ، لينكولنشاير ، إنجلترا - توفي في 20 مارس [31 مارس] ، 1727 ، لندن) ، فيزيائي وعالم رياضيات إنجليزي ، كان الشخصية التي بلغت ذروتها للثورة العلمية القرن السابع عشر.  في علم البصريات ، أدمج اكتشافه لتكوين الضوء الأبيض ظاهرة الألوان في علم الضوء ووضع الأساس للبصريات الفيزيائية الحديثة. في الميكانيكا ، أسفرت قوانينه الثلاثة للحركة ، المبادئ الأساسية للفيزياء الحديثة ، عن صياغة قانون الجاذبية الكونية.  في الرياضيات ، كان المكتشف الأصلي للحساب المتناهي الصغر. كانت فلسفة نيوتن Naturalis Principia Mathematica (المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية ، 1687) واحدة من أهم الأعمال الفردية في تاريخ العلوم الحديثة.

التأثيرات التكوينية لإسحاق نيوتن

ولد في قرية Woolsthorpe ، وكان نيوتن الابن الوحيد لليومان المحلي ، وكذلك إسحاق نيوتن ، الذي توفي قبل ذلك بثلاثة أشهر ، وهانا Ayscough. في نفس العام ، توفي جاليليو جاليلي في أركتري بالقرب من فلورنسا. سوف يلتقط نيوتن في النهاية فكرته عن علم رياضي للحركة ويجعل عمله يؤتي ثماره بالكامل. طفل صغير وضعيف ، لم يكن من المتوقع أن يعيش نيوتن في اليوم الأول من حياته ، ناهيك عن 84 عامًا.  حرم من أب قبل ولادته ، وفقد والدته أيضًا ، حيث تزوجت مرة أخرى خلال عامين ؛ زوجها ، الوزير الميسور ، برنابا سميث ، ترك الشاب إسحاق مع جدته وانتقل إلى قرية مجاورة لتربية ابن وابنتين. لمدة تسع سنوات ، حتى وفاة برنابا سميث في عام 1653 ، تم فصل إسحاق فعليًا عن والدته ، ونسبت ميوله الذهانية الواضحة إلى هذا الحدث المؤلم.  أنه يكره زوج والدته قد نكون على يقين. عندما فحص حالة روحه عام 1662 وجمع قائمة الخطايا باختصار ، تذكر "تهديد والدي وأمي سميث لحرقهما والبيت فوقهما". إن الإحساس الحاد بعدم الأمان الذي جعله يشعر بالقلق الشديد عندما تم نشر أعماله وعنيف بشكل غير عقلاني عندما دافع عنه رافق نيوتن طوال حياته ويمكن إرجاعه إلى سنواته الأولى. بعد أن ترملت والدته مرة ثانية ، قررت أن يدير ابنها البكر ممتلكاتها الكبيرة الآن. ومع ذلك ، أصبح من الواضح بسرعة أن هذه ستكون كارثة ، سواء بالنسبة للتركة أو لنيوتن. لم يستطع أن يركز نفسه على الشؤون الريفية - كان من المقرر أن يشاهد الماشية ، وكان يلتف تحت شجرة مع كتاب.  لحسن الحظ ، تم التعرف على الخطأ ، وأعيد نيوتن إلى مدرسة القواعد في جرانثام ، حيث درس بالفعل ، للتحضير للجامعة. كما هو الحال مع العديد من العلماء البارزين في هذا العصر ، غادر في نوادر غرانثام حول قدرته الميكانيكية ومهارته في بناء نماذج من الآلات ، مثل الساعات وطواحين الهواء. في المدرسة ، اكتسب على ما يبدو أمرًا قويًا باللغة اللاتينية ولكن ربما لم يتلق أكثر من القليل من الحساب. بحلول يونيو 1661 ، كان على استعداد للتسجيل في كلية ترينيتي في كامبريدج ، وهو أكبر سنًا إلى حد ما من الطلاب الجامعيين الآخرين بسبب انقطاع تعليمه.

