Isaac Newton Biografi

Hvem var Isaac Newton?

Isaac Newton var en fysiker og matematiker som utviklet prinsippene for moderne fysikk, inkludert bevegelseslovene og blir kreditert som en av de store hodene til den vitenskapelige revolusjonen fra 1600-tallet. 

I 1687 publiserte han sitt mest anerkjente verk, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Matematiske prinsipper for naturfilosofi), som har blitt kalt den mest innflytelsesrike boken om fysikk. I 1705 ble han riddet av dronning Anne av England, noe som gjorde ham til Sir Isaac Newton. 

Tidlig liv og familie

Newton ble født 4. januar 1643 i Woolsthorpe, Lincolnshire, England. Bruker den "gamle" julianske kalenderen, Newton'fødselsdato vises noen ganger som 25. desember 1642.

Newton var den eneste sønnen til en velstående lokal bonde, også kalt Isaac, som døde tre måneder før han ble født. En for tidlig baby født liten og svak, og det var ikke forventet at Newton ville overleve.

Da han var 3 år gammel giftet moren hans, Hannah Ayscough Newton, seg på ny med en velopptatt minister, Barnabas Smith, og gikk hos ham, og etterlot den unge Newton med sin mormor. 

Opplevelsen etterlot et uutslettelig avtrykk på Newton, og manifesterte seg senere som en akutt følelse av usikkerhet. Han er engstelig besatt over sitt publiserte arbeid og forsvarte fordelene med irrasjonell oppførsel.

12 år gammel ble Newton gjenforent med moren etter at hennes andre ektemann døde. Hun hadde med seg sine tre små barn fra sitt andre ekteskap.

Isaac Newton's Utdanning

Newton ble påmeldt kongen's School i Grantham, en by i Lincolnshire, hvor han bodde hos en lokal apotek og ble introdusert for den fascinerende verden av kjemi.

Moren hans trakk ham ut av skolen i en alder av 12 år. Hennes plan var å gjøre ham til bonde og få ham til å pleie gården. Newton mislyktes elendig, da han fant jordbruk monotont. Newton ble snart sendt tilbake til King's skole for å fullføre sin grunnutdanning.

Kanskje sensing den unge mannen's medfødte intellektuelle evner, hans onkel, utdannet ved University of Cambridge's Trinity College, overtalte Newton'mor for å la ham komme inn på universitetet. Newton meldte seg inn i et program som ligner på en arbeidsstudie i 1661, og ventet deretter på bord og tok seg av rikere studenter' rom.

Vitenskapelig revolusjon

Da Newton ankom Cambridge, var den vitenskapelige revolusjonen på 1600-tallet allerede i full styrke. Det heliosentriske synet på universet & # x2014; teoretisert av astronomene Nicolaus Copernicus og Johannes Kepler, og senere foredlet av Galileo & # x2014; var godt kjent i de fleste europeiske akademiske kretser..

Filosof René Descartes hadde begynt å formulere et nytt naturbegrep som en intrikat, upersonlig og inert maskin. Likevel, som de fleste universiteter i Europa, var Cambridge gjennomsyret av aristotelisk filosofi og et syn på naturen som hviler på et geosentrisk syn på universet og omhandlet naturen i kvalitative snarere enn kvantitative termer.

I løpet av de tre første årene på Cambridge fikk Newton undervisning i standard pensum, men ble fascinert av den mer avanserte vitenskapen. All fritiden hans ble brukt på å lese fra de moderne filosofene. Resultatet var en ytelse som var mindre enn stjernen, men en som er forståelig, gitt hans doble studiekurs.

Det var i løpet av denne tiden Newton holdt et annet sett med notater, med tittelen "Quaestiones Quaedam Philosophicae" ("Visse filosofiske spørsmål"). "Quaestiones" avslører at Newton hadde oppdaget det nye naturbegrepet som ga rammen for den vitenskapelige revolusjonen. Selv om Newton ble uteksaminert uten utmerkelser eller distinksjoner, vant hans innsats ham tittelen stipendiat og fire års økonomisk støtte for fremtidig utdanning.

