هل تعلم أن إسحاق نيوتن لم يسقط التفاحة فوق رأسه كما يعتقد الكثيرون، لكنه تساءل عما إذا كانت القوة التي أدت إلى سقوط التفاحة قد تأثرت بحركة القمر حول الأرض، وهو سؤال مشهور، هناك الكثير من الأحداث الغريبة التي أحاطت به، والانهيار النفسي الذي مر به، والغموض الذي أحاط بوفاته، وكل ذلك وضعنا أمام الأسطورة العظيمة إسحاق نيوتن، اخترع الفيزيائيون الإنجليز قانون الكوني، وكان للجاذبية دور فعال في النهضة العلمية التي حدثت في القرن السابع عشر.
نبذة عن حياة نيوتن
كان إسحاق نيوتن عالِمًا إنجليزيًا مشهورًا ولد في وولش تورب بإنجلترا في 4 يناير 1643، وكان الابن الوحيد للمزارع المحلي إسحاق نيوتن، الذي توفي للأسف قبل ثلاثة أشهر من ولادة ابنه، وعلى الرغم من افتقاره إلى التوجيه الأبوي، تمكن نيوتن من تعليم نفسه الرياضيات وتخرج في النهاية من جامعة كامبريدج عام 1665، وضع عمله الأساس للفيزياء الحديثة ولا يزال مؤثرًا حتى اليوم، جعلت اكتشافات نيوتن في الرياضيات والبصريات والحركة منه أحد أشهر العلماء في العالم.
أين ولد نيوتن؟
ولد نيوتن في 4 يناير 1643 في قرية Woolsthorpe، Lincolnshire، إنجلترا، وهو الابن الوحيد لـ مزارع محلي ثري، وعندما كان عمره 3 سنوات، تزوجت والدته، هانا إسكوف نيوتن، وتركت نيوتن للعيش مع جدته.
حياة إسحاق نيوتن المبكرة
عاد إسحاق نيوتن للعيش مع والدته مرة أخرى بعد وفاة زوجها الثاني وهو في عمر 12 عامًا، وإلتحق بمدرسة King`s School في Grantham-Lincolnshire، حيث ذهب للعمل في صيدلية محلية وبدأ في الانغماس في عالم الكيمياء، تركته والدته من المدرسة وأجبرته على العمل في مزرعة، لكنه فشل فشلاً ذريعًا، مما أجبر والدته على إعادته إلى المدرسة مرة أخرى لإنهاء تعليمه الأساسي، قبل أن يقنعها عمه أنه بحاجة إليه للذهاب إلى الكلية، وانتهى الأمر بنيوتن في كامبريدج.
خلال سنواته الثلاث الأولى في كامبريدج، درس إسحاق نيوتن المنهج القياسي وأصبح مفتونًا بالعلوم الأكثر تقدمًا، حيث أمضى كل وقت فراغه في قراءة الفلاسفة المعاصرين، تقديراً لعمله الدؤوب وتميزه، تخرج بمرتبة الشرف، وحصل على لقب عالم، وحصل على دعم مالي لمدة أربع سنوات، ولكن في ذلك الوقت جاء وباء عظيم اجتاح أوروبا حتى كامبريدج هو وباء الطاعون، عندما أجبر المسؤولون على إغلاق الجامعة، عاد نيوتن إلى مسقط رأسه لمواصلة دراسته الخاصة، وبدأ في وضع الأسس والنظريات، مثل نظرية الضوء واللون على أساس التفاضل والجغرافيا، واكتسب أيضًا معرفة الكواكب بصائر في قوانين الحركة.
بعد انحسار خطر الطاعون في عام 1667، عاد نيوتن إلى كامبريدج، حيث عمل في السنوات القليلة التالية حتى حصل على درجة الماجستير في الآداب عام 1669 قبل أن يبلغ من العمر 27 عامًا.
