تتنوع مساهمات نيوتن في الفيزياء ويتردد صداها على نطاق واسع على المستوى العلمي ؛ تعتبر من المراجع المهمة والموثوقة التي يعتمد عليها العلماء في معظم المجالات وخاصة الفيزياء والرياضيات. لذلك، ولتوفير جميع المعلومات المهمة، نذكر أهم مساهمات نيوتن في الفيزياء والأهمية الواضحة التي اكتسبتها إنجازاته في جميع أنحاء العالم.

عن إسحاق نيوتن

إسحاق نيوتن عالم إنجليزي عاش من 25 ديسمبر 1642 م إلى 20 مارس 1727 م. التحق بمدرسة King’s School في جرانثام ثم تخرج من كلية ترينيتي في كامبريدج. عمل في كليته، حيث دفع رسومًا دراسية أقل من بقية الطلاب المسجلين في الكلية ؛ كان يعتبر طالبًا عاملًا أثناء دراسته. تخرج نيوتن عام 1665. لم يعمل نيوتن في الزراعة، رغم أنه نشأ في أسرة تعمل بالزراعة. عمل في مجال العملات الدولية ثم تولى إدارة دار سك العملة البريطانية.

حقق نيوتن نجاحات عديدة في عدة مجالات مثل الرياضيات والميكانيكا والبصريات وأهم مجال هو الفيزياء. حيث أصبح نيوتن من أهم وأعظم علماء الفيزياء في التاريخ. كان لنيوتن العديد من الاكتشافات المهمة التي ساعدت في تغيير المعتقدات التي سادت في الماضي، بالإضافة إلى عدد من الكتب التي شرح فيها جميع استنتاجاته وتفسيراته.

مساهمات نيوتن في الفيزياء

قدم نيوتن العديد من الإسهامات في مجال الفيزياء التي اعتمد عليها العلماء على مدى عقود كأساس مهم لاكتشافاتهم، وأشهرها ما يلي:

قانون نيوتن للجاذبية الكونية

اكتشف نيوتن قانون الجاذبية العام في 1664 و 1666 بعد الميلاد، والذي ينص على وجود قوة جذب بين جميع الأجسام، بحيث تتناسب هذه القوة طرديًا مع كتلة الجسم وتتناسب عكسًا مع مربع. هي المسافة المقطوعة بينهما. ساعد اكتشاف هذا القانون في تفسير جميع الحركات في الكون، وخاصة حركة المدارات الإهليلجية للكواكب. بالإضافة إلى دوران الكواكب في مداراتها حول النجوم ودوران الأقمار حول الكواكب. تمكن العلماء أيضًا من حساب كتلة الكواكب واستواء الأرض عند القطبين والانتفاخ عند خط الاستواء. قاد هذا القانون العالم هيرشل إلى اكتشاف الكواكب أورانوس ونبتون.

تلسكوب عاكس علمي

في عام 1671 بعد الميلاد، تمكن نيوتن من بناء أول تلسكوب عاكس عملي. يُعرف هذا باسم تلسكوب نيوتن. يستخدم هذا التلسكوب المرايا لتكبير الصورة إلى حوالي عشرة أضعاف حجمها الطبيعي، كما يستخدم مرآة تعمل كعدسة موضوعية لحل تشتت الضوء إلى ألوان. لذلك من الجدير بالذكر أن تلسكوب نيوتن قد ساهم في تفسير العديد من الظواهر الفيزيائية المختلفة المتوفرة في الكون وفي تفسير حركة النجوم والكواكب.

حساب التفاضل والتكامل

كلا العالمين من الفيزياء مرتبطان ارتباطًا وثيقًا وهامًا ببعضهما البعض ؛ بهذا نجد أن معظم النظريات الفيزيائية تعتمد بشكل كبير على قوانين الرياضيات. مع أخذ ذلك في الاعتبار، نرى أن مساهمات نيوتن أدت إلى اختراع أحد أهم القوانين في الفيزياء، وهو حساب التفاضل والتكامل. نشرها نيوتن في عام 1666 م، على الرغم من الخلاف في ذلك الوقت بين نيوتن والعالم جوتفريد لايبنيز حول هوية المكتشف الحقيقي لحساب التفاضل والتكامل، لكن الجمعية الملكية قررت في عام 1704 م أنه هو المكتشف الحقيقي لحساب التفاضل والتكامل.

