Isaac Newton

Isaac Newton (25. desember 1642–20. mars 1727) var ein engelsk matematikar, fysikar, astronom, alkymist, kjemikar, oppfinnar, og naturfilosof. Han blir rekna som ein av dei største vitskapsmennene og matematikarane gjennom tidene.

Isaac Newton
Fødd	25. desember 1642 Woolsthorpe Manor, Woolsthorpe-by-Colsterworth
Død	20. mars 1727 Kensington
Nasjonalitet	Kongeriket England, Kongeriket Storbritannia
Område	fysikk, mekanikk, matematikk, astronomi, naturvitskap, celestmekanikk, gravitasjon, optikk, matematisk analyse, rørslemengd
Yrke	matematikar, fysikar, filosof, astronom, teolog, oppfinnar, alkymist, politikar, polyhistor, universitetslærar, faglitterær forfattar, teoretisk fysikar, kjemikar, teolog, astrolog, skribent, myntmeister, vitskapsperson, executive
Institusjonar	University of Cambridge
Alma mater	The King's School, Grantham Trinity College i Cambridge Trinity College i Cambridge University of Cambridge
Doktorgradsrettleiar	Isaac Barrow Benjamin Pulleyn
Medlem	Royal Society

Hovudverket hans, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (ofte berre kalla Principia) vart publisert i 1687, og gjennom dette verket la Newton grunnlaget for den klassiske mekanikken. Han gjekk ut frå lovene til Kepler om rørsla til planetane, og han var den første til å vise at rørsla til ein lekam på jorda og ein lekam i himmelrommet følgjer dei same lovene. Newton gjorde òg store oppdagingar i matematikken, og saman med Leibniz vert han rekna som grunnleggjaren av differensialrekning.

Biografi

Tidlege år

Isaac Newton vart fødd i Woolsthorpe i England. Han var son av ein bonde, og familien åtte både jord og dyr. Newton vart visstnok fødd før termin, og det var ikkje mange som trudde han ville leve opp. Faren, som òg heitte Isaac Newton, døydde tre månader før sonen kom til verda. Elles er det ikkje så mykje vi veit om han.

Mora, Hanna Ayscough, gifta seg på nytt då Isaac var tre år gammal. Ho forlét heimbyen for å bu hos den nye mannen sin, medan Isaac flytta inn hos bestemora, Margery Ayscough. Han byrja først på landsbyskolen der han budde, men vart seinare send til skule i nabobyen Grantham. Medan han gjekk på skule der, budde han hos apotekaren i byen, William Clarke. Han vart etter kvart trulova med dotter til Clarke, Anne, før han reiste til Universitetet i Cambridge som 19-åring. Ifølgje andre kjelder heitte jenta Katherine og ikkje Anne, og det er mykje som tyder på at dei to aldri vart trulova.

Frå han var 12 til han var 16 år, gjekk Isaac på The King's School i Grantham. Då vart han teken ut av skulen for ein periode, fordi mora ynskte at han skulle bli bonde. Dette gjekk svært dårleg, og ved eit høve skal han visstnok ha sett fyr på låven under eit eksperiment. Til slutt ser det ut til at rektoren på skulen fekk overtalt mora til å la sonen fortsetje skulegangen, og då han var 18 år fullførte han skulen med strålande resultat.

Studentlivet

Som attenåring byrja han å studere på Trinity College ved Universitetet i Cambridge. På den tida var Trinity prega av teoriane til Aristoteles, men Newton føretrekte meir moderne filosofar som Descartes. Han las òg arbeida til astronomane Galilei, Copernicus og Kepler. Newton blanda seg fort med dei meir etablerte studentane, og han las det han sjølv ville når han hadde høve for det. Matematikken tok over for dei meir «matnyttige» jusstudiane, og ein av professorane, Isaac Barrow (1630–1677) såg etter kvart kva for eit geni han hadde fått som elev. I 1665 oppdaga Newton det generelle binomialteoremet, han byrja å utvikle ein matematikk som seinare skulle bli kjent som matematisk analyse. Like etter at Newton hadde teke eksamenane sine same år, vart universitetet stengt på grunn av ein byllepestepidemi. De neste 18 månadene arbeidde Newton vidare heimefrå, og på denne tida arbeidde han med både matematisk analyse, optikk og gravitasjonslova. Det var i denne perioden Newton gjorde nokre av sine aller viktigaste oppdagingar. Han fann blant anna ut at kvitt ljos inneheld alle fargane i verda, og han utvikla ein ny type teleskop. Krafteininga «Newton» er kalla opp til ære for arbeida hans.

Gud som mekanikar

Newton ville reinse kristendommen for mystikk, som han jamførte med uvitskap og overtru, og forvandle han til eit logisk, mekanisk system. I hans verdsbilete var naturen passiv, med Gud som einaste kjelde til aktivitet, sjølve den guddommelege «Mechanick» - mekanikar. Newton meinte han førte bevis for Guds eksistens då han påpekte at tyngdekrafta til himmellekamane skulle ha trekt dei saman til éin kjempemessig klump masse, men at «eit tenkjande vesen» i staden plasserte dei spreitt i universet for å hindre dette. Professor i arabisk ved Oxford, Edward Pococke, fortalde Newton at det latinske deus (= gud) var avleidd av det arabiske du (= her), noko Newton tolka dit at Guds fremste attributta ikkje var fullkommenheit, slik Descartes hevda, men herredømme. Newton meinte at Gud blir synleg for oss gjennom korleis vi ser på verda. Eit forklaringsproblem dukka opp fordi han rekna universet som uendeleg og uforanderleg, for kor var då Gud i systemet? Newton tenkte seg at Gud ikkje skapte verda gjennom ei viljesakt, men at verda eksisterer som ei naudsynt følgje av at Gud er overalt - han utgjer det rommet og den tida vi eksisterer i.

