" " Sir Isaac Newton:dit alles en meer! Dorling Kindersley/The Agency Collection/Getty Images
U kent Sir Isaac Newton (1642-1727) misschien als "die appels-en-zwaartekracht-kerel, maar de inscriptie op zijn graf in Westminster Abbey verwijst naar veel grotere wonderen. Volgens het gebeeldhouwde Latijnse schrift, binnenin zijn niet alleen de botten van een groot man begraven, maar de botten van de grootste man die ooit heeft geleefd.
"stervelingen verheugen zich, " er staat, "dat er zo'n en zo groot sieraad van het menselijk ras heeft bestaan!"
Zelfs voor een lofrede, je moet toegeven dat dit een belachelijk niveau van lof is - zo lijkt het in eerste instantie.
Geboren als zoon van een ongeschoolde boer, Newton stierf als een echte polyhistor -- een gevierd meester in de astronomie, scheikunde, wiskunde, natuurkunde en theologie. Zijn eindeloze nieuwsgierigheid bracht hem ertoe problemen aan te pakken die zo minuscuul waren als katten die op tapijten plassen en zo groots als het uiteindelijke doel van de mensheid in de kosmos.
Newtons vele uitvindingen, ontdekkingen en onbezonnen ideeën geven een kijkje in een legendarische geest. Laten we beginnen met een knaller.
Inhoud Newton's orbitale kanon
Newtoniaanse kattendeuren
De drie bewegingswetten vastleggen
De steen der Wijzen
Berekening, Ik ben je vader
In Regenbogen
Door de reflecterende telescoop
De perfecte munt
Chillen met Newton
Newtoniaanse Apocalyps
10:Newtons orbitale kanon " " Het kanon in actie. © HowStuffWorks 2011
Voor een apocriefe legende, het verhaal van Newton en de appel is een soort snoozer -- vooral als je bedenkt hoe de man eigenlijk dacht over de fysica van de zwaartekracht. Bij het neerleggen van zijn wet van universele zwaartekracht , Newton beschreef een berg die zo gigantisch was dat de top de ruimte in stak -- en daar plaatste hij het gigantische kanon.
Nee, Newton was niet van plan om op buitenaardse indringers te schieten. Zijn orbitale kanon was slechts een gedachte-experiment om uit te leggen hoe het ene object in een baan om het andere zou kunnen draaien. Laad te weinig of te veel buskruit in dit theoretische superwapen, en de kanonskogel zal ofwel terugvallen naar het aardoppervlak of wegvaren naar de ruimte.
Precies de juiste hoeveelheid poeder, echter, en je zou de kanonskogel voldoende snelheid geven om naar de aarde te vallen met dezelfde snelheid als de planeet ervan afbuigt. de kanonskogel, Newton schrijft, zou doorgaan in vrije val over de hele planeet, in werkelijkheid, er omheen draaien.
Voor het eerst gepubliceerd in 1687, Newtons wet van universele zwaartekracht theoretiseerde dat alle deeltjes een zwaartekracht uitoefenen en dat zwaartekracht - beïnvloed door zowel massa als afstand - universeel de bewegingen van alles regelt, van aardse regen tot planetaire banen. Hoewel Einstein later enkele details van de Newtoniaanse visie zou bijwerken, de 16e- en 17e-eeuwse natuurkundige legde een solide basis voor ons moderne begrip van zwaartekracht.
9:Newtoniaanse kattendeuren " " Heeft Newton de werelden van binnenkat en buitenkat overbrugd? Apic/Getty-afbeeldingen
Toen hij zich geen ruimtekanonnen voor ogen had en uitzoeken wat het universum bij elkaar houdt, Isaac Newton paste zijn aanzienlijke intellect toe op andere problemen, zoals manieren om te voorkomen dat de kat aan de deur krabde.
Newton is nooit getrouwd en heeft weinig vriendschappen opgebouwd, maar hij maakte wel ruimte in zijn leven voor katten en honden. Bronnen verschillen over hoe deze relatie precies is verlopen. Sommige hedendaagse historici noemen hem een dierenliefhebber, terwijl andere accounts twijfelachtige verhalen vertellen over een hond genaamd Diamond. Sommige historici betwijfelen zelfs of hij überhaupt huisdieren had.
