Isaac Newton

Allikas: Vikipeedia
Isaac Newton 46-aastasena Godfrey Knelleri portreel

Sir Isaac Newton (4. jaanuar 1643 (Juliuse kalendri järgi 25. detsember 1642) Woolsthorpe, Lincolnshire31. märts (20. märts) 1727 Kensington) oli inglise füüsik, matemaatik, astronoom, teoloog ja alkeemik. Tol ajal, kui teoloogia, loodusteaduse ja filosoofia vahel puudusid selged piirid, nimetati teda filosoofiks.

Ta õppis 1661–1665 Cambridge'i ülikoolis ja oli 1669–1701 selle ülikooli professor.

1672. aastast oli Newton Londoni Kuningliku Seltsi liige, hiljem pikka aega ka selle president.

Newton töötas välja mehaanika üldised seadused, formuleeris ülemaailmse gravitatsiooniseaduse, tegi tähtsaid avastusi optikas ning pani aluse diferentsiaal- ja integraalarvutusele. Tema teos “Loodusfilosoofia matemaatilised alused” (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), mis ilmus aastal 1687, pani aluse mehaanikale. Lisaks andis Newton oma panuse optikasse ja töötas koos Gottfried Wilhelm Leibniz’iga välja diferentsiaalarvutuse.

Tema peamised tööd ilmusid tema teostes "Loodusfilosoofia matemaatilised alused" (1687) ja "Optika" (1704).

Newtoni teos “Loodusfilosoofia matemaatilised alused” (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) sõnastas liikumisseadused (tuntud ka kui Newtoni seadused) ja gravitatsiooni, mis domineerisid teadlaste vaatepildis universumist järgmised kolm sajandit. Newton kasutas oma matemaatilisi gravitatsiooni kirjeldusi, et tuletada Kepleri seadused planeetide liikumise kohta. Ta kasutas samu alustalasid, et selgitada komeetide trajektoore, loodeid, kevad- ja sügispunkti ettenihkumist ja teisi ilminguid. Newton eemaldas viimased kahtlused Päikesesüsteemi heliotsentrilise mudeli paikapidavuse kohta ja demonstreeris, et Maal asuvate objektide ja taevakehade liikumist võib selgitada samasugusel heliotsentrilisel põhimõttel. Newtoni teooriat, et Maa on lapik pöördellipsoid, tõestasid hiljem Maupertuise, La Condamine jt oma geodeetiliste mõõtmistega. Sellega veendi enamikku Mandri-Euroopa teadlastest Newtoni mehaanika ülimuses, võrreldes seni püsinud Descartes’ süsteemiga.

Newton ehitas ka esimese reflektorteleskoobi ja arendas välja keerulise värviteooria, mis põhineb tähelepanekutel, et prisma lahutab valge valguse spektri nähtavateks värvideks. Newtoni töö valgusega koguti tema mõjukasse teosesse “Optika”, mis avaldati 1704. Lisaks sõnastas ta n-ö jahtumisseaduse, tegi esimese arvutuse heli kiirusest ja tutvustas mõistet “Newtoni vedelik”. Lisaks tema arvutusalasele tööle, panustas Newton astmerea uuringusse, üldistas binoomteoreemi mittetäisarvulisteks eksponentideks, arendas välja meetodi lähendamaks juured funktsioonile ja klassifitseeris enamiku kuupmeetri tasapinna kõveratest.

Newton lõpetas Trinity kolledži ja töötas matemaatikaprofessorina Cambridge’i ülikoolis. Ta oli vaga, aga ebatraditsiooniline kristlane, kes endamisi hülgas Trinity õpetuse ja, kes Cambridge’i ülikooli liikmele ebasobivalt keeldus järgimast Inglise kiriku (Church of England) käske. Lisaks loodusteadustele pühendas Newton palju aega alkeemia ja Piibli ajaarvamise uurimisele, aga enamus tema töödest selles valdkonnas jäid avaldamata veel pikalt peale tema surma. Poliitiliselt oli Newton seotud Whig parteiga. Newtoni teenis lühikest aega ka Parlamendi liikmena Cambridge’i ülikooli jaoks – aastatel 1689-90 ja 1701-02. Aastal 1705 löödi ta kuninganna Anne’i poolt rüütliks.