I 1665 hadde den bubonic pesten som herjet Europa kommet til Cambridge, og tvang universitetet til å stenge. Etter en toårsperiode vendte Newton tilbake til Cambridge i 1667 og ble valgt til en mindreårig stipendiat ved Trinity College, ettersom han fremdeles ikke ble ansett som en fremtredende stipendiat.

I de påfølgende årene forbedret formuen hans seg. Newton fikk sin Master of Arts-grad i 1669, før han var 27. I løpet av denne tiden kom han over Nicholas Mercator's utgitt bok om metoder for å håndtere uendelige serier. 

Newton skrev raskt en avhandling, De Analysi, utlegger sine egne bredere resultater. Han delte dette med venn og mentor Isaac Barrow, men gjorde det ikke't inkludere navnet hans som forfatter.

I juni 1669 delte Barrow det uakkrediterte manuskriptet med den britiske matematikeren John Collins. I august 1669 identifiserte Barrow forfatteren til Collins som "Mr. Newton ... veldig ung… men av et ekstraordinært geni og dyktighet i disse tingene." 

Newton'Arbeidet ble brakt under oppmerksomhet fra matematikkfellesskapet for første gang. Rett etterpå sa Barrow opp sitt Lucasianske professorat ved Cambridge, og Newton inntok stolen.

Isaac Newton & # x2019; s oppdagelser

Newton gjorde oppdagelser innen optikk, bevegelse og matematikk. Newton teoretiserte at hvitt lys var en sammensatt av alle farger i spekteret, og at lyset var sammensatt av partikler. 

Hans betydningsfulle bok om fysikk, Principia, inneholder informasjon om nesten alle de essensielle konseptene i fysikk bortsett fra energi, og til slutt hjelper ham å forklare bevegelseslovene og gravitasjonsteorien. Sammen med matematikeren Gottfried Wilhelm von Leibniz, blir Newton kreditert for å utvikle essensielle teorier om beregning. 

Isaac Newton oppfinnelser

Newton'sin første store offentlige vitenskapelige prestasjon var å designe og konstruere et reflekterende teleskop i 1668. Som professor ved Cambridge ble Newton pålagt å levere et årlig kurs med forelesninger og valgte optikk som sitt første emne. Han brukte teleskopet sitt for å studere optikk og hjelpe med å bevise sin teori om lys og farge. 

Royal Society ba om en demonstrasjon av sitt reflekterende teleskop i 1671, og organisasjonen'interessen oppfordret Newton til å publisere notatene sine om lys, optikk og farge i 1672. Disse notatene ble senere utgitt som en del av Newton's Optikk: Eller en avhandling av refleksjoner, refraksjoner, bøyninger og farger på lys.

Sir Isaac Newton overveier tyngdekraften, som den berømte historien går, når han ser et eple falle i frukthagen sin, cirka 1665.

Foto: Hulton Archive / Getty Images

Apple Myten 

Mellom 1665 og 1667 kom Newton hjem fra Trinity College for å fortsette sin private studie, da skolen ble stengt på grunn av den store pesten. Legenden forteller at Newton på dette tidspunktet opplevde sin berømte inspirasjon av tyngdekraften med det fallende eplet. I følge denne vanlige myten satt Newton under et epletre da en frukt falt og slo ham på hodet, og inspirerte ham til å plutselig komme med teorien om tyngdekraften. 

Selv om det ikke er bevis på at eplet faktisk traff Newton på hodet, så han et eple falle fra et tre, noe som førte til at han lurte på hvorfor det falt rett ned og ikke i vinkel. Følgelig begynte han å utforske teoriene om bevegelse og tyngdekraft.