Het verhaal gaat dat de experimenten van Newton aan de Universiteit van Cambridge voortdurend werden onderbroken door zijn katten die aan de deur van zijn kantoor krabden, dus riep hij de timmerman uit Cambridge en liet hem twee gaten in zijn deur zien:een groot gat voor de moederkat en een klein gat voor haar kittens. Natuurlijk, omdat de kittens gewoon hun moeder volgden door het grotere gat, het kleinere gat bleef ongebruikt.
"Of dit account waar of onwaar is, onbetwistbaar waar is dat er tot op de dag van vandaag twee dichtgestopte gaten van de juiste afmetingen zijn voor de respectieve uitgangen van kat en kitten, " schreef een tijdgenoot van Newton enkele jaren na de dood van de wetenschapper [bron:Wright].
De jury is het nog steeds niet eens over dit verhaal. Newton had een van 's werelds meest populaire kattenaccessoires kunnen uitvinden - of iemand in Cambridge vond het gewoon leuk om willekeurige gaten te boren.
8:De drie bewegingswetten vastleggen " " Ontworpen door Salvador Dalí, dit bronzen beeld stelt een surrealistische Isaac Newton voor die een bol vasthoudt die het centrum van het universum vertegenwoordigt. Cristina Arias/Omslag/Getty Images
Hoewel sommige historici twijfelen aan de verhalen over Newtons huisdieren, zijn invloed op ons moderne begrip van natuurkunde valt niet te ontkennen. Net zoals hij de fundamentele werking van de zwaartekracht vastlegde in zijn wet van universele zwaartekracht, zo ook sneed hij tot de kern van beweging zelf in zijn drieën bewegingswetten in 1687. Hier is hoe ze allemaal uiteenvallen:
Een object zal in rust blijven of in een rechte lijn bewegen tenzij er een externe kracht op inwerkt.
Als er kracht op een voorwerp wordt uitgeoefend, het zal versnellen (kracht =massa x versnelling).
Voor elke actie er is een gelijke en tegengestelde reactie.
Het is gemakkelijk om deze drie wetten als vanzelfsprekend te beschouwen, toch worstelden wetenschappers eeuwenlang met de fundamentele concepten van beweging. De Griekse filosoof Aristoteles dacht dat rook naar boven bewoog omdat rook voornamelijk lucht was, en besloot daarom bewust de lucht in te gaan om rond te hangen met de rest van zijn luchtmaatjes. De Franse filosoof René Descartes bedacht bewegingswetten die erg leken op delen van de eerste en derde wet van Newton, maar hij identificeerde God nog steeds als de drijvende kracht.
Mooi in hun eenvoud, De drie wetten van Newton stellen wetenschappers in staat om de beweging van alles te begrijpen, van subatomaire deeltjes tot spiraalvormige sterrenstelsels.
7:De Steen der Wijzen " " Dit schilderij uit 1634 van David Ryckaert III toont een alchemist aan het werk. Imagno/Hulton Archief/Getty Images
Newtons honger naar kennis leidde hem tot talloze wetenschappelijke ontdekkingen, maar ze leidden hem ook op ten minste één kronkelende rit naar nergens:de zoektocht naar de legendarische alchemie steen der Wijzen .
Beschrijvingen van de steen variëren van tekst tot tekst, maar het was in wezen een door mensen gemaakte steen of elixer die in staat was tot universele transmutatie. Het kan lood in goud veranderen, genees ziekten en verander zelfs een koe zonder kop in een zwerm bijen.
Waarom hield een van de grootste wetenschappelijke iconen zich bezig met alchemie? Om die vraag te beantwoorden, je moet niet vergeten dat de wetenschappelijke revolutie net op stoom kwam in de 17e eeuw. Alchemie was nog niet helemaal op de stoep gezet als achterhaalde kwakzalverij, en ondanks al hun occultisme en mystieke filosofie, alchemistische teksten ploeterden ook in zeer reële chemie.
Dertig jaar aan experimentele notebooks, echter, onthullen dat Newtons zinnen op veel meer waren gericht dan alleen chemische reacties of zelfs de belofte van goud. Volgens historicus William Newman, hij zocht "grenzeloze macht over de natuur" [bron:NOVA].
