Isaac Newton

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

UPPVÄXTEN
Isaac Newton föddes 25 december 1642 på en bondgård i Whoolsthorpe, England.

Tre månader före Newtons födelse dog hans far. Isaac var en klen, liten och för ti-digt född baby. Hans mamma berättade ofta att han var så liten att han rymdes i en bägare.
Det var inte mycket som talade för att Isaac skulle växa upp till en av de största vetenskapsmännen genom tiderna. Men senare kom han av många att betraktas som den störste vetenskapsmannen av alla i hi-storien.
När Isaac fyllde tre år gifte sig hans mamma med en rik präst. Men Isaac fick inte följa med dem till deras nya hem, utan han blev istället skickad till hans mormor på en enslig bondgård långt utanför civili-sationen. För detta så hatade Isaac hans mor och styvfar.
”Vid tjugo års ålder kan jag fortfarande komma ihåg hur jag hotade min mamma och min styvfar med att bränna ned deras hus” Berättade Isaac.
Isaac var ensam som barn, han tyckte mest om att leka själv. Eftersom han var liten och klen tyckte han inte att de andra pojkarnas hårda lekar passade honom. Istället för att leka började han att intresse-ra sig för uppfinningar av olika slag. Han byggde bland annat en liten väderkvarn av trä där vingarna drevs av en mus. Han lyckades också bygga ett vattenur som gick jämt och perfekt i många år.
Isaac började sedan i Kings School i Grantham. Han bodde hos en familj och skötte sig i stort sett helt själv. Det gick inte alls bra i skolan för Isaac. Han var näst sämst i klassen. Resultatet ändrades av en händelse som ändrade Isaacs liv totalt. En

pojke i klassen sparkade Isaac i magen. Isaac utmanade då honom på slagsmål och vann. Denna händelse gjorde att Isaac fick lite bättre självförtroende och han skulle nu bevisa att han varken var slö eller dum i huvudet. Efter ihärdigt studerande och mycket slit blev han till slut bäst i klassen.
Men vid den tiden så dog styvfadern och Isaacs mamma skickade hem honom, hon hade tänkt sig att han skulle bli en bonde och försörja henne på det viset. Men det var inte alls vad Isaac hade tänkt sig.
Efter mycket övertalande från moderns sida ville Isaac fortfarande inte bli bonde. Då gav mamman upp och Isaac fick åter-vända till skolan. 1661 började han vad Trinity College i Cambridge.

I Cambridge så undervisade man i logik, etik, retorik och aristotelisk filosofi. I Cambridge fortsatte Isaac att vara en ens-ling som mest var för sig själv. Men han fick Isaac Barrow som lärare. En av de ve-tenskaper som intresserade Barrow mest var läran om ljuset - optiken. Många teorier hade tidigare tagits fram om ljuset. Enligt vissa flöt det som vatten och enligt andra så var det som en slags ånga. Newton be-stämde sig för att studera ljuset. Han börja-de studera teleskop och irriterade sig på att det bildades färgade ringar i teleskopen som gjorde det rent omöjligt att se riktigt klart i dem. Newton lärde sig mycket inom matematiken och han utvecklade matema-tiska metoder.

MATEMATIKEN
1665 tog han examen. Men samtidigt så rasade en pestepidemi genom Cambridge. Newton reste hem till Whoolsthorpe där han fortsatte att arbeta lika hårt som tidiga-re. Han gjorde ofta kortare besök i Camb-ridge, men han bodde i Whoolsthorpe. Han lärde sig på egen hand algebra, trigonome-tri och geometri. Han lyckades också ut-veckla matematiken genom att bland annat ”uppfinna” binomialteoremet, de fann han genom att forska kring matematiska serier. Det ger en allmän formel för de termer man får vid beräkningen av (a+b) (a+b) (a+b) o.s.v. ända tills man har n stycken faktorer. Det kan man kortare skriva som (a+b)n . Om n=3 får man då: 1a3 + 3a2b +3ab2 + 1b3. Siffrorna i början av termerna blir i tur och ordning 1,3,3,1. För n=5 får man: (a+b)5 =la5 + 5a4b + 10a3b2 + 10a2b3 + 5ab4 + 1b5 .
Inte så långt efter upptäckten fann New-ton också fluxionsmetoden, den kallas nu-mera för differentialkalkylen. Denna upp-täckt gav mycket för matematiken, den an-vänds praktiskt för många enkla och kom-plicerade beräkningar av många olika slag. Upptäckten anses av många vara den störs-ta sedan antiken.
I maj 1666 fann Newton också den om-vända fluxetionsmetoden, den så kallade integralkalkylen. Han navände den för att mäta ytor under kurvor och volymen hos kroppar av olika form.
På två år hade han lagt grunden till sina tre största upptäckter: 1. Vitt ljus är sam-mansatt av olika färger, 2. Gravitationsteo-rin, 3. Det nya sättet att utföra vissa beräk-ningar som kallades infinitesimal kalkyl. Allt detta lyckades Newton utföra innan han blev 25 år gammal. Efter två år i Whoolsthorpe var pesten över och Newton reste tillbaka till Cambridge där han fort-satte sitt hårda arbete. Han blev professor redan när han var 27 år gammal.
Newton gav också stora bidrag till ma-tematiken inom algebra och talteori, klas-sisk och analytisk geometri och inom ekva-tionsteori genom metoder att finna antalet positiva, negativa och imaginära rötter och
approximationsmetoder för lösning av nu-meriska ekvationer. Han studerade även en tredjegradsekvationers egenskaper.