Det var i løpet av denne 18-måneders hiatusen som student at Newton unnfanget mange av de viktigste innsiktene hans, inkludert metoden for uendelig kalkulus, grunnlaget for hans teori om lys og farge, og lovene om planetarisk bevegelse & # x2014; til slutt førte til utgivelsen av fysikkboka hans Principia og hans teori om tyngdekraften. 

'Principia' og Newton's 3 Laws of Motion

I 1687, etter 18 måneder med intenst og effektivt nonstop arbeid, publiserte Newton Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Matematiske prinsipper for naturfilosofi), oftest kjent som Principia. 

Principia sies å være den mest innflytelsesrike boken om fysikk og muligens all vitenskap. Publiseringen løftet Newton umiddelbart til internasjonal fremtredelse.

Principia tilbyr en nøyaktig kvantitativ beskrivelse av organer som er i bevegelse, med tre grunnleggende, men viktige bevegelseslover: 

Første lov

Et stasjonært organ vil forbli stasjonært med mindre en ekstern kraft blir påført det.

Andre lov

Kraft er lik massetidens akselerasjon, og en bevegelsesendring (dvs. endring i hastighet) er proporsjonal med den påførte kraften.

Tredje lov

For hver handling er det en lik og motsatt reaksjon. 

Newton og Theory of Gravity

Newtons tre grunnleggende bevegelseslover beskrevet i Principia hjalp ham med å komme frem til tyngdekraften hans. Newtons lov om universell gravitasjon sier at to objekter tiltrekker hverandre med en kraft av gravitasjonsattraksjon som er proporsjonal med massene deres og omvendt proporsjonal med kvadratet for avstanden mellom deres senter.

Disse lovene var med på å forklare ikke bare elliptiske planetariske bane, men nesten alle andre bevegelser i universet: hvordan planetene holdes i bane av solens trekk; hvordan månen kretser rundt Jorden og månene til Jupiter kretser rundt den; og hvordan kometer kretser i elliptiske baner rundt solen. 

De tillot ham også å beregne massen til hver planet, beregne flatingen av jorden ved polene og bula ved ekvator, og hvordan tyngdekraften fra solen og månen skaper Jordens tidevann. I Newton'Tolkningen holdt universet balansert, fikk det til å fungere og førte himmel og jord sammen i en stor ligning.

LAST NED BIOGRAFI'S ISAAC NEWTON FAKTKORT 

Isaac Newton & Robert Hooke

Ikke alle ved Royal Academy var begeistret for Newtons oppdagelser innen optikk og publisering av 1672 av Optikk: Eller en avhandling av refleksjoner, refraksjoner, bøyninger og farger på lys. Blant dissenterne var Robert Hooke, en av de opprinnelige medlemmene av Royal Academy og en forsker som var dyktig på en rekke områder, inkludert mekanikk og optikk. 

Mens Newton teoretiserte at lys var sammensatt av partikler, mente Hooke at det var sammensatt av bølger. Hooke fordømte raskt Newton's papir i nedlatende vilkår, og angrep Newton's metodikk og konklusjoner.

Hooke var ikke den eneste som spurte Newton'arbeider i optikk. Den anerkjente nederlandske forskeren Christiaan Huygens og en rekke franske jesuitter reiste også innvendinger. Men på grunn av Hooke'hans tilknytning til Royal Society og hans eget arbeid innen optikk, hans kritikk stakk Newton som verst. 

Han kunne ikke håndtere kritikken, og gikk inn i et raseri & # x2014; en reaksjon på kritikk som skulle fortsette hele livet. Newton benektet Hooke's anklager at hans teorier hadde noen mangler og argumenterte for viktigheten av hans funn for all vitenskap. 

I de påfølgende månedene ble utvekslingen mellom de to mennene mer kritisk, og snart truet Newton med å avslutte Royal Society helt. Han ble værende bare da flere andre medlemmer forsikret ham om at stipendiatene holdt ham høyt aktet.

Et bilde av Newton Investigating Light, en skildring av Isaac Newton opprettet av J A Houston, ca 1879. 