Dit leidde Newton tot teksten op de steen der wijzen, die hij probeerde te decoderen om de mysterieuze substantie zelf te produceren. Uiteindelijk een vruchteloze poging, Newton slaagde erin een paarse koperlegering te produceren. Hoewel niet helemaal een uitvinding, de steen illustreert veel over de geest en tijden van dit wetenschappelijke icoon.
In 2005, historicus Newman reproduceerde dezelfde steen door de 300 jaar oude notities van Newton te volgen. Er werden geen transmutaties gemeld.
6:Berekening, Ik ben je vader " " Newton laat wat wiskundekennis vallen. Hulton Archief/Getty Images
Of je wiskundeles op de middelbare school je geest blies of je geest verpletterde, je kunt Isaac Newton de schuld geven. Zien, wiskunde is het systeem waarmee we de interactie van de kosmos meten, maar zoals veel wetenschappers van zijn leeftijd, Newton ontdekte dat de bestaande algebra en meetkunde eenvoudigweg niet volstonden voor zijn wetenschappelijke behoeften. Laat dat even bezinken:de bestaande wiskunde was niet geavanceerd genoeg voor Newton.
Wiskundigen van die tijd konden de snelheid van een schip berekenen, maar ze konden de snelheid waarmee het schip accelereerde niet achterhalen. Ze konden de hoek van een zeilende kanonskogel meten, maar ze hadden geen manier om te berekenen welke hoek de kanonskogel het verst zou sturen. Wat ze nodig hadden, was een wiskundig middel om problemen te berekenen waarbij variabelen moesten worden gewijzigd.
Dit was het probleem waarmee Newton te maken kreeg toen Engeland in het voorjaar van 1665 een uitbraak van de builenpest trof. Toen de door de pest getroffen burgers op straat dood neervielen, Cambridge sloot de winkel, en Newton bracht 18 maanden door met het formuleren van de oorsprong van wat hij 'de wetenschap van fluxions' noemde.
Tegenwoordig kennen we het als calculus, een cruciaal hulpmiddel voor natuurkundigen, economen en waarschijnlijkheidswetenschappers. In de jaren 1960, het stelde Apollo-ingenieurs zelfs in staat om een koers uit te zetten van de aarde naar de maan.
Natuurlijk, Newton kan niet alle eer opeisen. Meestal deelt hij de prestatie met de Duitse wiskundige Gottfried Leibniz, die rond dezelfde tijd onafhankelijk calculus ontwikkelden.
5:In Regenbogen " " Newton verspreidt het licht met een glazen prisma. Apic/Hulton Archief/Getty Images
Wat is dat, regenbogen? Dacht je dat je geheimen veilig waren voor Isaac Newton? Raad nogmaals, want in 1704, hij schreef letterlijk het boek over de breking van licht. Jazzily getiteld "Opticks, " het werk veranderde de manier waarop we over licht en kleur denken.
Wetenschappers van die tijd wisten dat regenbogen werden gevormd wanneer licht werd gebroken en weerspiegeld in regendruppels, maar ze wisten niet waarom regenbogen zo kleurrijk waren. Toen Newton voor het eerst aan zijn studie in Cambridge begon, de gangbare theorie was dat het water op de een of andere manier de zonnestralen in verschillende kleuren kleurde.
Met behulp van een lamp en een prisma, Newton experimenteerde door wit licht door een prisma te laten lopen om het te scheiden in een regenboog van kleuren. De prismatruc was niets nieuws, maar wetenschappers gingen ervan uit dat het prisma het licht kleurde. Door de verstrooide stralen in een ander prisma te reflecteren, echter, Newton hervormde ze weer in wit licht, waaruit blijkt dat de kleuren een kenmerk van het licht zelf waren.
Dus eet het, regenbogen. Newton zag dwars door je heen, en hij gebruikte de kennis om de volgende uitvinding op onze lijst te maken.
4:Door de reflecterende telescoop " " De telescoop van Newton staat naast een standbeeld van de grote man bij de Royal Society in Londen. Peter Macdiarmid/Getty Images
Newton werd geboren in een tijdperk van matte telescopen. Zelfs de betere modellen gebruikten een set glazen lenzen om een afbeelding te vergroten. Door zijn experimenten met kleuren, Newton wist dat de lenzen verschillende kleuren breken onder verschillende hoeken, het creëren van een wazig beeld voor de kijker.