تأثير الثورة العلمية

عندما وصل إسحاق نيوتن إلى كامبريدج عام 1661 ، كانت الحركة المعروفة الآن باسم الثورة العلمية متقدمة جدًا ، وظهرت العديد من الأعمال الأساسية للعلم الحديث. قام علماء الفلك من كوبرنيكوس إلى كبلر بتفصيل نظام مركزية الشمس للكون.  اقترح جاليليو أسس ميكانيكا جديدة مبنية على مبدأ الجمود. بقيادة الفلاسفة ، بدأ الفلاسفة في صياغة مفهوم جديد للطبيعة كآلة معقدة وغير شخصية وخاملة. ولكن فيما يتعلق بجامعات أوروبا ، بما في ذلك كامبريدج ، فإن كل هذا ربما لم يحدث أبدًا. استمروا في أن يكونوا معاقل الأرسطية التي عفا عليها الزمن ، والتي استندت إلى نظرة مركزية الأرض للكون وتعاملت مع الطبيعة من حيث النوعية بدلاً من الكمية. مثل آلاف الطلاب الجامعيين الآخرين ، بدأ  إسحاق نيوتن تعليمه العالي عن طريق غمر نفسه في أعمال أرسطو. على الرغم من أن الفلسفة الجديدة لم تكن في المناهج الدراسية ، فقد كانت في الهواء. اكتشف إسحاق نيوتن بعض الوقت خلال مسيرته الجامعية ، أعمال الفيلسوف الطبيعي الفرنسي رينيه ديكارت والفلاسفة الميكانيكيين الآخرين ، الذين ، على النقيض من أرسطو ، نظروا إلى الواقع المادي على أنه يتألف بالكامل من جزيئات المادة المتحركة والذين يعتقدون أن جميع الظواهر الطبيعة ناتجة عن تفاعلهم الميكانيكي. مجموعة جديدة من الملاحظات ، التي أطلق عليها اسم "Quaestiones Quaedam Philosophicae" ("أسئلة فلسفية معينة") ، بدأت في وقت ما في عام 1664 ، واغتصبت الصفحات غير المستخدمة من دفتر ملاحظات مخصص للتمارين الدراسية التقليدية ؛ تحت العنوان دخل شعار "Amicus Plato amicus Aristoteles magis amica veritas" ("أفلاطون صديقي ، أرسطو صديقي ، لكن أفضل أصدقائي هو الحقيقة"). بدأت مهنة  إسحاق نيوتن العلمية. تكشف "أسئلة" أن إسحاق نيوتن اكتشف المفهوم الجديد للطبيعة الذي وفر إطار الثورة العلمية. لقد أتقن تمامًا أعمال ديكارت واكتشف أيضًا أن الفيلسوف الفرنسي بيير جاسندي أعاد إحياء الذرة ، وهو نظام ميكانيكي بديل لشرح الطبيعة. تكشف "Quaestiones" أيضًا أن  إسحاق نيوتن كان يميل بالفعل إلى العثور على فلسفة أخيرة أكثر جاذبية من الفلسفة الطبيعية الديكارتية ، التي رفضت وجود جزيئات غير قابلة للتجزئة.  قدمت أعمال الكيميائي روبرت بويل في القرن السابع عشر الأساس لعمل  إسحاق نيوتن الكبير في الكيمياء. إلى حد كبير ، قرأ هنري مور ، كامبردج أفلاطوني ، وبالتالي تم تقديمه إلى عالم فكري آخر ، التقليد السحري المحكم ، الذي سعى لشرح الظواهر الطبيعية من حيث المفاهيم الخيميائية والسحرية. استمر تقاليد الفلسفة الطبيعية ، الميكانيكية والمحكمية ، على الرغم من ظهورهما ، في التأثير على فكره ، وفي توترهم قدم الموضوع الأساسي لمسيرته العلمية.

على الرغم من أنه لم يسجلها في "Quaestiones" ، إلا أن إسحاق نيوتن بدأ أيضًا دراساته الرياضية. بدأ مرة أخرى مع ديكارت ، الذي تفرع منه La Géometrie إلى الأدب الآخر للتحليل الحديث بتطبيقه تقنيات الجبر لمشاكل الهندسة. ثم عاد مرة أخرى لدعم الهندسة الكلاسيكية. في غضون أكثر من عام بقليل ، أتقن الأدب.  واتباعًا خط التحليل الخاص به ، بدأ في الانتقال إلى منطقة جديدة. اكتشف نظرية ذات الحدين ، وطور حساب التفاضل والتكامل ، وهو شكل أكثر قوة من التحليل يستخدم اعتبارات لا متناهية في العثور على منحدرات المنحنيات والمناطق تحت المنحنيات. بحلول عام 1669 ، كان إسحاق نيوتن جاهزًا لكتابة مجمل يلخص تقدمه ، De Analysi per Aequationes Numeri Terminorum Infinitas ("في التحليل بواسطة سلسلة لانهائية") ، التي تم تداولها في مخطوطة من خلال دائرة محدودة وجعل اسمه معروفًا. خلال العامين المقبلين ، قام بمراجعته على أنه De methodis serierum et fluxionum ("على طرق التسلسل والتدفق").  تشير كلمة fluxions ، نموذج  إسحاق نيوتن الخاص ، إلى أن حساب التفاضل والتكامل قد ولد. على الرغم من حقيقة أن حفنة قليلة فقط من العلماء كانوا على دراية بوجود  إسحاق نيوتن ، فقد وصل إلى النقطة التي أصبح فيها عالم الرياضيات الرائد في أوروبا.

العمل خلال سنوات الطاعون

عندما حصل إسحاق نيوتن على درجة البكالوريوس في أبريل 1665 ، كانت أكثر مهنة البكالوريوس البارزة في تاريخ التعليم الجامعي قد مرت دون اعتراف. بمفرده ، دون توجيه رسمي ، سعى إلى الفلسفة الجديدة والرياضيات الجديدة وجعلها خاصة به ، لكنه اقتصر تقدم دراسته على دفاتر ملاحظاته.  ثم ، في عام 1665 ، أغلق الطاعون الجامعة ، واضطر خلال معظم العامين التاليين إلى البقاء في منزله ، والتفكير في أوقات الفراغ بما تعلمه. خلال سنوات الطاعون وضع إسحاق نيوتن أسس حساب التفاضل والتكامل ووسع نظرة ثاقبة إلى مقال بعنوان "من الألوان" ، والذي يحتوي على معظم الأفكار التي تم شرحها في بصرياته. خلال هذا الوقت ، قام بفحص عناصر الحركة الدائرية ، وتطبيق تحليله على القمر والكواكب ، واستمد العلاقة العكسية المربعة التي تنقصها القوة الموجهة شعاعيًا التي تعمل على كوكب مع مربع بعده عن الشمس - التي كانت لاحقًا حاسمة لقانون الجاذبية الكونية. لم يسمع العالم شيئًا عن هذه الاكتشافات.