SPEGELTELESKOP
Newton fortsatte att vara tillbakadragen och ensam under hela sitt liv, han verkade nästan ointresserad av omgivningen, han brydde sig bara om sitt arbete. I Cambridge så påstod man att Newton kunde hålla sina föredrag vare sig någon var närvarande el-ler inte.
Han hade ju blivit intresserad av tele-skop, men störts av de som varit dåliga. De teleskop som fanns på den tiden bestod i stort sett bara av ett rör med en lins i varje ände. Newton tänkte till och kom på idén med att sätta en spegel i teleskopets botten.

Newton byggde ett spegelteleskop och 1671 sände han det till vetenskapliga säll-skapet Royal Society. De blev överförtjusta och Newton blev genast invald som med-lem.

LJUSET
Newton fortsatte att arbeta hårt och 1672 skickade han ett annat av sina arbeten till Royal Society. I det beskrev Newton att han lät en solstråle åka igenom en kantig glasbit. Strålen delades då upp i regnbå-gens alla färger, men om man lät ljuset passera genom ännu en glasbit blev ljuset vitt igen. I sitt arbete antog Newton den rätta slutsatsen att vitt solljus var uppbyggt av flera olika färger.
Hans arbete väckte stor uppståndelse. Vanligtvis så experimenterade inte veten-skapsmännen så mycket, och de drog inte slutsatser. De lade fram sina teorier, och de som bara hade teorier om ljuset tyckte att de var minst lika mycket värda, även om de inte testat dem. Striden om Newtons upptäckt pågick i tre år och Newton själv blev mycket rasande. Han slutade skicka sina arbeten till Royal Society, han höll dem för sig själv. Men trots det så fortsatte han att arbete lika hårt som förut i Camb-ridge.
1704 gav Newton ut boken ”Opticks or a treatise of the reflexions, refractions, in-flexions and coulors of light”. Där berätta-de han om sina arbeten om ljus, han beskrev bland annat att ljuset varken kunde beskrivas som en ren vågteori eller en ren partikelteori.



GRAVITATIONSLAGARNA
Det har ju påståtts att Newton fick ett äpple i huvudet när han satt under ett träd och att han då helt plötsligt kom på gravitationen. Historien är okänd och obevisad och det var troligen inte så det gick till. Historien uppkom genom att Newton själv berättade att han hörde ett äpple falla till marken, men det var troligen bara för att avvisa frågvisa personer, personer som inte skulle förstå han mycket invecklade arbete om tyngdlagen.

Newton började fundera om tyngdlagen redan 1665, under den tiden som pesten ra-sade i Cambridge och Newton åkte hem till Whoolsthorpe. Galilei hade lagt grunden till ”tröghetsprincipen”. Ett föremål som man en gång satt i rörelse fortsätter att åka framåt ända tills någon kraft stoppar det. Men om man däremot stod i rymden skulle föremålet åka iväg utan att stanna, där finns ju ingen kraft som hindrar den.
I sammanband med Galileis ”tröghets-princip” kom Newton att tänka på månen. Den rörde sig ju hela tiden, men inte i en rak rörelse. I stället så cirklade den runt jorden. Newton kom att tänka på tanken att det kanske var jorden som påverkade må-nen och på något sätt fick den att åka i en bana runt jorden. Men Newton var tvek-sam. Var verkligen jordens kraft så stor? Han kom på att han måste hitta på ett sätt att mäta gravitationen.
Efter mycket tänkande kom Newton fram till att den kraft med vilken en kropp påverkar en annan beror på kroppens stor-lek och avståndet mellan dem. Månens bana var känd sedan lång tid tillbaka, och nu behövde Newton bara räkna ut jordens exakta radie. Skulle det vara så att radien stämde överens med hans beräkningar skulle hans teori vara bevisad. Tyvärr så var det så att det inte fanns några exakta mått på jordens radie vid denna tid, så hans räkningar stämde inte så bra. Newton blev mycket besviken och argsint på detta, så han lade arbetet åt sidan tills vidare. Efter ca tio år tog han fram sina papper igen. Royal Society hade hånat honom för att han gjort en felaktig teori om att som faller mycket långt borde falla i en spiral, New-ton blev mycket förargad, och för att ge tillbaka så skulle han lösa problemet med gravitationen. Nu hade också mer exakta beräkningar tagits fram om jordens radie och Newton fick ett ganska exakt värde. Därmed var det bevisat att jorden påverka-de månen!
Han kom på att kraften, F, mellan två mas-sor, M, och m är proportionell mot produk-terna av massorna dividerad med kvadraten på avståndet, r, mellan dem. Proportionali-tetsfaktorn, G, kallas gravitationskonstan-ten. Man kan beskriva det mycket enklare med formeln: F = G · m · m/r2.
Newton kunde också, utan tvivel, fast-ställa att himlakropparna inte rör sig i cirk-lar, utan i ellipser. Problemet var löst och Newton skuffade ned allt i en låda igen.