Als verbetering, Newton stelde het gebruik van reflecterende spiegels voor in plaats van brekende lenzen. Een grote spiegel zou het beeld vastleggen, dan zou een kleinere spiegel het in het oog van de kijker stuiteren. Deze methode levert niet alleen een helderder beeld op, het zorgt ook voor een veel kleinere telescoop.
Toegekend, een Schotse wiskundige stelde eerst het idee van een spiegeltelescoop voor, maar Newton was de man die de energie verzamelde om er een te bouwen. Zelf spiegels slijpen, Newton assembleerde een prototype en presenteerde het in 1670 aan de Royal Society. Slechts 15 centimeter lang, het apparaat elimineerde kleurbreking en pochte 40x vergroting.
Tot op de dag van vandaag, bijna alle astronomische observatoria gebruiken een variant van het oorspronkelijke ontwerp van Newton.
3:De perfecte munt " " Graaf die gefreesde randen. Colin Hawkins/Photodisc/Getty Images
Op dit punt, je hebt waarschijnlijk een goed gevoel voor de obsessieve aard van Newton. Dus het zou geen verrassing moeten zijn om te horen dat, toen hij in 1696 de grotendeels ceremoniële rol van directeur bij de Royal Mint aannam, de beroemde uitvinder ging - in vermomming - door de gemene straten van Londen om vervalsers uit te roeien.
Ja, Isaac Newton was in wezen een 17e-eeuwse Batman.
En aangezien namaak destijds een halsmisdaad was in Groot-Brittannië, de onverlaten die hij voor het gerecht bracht, eindigden meestal in het executieblok.
Zien, tegen het einde van de 17e eeuw, Het financiële systeem van Engeland bevond zich in een volledige crisismodus. De munteenheid van het land bestond volledig uit zilveren munten, en dat zilver was vaak meer waard dan de waarde die erop stond. Dus wat deden mensen? Waarom, ze smolten de munten om of "knipten" zilver van de randen om aan Frankrijk te verkopen.
Tegen de tijd van Newton, clipping had een nummer op de valuta van het land gedaan. De gemiddelde zak Engelse munten was slechts een mengelmoes van beschadigde en onherkenbare zilveren brokken. Als zodanig, vervalsers hadden een velddag. Omdat Engelse munten zo sterk varieerden in grootte en kwaliteit, het was gemakkelijk om zelfs de meest slordige vervalsingen voor wettig betaalmiddel door te geven. Er braken rellen uit toen het geloof in de Engelse valuta kelderde.
Dus in 1696, de Britse regering deed een beroep op Newton. Naast hands-on misdaadbestrijding, hij riep alle Engelse munten terug en liet ze omsmelten en opnieuw maken tot een hogere kwaliteit, moeilijker te vervalsen ontwerp. Het was een gewaagde zet, aangezien het hele land het een heel jaar zonder munt moest stellen. Maar liefst 18 uur per dag werken, Newton reorganiseerde de Royal Mints tot hoogwaardige, hoogrenderende fabrieken die valuta uitpompen die zeer goed bestand waren tegen vervalsers.
Ken je die richels aan de rand van een Amerikaanse wijk? Dat zijn gefreesde randen, een functie die door Newton op Engelse munten is geïntroduceerd om clipping te voorkomen.
2:Chillen met Newton " " Newton heeft nooit de wonderen van Chinese gestoomde broodjes ervaren, maar hij schetste wel de wiskunde achter wat hier gebeurt. Victor Fraile/Getty Images
Zoals je waarschijnlijk hebt begrepen, Isaac Newtons idee van ijskoude huivering hield in dat hij een wetenschappelijk of zelfs occultistisch probleem aanpakte met de volle kracht van zijn aanzienlijke intellect. Waar bestaande instrumenten, methoden en wetten faalden hem, hij heeft nieuwe uitgevonden. Je zou kunnen zeggen dat hij de Chuck Norris van de wetenschappers was.
Als je ooit bent teruggekeerd naar een halfopgemaakte kop koffie en het koud vond, dan heb je verkoeling ervaren. Newton, echter, was geïnteresseerd in de fysica van die koelbeker. Dus aan het eind van de 18e eeuw, hij voerde experimenten uit met gloeiend hete ijzeren ballen. Hij merkte op dat wanneer het temperatuurverschil tussen de bal en de omringende lucht minder dan 50 graden Fahrenheit was, de snelheid van warmteverlies was evenredig met het temperatuurverschil.