ديانة نيوتن
إسحاق نيوتن هو أحد أشهر العلماء في التاريخ، لكن معتقداته الدينية لا تزال غامضة، وعلى الرغم من عدم معرفة إيمانه، يتفق العديد من الخبراء على أن نيوتن كان روحانيًا بعمق ويؤمن بقوة الله، كتب على نطاق واسع في الموضوعات اللاهوتية وكان يعتبره من عرفه لاهوتيًا واسع الاطلاع، وعلى الرغم من عدم تأكد أحد من ماهية الدين الذي مارسه، إلا أن أعمال نيوتن تُظهر أنه احترم العلم والإيمان كطريقين إلى نفس الحقيقة - طريق الله سبحانه وتعالى.
حياة إسحاق نيوتن العملية
كان إسحاق نيوتن أستاذًا للرياضيات وزميلًا في الجمعية الملكية (تضم الجمعية الملكية مجموعة من العلماء في بريطانيا العظمى)، واختار إلقاء محاضرة في علم البصريات لأن هذا العلم كان موضوعه الأول، وفي الوقت نفسه، كان نيوتن في منافسة شرسة مع علماء آخرين مثل روبرت هوك، العضو المؤسس لأكاديمية العلوم، كما كان عالماً متميزاً في العديد من المجالات منها الميكانيكا والبصريات، ولكن في النهاية تم انتخاب إسحاق نيوتن نائباً عن جامعة كامبريدج.
واصل إسحاق نيوتن دراساته في البصريات، مما أدى به إلى المساعدة في اختراع التلسكوب العاكس في عام 1668، وهو نوع يستخدم المرايا لتعكس الضوء وتشكيل الصور، وهو بالفعل أول إنجاز علمي عام كبير، وساعد الاختراع في إثبات نظريته عن الضوء ولون، لا يزال هذا النوع مستخدمًا في علم الفلك.
إسحاق نيوتن والتدرج في المناصب
بالإضافة إلى هذه الدراسات، تم إدراج نيوتن في العديد من المناصب، ففي عام 1696، حقق وظيفته الحكومية في سك العملة الملكية، وشغل نيوتن أيضًا منصب رئيس الجمعية الملكية بعد وفاة منافسه روبرت هوك في عام 1705، وهي نقطة تحول في حياته فتحت الطريق أمامه ليكون له تأثير سياسي بالإضافة إلى طموحه ودفاعه الدؤوب عن اكتشافاته الخاصة، مما جعله يدخل في صراعات أخرى مع علماء آخرين، مثل عالم الرياضيات الألماني جوتفريد لايبنيز، الذي أعتقد نظرية نيوتن في التفاضل والتكامل، لكن الجمعية الملكية حددت أولوية نيوتن بعد التحقيق.
المجالات التي تفوق بها إسحاق نيوتن
يشتهر إسحاق نيوتن بـ إسهاماته البارزة في الرياضيات والعلوم، طور نظرية ذات الحدين، نظرية حساب التفاضل والتكامل، والنظرية المتعددة، والتي كانت مفيدة في تطوير مجالات الرياضيات والفيزياء، وكتابه، صورة إسحاق نيوتن، الذي نُشر عام 1968، يحدد اكتشافاته وإنجازاته، ومن الواضح أن عمل نيوتن كان له تأثير كبير على العلوم والرياضيات، مما أدى إلى ثورة علمية وإلهام العديد من الأجيال القادمة من العلماء، ومن أهم المجالات التي تفوق بها إسحاق نيوتن:
علم الرياضيات:
كان إسحاق نيوتن عالِمًا إنجليزيًا مشهورًا قدم مساهمات رائدة في الرياضيات والفيزياء، وكان عمله في الرياضيات مثيرًا للإعجاب بشكل خاص، ولا يزال يحتفل به حتى اليوم، واشتهر بتطوير نظرية ذات الحدين ونظرية حساب التفاضل والتكامل ونظرية كثير الحدود، وكانت ابتكاراته في الرياضيات لا تقدر بثمن بالنسبة للمجتمع وساعدت في تمهيد الطريق لمزيد من التطورات في هذا المجال، وتم الاحتفال بإنجازاته في الرياضيات، مثل اختراع أول تلسكوب عاكس وتطوير نظرية الألوان، وقد أشاد العلماء بعمله عبر التاريخ، فـ عبقرية نيوتن في الرياضيات لا يمكن إنكارها، وستظل مساهمته في هذا المجال دائمًا في الذاكرة والتقدير.