مسار مهني مسار وظيفي

البصريات

محاضرات افتتاحية في ترينيتي تم انتخاب  إسحاق نيوتن إلى زمالة في كلية ترينيتي عام 1667 ، بعد إعادة فتح الجامعة. بعد ذلك بعامين ، استقال إسحاق بارو ، أستاذ الرياضيات في لوساكا ، الذي نقل دي أناليسي لنيوتن إلى جون كولينز في لندن ، الكرسي ليكرس نفسه للألوهية وأوصى  إسحاق نيوتن بخلافته. أعفت الأستاذ إسحاق نيوتن من ضرورة التدريس لكنه فرض واجب تقديم دورة سنوية من المحاضرات. اختار العمل الذي قام به في مجال البصريات كموضوع أولي ؛ خلال السنوات الثلاث التالية (1670-1672) ، طورت محاضراته مقالة "الألوان" إلى شكل تم تعديله لاحقًا ليصبح الكتاب الأول من بصرياته.

بدءًا من Paralipomena في كيبلر عام 1604 ، كانت دراسة البصريات نشاطًا مركزيًا للثورة العلمية. أضاف بيان ديكارت لقانون الانكسار ، الذي يربط زوايا الورود والظهور في واجهات الوسائط التي يمر من خلالها الضوء ، انتظامًا رياضيًا جديدًا لعلم الضوء ، مما يدعم الاقتناع بأن الكون مبني وفقًا للانتظام الرياضي .  كما جعل ديكارت الضوء مركزًا لفلسفة الطبيعة الميكانيكية. وجادل بأن حقيقة الضوء تتكون من حركة تنتقل عبر وسط مادي. قبل إسحاق نيوتن الطبيعة الميكانيكية للضوء بالكامل ، على الرغم من أنه اختار البديل الذري وعقد أن الضوء يتكون من جسيمات مادية في الحركة. كان المفهوم الجسيمي للضوء دائمًا نظرية تخمينية على محيط بصرياته. كان جوهر مساهمة إسحاق نيوتن يتعلق بالألوان. نظرية قديمة تمتد إلى أرسطو على الأقل ، ترى أن فئة معينة من ظواهر الألوان ، مثل قوس قزح ، تنشأ من تعديل الضوء ، الذي يظهر باللون الأبيض في شكله البكر. قام ديكارت بتعميم هذه النظرية لجميع الألوان وترجمتها إلى صور ميكانيكية.  من خلال سلسلة من التجارب التي أجريت في 1665 و 1666 ، حيث تم إسقاط طيف الحزمة الضيقة على جدار غرفة مظلمة ، نفى إسحاق نيوتن مفهوم التعديل واستبدله بمفهوم التحليل. في الأساس ، نفى أن يكون الضوء بسيطًا ومتجانسًا - وذكر بدلاً من ذلك أنه معقد وغير متجانس وأن ظواهر الألوان تنشأ من تحليل الخليط غير المتجانس إلى مكوناته البسيطة. كان المصدر النهائي لإقتناع إسحاق نيوتن بأن الضوء جزيئي هو إدراكه أن الأشعة الضوئية الفردية لها خصائص ثابتة. في رأيه ، فإن هذه الخصائص تعني جزيئات المادة غير قابلة للتغيير. لقد رأى أن الأشعة الفردية (أي جزيئات من حجم معين) تثير الأحاسيس للألوان الفردية عندما تضرب شبكية العين.  وخلص أيضًا إلى أن الأشعة تنكسر في زوايا متميزة - ومن ثم ، فإن الطيف المنشوري ، حزمة من الأشعة غير المتجانسة ، أي على حد سواء على وجه واحد من المنشور ، مفصولة أو تم تحليلها بواسطة الانكسار إلى الأجزاء المكونة لها - وهذه الظواهر مثل يتم إنتاج قوس قزح عن طريق التحليل الانكساري.  ولأنه اعتقد أن الانحراف اللوني لا يمكن القضاء عليه من العدسات ، تحول إسحاق نيوتن إلى التلسكوبات العاكسة ؛ قام ببناء أول بناء على الإطلاق. كان عدم تجانس الضوء هو أساس البصريات الفيزيائية منذ وقته.