Dus, De wet van afkoeling van Newton stelt dat de snelheid van warmteverlies van een lichaam evenredig is met het temperatuurverschil tussen het lichaam en zijn omgeving. De Franse scheikundige Pierre Dulong en natuurkundige Alexis Petit pasten later de wet aan in 1817, maar de basis van Newtons werk aan koeling ligt ten grondslag aan alles, van de veiligheid van kernreactoren tot ruimteverkenning.
1:Newtoniaanse Apocalyps " " "Het visioen van de vier dieren" uit het boek Daniël, zoals voorzien door de 19e-eeuwse kunstenaar Gustave Doré. Afbeelding met dank aan Felix Just, SJ
Mensen hebben zich altijd zorgen gemaakt over het einde van de wereld, maar Isaac Newton was niet het type man dat zomaar een apocalyps-angst accepteerde. Nee, toen angstzaaiers van de 18e eeuw bijbelse voorspellingen deden over het einde der tijden, hij sloeg de boeken en deed wat feitencontrole.
Newton was geen flauwekul als het op theologie aankwam. Net als zijn obsessieve, probleemoplossende aard bracht hem ertoe de mysteries van de alchemie te onderzoeken, zo waagde hij zich ook aan de raadsels van bijbelse visioenen, zoals die beschreven in het cryptische boek Daniël.
Newton geloofde van ganser harte dat de Bijbel een oude en onweerlegbare wijsheid bevatte, als alleen geleerde mannen de codes konden kraken. Nog altijd, 300 jaar oude documenten geven aan dat zijn voornaamste motivatie bij het bestuderen van het boek Daniël was om de angstzaaiers het zwijgen op te leggen.
Zijn geplande datum voor het einde van de wereld? Het jaar 2060 -- mogelijk later, maar absoluut niet eerder. Met andere woorden, "Beweeg mee, mensen, Niets te zien hier."
Of dat is tenminste wat hij zijn medebewoners van de 18e eeuw vertelde. Jij, anderzijds, zou er anders over kunnen denken.
Wil je dieper in de geest van Newton duiken? Verken dan de links op de volgende pagina.
Oorspronkelijk gepubliceerd:12 januari, 2011
Veelgestelde vragen over Sir Isaac Newton Wie was Sir Isaac Newton? Een Engelse astronoom, natuurkundige en wiskundige, Newton veranderde eigenhandig de manier waarop we het universum begrijpen en ernaar kijken. Hij ontdekte de wetten van zwaartekracht en beweging, en vond de calculus uit. Waar staat Sir Isaac Newton om bekend? Afgezien van het ontdekken van de wetten van de zwaartekracht tijdens het observeren van een vallende appel, Newton vond calculus uit, die de weg vrijmaakte voor verdere ontwikkelingen met betrekking tot het benaderen en oplossen van complexe wiskunde. Hij ontdekte ook de bewegingswetten, die de basis werd voor de natuurkunde, en liet zien hoe licht zich verspreidt door een glazen prisma. In welk jaar ontdekte Newton de zwaartekracht? Sir Isaac Newton documenteerde zijn uitgebreide observaties met betrekking tot de theorie van de zwaartekracht in een artikel dat in 1687 werd gepubliceerd. Hoe en wanneer stierf Newton? Hij stierf in maart 1727 in zijn slaap in Londen. Interessant is dat na zijn dood, Newtons haar bleek sporen van kwik te bevatten, die waarschijnlijk een rol heeft gespeeld in de manier waarop hij stierf. Veel meer informatie gerelateerde artikelen Hoe de bewegingswetten van Newton werken
Hoe Isaac Newton werkte
Hoe genieën werken
Hoe vervalsing werkt
10 uitvindingen van Thomas Edison (waar je nog nooit van hebt gehoord)
5 geweldige oude Egyptische uitvindingen
Top 10 Ben Franklin-uitvindingen
Top 5 industriële revolutie-uitvindingen
Meer geweldige links Biografie over Newton door het Isaac Newton Institute for Mathematical Sciences
Isaac Newton - Econoom en redder van de natie
Geschiedenis van de reflectortelescoop
bronnen Baynes, Thomas Spencer. "De Encyclopedie Britannica." HG Allen. 1888.