Foto: Universal History Archive / Getty Images

Rivaliseringen mellom Newton og Hooke ville fortsette i flere år etterpå. I 1678 fikk Newton et fullstendig nervøst sammenbrudd, og korrespondansen ble brått slutt. Morens død året etter fikk ham til å bli enda mer isolert, og i seks år trakk han seg fra intellektuell utveksling, bortsett fra når andre innledet korrespondanse, som han alltid holdt kort.

I løpet av sin avslutning fra det offentlige liv kom Newton tilbake til sin studie av gravitasjon og dens virkning på planetene i bane. Ironisk nok kom drivkraften som satte Newton i riktig retning i denne studien fra Robert Hooke. 

I et brev med generell korrespondanse fra 1679 til medlemmer av Royal Society om bidrag, skrev Hooke til Newton og tok opp spørsmålet om planetarisk bevegelse, og antydet at en formel som involverer de omvendte rutene, kan forklare tiltrekningen mellom planetene og formen på banene deres..

Påfølgende utvekslinger skjedde før Newton raskt brøt korrespondansen igjen. Men Hooke'ideen ble snart innlemmet i Newton'arbeider med planetarisk bevegelse, og av notatene hans ser det ut til at han raskt hadde trukket sine egne konklusjoner innen 1680, selv om han holdt sine oppdagelser for seg selv.

Tidlig i 1684, i en samtale med andre medlemmer av Royal Society, Christopher Wren og Edmond Halley, tok Hooke saken for beviset for planetarisk bevegelse. Både Wren og Halley trodde han var på noe, men påpekte at det var nødvendig med en matematisk demonstrasjon. 

I august 1684 reiste Halley til Cambridge for å besøke Newton, som kom ut av sin isolasjon. Halley spurte ham ledig hvilken form en planets bane ville ha hvis tiltrekningen til solen fulgte den omvendte firkanten av avstanden mellom dem (Hooke's teori).

Newton visste svaret på grunn av sitt konsentrerte arbeid de siste seks årene, og svarte: "En ellipse." Newton hevdet å ha løst problemet rundt 18 år før, i løpet av sin hiatus fra Cambridge og pesten, men han klarte ikke å finne notatene sine. Halley overtalte ham til å regne ut problemet matematisk og tilbød seg å betale alle kostnader slik at ideene kan bli publisert, som det var, i Newton & # x2019; s Principia.

Ved publiseringen av den første utgaven av Principia i 1687 anklaget Robert Hooke umiddelbart Newton for plagiering, og hevdet at han hadde oppdaget teorien om inverse torg og at Newton hadde stjålet arbeidet hans. Tiltalen var grunnløs, som de fleste forskere visste, for Hooke hadde kun teoretisert om ideen og hadde aldri brakt den til noe bevisnivå. 

Newton var imidlertid rasende og forsvarte sine funn sterkt. Han trakk alle henvisninger til Hooke i notatene sine og truet med å trekke seg fra å publisere den påfølgende utgaven av Principia helt. 

Halley, som hadde investert mye av seg selv i Newton'arbeidet, prøvde å få fred mellom de to mennene. Mens Newton medvillig gikk med på å legge inn en felles erkjennelse av Hooke'sitt arbeid (delt med Wren og Halley) i sin diskusjon om loven om omvendte torg, gjorde det ingenting for å plassere Hooke.

Etter hvert som årene gikk, Hooke'livet begynte å løsne. Hans elskede niese og kamerat døde samme år som Principia ble utgitt, i 1687. Som Newton's omdømme og berømmelse vokste, Hooke's avviste, noe som fikk ham til å bli enda mer bitter og avsky mot sin rival. 

Helt til slutt tok Hooke enhver anledning til å fornærme Newton. Når han visste at hans rival snart ville bli valgt til president i Royal Society, nektet Hooke å trekke seg tilbake til året for hans død, i 1703.

