Engelse wetenskaplike en filosoof
Sir Isaac Newton FRS (4 Januarie 1643 N.S. – 31 Maart 1727) was 'n Engelse wetenskaplike en filosoof.
Portret van Isaac Newton in 1689 deur Godfrey Kneller.
4 Januarie 1643 N.S.
25 Desember 1642 O.S.
31 Maart 1727 (op 84)
Kensington, Middlesex, Engeland, Groot-Brittanje
Wiskunde, fisika, filosofie, ens.
Swaartekrag, binomiaalstelling, ens
In terme van wiskunde het Newton reusagtige hoeveelhede werk tot die inhoud van wiskunde soos ons dit vandag ken, bygedra: areas van sy invloed strek vanaf meetkunde tot kalkulus tot algebra. In besonder word die ontwikkeling van die binomiaalstelling aan hom toegeskryf. Hierdie stelling bied die terme van die ontwikkeling van 'n binomiaaluitdrukking opgehef tot 'n bepaalde mag van n. Byvoorbeeld, [(x + y)n]. Ander wiskundige bydraes sluit in Newton se fluksionele kalkulus ('n vertakking van kalkulus wat met wisselende hoeveelhede te make het) wat uiteindelik tot 'n nuwe vertakking van fisika gelei het, en nuwe metodes vir die ontwikkeling van 'n oneindige reeks.
Tesame met Gottfried Wilhelm Leibniz word die ontwikkeling van kalkulus aan Newton toegeskryf – al het hierdie twee onafhanklik van mekaar gewerk, as gevolg van 'n bitter twis rakende vermeende plagiaat (soortgelyk aan die Robert Hooke-debakel).
Op die fisika-front het Newton ontdek dat wit lig in werklikheid saamgestel is uit 'primêre' kleure en derhalwe 'sekondêr' is in teenstelling met die destyds algemeen aanvaarde opinie dat wit lig homogeen was. Sy experimentum crucis (Die Deurslaggewende Eksperiment) het sy teorie oor die samestelling van lig deur middel van breking deur prismas bewys.
Sy werk op die gebied van optika het voorts baanbrekersartikels wat hy van tyd tot tyd gepubliseer het (anders as wat die geval was by sy wiskundige werk), voortgebring, soos Opticks (1704) wat sy ligsamestellingsteorie gedokumenteer het deur middel van eksperimentering en uitredenering. Hierdie werk van hom het die basis gevorm van die eksperimentele fisika later in daardie eeu, en het ook die moontlikheid op die voorgrond geplaas dat lig uit deeltjies bestaan (en nie uit energiegolwe soos die meeste van sy tydgenote geglo het nie). Met die aanvang van kwantummeganika meer as 'n eeu later is beide hierdie teorieë korrek bewys!
In terme van meganika is Newton se Principia 'n hoeksteen van die moderne fisika. Die eerste boek in die reeks illustreer en verklaar Newton se drie wette van beweging, naamlik:
1) Sonder die inwerking van kragte sal 'n liggaam wat in 'n rustoestand verkeer, so bly, en 'n liggaam wat in 'n reguit lyn teen 'n konstante snelheid beweeg, sal so voortgaan teen daardie konstante snelheid, vir 'n onbepaalde tydperk (die wet van traagheid).
2) 'n Liggaam sal versnel indien 'n krag daarop toegepas word, na aanleiding van F = ma.
3) Kragte kom in pare voor, met beide kragte wat gelyke omvang, maar teenoorgestelde rigtings het. Hierdie wet word gewoonlik vereenvoudig om te lees: "Vir elke aksie is daar 'n gelyke en teenoorgestelde reaksie".
Principia se tweede boek behandel hoofsaaklik die beweging van liggame deur mediums (m.a.w., die gevolge van weerstand word aan bod gebring) en die beweging van vloeistowwe. Die derde boek, System of the World, skets in breë trekke Newton se beroemde wet van universele swaartekrag (F = G ). Hierdie wet stel dit dat die swaartekrag tussen twee liggame eweredig is aan die produk van hul massas, en omgekeerd eweredig aan die vierkant van die afstand tussen hulle. In hierdie vergelyking is G eenvoudig die swaartekrag-konstante. Hierdie kragtige vergelyking het die filosofie van fisika en, uiteindelik, die wyse waarop die mens die heelal beskou, verander.
Sir Isaac Newton is een van Engeland se hoogs waardeerde wetenskaplikes, filosowe en teoretici. Hy is gebore op Kersdag in 1642 (wat met 4 Januarie 1642 ooreenstem) met ongeletterde ouers (Isaac en Hanna) wat bestaansboere was. Sy vader het voor sy geboorte reeds gesterf, en sy moeder is later weer getroud met Barnabas Smith. Isaac is in sy ouma se sorg gelaat tot en met Smith se dood in 1653.
Heel verstaanbaar was jong Isaac se vroeë jare nie ideaal nie, en baie rekords van sy blatante minagting van sy stiefpa bestaan nog. Hy is op 'n redelik jong ouderdom uit die skool gehaal om in die familie se voetspore in die landbousektor te volg, maar Isaac het 'n baie swak boer blyk te wees en homself dus voorberei om na Cambridge te gaan.