BBC h2g2. "Isaac Newton:econoom en redder van de natie." (9 jan. 2010) http://www.bbc.co.uk/dna/h2g2/A72025553
Bellevue College. "Isaac Newton." (9 jan. 2011) http://scidiv.bellevuecollege.edu/math/newton.html
Costa, Shelley. "'Onze' Notatie van hun ruzie:The Leibniz-Newton controverse in Calculus teksten." (9 jan. 2011) http://www1.umn.edu/ships/9-1/calculus.htm
Descartes, René. "Principes van filosofie over beweging." (10 jan. 2011) http://www.princeton.edu/~hos/Mahoney/texts/descartes/desc-mot.html
Egglescliffe School. "Newton en de reflecterende telescoop." (10 jan. 2011) http://www.egglescliffe.org.uk/physics/astronomy/telescope/newtontele.html
vogelaar, Michaël. "Newtons leven." (10 jan. 2011) http://galileo.phys.virginia.edu/classes/109N/lectures/newton.html
ganot, Adolphe en Edmund Atkinson. "Elementaire verhandeling over natuurkunde, experimenteel en toegepast, voor het gebruik van hogescholen en scholen." Harvard University. 1875.
Hal, Alfred Rupert. "Het leven van Isaac Newton." 1998. (20 januari, 2011) http://www.newton.ac.uk/newtlife.html
Lemelson-MIT-programma. "Reflecterende telescoop." (9 jan. 2011) http://web.mit.edu/invent/iow/newton.html
Nation Center for Excellence in het onderwijs in de wiskunde. "Beroemde wiskundigen - Isaac Newton." 4 mei 2010. (9 jan. 2011) http://www.ncetm.org.uk/resources/24133
"Newton de Alchemist." NOVA. 15 november, 2005. (1 dec. 2011) http://www.pbs.org/wgbh/nova/physics/newton-alchemist-newman.html
Nipissing Universiteit. "Toepassingen van Calculus." (9 jan. 2011) http://www.nipissingu.ca/calculus/calc_app.html
Pak, Markering. "Nee, Christopher Wren en Isaac Newton waren geen geweldige parlementsleden." 16 mei, 2009. (9 jan. 2011) http://www.libdemvoice.org/no-christopher-wren-and-isaac-newton-were-not-great-mps-14682.html
plotter, Tammy. "Reflectortelescoop." 23 juli 2008. (10 januari, 2011) http://www.universetoday.com/15849/reflector-telescope/
De Koninklijke Maatschappij. "Newton verslaat Einstein in peiling onder wetenschappers en het publiek." 23 november 2005. (9 jan. 2011) http://royalsociety.org/News.aspx?id=1324&terms=Newton+beats+Einstein+in+polls+of+scientists+and+the+public
"Schiet een kanonskogel in een baan!" NASA-ruimteplaats. 11 mei 2011. (30 november, 2011) http://spaceplace.nasa.gov/how-orbits-work/
"Sir Isaac Newton:de universele wet van de zwaartekracht." Universiteit van Tennessee Afdeling Natuur- en Sterrenkunde. (30 november, 2011) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/index.html
Stewart, jan. "Forum:Een beetje een flap - Als het om katten ging, Newton had het gemakkelijk." New Scientist. 20 juli, 199. (1 dec. 2011) http://www.newscientist.com/article/mg13117785.000-forum-a-bit-of-a-flap--when-it-came-to-cats-newton-had-iteasy-.html
Tyson, Pieter. "De erfenis van Newton." NOVA. 15 november, 2005. (2 december, 2011) http://www.pbs.org/wgbh/nova/physics/newton-legacy.html
Westminster abdij. "Meneer Isaac Newton." (9 jan. 2010) http://www.westminster-abbey.org/our-history/people/sir-isaac-newton
Wit, Michaël. "Isaac Newton:De laatste tovenaar." Da Capo Press. 1999.
Wright, Johannes Maarten Frederik. "Alma Mater; Of, Zeven jaar aan de Universiteit van Cambridge." London:Black, Jong en Jong.