علم البصريات:
يشتهر السير إسحاق نيوتن بعمله في البصريات، فعندما كان طفلاً، استخدم نيوتن وقته في المنزل لبدء بحثه في هذا المجال، وفي عام 1666، اكتشف أن الضوء الأبيض لم يكن عنصرًا، ولكنه يتكون من مزيج من الأشعة الأولية، وأثار هذا منافسة بين نيوتن وعلماء آخرين في مجموعة متنوعة من المجالات، مثل الميكانيكا والبصريات، وفي النهاية، وجد أن نيوتن هو الأكثر نجاحًا في هذه المسابقة وتم انتخابه لتمثيل جامعة كامبريدج، كما خلص إلى أن الضوء الملون هو نتيجة تفاعل الأشياء مع اللون وأن هذه الأشياء هي التي تولد اللون، ومن خلال اكتشافاته، أحدث نيوتن ثورة في علم البصريات واعتبر أحد أعظم العلماء في التاريخ.
علم الفيزياء:
يُعتبر إسحاق نيوتن على نطاق واسع أحد أكثر العلماء تأثيرًا في التاريخ، نظرًا لإسهاماته في العديد من مجالات العلوم، وكانت أبرز إنجازاته في مجال الفيزياء، حيث ساعد في بدء الثورة العلمية، ولد نيوتن في الرابع من الشهر وهو مشهور باكتشافاته في علم البصريات والرياضيات، ويذكر أن اللون يتولد من الأشياء، وليس الضوء نفسه، أحدث نيوتن ثورة في مجال الفيزياء بنظرياته واختراعاته، ولا يزال إرثه حياً حتى اليوم.
علم الفلسفة:
يُنظر إلى إسحاق نيوتن على نطاق واسع على أنه أحد أعظم العلماء في كل العصور، ولم تكن مساهماته في مجال الفلسفة أقل إثارة للإعجاب، كان عمله في فلسفة العلم رائدًا، حيث أثار أسئلة أساسية حول طبيعة العلم وموثوقية النظريات، وكان نيوتن عالماً متفانياً، وكانت أبحاثه في الرياضيات دقيقة للغاية، كتابه عام 1968، صورة إسحاق نيوتن، الذي جمعه فرانك مانويل، لا يزال يقرأ ويدرس من قبل عدد محدود من العلماء المعاصرين، بالإضافة إلى ذلك، يمكن العثور على مدخل فلسفي شامل عن سيرة نيوتن في موسوعة ستانفورد للفلسفة.
إسحاق نيوتن وكتاب المبادئ
في عام 1687، بعد 18 شهرًا من العمل المكثف، نشر إسحاق نيوتن كتاب "المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية" دون توقف، والذي أصبح الكتاب الأكثر تأثيرًا في مجال الفيزياء، لا عجب، فهو يغطي تقريبًا جميع المفاهيم الأساسية للفيزياء باستثناء مجال الطاقة.
قال نيوتن في مقدمة كتابه: لقد تم تطوير الرياضيات في هذه الدراسة لدرجة ارتباطها بالفلسفة (الطبيعية) لذلك نقدم الكتاب كمبدأ رياضي للفلسفة، لأن معضلة الفلسفة بأكملها تبدأ مع الظواهر المتحركة تدرس قوى الطبيعة ثم تشرح الظواهر التي تتجاوز تلك القوى، بعد أن أعطى نيوتن بعض التعريفات والبديهيات، صاغ ثلاثة قوانين للحركة تعرف باسم قوانين نيوتن للحركة:
- يظل كل جسد في حالة راحة أو حركة منتظمة في خط مستقيم ما لم يُجبر على تغيير تلك الحالة بواسطة قوة تؤثر عليه.
- يتناسب التغيير في الحركة مع القوة المطبقة ويحدث في اتجاه خط القوة.
- كل فعل يقابله دائماً رد فعل مساو له.