لا يوجد دليل على أن نظرية الألوان ، التي وصفها إسحاق نيوتن بشكل كامل في محاضراته الافتتاحية في كامبريدج ، قد تركت أي انطباع ، تمامًا كما لا يوجد دليل على أن جوانب الرياضيات ومحتوى المبادئ ، التي تم نطقها أيضًا من المنصة ، جعلت أي انطباع.   بدلاً من ذلك ، تم نقل نظرية الألوان ، مثل عمله اللاحق ، إلى العالم من خلال الجمعية الملكية في لندن ، التي تم تنظيمها في عام 1660.   عندما تم تعيين إسحاق نيوتن أستاذاً لوكاسياً ، ربما كان اسمه غير معروف في الجمعية الملكية. في عام 1671 ، سمعوا عن تلسكوبه العاكس وطلبوا رؤيته.   يسر إسحاق نيوتن استقبالهم المتحمس للتلسكوب وانتخابه للمجتمع ، وتطوع بورقة حول الضوء والألوان في وقت مبكر من عام 1672. بشكل عام ، تم استقبال الورقة أيضًا بشكل جيد ، على الرغم من سماع بعض الأسئلة وبعض المعارضة. الجدل من بين أهم المعارضين لورقة إسحاق نيوتن كان روبرت هوك ، أحد قادة المجتمع الملكي الذي اعتبر نفسه سيدًا في علم البصريات ، وبالتالي كتب نقدًا متعجرفًا للبارفينو المجهول.  يمكن للمرء أن يفهم كيف أن النقد قد يزعج رجلاً عاديًا. الغضب المشتعل الذي أثارته ، مع الرغبة في إذلال هوك علنا ​​، على أي حال ، هو أمر غير طبيعي. لم يكن إسحاق نيوتن قادرًا على مواجهة النقد بعقلانية.  بعد أقل من عام من تقديم الورقة ، كان منزعجًا للغاية من أخذ وعطاء مناقشة صادقة لدرجة أنه بدأ في قطع علاقاته ، وانسحب إلى عزلة افتراضية. في عام 1675 ، أثناء زيارة إلى لندن ، اعتقد إسحاق نيوتن أنه سمع هوك يقبل نظريته للألوان. تم تشجيعه على تقديم ورقة ثانية ، فحص لظواهر الألوان في الأغشية الرقيقة ، والتي كانت مطابقة لمعظم الكتاب الثاني كما ظهرت لاحقًا في البصريات.  كان الغرض من الورقة هو شرح ألوان الأجسام الصلبة من خلال إظهار كيف يمكن تحليل الضوء إلى مكوناته عن طريق الانعكاس وكذلك الانكسار. شرحه لألوان الأجسام لم ينج ، لكن الورقة كانت مهمة في إثبات لأول مرة وجود ظواهر بصرية دورية.  اكتشف الحلقات الملونة متحدة المركز في الغشاء الرقيق للهواء بين العدسة وصفيحة مسطحة من الزجاج. تعتمد المسافة بين هذه الحلقات المتحدة المركز (حلقات نيوتن) على زيادة سمك طبقة الهواء. في عام 1704 ، دمج إسحاق نيوتن مراجعة محاضراته البصرية مع ورقة 1675 وكمية صغيرة من المواد الإضافية في Opticks. أثارت قطعة ثانية أرسلها إسحاق نيوتن مع ورقة 1675 جدلاً جديدًا. بعنوان "فرضية تشرح خصائص الضوء" ، كان في الواقع نظامًا عامًا للطبيعة. يبدو أن هوك قد ادعى أن إسحاق نيوتن سرق محتواه منه ، وغلي إسحاق نيوتن مرة أخرى. تم التحكم في هذه المسألة بسرعة ، مع ذلك ، من خلال تبادل رسائل رسمية مهذبة بشكل مفرط تفشل في إخفاء النقص الكامل في الدفء بين الرجال. انخرط إسحاق نيوتن أيضًا في تبادل آخر حول نظريته للألوان مع دائرة من اليسوعيين الإنجليز في لييج ، ربما التبادل الأكثر كشفًا للجميع. على الرغم من أن اعتراضاتهم كانت ضحلة ، إلا أن زعمهم بأن تجاربه كانت خاطئة جعلته في غضب. استمرت المراسلات حتى عام 1678 ، عندما تلاها صرخة نهائية من الغضب من إسحاق نيوتن ، مصحوبة على ما يبدو بانهيار عصبي كامل. وفاة والدته في العام التالي أكملت عزلته. لمدة ست سنوات انسحب من التجارة الفكرية إلا عندما بدأ الآخرون المراسلات ، والتي كان ينقطع دائمًا في أسرع وقت ممكن. تأثير التقليد الهرميتية خلال فترة عزله ، تأثر إسحاق نيوتن بشكل كبير بالتقليد الهرميتية الذي كان مألوفًا له منذ أيامه الجامعية. إسحاق نيوتن، المهتم دائمًا بالكيمياء ، ينغمس في نفسه الآن ، وينسخ يدوياً بعد البحث ويجمعها لتفسير صورهم الغامضة. تحت تأثير التقليد الهرميتية ، خضع مفهومه للطبيعة لتغيير حاسم.  حتى ذلك الوقت ، كان إسحاق نيوتن فيلسوفًا ميكانيكيًا في أسلوب القرن السابع عشر القياسي ، يشرح الظواهر الطبيعية بحركات جسيمات المادة. وهكذا ، اعتبر أن الواقع المادي للضوء هو تيار من الكريات الصغيرة التي تحولت عن مسارها من خلال وجود وسائط أكثر كثافة أو ندرة. لقد شعر أن الجاذبية الواضحة لقطعات صغيرة من الورق إلى قطعة من الزجاج تم فركها بقطعة قماش ناتجة عن تدفق أثيري يتدفق من الزجاج ويحمل قطع الورق معه. نفت هذه الفلسفة الميكانيكية إمكانية العمل عن بعد. كما هو الحال مع الكهرباء الساكنة ، فقد أوضح عوامل الجذب الظاهرة عن طريق آليات أثيري غير مرئية. كان "فرضية الضوء" إسحاق نيوتن عام 1675 ، بإثيره العالمي ، نظامًا ميكانيكيًا قياسيًا للطبيعة. غير أن بعض الظواهر ، مثل قدرة المواد الكيميائية على التفاعل مع البعض الآخر فقط ، حيرته ، وتحدث عن "مبدأ سري" تكون بموجبه المواد "اجتماعية" أو "غير قابلة للربط" مع الآخرين. حوالي عام 1679 ، تخلى إسحاق نيوتن عن الأثير وآلياته غير المرئية وبدأ في وصف الظواهر المحيرة - التقارب الكيميائي ، وتوليد الحرارة في التفاعلات الكيميائية ، والتوتر السطحي في السوائل ، والعمل الشعري ، وتماسك الأجسام ، وما شابه ذلك - إلى مناطق الجذب و التنافر بين جزيئات المادة. بعد أكثر من 35 عامًا ، في النسخة الإنجليزية الثانية من Opticks ، قبل إسحاق نيوتن الأثير مرة أخرى ، على الرغم من أنه كان أثيرًا يجسد مفهوم العمل عن بعد من خلال فرض تنافر بين جسيماته. كانت عوامل الجذب والاشمئزاز من تخمينات إسحاق نيوتن عبارة عن عمليات تبديل مباشرة للتعاطف الغامض والعادي للفلسفة الهرميتية - حيث لم يتوقف الفلاسفة الميكانيكيون عن الاحتجاج. ومع ذلك ، اعتبرها إسحاق نيوتن بمثابة تعديل للفلسفة الميكانيكية التي جعلتها خاضعة للمعالجة الرياضية الدقيقة. كما تصورها ، تم تحديد عوامل الجذب كميا ، وعرضوا جسرا لتوحيد الموضوعين الأساسيين لعلم القرن السابع عشر - التقليد الميكانيكي ، الذي تعامل في المقام الأول مع الصور الميكانيكية اللفظية ، وتقليد فيثاغورس ، الذي أصر على الطبيعة الرياضية للواقع. كانت مصالحة إسحاق نيوتن من خلال مفهوم القوة مساهمته النهائية في العلم.