Sy vroeë jare op universiteit was heel moontlik redelik tradisioneel, met die wetenskaplike revolusie wat nog nie vatplek in Engeland gekry het nie. In geheel beskou, was Newton se voorgraadse loopbaan erg onvoldoende. Ten spyte hiervan het sy belangstelling by die werke van Descartes, Hobbes, Kepler en Galileo gelê, wat hy privaat bestudeer het. Dit sou eers later duidelik blyk dat sy genialiteit dié van sy lektore verbygesteek het. Nadat hy sy graad verkry het, is die universiteit vir twee jaar (1665 and 1666) gesluit weens die Pes, en Newton is gedwing om terug te keer huis toe om sy studies self voort te sit. Hierdie twee jaar was uiteindelik die mees produktiewe en vindingrykste vir Newton, en het die fondamente vir sy latere wetenskaplike deurbrake gelê, soos sy teorieë oor planetêre beweging (wat tot die publikasie van sy Principia in 1687 aanleiding gegee het), lig en kleur, en sekere aspekte van calculus. Dit was ook in hierdie tyd dat sy beroemde, maar anekdotiese ervaring met die vallende appel plaasgevind het, en sy gedagtegang het verskuif na swaartekrag as 'n krag wat voorheen deur wetenskaplikes afgeskeep is.
Met sy terugkeer na Cambridge het sy loopbaan skielik weer op koers gekom en het hy op die ouderdom van 27 by sy voormalige lektor in die posisie as Lucasiaanse Professor van Wiskunde oorgeneem. Hierdie pos het aan Newton baie meer wetenskaplike vryheid gebied, en binnekort is sy eerste wetenskaplike artikels voortgebring. Newton se werklike karakter en aard soos wat dit in sy kinderjare gevorm is, het egter te voorskyn begin kom, en 'n paar jaar later het 'n bitter dispuut met een van Engeland se leidende wetenskaplike denkers, Robert Hooke, Newton in 'n depressie laat verval – veral nadat hy beskuldig is daarvan dat hy Hooke se werk geplagiariseer het.
Ironies genoeg word dit gedokumenteer dat dit Hooke was wat aanvanklik die idee van universele swaartekrag in Newton se gedagtes laat posvat het, en sodoende tot 'n lewenslange obsessie met die verklaring van hierdie konsep aanleiding gegee het. Hierdie dispuut het 'n paar jaar geduur, maar ná 1678 het hy hom geheel en al in sy eie gedagtes en werk afgesonder – nou meer van 'n alchemistiese aard.
In hierdie tydperk het Newton die teorie wat steeds in skoolhandboeke opgeteken staan, ontwikkel: Deur sy alchemistiese kennis en wiskundige agtergrond met die 'klassieke' meganiese teorie te kombineer, het hy swaartekrag bekend gestel aan 'n argaïstiese filosofie wat materie as slegs in liniêre beweging beskou het. Newton se volle teorie rakende swaartekrag sou egter eers tien jaar later voltooi word – byna twintig jaar ná die vallende-appel-episode.
Uiteindelik - omstreeks 1680 – het Newton sy swaartekragkonsep geformuleer, waarvolgens voorwerpe hul eie aantrekkingskrag het wat eksponensieel verminder met 'n vergroting in die afstand vanaf 'n ander voorwerp met aantrekkingskrag.
In 1684 het die beroemde ontmoeting tussen Edmund Halley en Newton plaasgevind, waartydens Halley sy astronomiese vraag aan Newton gestel het met die hoop dat hy insig daarin sou kon bied. Die probleem wat gestel is, was soos volg: "As mens sou aanneem dat daar 'n omgekeerde wet van aantrekking bestaan, wat is die roete wat 'n planeet volg in sy reis om die son?" Sonder om eers te aarsel, het Newton geantwoord "'n ellips", aangesien hy reeds daardie probleem maande vantevore opgelos het!
Die genialiteit van Isaac Newton is uiteindelik besef, selfs al het hy die aanvanklike berekening waarin hierdie universele probleem opgelos is, verloor. Hierdie ontmoeting het tot Newton se De Motu (1684) en uiteindelik tot sy Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1697) gelei. Weer eens sou Newton se ou mededinger, Hooke, in die publikasie en daaropvolgende ontvangs van Principia 'n rol speel, wat daartoe gelei het dat Newton enige teken van Hooke se naam uit die artikel verwyder het voor die finale publikasie daarvan. Daar word berig dat hy so kwaad was oor Hooke se aanspraak dat hy (Hooke) 'n rol gespeel het in Newton se ontdekking van sy grondslagteorieë, dat hy amper nie die derde hoofstuk van Principia beskikbaar gestel het nie. Per slot van rekening het Newton hom weer aan die samelewing onttrek en die publikasie van sy Opticks (1704) tot ná Hooke se dood teruggehou.
Dit het 'n nuwe fase in Newton se lewe ingelei – een waartydens hy roem en rykdom geniet het as die Meester van die Munt in Londen (vanaf 1696 aan) - en hy is uiteindelik in 1705 tot ridder geslaan.
Isaac Newton het op 20 Maart 1727 (31 Maart 1727, volgens die moderne kalender) in Londen gesterf ná 'n lang, uitmergelende siekte.