تسمح لنا قوانين نيوتن هذه أيضًا بإيجاد كتلة كل كوكب، ومدى استواء الأرض عند القطبين، ومدى محدبها عند خط الاستواء، وكيف تخلق جاذبية الشمس والقمر المد والجزر على الأرض، صعود نيوتن إلى الشهرة بعد نشر الطبعة الأولى من كتابه، The Principia، أخذ به إلى اتجاه جديد في الحياة، لكن على الرغم من كل الازدهار الذي لم يجده في حياته، الرضا الذي تريده.
إسحاق نيوتن وقانون الجاذبية
ذات يوم في عام 1666، عندما كان نيوتن يعيش في عزلة في البلاد، رأى ثمرة تتساقط من شجرة، وغرق في تفكير عميق، وساعدته قوانين الحركة الأساسية الثلاثة لنيوتن في الوصول إلى نظريته في الجاذبية العامة، وينص قانون الجذب العام لنيوتن على أن جسمين ينجذبان بقوة إلى بعضهما البعض، بقوة جاذبية تتناسب مع كتلتيهما وتتناسب عكسيًا مع مربع المسافة بين مركزيهما.
لا تنطبق هذه القوانين على مدارات الكواكب فحسب، بل على جميع الحركات الأخرى في الكون، ولقد أثبت أن الكواكب تبقى في مدار بفعل جاذبية الشمس، وأراد أن يعرف كيف يدور القمر حول الأرض، وأقمار المشتري تدور حوله، وكيف تدور المذنبات حول الشمس، وكل ذلك سمح له بحساب كتلة كل منها.
أبرز اختراعات إسحاق نيوتن
- اشتهر إسحاق نيوتن بعمله الرائد في مجال الجاذبية واختراعاته العديدة.
- في عام 1671، قدم أول تلسكوب عاكس عملي إلى الجمعية الملكية، باستخدام المرايا بدلاً من العدسات.
- طور أيضًا نظرية الألوان من خلال تشتيت الضوء الأبيض المنشوري في ألوان الطيف المرئي.
- عمل أيضًا في مجال الكيمياء ويقال إنه سمم نفسه أثناء تجاربه.
- كان أحد أكثر اختراعاته تأثيرًا هو قانون الجاذبية الكونية، الذي أوجز صيغة رياضية لحساب قوة الجاذبية بين جسمين.
- اخترع نيوتن أيضًا قوانين الحركة الثلاثة، التي تصف كيفية تحرك الأشياء وتفاعلها مع بعضها البعض.
- اكتشف أيضًا حساب التفاضل والتكامل الذي أحدث ثورة في مجال الرياضيات ومكّن من تحقيق تقدم في الفيزياء وعلم الفلك والهندسة.
- ساعد اختراعه للمعادلات التفاضلية في تفسير حركة الكواكب والظواهر الأخرى في الطبيعة.
- اخترع نيوتن نوعًا جديدًا من الرياضيات يسمى التدفق، والذي وفر طريقة جديدة للنظر في الكميات المتغيرة مثل السرعة والتسارع.
- طور أيضًا نوعًا جديدًا من العدسات للتلسكوبات، يُدعى العدسات العاكسة، والتي سمحت بتكبير أعلى ورصد أكثر دقة.
الصراعات النفسية في حياة إسحاق نيوتن
عانى نيوتن من صراعات نفسية كثيرة طوال حياته، تأثرت سلبًا بطفولته المأساوية وزواج والدته، ويقال إنه هدد والدته وزوجها بحرقهم أحياء في المنزل بسبب كراهيته لزوج والدته، وفي عام 1678 أصيب نيوتن بانهيار عقلي كلي نتيجة وفاة والدته، وأصبح أكثر عزلة، وبدأ في قطع أي مراسلات مع علماء آخرين، وعلى الرغم من توقف نيوتن عن الحياة العامة، فقد كان قادرًا على الخروج من الأزمة والبدء من جديد دراسة الجاذبية وتأثيرها على مدارات الكواكب.