فيديو عن إسحاق نيوتن

المبدأ

حركة الكواكب

طبّق إسحاق نيوتن في الأصل فكرة عوامل الجذب والنفور فقط على نطاق الظواهر الأرضية المذكورة في الفقرة السابقة. ولكن في وقت متأخر من عام 1679 ، بعد فترة وجيزة من اعتناق المفهوم ، تم اقتراح تطبيق آخر في رسالة من هوك ، الذي كان يسعى لتجديد المراسلات. ذكر هوك تحليله لحركة الكواكب - في الواقع ، التحويل المستمر للحركة المستقيمة بواسطة الجذب المركزي. رفض إسحاق نيوتن بشكل صريح المراسلات ، ولكن مع ذلك ، ذهب إلى ذكر تجربة لإثبات دوران الأرض: دع جسمًا يسقط من برج. لأن السرعة المماسية في أعلى البرج أكبر من تلك الموجودة في القدم ، يجب أن يسقط الجسم قليلاً إلى الشرق.  رسم مسار السقوط كجزء من دوامة تنتهي في مركز الأرض. كان هذا خطأ ، كما أشار هوك. وفقًا لنظرية هوك حول الحركة الكوكبية ، يجب أن يكون المسار بيضاوي الشكل ، بحيث إذا تم تقسيم الأرض وفصلها للسماح للجسم بالسقوط ، فسوف يرتفع مرة أخرى إلى موقعه الأصلي.  لم يكن إسحاق نيوتن يحب أن يتم تصحيحه ، على الأقل من قبل هوك ، ولكن كان عليه أن يقبل النقطة الأساسية ؛ ومع ذلك ، قام بتصحيح شكل هوك باستخدام الافتراض القائل بأن الجاذبية ثابتة. رد هوك بعد ذلك بالرد على أنه على الرغم من أن رقم إسحاق نيوتن كان صحيحًا بالنسبة للجاذبية المستمرة ، إلا أن افتراضه الخاص كان أن الجاذبية تنخفض مع مربع المسافة. بعد عدة سنوات ، أصبحت هذه الرسالة أساسًا لتهمة هوك في الانتحال. كان مخطئا في تهمة. كانت معرفته للعلاقة المربعة العكسية ترتكز فقط على أسباب بديهية. لم يستمدها بشكل صحيح من البيان الكمي لقوة الجاذبية وقانون كبلر الثالث ، الذي يربط فترات الكواكب بنصف قطر مداراتها.  علاوة على ذلك ، من غير المعروف له ، استمد إسحاق نيوتن هذه العلاقة قبل أكثر من 10 سنوات. ومع ذلك ، اعترف إسحاق نيوتن في وقت لاحق أن المراسلات مع هوك قادته إلى إثبات أن مدارًا بيضاويًا يستتبع انجذابًا مربعًا معكوسًا إلى تركيز واحد - أحد الاقتراحين الحاسمين اللذين سيستقر عليهما قانون الجاذبية الكونية في نهاية المطاف. والأكثر من ذلك ، اقترح تعريف هوك للحركة المدارية - حيث يسحب الفعل المستمر للجسم الجاذب كوكبًا بعيدًا عن مسار القصور الذاتي - تطبيقًا كونيًا لمفهوم نيوتن للقوة وشرحًا للمسارات الكوكبية التي تستخدمها. في 1679 و 1680 ، تعامل نيوتن فقط مع الديناميات المدارية. لم يكن قد وصل بعد إلى مفهوم الجاذبية الكونية.