Varajane elu[muuda | muuda lähteteksti]

Isaac Newton sündis 25. detsembril, 1642. aastal Woolsthorpe’i mõisas, Woolsthorpe-by-Colsterworthi külas, Lincolnshire’i maakonnas. Tema isa, kelle nimi oli samuti Isaac Newton, suri 3 kuud enne tema sündi. Kui Isaac Newton oli kolmeaastane, abiellus tema ema uuesti ja läks elama uue abikaasa juurde, jättes lapse oma vanaema, Margery Ayscough hoole alla. Aastatel 1654-1659 õppis Newton The King’s koolis (The King's School) ladina ja kreeka keelt ning matemaatika aluseid. Haridusteed jätkas ta oma onu, Rev William Ayscough soovitusel aastal 1661 Trinity kolledžis, mille tema onu oli ka ise lõpetanud. Esmalt pidas ta seal ka kammerpoisi ametit, et õpingute eest tasuda, kuid hiljem, aastal 1664 sai ta õppimiseks vajaliku stipendiumi, mis garanteeris talle õpingud järgnevaks neljaks aastaks. Aastal 1665 avastas ta binoomteoreemi ja tegi algust matemaatilise teooriaga, millest hiljem sai algebra. Varsti pärast seda, kui Newton oli omandanud oma bakalaureusekraadi augustis 1665, suleti ülikool kaitseks katku vastu. 1667 sai ta ülikooli naasta ja ta valiti Trinity koguduse liikmeks.

Mehaanika põhiseadused[muuda | muuda lähteteksti]

Tema formuleeritud mehaanika põhiseadused said tänapäeva füüsika nurgakiviks:

Newtoni 1. seadus. Iga keha seisab paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt seni, kuni temale rakendatud jõud seda olekut ei muuda. Ühtlaselt sirgjoonelist liikumist mõjutavad hõõrdumine ja gravitatsioonijõud.

Newtoni 2. seadus. Keha kiirendus on võrdeline kehale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline keha massiga.

Newtoni 3. seadus. Kaks keha mõjuvad teineteistele võrdvastupidise jõuga. Kui kehale mõjub jõud, siis kuskil peab tingimata leiduma mingi teine keha, millele mõjub samasugune, kuid vastupidine jõud.

Legendi järgi olevat Newton istunud õunapuu all, kui talle äkki õun pähe kukkus. See ajendas teda mõtlema, miks asjad kukuvad alati alla, mitte üles. Nendele küsimustele vastuseid otsides jõudis ta järeldusele, et Maal peab olema mingi külgetõmbejõud ja nimetas selle jõu raskusjõuks.

Newton kasutas oma mehaanika seadusi ja gravitatsiooniseadust taevakehade liikumise kirjeldamisel. Ta rajas taevamehaanika alused. Tõestas Kepleri poolt avastatud seaduspärasused ja täpsustas neid.

Optika põhiseadused[muuda | muuda lähteteksti]

Newton uuris ka optikat. Ta avastas valguse dispersiooni, lahutades valge valguse prisma abil spektriks, põhjendas pikksilma kromaatilise aberratsiooni, uuris valguse difraktsiooni ja interferentsi ning eeldas valguse polarisatsiooni olemasolu. Newton avaldas korpuskulaarteooria, millele tuginedes konstrueeris kaks peegelteleskoopi.

Newton formuleeris optika neli põhiseadust:

  1. Valgus levib sirgjooneliselt.
  2. Valguskiired on sõltumatud: iga kiir levib ruumis nii, nagu poleks teisi olemas.
  3. Valgus peegeldumisel tasaselt pinnalt on langev kiir, peegeldunud kiir ja langemispunkti tõmmatud pinnanormaal ühes tasandis. Langemisnurk võrdub peegeldumisnurgaga.
  4. Valguse üleminekul ühest keskkonnast teise kiir murdub (muudab suunda), kusjuures langev kiir, murdunud kiir ja langemispunkti tõmmatud pinnanormaal on ühes tasandis. Langemisnurga ja murdumisnurga siinuste suhe on antud keskkondade paari jaoks konstantne suurus ega sõltu langemisnurgast.

Teosed[muuda | muuda lähteteksti]

Kirjandus[muuda | muuda lähteteksti]

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Välislingid[muuda | muuda lähteteksti]