Isaac Newton

İlk yılları (1642 - 1661)

24 Aralık 1642'de (Gregoryen Takvimine göre 3 Ocak 1643) annesi Hannah'ın doğum sancıları başladı. Gece yarısından bir veya iki saat sonra, Noel sabahında, 25 Aralık 1642 tarihinde (Gregoryen Takvimine göre 4 Ocak 1643) bebek Newton doğdu . İngiltere'nin Grantham şehrinin yakınlarındaki Woolsthorpe’da bir erken doğum sonucu dünyaya geldi. Newton oldukça zayıf bir çocuktu ve hatta ilk günlerinde hayatta kalacağı beklenmiyordu. Babasını doğumundan önce kaybetmişti. Newton 4 yaşındayken annesi başka biri ile evlendi ve yeni kocasının yanına yerleşti. Annesi Newton'u anneannesine bıraktı ve Newton yedi yıl anneannesinin yanında kaldı.
Annesi kocası yedi yıl sonra ölünce, kendisine oldukça yüklü bir miras kalarak geri döndü. 12 yaşında Grantham'da King's School'da (Kralın Okulu) eğitime başladı ve 1661'de bitirdi. Bir dönem annesi onu çiftçi yapmak için okuldan aldı ama Newton çiftlik işlerine hiç ilgi duymuyordu. Annesi Newton'u  çiftlik işleri ile uğraşıyor zannederken Newton aslında sürekli gökyüzünü inceliyor, kitaplar okuyor ve notlar alıyordu. Sonunda annesini okula gitmesi ve üniversiteye hazırlanması gerektiğine ikna etti ve okula geri döndü.
19 yaşındayken yerel bir eczacının üvey kızı olan Miss Storey ile nişanlanmış, fakat Newton'ın yoğun dersleri nedeniyle ilişkileri sonlanmıştır. Newton hayatı boyunca hiç evlenmemiştir, başka bir ilişkisi bilinmemektedir ve bu ilişkiyi hep hatırladığı söylenir.

Cambridge'deki yılları (1661-1665)

Newton 1661 yılında Cambridge'de Trinity College'e girdi. Okula "sizar" olarak girmişti, hem okulda çalışıyor hem de okuyordu. Cambridge'de Copernicus ve Kepler'in teorileri göz ardı ediliyor, Galileo'nun çalışmaları tanınmıyordu ve Aristoteles felsefesi hakimdi. Cambridge'deki üç yıl boyunca cebir, geometri ve trigonometri dersleri aldı, Latince ve Antik Yunanca'yı öğrendi. Bu dönemde Galileo ve Kepler'in eserleri ile tanıştı ve oldukça etkilendi. Ayrıca Descartes, Gassendi, Hobbes ve özellikle Boyle'ın felsefi çalışmalarını okudu. Fikirlerini yazdığı Quaestiones Quaedam Philosophicae (Bazı Felsefi Sorular) adlı defterinin başına Latince şu notu düşmüştür: "Plato arkadaşım, Aristoteles arkadaşım, ama en iyi arkadaşım gerçek."
Newton Cambridge'de geçirdiği yıllarda diğer öğrenciler arasında başarılı olarak sıyrılamamıştı ve dahiliğini veba salgını nedeniyle çiftlikte geçirdiği iki yılda göstermişti.

Çiftlikteki çalışmaları (1665-1667)

1665 Ağustos'ta Londra'da başlayan veba salgını nedeniyle Cambridge kapatıldı ve Newton 1667 Mart'a kadar Woolsthorpe'taki çiftlikte kaldı. Çiftlikte geçirdiği bu iki sene oldukça verimliydi ve bu dönemde kütle çekimi üzerinde düşünmeye başladı. Çiftlikteki çalışmalarında diferansiyel ve integral hesaplamalarının temelini attı. Geçmişte alan, yay uzunluğu, tanjant bulma gibi eskiden kullanılan yöntemleri diferansiyel hesaplamayı temel alarak birleştirdi. Çiftlikte karanlık bir odada güneş ışığını bir prizmaya tutarak ışık tayfı oluşturmuş ve beyaz ışığın tek başına bir birim olmadığını fark etmiştir.

Cambridge'e dönüşü (1667-1696)

1667'de Newton , üniversite tekrar açılınca Cambridge'e geri döndü ve iki yıl sonra matematik profesörü oldu. Newton yaklaşık 30 yıl Cambridge'de kaldı ve mektuplar yoluyla diğer bilim insanları ile konuşarak tek başına çalışmalarına devam etti. Bu yıllar boyunca en büyük eseri olan Principia kitabını hazırladı ve tamamladı. Işık ile ilgili çiftlikte yaptığı deneyler sonucu mercekli teleskopların kusurlar yarattığını fark etti ve kendisi bir yansıtmalı teleskop geliştirdi. 1668'de bu teleskop ile bilim dünyasının ilgisini çekti ve 1672'de Royal Society'nin üyesi oldu.

Londra'daki yılları ve ölümü (1696-1727)

1696'da Newton'a Kraliyet darphanesinin müdürlüğü teklif edildi ve Newton kabul ederek Londra'ya yerleşti. Bu işini çok ciddiye almıştı ve özellikle sahte paralara karşı büyük bir mücadele başlattı. Newton Londra'daki yaşamı sevmişti ve artık akademik çalışmalar ile çok ilgilenmek istemiyordu. 1703'te Royal Society'nin başına getirildi ve ölümüne kadar bu görevde kaldı. 1705'te şövalyelik unvanı aldı. Newton 31 Mart 1727'de hayatını kaybetti ve Westminister Manastırı'nda gömüldü.