الجاذبية الكونية بعد ما يقرب من خمس سنوات ، في أغسطس 1684 ، زار الفلكي البريطاني إدموند هالي إسحاق نيوتن ، والذي كان مضطربًا أيضًا بسبب مشكلة الديناميكيات المدارية. عند معرفة أن إسحاق نيوتن قد حل المشكلة ، استخلص وعد إسحاق نيوتن بإرسال المظاهرة. بعد ذلك بثلاثة أشهر حصل على مسالك قصيرة بعنوان De Motu ("On Motion"). بالفعل كان إسحاق نيوتن يعمل على تحسينه وتوسيعه. في عامين ونصف ، نما الجهاز De Motu ليصبح Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ، وهو ليس فقط تحفة إسحاق نيوتن ولكنه أيضًا العمل الأساسي لكل العلوم الحديثة. بشكل ملحوظ ، لم يذكر De Motu قانون الجاذبية الكونية. لهذه المسألة ، على الرغم من أنها كانت أطروحة عن ديناميات الكواكب ، إلا أنها لم تحتوي على أي من قوانين الحركة النيوتونية الثلاثة. فقط عند مراجعة دي موتو تبنى إسحاق نيوتن مبدأ القصور الذاتي (القانون الأول) ووصل إلى القانون الثاني للحركة. أثبت القانون الثاني ، قانون القوة ، أنه بيان كمي دقيق لعمل القوات بين الهيئات التي أصبحت الأعضاء المركزيين لنظام طبيعته. من خلال تحديد مفهوم القوة ، أكمل القانون الثاني الميكانيكا الكمية الدقيقة التي كانت نموذجًا للعلم الطبيعي منذ ذلك الحين. لا يجب الخلط بين ميكانيكا الكم للمبادئ والفلسفة الميكانيكية. كان هذا الأخير فلسفة الطبيعة التي حاولت تفسير الظواهر الطبيعية عن طريق الآليات المتخيلة بين الجسيمات غير المرئية للمادة. كانت ميكانيكا Principia وصفًا كميًا دقيقًا لحركات الأجسام المرئية. استندت إلى قوانين إسحاق نيوتن الثلاثة للحركة: (1) أن الجسم يبقى في حالة الراحة ما لم يكن مضطرًا لتغيير تلك الحالة من خلال قوة أعجبت به ؛ (2) أن تغيير الحركة (تغيير السرعة مضروبًا في كتلة الجسم) يتناسب مع قوة الإعجاب ؛ (3) لكل رد فعل رد فعل متساو ومعاكس. أعطى تحليل الحركة الدائرية من حيث هذه القوانين صيغة للقياس الكمي ، من حيث سرعة الجسم وكتلته ، للقوة المركزية اللازمة لتحويل الجسم من مساره المستقيم إلى دائرة معينة. عندما استبدل إسحاق نيوتن هذه الصيغة في قانون كبلر الثالث ، وجد أن قوة الجاذبية المركزية التي تحمل الكواكب في مداراتها الخاصة حول الشمس يجب أن تنخفض مع مربع مسافات الكواكب من الشمس. لأن أقمار المشتري تطيع أيضًا قانون كيبلر الثالث ، يجب أن تجذبها قوة مركزية مربعة معكوسة أيضًا إلى مركز مداراتها. تمكن إسحاق نيوتن من إظهار وجود علاقة مماثلة بين الأرض والقمر. تبلغ مساحة القمر 60 ضعف نصف قطر الأرض تقريبًا. قارن إسحاق نيوتن المسافة التي يتم بها تحويل القمر ، في مداره ذي الحجم المعروف ، من مسار عرضي في ثانية واحدة مع المسافة التي يسقط فيها جسم على سطح الأرض من الراحة في ثانية واحدة.  عندما أثبتت المسافة الأخيرة أنها 3600 (60 × 60) مرة أكبر من السابقة ، استنتج أن قوة واحدة ونفس القوة ، يحكمها قانون كمي واحد ، تعمل في جميع الحالات الثلاث ، ومن ارتباط القمر المدار مع تسارع الجاذبية المقاس على سطح الأرض ، طبق الكلمة اللاتينية القديمة الجاذبية (حرفيا ، "ثقل" أو "وزن") عليها. ينص قانون الجاذبية الكونية ، الذي أكده أيضًا من ظواهر أخرى مثل المد والمدارات من المذنبات ، على أن كل جسيم من المادة في الكون يجذب كل جسيم آخر بقوة تتناسب مع ناتج كتلها وعكسها يتناسب مع مربع المسافة بين مراكزهم. عندما تلقت الجمعية الملكية المخطوطة المكتملة للكتاب الأول عام 1686 ، أثار هوك صرخة الانتحال ، وهي تهمة لا يمكن تحملها بأي معنى ذي معنى. من ناحية أخرى ، يكشف رد إسحاق نيوتن عليها الكثير عنه. كان هوك سيكون راضيا عن الاعتراف السخي ؛ كان يمكن أن يكون لفتة رشيقة لرجل مريض بالفعل في تراجعه ، ولن يكلف إسحاق نيوتن أي شيء. وبدلاً من ذلك ، ذهب إسحاق نيوتن في مخطوطته وأزال تقريبًا كل إشارة إلى هوك. كان هذا غضبه لدرجة أنه رفض إما نشر بصرياته أو قبول رئاسة الجمعية الملكية حتى وفاة هوك.

