เนื้อหา
- TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
- เซอร์ไอแซกนิวตันล้มแอปเปิ้ล
- เซอร์ไอแซคนิวตันคือใคร
- กฎการเคลื่อนที่สามข้อของนิวตัน
- มรดกของนิวตันคืออะไร?
เรื่องราวของแอปเปิ้ลที่ร่วงหล่นบนหัวเซอร์ไอแซกนิวตันน่าจะเป็นหนึ่งในเรื่องราวที่โด่งดังเกี่ยวกับการค้นพบกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานแม้ว่าจะไม่มีหลักฐานว่าเขาถูกผลไม้ร่วง อย่างไรก็ตามสิ่งที่เป็นจริงก็คือกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันเพื่ออธิบายชนิดของวัตถุและความเร็วที่คุณเจอในชีวิตประจำวัน
TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
เรื่องราวของแอปเปิลที่ล้มลงของนิวตันเป็นตำนานส่วนใหญ่ - เอกสารระบุว่าเขาเห็นแอปเปิ้ลตก แต่ไม่มีหลักฐานที่เขาถูกตีโดยใคร - แต่ในขณะที่มันอาจทำให้เขามีความคิดในการหาแรงโน้มถ่วงนักวิทยาศาสตร์ที่นับถือเพียงค้นพบกฎ การเคลื่อนไหวหลังจากเรียนคณิตศาสตร์ฟิสิกส์ทัศนศาสตร์และดาราศาสตร์มาหลายปี
เซอร์ไอแซกนิวตันล้มแอปเปิ้ล
อาจเป็นตำนานที่มีชื่อเสียงที่สุดในประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์คือของแอปเปิ้ลที่ร่วงหล่นเรื่องราวเล่าว่าไอแซคนิวตันผู้เยาว์นั่งอยู่ในสวนของเขาเมื่อแอปเปิ้ลตกลงบนหัวเขาทันใดนั้นเขาก็เกิดทฤษฎีแรงโน้มถ่วงขึ้นมาทันใด เรื่องราวได้รับการพูดเกินจริงอย่างมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา แต่มีหลักฐานว่ามันเกิดขึ้น ในปี 2010 ราชสมาคมในกรุงลอนดอนได้ตีพิมพ์ต้นฉบับดั้งเดิมที่อธิบายถึงวิธีที่นิวตันเห็นแอปเปิ้ลร่วงลงมาจากต้นไม้ในสวนของแม่และเริ่มคิดทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของเขา บทความนี้เขียนขึ้นโดยนักเขียนร่วมสมัยของ Newton, William Stukeley และอธิบายถึงบทสนทนาที่ Stukeley เคยทำกับ Newton ภายใต้ร่มเงาของต้นแอปเปิ้ลว่าทำไมแอปเปิ้ลตกลงสู่ใจกลางโลกเสมอ อย่างไรก็ตามไม่มีหลักฐานว่าแอปเปิ้ลลงบนหัวของนิวตันในทุกโอกาส
เซอร์ไอแซคนิวตันคือใคร
เซอร์ไอแซกนิวตันเกิดเมื่อปี 1643 เป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่ทรงอิทธิพลที่สุดตลอดกาล เมื่อขยายความคิดของนักวิทยาศาสตร์ที่อุดมสมบูรณ์ก่อนหน้านี้อย่างกาลิเลโอและอริสโตเติลเขาก็สามารถเปลี่ยนทฤษฎีไปสู่การปฏิบัติได้และความคิดของเขาก็กลายเป็นพื้นฐานสำหรับฟิสิกส์สมัยใหม่
นิวตันพัฒนากฎการเคลื่อนที่ในปี 2209 เมื่อเขาอายุเพียง 23 ปี ในปีพ. ศ. 2230 เขาได้นำเสนอกฎหมายในงานน้ำเชื้อของเขา "ปรินชิเปียมาเธมาติกา Philosophiae Naturalis" ซึ่งเขาอธิบายว่ากองกำลังภายนอกส่งผลกระทบต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุ
ในการพัฒนากฎสามข้อของนิวตันให้ลดความซับซ้อนลงเป็นคะแนนทางคณิตศาสตร์โดยไม่มีขนาดหรือการหมุนเพื่อให้เขาไม่สนใจปัจจัยต่าง ๆ เช่นแรงเสียดทานความต้านทานอากาศอุณหภูมิและคุณสมบัติของวัสดุและมุ่งเน้นผลลัพธ์ที่สามารถอธิบายได้ทั้งหมด และเวลา
กฎของนิวตันอ้างถึงการเคลื่อนที่ของวัตถุในกรอบอ้างอิงเฉื่อยซึ่งสามารถอธิบายได้ว่าเป็นระบบที่วัตถุนั้นยังคงนิ่งเฉยหรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงเส้นคงที่เว้นแต่จะกระทำโดยกองกำลังภายนอก นิวตันพบว่าการเคลื่อนไหวภายในระบบดังกล่าวสามารถแสดงได้โดยใช้กฎง่าย ๆ สามข้อ
กฎการเคลื่อนที่สามข้อของนิวตัน
1. "ร่างกายที่เหลือจะยังคงพักและร่างกายที่กำลังเคลื่อนไหวจะยังคงเคลื่อนไหวจนกว่าจะมีแรงภายนอกกระทำ" หากวัตถุอยู่กับที่วัตถุจะไม่เริ่มเคลื่อนที่ด้วยตัวเอง หากวัตถุกำลังเคลื่อนที่ความเร็วและทิศทางของวัตถุจะไม่เปลี่ยนแปลงเว้นแต่จะมีสิ่งใดเปลี่ยนแปลง สิ่งนี้มักเรียกกันว่า "กฎหมายความเฉื่อย"
2. "แรงที่กระทำกับวัตถุเท่ากับมวลของวัตถุนั้นคูณกับความเร่ง" วัตถุจะเคลื่อนที่ได้ไกลขึ้นและเร็วขึ้นเมื่อวัตถุถูกผลักให้หนักขึ้นและวัตถุที่หนักกว่าต้องการแรงมากขึ้นในการเคลื่อนที่ในระยะทางเดียวกับวัตถุที่เบากว่า
3. "สำหรับทุกการกระทำมีปฏิกิริยาที่เท่าเทียมกันและตรงกันข้าม" เมื่อวัตถุถูกผลักในทิศทางเดียวจะมีความต้านทานเท่ากันเสมอจากทิศทางตรงกันข้าม กฎหมายนี้สามารถใช้อธิบายการทำงานของจรวด: เครื่องยนต์อันทรงพลังของมันดันลงบนพื้น (การกระทำ) และการต่อต้านจากพื้นดินผลักจรวดขึ้นไปด้วยแรงเท่ากัน (ปฏิกิริยา)
มรดกของนิวตันคืออะไร?
กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันซึ่งได้รับการยืนยันจากการทดลองจำนวนมากในช่วง 300 ปีที่ผ่านมาเป็นพื้นฐานของสาขาฟิสิกส์สาขาแรก ตอนนี้เป็นที่รู้จักกันในนามกลศาสตร์คลาสสิกการศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุขนาดใหญ่และเป็นรากฐานของการสร้างสาขาฟิสิกส์อื่น ๆ กลศาสตร์คลาสสิกยังมีการใช้งานที่สำคัญในด้านวิทยาศาสตร์อื่น ๆ รวมถึงดาราศาสตร์เคมีธรณีวิทยาและวิศวกรรม