Newton og Alchemy 

Etter publiseringen av Principia, Newton var klar for en ny retning i livet. Han fant ikke lenger tilfredshet i sin stilling i Cambridge og ble mer involvert i andre spørsmål. 

Han var med på å lede motstanden mot kong James II's forsøk på å gjeninnføre katolsk lære i Cambridge, og i 1689 ble han valgt til å representere Cambridge i parlamentet.

Mens han var i London, ble Newton kjent med en bredere gruppe intellektuelle og ble kjent med den politiske filosofen John Locke. Selv om mange av forskerne på kontinentet fortsatte å undervise i den mekaniske verden ifølge Aristoteles, ble en ung generasjon britiske forskere betatt av Newton's nye syn på den fysiske verden og anerkjente ham som deres leder. 

En av disse beundrerne var Nicolas Fatio de Duillier, en sveitsisk matematiker som Newton ble venn med mens han var i London.

Innen få år falt Newton imidlertid i et annet nervøst sammenbrudd i 1693. Årsaken er åpen for spekulasjoner: Hans skuffelse over at han ikke ble utnevnt til en høyere stilling av England'nye monarker, William III og Mary II, eller det påfølgende tapet av hans vennskap med Duillier; utmattelse fra å være overarbeidet; eller kanskje kronisk kvikksølvforgiftning etter flere tiår med alkymisk forskning. 

Den'Det er vanskelig å vite den eksakte årsaken, men bevis tyder på at brev skrevet av Newton til flere av hans London-bekjente og venner, inkludert Duillier, virket forvirret og paranoiske, og anklaget dem for svik og konspirasjon.

Merkelig nok kom Newton seg raskt, skrev unnskyldningsbrev til venner og var tilbake på jobb i løpet av noen måneder. Han dukket opp med alle sine intellektuelle fasiliteter intakt, men så ut til å ha mistet interessen for vitenskapelige problemer og favoriserte nå forfølgelse av profetier og skriftsteder og studiet av alkymi. 

Mens noen kan se dette som arbeid under mannen som hadde revolusjonert vitenskapen, kan det kanskje tilskrives at Newton reagerte på datidens spørsmål i turbulente 1600-talls Storbritannia. 

Mange intellektuelle kjempet om betydningen av mange forskjellige fag, ikke minst religion, politikk og selve formålet med livet. Moderne vitenskap var fremdeles så ny at ingen visste med sikkerhet hvordan den målte seg opp mot eldre filosofier.

Gullstandard

I 1696 var Newton i stand til å oppnå den regjeringsposisjonen han lenge hadde søkt: høvding for mynten; etter å ha tilegnet seg denne nye tittelen, flyttet han permanent til London og bodde hos sin niese, Catherine Barton. 

Barton var elskerinnen til Lord Halifax, en høytstående regjeringsfunksjonær som var medvirkende til å ha Newton i 1699 forfremmet til mester for Mint & # x2014; en stilling som han ville inneha til sin død. 

Newton, som ikke ønsket å bli betraktet som en æresstilling, oppsøkte jobben for alvor, reformerte valutaen og straffet forfalskere hardt. Som mester for mynten flyttet Newton den britiske valutaen, pundet, fra sølvet til gullstandarden.

Royal Society

I 1703 ble Newton valgt til president i Royal Society etter Robert Hooke'død. Newton syntes imidlertid aldri å forstå forestillingen om vitenskap som et samarbeidsforetak, og hans ambisjon og heftige forsvar for hans egne funn fortsatte å føre ham fra en konflikt til en annen med andre forskere. 

Etter de fleste kontoer, Newton'ansettelsen i samfunnet var tyrannisk og autokratisk; han var i stand til å kontrollere liv og karriere til yngre forskere med absolutt makt.

I 1705, i en kontrovers som hadde brygget i flere år, anklaget den tyske matematikeren Gottfried Leibniz Newton offentlig for å ha plagiert forskningen sin og hevdet at han hadde oppdaget en uendelig kalkulus flere år før publiseringen av Principia. 