الشهرة الدولية

  رفعت Principia إسحاق نيوتن على الفور إلى الشهرة الدولية. في ولائهم المستمر للمثل الميكانيكي ، رفض العلماء القاريون فكرة العمل عن بعد لمدة جيل ، ولكن حتى في رفضهم لم يتمكنوا من حجب إعجابهم بالخبرة التقنية التي كشف عنها العمل. اعترف به العلماء البريطانيون الشباب بشكل تلقائي كنموذج لهم.  خلال جيل واحد ، كان الشباب النيوتونيون من الجيل القادم يحتكرون العدد المحدود من الوظائف المأجورة للعلماء في إنجلترا ، مثل الكراسي في أكسفورد وكامبريدج وكلية غريشام. وجد إسحاق نيوتن ، الذي كانت اتصالاته الوثيقة الوحيدة بالنساء علاقته التي لم تتحقق مع والدته ، التي بدت وكأنها تتخلى عنه ، وولي أمر ابنة أخته لاحقًا ، تشعر بالرضا عن دور راعي دائرة العلماء الشباب. كانت صداقته مع Fatio de Duillier ، وهو عالم رياضيات سويسري المولد في لندن وتقاسم مصالح إسحاق نيوتن ، أعمق تجربة في حياته البالغة. مأمور النعناع
بعد نشر مجلة برينسيبيا على الفور تقريبًا ، ساعد إسحاق نيوتن ، البروتستانتي الحماسي غير التقليدي ، في قيادة مقاومة كامبريدج لمحاولة جيمس الثاني لإثراءها كاثوليكية. ونتيجة لذلك ، تم انتخابه لتمثيل الجامعة في المؤتمر الذي رتب التسوية الثورية. وبهذه الصفة ، تعرّف على مجموعة أوسع ، بما في ذلك الفيلسوف جون لوك. تذوق إسحاق نيوتن إثارة حياة لندن في أعقاب برينسيبيا. تم الانتهاء من الجزء الأكبر من عمله الإبداعي. لم يكن راضيًا مرة أخرى عن الدير الأكاديمي ، ورغبت رغبته في التغيير باقتراح فاتيو بأنه يجد منصبًا في لندن. ابحث عن مكان فعله ، خاصة من خلال وكالة صديقه ، السياسي الصاعد تشارلز مونتاج ، لاحقًا اللورد هاليفاكس. وأخيرًا ، في عام 1696 ، تم تعيينه مأمورًا للنعناع. على الرغم من أنه لم يستقيل من تعييناته في كامبريدج حتى عام 1701 ، إلا أنه انتقل إلى لندن وركز من الآن فصاعدًا حياته هناك. في غضون ذلك ، تعرضت علاقات إسحاق نيوتن مع فاتيو لأزمة. أصيبت فاتيو بمرض خطير ؛ ثم هددت المشاكل العائلية والمالية بدعوته إلى وطنه سويسرا. إن محنة إسحاق نيوتن لا تعرف حدودا. في عام 1693 ، اقترح أن ينتقل Fatio إلى كامبريدج ، حيث سيدعمه إسحاق نيوتن ، ولكن لم يأت شيء من الاقتراح. خلال أوائل عام 1693 ، تكثفت كثافة رسائل إسحاق نيوتن بشكل واضح تقريبًا ، ومن ثم ، دون أن تنجو من التفسير ، انقطعت كل من العلاقة الوثيقة والمراسلات. بعد أربعة أشهر ، دون إشعار مسبق ، تلقى صموئيل بيبيس وجون لوك ، كلاهما صديقان شخصيان لنيوتن ، رسائل جامحة واتهام. تم إبلاغ Pepys أن إسحاق نيوتن لن يراه أكثر ؛ تم اتهام لوك بمحاولة تشبيكه مع النساء. انزعج كلا الرجلين من سلامة إسحاق نيوتن . وفي الواقع ، عانى إسحاق نيوتن على الأقل من انهياره العصبي الثاني. مرت الأزمة واستعاد إسحاق نيوتن استقراره. لفترة وجيزة فقط ، لم يعد إلى العمل العلمي المستمر ، وكان الانتقال إلى لندن هو النتيجة الفعالة لنشاطه الإبداعي. كحارس ثم سيد النعناع ، حصل إسحاق نيوتن على دخل كبير ، يصل إلى 2000 جنيه إسترليني سنويًا. إضافة إلى ممتلكاته الشخصية ، تركه الدخل غنياً عند وفاته. تعامل إسحاق نيوتن مع هذا الموقف ، الذي يعتبر مغرمًا ، بخلاف ذلك. خلال إعادة الإعمار العظيمة ، كانت هناك حاجة لأن يكون في القيادة بنشاط ؛ حتى بعد ذلك ، اختار ممارسة نفسه في المكتب. قبل كل شيء ، كان مهتمًا بالتزوير. أصبح الرعب من مزورين لندن ، حيث أرسل عددًا جيدًا إلى المشنقة ووجد فيه هدفًا مقبولًا اجتماعيًا للتنفيس عنه الغضب الذي استمر في الصعود داخله.

الاهتمام بالدين واللاهوت المسيحي

وجد إسحاق نيوتن الوقت الآن لاستكشاف اهتمامات أخرى ، مثل الدين واللاهوت. في أوائل تسعينيات القرن التاسع عشر ، أرسل لوك نسخة من مخطوطة تحاول إثبات أن المقاطع الثالوثية في الكتاب المقدس كانت فسادًا في اليوم الأخير للنص الأصلي. عندما قام لوك بخطوات لنشره ، انسحب إسحاق نيوتن خوفًا من أن تصبح وجهات نظره المعادية للثالوث معروفة. في سنواته الأخيرة ، كرس الكثير من الوقت لتفسير نبوءات دانيال وسانت جون ، ولإجراء دراسة وثيقة الصلة بالكرونولوجيا القديمة. تم نشر كلا العملين بعد وفاته.