هل كانت قوانين نيوتن الثلاثة للحركة من أهم إنجازاته؟

تعد قوانين الحركة، التي وضعها العالم نيوتن وعرفت لاحقًا باسمه، من أهم قوانين الفيزياء، بحيث لا تزال تُدرَّس في الفيزياء في المناهج الدراسية وفي المواد التخصصية بالجامعة حتى يومنا هذا. كما تلعب دورًا راسخًا وهامًا في غالبية الأبحاث العلمية والاختراعات التي تساهم في تنمية المجتمع والنهوض به. تعد المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية، التي نشرها نيوتن عام 1687 م، الأكثر أهمية وتأثيراً في تاريخ الفيزياء، مما جعل اسم نيوتن في طليعة أهم علماء الفيزياء في العالم. حيث ركز هذا الكتاب على وصف الأشياء المتحركة بثلاثة قوانين أساسية ؛ حيث تنص هذه القوانين على:

  • القانون الأول: “الجسد في حالة سكون، والجسد في حالة حركة يظل في حالة حركة، ما لم تؤثر عليه قوة”.
  • القانون الثاني: “عندما تعمل قوة على جسم، فإنها تسبب تسارعًا يتناسب طرديًا مع قوتها ويتناسب عكسًا مع كتلته”.
  • القانون الثالث: “لكل فعل رد فعل متساوٍ وفي الاتجاه المعاكس”.

اكتشافات نيوتن

لعب نيوتن دورًا فاعلًا وواضحًا في شرح العديد من الظواهر الطبيعية على كوكب الأرض وأيضًا في الفضاء، وهنا نذكر لكم عددًا من هذه الاكتشافات:

  • كان نيوتن من أوائل الذين توقعوا أن الأرض ليست كروية. بدلا من ذلك، فإنه ينتشر عن طريق القطبين. تم إثبات ذلك لاحقًا بواسطة La Condamine و Pierre Maupertius.
  • اكتشف نيوتن أن الأشياء لا تخلق الضوء، ولكنها تخلق الألوان من خلال تفاعل هذه الكائنات مع الضوء. سمي هذا الاكتشاف باسم نظرية الألوان لنيوتن.
  • على سبيل المثال، قام نيوتن بالعديد من الاكتشافات في مجال الرياضيات. اكتشف ما يسمى نظرية ذات الحدين واكتشف أيضًا علوم التفاضل والتكامل.
  • استخدم نيوتن قانون الجاذبية الكونية لشرح مختلف الظواهر، بما في ذلك: ظاهرة المد والجزر، وحركة المذنبات، وظاهرة المبادرة المحورية.

كتب نيوتن

امتلك نيوتن العديد من الكتب التي احتوت على أهم الاكتشافات التي قام بها نيوتن خلال حياته المهنية، وكان لديه كتاب النظام العالمي، وكتاب الأساليب التفاضلية، وكتاب الحساب العالمي، وغيرها الكثير. فيما يلي نذكر بعض كتبه مع لمحة موجزة عن كل منها:

كتاب البصريات

نُشر هذا الكتاب عام 1704 م. يحتوي هذا الكتاب على جميع اكتشافات نيوتن في مجال الضوء. تحدث عن انكسار الضوء، وتحليل الضوء في ألوان الطيف وأشياء أخرى أعطت كتابه أهمية كبيرة.

كتاب المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية

يحتوي هذا الكتاب على شرح لقوانين الحركة وقانون الجاذبية العالمية وميكانيكا السوائل. كما تضمنت تفسيرات نيوتن في مجال حركة الكواكب وظواهر المد والجزر.

كتاب عن حركة الأجسام في المدارات

أرسل نيوتن هذه المخطوطة إلى عالم الفلك إدموند هالي عام 1684.

أخيرًا، تناول هذا المقال أهم مساهمات نيوتن في الفيزياء، بالإضافة إلى اكتشافات نيوتن وكتاباته التي لعبت دورًا مهمًا في شرح العديد من الظواهر الطبيعية على هذا الكوكب.