بعد ذلك، تعرض نيوتن لانهيار عصبي آخر في عام 1693، هذه المرة لأسباب غير معروفة، حيث يقول البعض إنه أصيب بخيبة أمل بسبب عدم تعيينه في منصب أعلى من قبل ملك إنجلترا، بينما يقول البعض الآخر إنه فقد صديق قديم، وخمن البعض أنه كان بسبب التسمم المزمن بالزئبق، ولكن الجميع من الصعب معرفة السبب الحقيقي، كل ما يهمنا هو أنه تعافى بعد فترة وجيزة، وكتب رسائل اعتذار لأصدقائه، وعاد إلى العمل بعد بضعة أشهر.
وفاة إسحاق نيوتن
في نهاية حياة مليئة بالتناقضات، عاش نيوتن مع ابنة أخته كاثرين وزوجها في حديقة كرانبري بالقرب من وينشستر بإنجلترا، وكان من أشهر الشخصيات في أوروبا في ذلك الوقت، وتم تجاهل اكتشافاته العلمية، وبسمعة لا يمكن لأحد أن يضاهيها، أصبح ثريًا لكنه استثمر أرباحه في العطاء التجاري مع ذلك، كان نيوتن خيريًا، وكان يعيش بمفرده، غير متزوج ولديه عدد قليل من الأصدقاء، خلال تلك الفترة، كثرت مشاكل نيوتن، وتساؤلات علمية غريبة، حتى اعتقد بعض أصدقائه أنه غير مستقر عقليًا، وعزا البعض ذلك إلى التسمم بالزئبق، الذي أثر على المدى الطويل على جهازه العصبي، وهو ما استخدمه.
عانى نيوتن أيضًا من بعض مشاكل الجهاز الهضمي أثناء تجربته في صناعة الذهب، وتوفي إسحاق نيوتن بسبب آلام شديدة في المعدة في 31 مارس 1727 عن عمر يناهز 84 عامًا.
في الختام، كان السير إسحاق نيوتن عالِمًا عظيمًا ترك إرثًا دائمًا في عالم الفيزياء والرياضيات، ألهمت حياته وأعماله أجيالًا من العلماء لاستكشاف أسرار الطبيعة، وأحدثت قوانين نيوتن الثلاثة للحركة ثورة في مجال الفيزياء من خلال توفير إطار رياضي لفهم حركة الأجسام، ومن خلال أفكاره ونظرياته المبتكرة، فتح نيوتن الباب لعالم جديد من المعرفة والفهم العلمي، ولا يزال تأثيره محسوسًا حتى اليوم، وستواصل الأجيال القادمة الاحتفال بإرثه كمثال بارز على الشجاعة والتصميم والفضول الفكري.
أسئلة شائعة عن إسحاق نيوتن
س: هل قصة سقوط التفاحة على نيوتن حقيقية؟
ج: لا يوجد دليل على أن التفاحة سقطت بالفعل على رأسه، يُعتقد أن نيوتن كان جالسًا في حديقته عندما سقطت تفاحة، مما جعله يفكر بعمق في الجاذبية، من المهم أن نلاحظ أن نيوتن لم يخمن قانون الجاذبية فحسب، بل شرع أيضًا على الفور في مهمة تقدير قانون القوة الذي يمكن أن يبقى القمر في مداره، على الرغم من عدم وجود دليل واقعي على سقوط تفاحة بالفعل على رأس نيوتن، فقد أصبحت القصة راسخة في الثقافة الشعبية.
س: ما هي اهم انجازات نيوتن؟
ج: حقق نيوتن العديد من الإنجازات المهمة في مجالات الفيزياء والبصريات والرياضيات، واكتشافه الأكثر شهرة هو قانون الجاذبية، الذي ينص على أن كل جسم في الكون يجذب كل جسم آخر بقوة تتناسب مع ناتج كتلته وتتناسب عكسياً مع مربع المسافة بينهما، كما طور قوانين الحركة الثلاثة، التي تشكل أسس الميكانيكا الكلاسيكية، وكذلك وصف دراسة الضوء الأبيض واكتشاف طيف الألوان، أخيرًا، كان له الفضل في اختراع أول تلسكوب.