زعيم علوم اللغة الإنجليزية

في لندن ، تولى إسحاق نيوتن دور البطريرك في العلوم الإنجليزية. في عام 1703 تم انتخابه رئيسًا للجمعية الملكية. قبل أربع سنوات ، قامت الأكاديمية الفرنسية للعلوم (أكاديمية العلوم) بتسمية واحد من ثمانية شركاء أجانب. في عام 1705 ، عرفته الملكة آن ، وهي المناسبة الأولى التي تم فيها تكريم العالم. حكم إسحاق نيوتن الجمعية الملكية بطريقة قضائية. جون فلامستيد ، الفلكي الملكي ، كان لديه الفرصة ليشعر أنه حكمها بشكل مستبد. في سنواته في المرصد الملكي في غرينتش ، جمع فلامستيد ، الذي كان رجلاً صعبًا في حد ذاته ، مجموعة لا مثيل لها من البيانات. تلقى إسحاق نيوتن المعلومات اللازمة منه من أجل Principia ، وفي تسعينيات القرن التاسع عشر ، عندما كان يعمل على النظرية القمرية ، طلب مرة أخرى بيانات Flamsteed. انزعج عندما لم يتمكن من الحصول على جميع المعلومات التي يريدها بالسرعة التي يريدها ، افترض إسحاق نيوتن موقفاً متسلطًا ومتعجلاً تجاه Flamsteed. كرئيس للجمعية الملكية ، استخدم نفوذه مع الحكومة لتعيينه رئيسًا لهيئة من "الزوار" المسؤولين عن المرصد الملكي ؛ ثم حاول فرض النشر الفوري لقائمة نجوم Flamsteed. استمرت الحلقة المشينة لما يقرب من 10 سنوات. لن يحتمل إسحاق نيوتن أي اعتراضات. كسر الاتفاقات التي عقدها مع Flamsteed. ملاحظات Flamsteed ، ثمرة عمر العمل ، تم الاستيلاء عليها في الواقع على الرغم من احتجاجاته وإعدادها للصحافة من قبل عدوه اللدود ، إدموند هالي. فاز Flamsteed أخيرًا بنقاطه ، وأمر المحكمة بإعادة الكتالوج المطبوع إليه قبل توزيعه بشكل عام. أحرق الأوراق المطبوعة ، وأخرج مساعديه نسخة معتمدة بعد وفاته. في هذا الصدد ، وبتكلفة كبيرة لنفسه ، كان Flamsteed واحدًا من عدد قليل من الرجال الذين يفضلون إسحاق نيوتن . سعى إسحاق نيوتن إلى انتقامه من خلال إزالة الإشارات إلى مساعدة Flamsteed بشكل منهجي في الإصدارات اللاحقة من Principia. في غوتفريد فيلهلم ليبنيز ، الفيلسوف وعالم الرياضيات الألماني ، التقى إسحاق نيوتن مع متسابق أكثر من عياره الخاص. من الثابت الآن أن إسحاق نيوتن طور حساب التفاضل والتكامل قبل أن يتابع ليبنيز الرياضيات بجدية. من المتفق عليه عالميًا تقريبًا أن Leibniz وصل لاحقًا إلى حساب التفاضل والتكامل بشكل مستقل. لم يكن هناك أي سؤال على الإطلاق أن إسحاق نيوتن لم ينشر طريقته في التدفق. وهكذا ، كانت ورقة لايبنتز عام 1684 هي التي جعلت الحساب أولًا مسألة معرفة عامة. في برينسيبيا إسحاق نيوتن ألمح إلى طريقته ، لكنه لم ينشرها حقًا حتى قام بإلحاق ورقتين إلى Opticks في عام 1704. في ذلك الوقت كان الجدل حول الأولوية مشتعلًا بالفعل. إذا كان الأمر مهمًا بالفعل ، فسيكون من المستحيل أخيرًا تقييم المسؤولية عن الشقوق التي تلت ذلك. ما بدأ على أنه تلميحات معتدلة تصاعد بسرعة إلى اتهامات صريحة من الانتحال من كلا الجانبين. مدفوعا من قبل أتباعه الحريصين على كسب سمعة تحت رعايته ، سمح إسحاق نيوتن لنفسه أن ينجذب إلى وسط المعركة. وبمجرد إثارة مزاجه بسبب اتهامات بعدم الأمانة ، كان غضبه يفوق القيود. لم يكن سلوك ليبنيز للجدل لطيفًا ، ومع ذلك فقد تضاءل إلى جانب سلوك إسحاق نيوتن . على الرغم من أنه لم يظهر علنًا على الإطلاق ، إلا أن إسحاق نيوتن كتب معظم المقالات التي ظهرت في دفاعه ، ونشرها تحت أسماء شبابه ، الذين لم يعترضوا أبدًا. كرئيس للجمعية الملكية ، قام بتعيين لجنة "غير متحيزة" للتحقيق في القضية ، وكتب التقرير الذي نشرته الجمعية سرًا ، وراجعه بشكل مجهول في المعاملات الفلسفية. حتى موت ليبنيز لم يستطع تهدئة غضب إسحاق نيوتن ، واستمر في ملاحقة العدو وراء القبر. سيطرت المعركة مع Leibniz ، الحاجة التي لا يمكن كبحها لمسح تهمة عدم الأمانة ، على 25 سنة الأخيرة من حياة إسحاق نيوتن . لقد حجبت نفسها باستمرار على وعيه. تقريبا أي ورقة حول أي موضوع من تلك السنوات من المناسب أن تقطعها فقرة غاضبة ضد الفيلسوف الألماني ، حيث شحذ أدوات غضبه أكثر من أي وقت مضى. في النهاية ، أنهى موت إسحاق نيوتن غضبه.

تكملة فيديو عن إسحاق نيوتن

السنوات الأخيرة

خلال سنواته الأخيرة ، أخرج إسحاق نيوتن إصدارات أخرى من أعماله المركزية. بعد الإصدار الأول من Opticks في عام 1704 ، الذي نشر مجرد عمل تم إجراؤه قبل 30 عامًا ، نشر طبعة لاتينية في 1706 ونسخة إنجليزية ثانية في 1717–1818. في كلاهما ، بالكاد تم لمس النص المركزي ، لكنه قام بتوسيع "الاستعلامات" في النهاية إلى البيان النهائي لتكهناته حول طبيعة الكون. أدخلت الطبعة الثانية من المبادئ ، التي حرّرها روجر كوتس في عام 1713 ، تعديلات واسعة النطاق. أضافت الطبعة الثالثة ، التي حرّرها هنري بيمبرتون في عام 1726 ، المزيد. حتى النهاية تقريبًا ، ترأس إسحاق نيوتن الجمعية الملكية (غالبًا ما كان يتجول خلال الاجتماعات) وأشرف على النعناع. خلال سنواته الأخيرة ، عاشت ابنة أخته ، كاثرين بارتون كوندويت ، وزوجها معه.