Matematikk

På omtrent same tid, og heilt uavhengig av kvarandre, utvikla både Newton og Leibniz matematisk analyse. Det er mykje som tyder på at Newton utvikla metodane sine nokre år før Leibniz, men han publiserte nesten ikkje noko før i 1693. Den endelege avhandlinga om emnet kom ikkje før i 1704. Leibniz, på si side, gav ein fullstendig publikasjon av arbeida sine allereie i 1684. Newton og Leibniz hadde utvikla kvar sin særeigen notasjon, og det var etterkvart notasjonen til Leibniz som vart teken i bruk i Europa. I 1699 byrja nokre medlemmar av Royal Society å skulde Leibniz for plagiat, og denne striden braut for alvor ut i 1711. Dette vart starten på ein bitter krangel med Leibniz som ikkje tok slutt før Leibniz døydde fem år seinare. Denne krangelen skapte òg eit skilje mellom dei britiske matematikarane og matematikarane på kontinentet.

I 1669 vart Newton professor i matematikk ved Universitetet i Cambridge, i den stillinga som var vorte oppretta av Henry Lucas i 1663 (kalla the Lucasian Chair). Kvar og ein lærar ved universiteta i Cambridge og Oxford på den tida måtte vere ordinerte prestar, men i den stillinga Newton fekk var det ikkje noko krav at ein var aktiv i kyrkja. Newton argumenterte for at dette burde frita han for ordinasjonskravet, og dette fekk han den naudsynte tilslutnaden til frå kong Karl II.

Matematisk utrekning av tyngdekrafta

Newton brukte ei likning til å rekne ut korleis tyngdekrafta fungerer. Månen fell mot jorda med ca ein millimeter i sekundet, rekna ut frå lengda på banen til månen og tida han brukar på ein runde. (Viss han ikkje fall, ville han ende i ei rett linje ut i verdsrommet.)

Diameteren til jorda er kring 12 800 km, så vi er kring 6400 km over sentrumet til jorda, medan månen sirklar kring 384 000 km over sentrumet til jorda, og er altså kring 60 gonger lenger unna enn oss.

På jordoverflata vil ein gjenstand falle snaut 5 meter på eit sekund. Månen fell berre ein millimeter. Deler ein dei to talla med kvarandre, finn ein at gravitasjonen på jordoverflata er 3600 gonger sterkare enn på månen. Med andre ord: Månen er 60 gonger lenger borte frå Sentrumet til jorda enn vi er, men tyngdekrafta er veikt, ikkje 60 gonger, men 60 · 60 (3600) gonger - det vil seie at tyngdekrafta opptrer overeins med kvadratet av avstanden mellom dei involverte objekta.

Arbeida til Newton

Newton leverte viktige arbeid på fleire område, men dei tre publikasjonane som ofte blir rekna som hovudverka er:

• Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (ofte berre kalla Principia) (1687)
• Philosophical Transactions (1672)
• Opticks (1704)

De newtonske rørslelovene vart godteke som ubestridelege lover i mekanikken fram til slutten av 1800-talet. Etter at Albert Einstein (1879-1955) la fram relativitetsteorien sin, blir lovene til Newton rekna som spesialtilfelle av meir generelle lovar. Newtons lover gjeld berre for lekamar som rører seg med liten snøggleik samanlikna med lysfarten.

Newton sine rørslelover

Newtons si første lov: Når resultatet av alle kreftene som verkar på ein gjenstand er lik null, er gjenstanden i ro eller i rørsle med konstant snøggleik langs ei rett linje. Viss ${\vec {F_{res}}}=0$, så er ${\vec {v}}$ konstant. Motsett gjeld det òg at viss ${\vec {v}}$ er konstant, så er ${\vec {F_{res}}}=0$.

Newton si andre lov: Når ei kraft virker på ein lekam vil lekamen akselerere etter formelen ${\vec {F_{res}}}=m{\vec {a}}$, der ${\vec {F_{res}}}$ er resultantkrafta, m er massen til lekakmen og ${\vec {a}}$ er akselerasjonen.

Newton si tredje lov: Når det verkar ei kraft på ein lekam, verkar det ei like stor og motsett retta kraft frå lekamen.

Kjelder

• Denne artikkelen bygger på «Isaac Newton» frå Wikipedia på bokmål, den 29. november 2011.
  • Wikipedia på bokmål oppgav desse kjeldene:
• Bell, E.T. (1937). Men of Mathematics. New York: Simon and Schuster. ISBN 0-671-46400-0.
• Christianson, Gale (1984). In the Presence of the Creator: Isaac Newton & his times. New York: Free Press. ISBN 0-02-905190-8.
• White, Michael (2002) Isaac Newton: den siste trollmannen. Oslo: Damm. ISBN 978-82-496-0416-6

Bakgrunnsstoff

Wikimedia Commons har multimedia som gjeld: Isaac Newton

Wikifrasar har ei sitatsamling som gjeld: Isaac Newton

• Newton-biografi
• Den unge Isaac Newton Arkivert 2007-02-05 ved Wayback Machine. – Biografi på forskning.no