Bilimsel yöntemi

Newton, Galileo'nun deneyciliğini örnek almış ve deneyi doğayı araştırmanın ve bilimin tek yöntemi olarak görmüştür. Principia kitabının giriş kısmında bilimin olması gereken amacını şu şekilde belirtmiştir: “Olgulardan doğanın kuvvetlerini keşfetmek, sonra da bu kuvvetler yardımıyla diğer olayları açıklamak." Önce olgular gözlemlenmeli, bu gözlemler sonucu doğanın yasaları keşfedilmeli ve oluşturulan kuram olayları açıklayabilmelidir.
Newton'a göre doğa matematiksel niteliklere sahip bölünemez küçük parçacıklardan yapılmıştır ve doğada her olay bu parçacıkların birleşmesi ve dağılması ile oluşmuştur. Ona göre bilimin amacı deneyler ile birlikte bu olayları matematiksel kuramlar ile genelleştirmektir.

Matematik

Newton'un matematikte neredeyse her dalda katkıları olmuştur. Özellikle analitik geometride eğrilerin teğetleri (diferansiyel) ve eğrilerin oluşturduğu alanları (integral) hesaplamada yöntemler geliştirmiştir. Bu iki işlemin birbirlerine ters olduğunu bulmuş, eğimler ile ilgili çözümler geliştirmiş ve bunlara akış (fluxion) metotları ismini vermiştir çünkü niceliklerin bir boyuttan diğerine aktığını hayal etmiştir.
Matematikte (a+b)^n ifadesinin üstel seriye açılımını veren genel iki terimli teoremini buldu.

Leibniz ile kalkülüs tartışması

Newton, "akış" yöntemlerini 1666 yılında geliştirmişti ve sadece birkaç matematikçiye özel olarak göstermişti.
1675'te Paris'te Gottfried Wilhelm Leibniz da tamamen bağımsız olarak kendi diferansiyel yöntemini geliştirdi. Leibniz 1684'te kendi yöntemini yayınlayınca, bilim dünyasında bu yöntemi önce kimin bulduğuna dair sert bir tartışma başladı ve 1716'da Leibniz hayatını kaybettikten sonra bile tartışma devam etti. Günümüzde tarihçiler Newton ve Leibniz'in birbirlerinden tamamen habersiz bu yöntemleri geliştirdiklerini düşünüyorlar.

Mekanik

Newton'un bilime en büyük katkısı mekanik alanındadır. Merkezkaç kuvveti yasası ile Kepler yasalarını birlikte ele alarak kütle çekim yasasını ortaya koydu. Newton hareket yasaları olarak bilinen eylemsizlik ilkesi, kuvvetin kütle ile ivmenin çarpımına eşit olduğunu ifade eden yasa ve etki ile tepkinin eşitliği fiziğin en önemli yasalarındandır.

Kütle çekimi

Newton denilince akla ilk kütle çekimi gelir çünkü fizik tarihinde bu fikir bir devrim yaratmıştır. Newton'dan önce Joannes Kepler, gezegenlerin eliptik hareketlerini salt matematiksel olarak açıklamıştı ama gezegenlerin neden yörüngede kaldıklarına dair bir açıklama getirmemişti.
Newton kütle çekimini ilk kez 1665 yılında düşündü ama Principia kitabını 1687 tarihine kadar yayınlamadı.
Newton öncelikle Kepler yasalarının doğru olması durumunda Güneş ve gezegenler arasında bir çekim kuvveti olması gerektiğini düşündü. Bu tür bir kuvvet olması durumunda gezegenlerin Kepler'in tarif ettiği şekilde hareket edeceğini düşündü ve kütle çekiminin matematiksel ifadesini verdi.

Formülleri

G=0.0000000000667
=birinci nesnenin kütlesi
=ikinci nesnenin kütlesi
=aralarındaki uzaklık
=newton olarak kuvvet
=newton olarak kuvvet
=kütle
=ivmelenme

Newton mekaniği

Newton mekaniği yakın çevremizdeki hareketleri açıklayan bir bakış açısıdır, atom altı parçacıkları için kuantum mekaniği, galaktik hareketler için ise görelilik kuramları uygulanır. Newton mekaniği büyük yıldız ve gezegenlerin yörüngelerini hesaplarken bazı küçük sapmalara neden olmaktadır fakat dünyadaki küçük cisimler ve mühendislik hesaplamalarında bunlar tamamen göz ardı edilebilecek kadar küçüktür.

Optik

Newton bir ışık kaynağından çıkan ışığın bir cisme çarpıp aydınlatması olayına farklı bakmış, ışığın hareket ettiğini ve sonlu bir hızı olduğunu düşünmüştür. Mercek ve prizmalar kullanarak bu ışık tayfını tekrar beyaz ışığa çevirmeyi de başarmıştır.
Newton karanlık bir odada küçük bir delikten gelen güneş ışığını bir prizmadan geçirerek bir renk tayfı oluşturmuş ve gökkuşaklarının nasıl oluştuğunu açıklamıştır.