PRINCIPIA
De tre vetenskapsmännen Halley, Hooke och Wren antydde också att planetbanorna inte rörde sig i cirklar och att det troligen fanns någon tyngdlag för dem. Halley frå-gade Newton till råds om vilken bana en planet som kretsade runt solen skulle få. Newton svarade snabbt ”en ellips”. Halley blev mycket förundrad över svaret och han frågade hur han kunde veta det. ”Jag har räknat ut det” svarade Newton enkelt. Hal-ley blev mer intresserad och frågade om Newton kanske hade alla papper kvar. Newton började leta bland alla sina papper i sitt stökiga arbetsrum, men han kunde inte hitta det. Newton bad då om ursäkt och lovade att han genast skulle göra en ny uträkning.
När Halley fick beräkningarna blev han mycket häpen; en sån häpnadsväckande och viktig uppgift hade Newton bara strun-tat i att publicera. Halley föreslog att New-ton skulle ge ut alla sina upptäckter i en bok.
1687 kom resultatet ut, Boken fick heta ”philosphiae naturalis principia
Den grundade sig på tre grundsatser, New-tons rörelselagar.
Det första är tröghetslagen: (citat) Varje kropp förblir i ett tillstånd av vila eller lik-formig, rätlinjig rörelse. Såvida den icke av krafter tvinas att ändra detta tillstånd.
Den andra är accelerationslagen: (citat) Rörelsen förändring (acceleration) är pro-portionell mot den verkande kraften och riktad längs den räta linje i vilken kraften verkar.
Den tredje lagen är lagen om verkan och motverkan: (citat) Mot varje kraft svarar en lika stor och motsatt riktad motkraft, så att de ömsesidigt mellan två kroppar verkande krafterna alltid är lika stora och motsatt riktade.
Under arbetet med boken arbetade New-ton som en galning och hann inte göra nå-got annat. Han skrev den på 18 månader då han ofta arbetade från klockan sex på mor-gonen till klockan fyra på eftermiddagen.

VEM SKULLE FÅ ÄRAN?
Principia består av tre volymer. När två stycken var utkomna så började Newtons gamla fiende Hooke att ställa krav på New-ton. Han krävde att bli nämnd i boken ef-tersom, som han hävdade, det var han som funnit tyngdlagen. Grälet pågick i många år och till slut hotade Newton med att inte skriva den tredje volymen. Då grep Halley in som medlare. Han fick Newton att gå med på att ha Hooke, Wren och Halley med i boken.
Principia blev aldrig inaktuell, och den hjälpte forskarna att hitta två dittills okän-da planeter; Neptunus år 1846 och Pluto år 1930. De båda planeterna hade stört Ura-nus bana, och forskarna kunde med hjälp av Newtons former räkna ut var de fanns.


MYNTVERKET
Newtons enorma ansträngningar hade skadat hans hälsa och han fick ett nervöst sammanbrott 1692. Hans hälsa gjorde att han till slut måste lämna Cambridge. Istäl-let började han vid myntverked 1695 där han var tillsyningsman. 1699 blev han chef för myntverket. Han hade 2000 pund om året och hans huvudsakliga uppgift var att avslöja , arrestera och förhöra falskmynta-re. Vid den tiden var många mynt av guld eller silver, och det var vanligt att folk högg av en liten bit som växelmynt. New-ton tyckte inte att det kunde tolereras och han införde därför mynt med räfflad kant. Tack vare att man gjorde det kunde man direkt se om någon bit var avhuggen. Våra enkronor har fortfarande, som ett minne av den tiden, räfflad kant.

KEMI
1694 drabbades Newton av sömnlöshet, oro och vredesutbrott men han tillfrisknade inom ett och ett halvt år. Troligen så be-rodde det på att Newton drabbats av ihål-lande kvicksilverförgiftning, detta skulle ha hänt när han i smyg höll på med alkemi och kemi. Han sysslade bl....