I 1712 oppnevnte Royal Society et utvalg som skulle undersøke saken. Siden Newton var president i samfunnet, var han selvfølgelig i stand til å utnevne komiteen'medlemmer og overvåke undersøkelsen. Ikke overraskende konkluderte komiteen Newton's prioritet fremfor funnet.

Samme år, i et annet av Newton's mer flagrante episoder med tyranni, publiserte han uten tillatelse notatene til astronomen John Flamsteed. Det ser ut til at astronomen hadde samlet et enormt antall data fra årene hans ved Royal Observatory i Greenwich, England. 

Newton hadde bedt om et stort volum Flamsteed's notater for hans revisjoner av Principia. Irritert da Flamsteed ikke ville'For å gi ham mer informasjon så raskt han ønsket det, brukte Newton sin innflytelse som president i Royal Society for å bli utnevnt til styreleder for kroppen til "besøkende" med ansvar for Royal Observatory.

Deretter prøvde han å tvinge den øyeblikkelige publiseringen av Flamsteed's katalog over stjernene, så vel som hele Flamsteed's notater, redigert og uredigert. For å legge fornærmelse mot skade, arrangerte Newton Flamsteed'sin dødelige fiende, Edmund Halley, for å forberede notatene for pressen. 

Flamsteed kunne endelig få en rettskjennelse som tvang Newton til å opphøre planene sine for publisering og returnere notatene & # x2014; en av de få gangene Newton ble bested av en av sine rivaler.

Avsluttende år

Mot slutten av dette livet bodde Newton i Cranbury Park, nær Winchester, England, med sin niese, Catherine (Barton) Conduitt, og hennes mann, John Conduitt. 

På dette tidspunktet var Newton blitt en av de mest kjente mennene i Europa. Hans vitenskapelige funn var uimotsagt. Han hadde også blitt velstående, og investerte sin betydelige inntekt med omhu og tildelt betydelige gaver til veldedighet. 

Til tross for sin berømmelse, Newton'Livet var langt fra perfekt: Han giftet seg aldri eller fikk mange venner, og i sine senere år førte en kombinasjon av stolthet, utrygghet og sideturer på særegne vitenskapelige undersøkelser til og med noen av de få vennene hans til å bekymre seg for hans mentale stabilitet.

Hvordan døde Isaac Newton?

Da han fylte 80 år, opplevde Newton fordøyelsesproblemer og måtte endre kostholdet og bevegeligheten hans drastisk. 

I mars 1727 opplevde Newton alvorlige smerter i magen og ble mørklagt, for aldri å gjenvinne bevisstheten. Han døde dagen etter, 31. mars 1727, 84 år gammel.

Legacy

Newton'berømmelsen vokste enda mer etter hans død, ettersom mange av hans samtidige forkynte ham for det største geniet som noensinne har levd. Kanskje en liten overdrivelse, men funnene hans hadde stor innvirkning på vestlig tanke, noe som førte til sammenligninger med slike som Platon, Aristoteles og Galileo.

Selv om oppdagelsene hans var blant mange som ble gjort under den vitenskapelige revolusjonen, Newton'De universelle tyngdekraftsprinsippene fant ingen paralleller i vitenskapen den gangen. 

Selvfølgelig ble Newton bevist feil på noen av de viktigste forutsetningene hans. På 1900-tallet ville Albert Einstein velte Newton'universets begrep, der det fremgår at rom, avstand og bevegelse ikke var absolutte, men relative, og at universet var mer fantastisk enn Newton noen gang hadde tenkt seg.

Newton har kanskje ikke blitt overrasket: I hans senere liv, da han ble bedt om en vurdering av prestasjonene hans, svarte han: "Jeg vet ikke hva jeg kan se ut for verden; men for meg selv ser jeg ut til å ha vært som en gutt som leker på kysten, og avleder meg nå og da for å finne en jevnere rullestein eller penere skall enn vanlig, mens sannhetens store hav lå alt uoppdaget foran meg. "