Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Sir Isaac Newtons putoava omena
- Kuka oli Sir Isaac Newton?
- Newtonin kolme liikettä
- Mikä on Newtonin perintö?
Apokryfaalitarina Sir Isaac Newtonin pään päälle putoavasta omenasta on todennäköisesti yksi kuuluisimmista tarinoista perustutkimuksen pohjalta, vaikka ei ole näyttöä siitä, että hedelmät putosivat hänelle. Totta on kuitenkin se, että Newtonin liikelakeja käytetään edelleen laajalti nykyään selittämään erilaisia esineitä ja nopeuksia, joita törmäät jokapäiväiseen elämään.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Tarina Newtonin pudottavasta omenasta on pääosin legenda - asiakirjoista käy ilmi, että hän näki omenan putoamisen, mutta ei ole todisteita siitä, että hän olisi osunut mihinkään - mutta vaikka se on saattanut antaa hänelle ajatuksen tajunnasta painovoimaa, arvostettu tutkija löysi vain liikettä monien vuosien jälkeen matematiikan, fysiikan, optiikan ja tähtitieteen opinnoista.
Sir Isaac Newtons putoava omena
Mahdollisesti tunnetuin legenda tieteen historiassa on lasku omena.Tarinan mukaan nuori Isaac Newton istui puutarhassaan, kun omena putosi päähänsä ja hän yhtäkkiä keksi painovoiman teoriansa. Tarina on liioiteltu vuosien varrella, mutta on todisteita siitä, että se tapahtui. Vuonna 2010 Lontoon kuninkaallinen yhdistys julkaisi digitaalisesti alkuperäisen käsikirjoituksen, joka kuvaa, kuinka Newton näki omenan putoamisen puista äitinsä puutarhassa ja alkoi kehittää painovoiman teoriaa. Tämän tutkimuksen kirjoitti Newtonin nykyaikainen William Stukeley ja se kuvaa Stukeleyn keskustelua Newtonin kanssa omenapuun varjossa siitä, miksi omena putoaa aina kohti maan keskustaa. Ei ole kuitenkaan todisteita siitä, että omena olisi milloin tahansa laskeutunut Newtonin päähän.
Kuka oli Sir Isaac Newton?
Sir Isaac Newton, syntynyt vuonna 1643, oli kaikkien aikojen vaikutusvaltaisimpia tutkijoita. Laajentaen aiempien vilkkaiden tutkijoiden, kuten Galileon ja Aristoteleen, ideoita, hän pystyi muuttamaan teoriat käytännöksi, ja hänen ideoistaan tuli modernin fysiikan perusta.
Newton kehitti liikelakejaan vuonna 1666, kun hän oli vasta 23-vuotias. Vuonna 1687 hän esitteli lait aloitteellisessa teoksessaan "Principia Mathematica Philosophiae Naturalis", jossa hän selitti, kuinka ulkoiset voimat vaikuttavat esineiden liikkeisiin.
Kehittäessään kolmea lakiaan Newton yksinkertaisti kohteita, vähentäen ne matemaattisiin pisteisiin ilman kokoa tai pyörimistä, jotta annettaisiin hänelle jättää huomioimatta tekijät, kuten kitka, ilmankestävyys, lämpötila ja materiaalin ominaisuudet, ja keskittyä tuloksiin, jotka voidaan havainnollistaa kokonaan suhteessa massaan, pituuteen ja aika.
Newtonin lait viittaavat esineiden liikkeeseen inertiaalisessa referenssikehyksessä, jota voidaan kuvata järjestelmäksi, jossa esine pysyy levossa tai liikkuu vakiona lineaarisella nopeudella, ellei ulkoiset voimat reagoi siihen. Newton havaitsi, että liikkuvuus sellaisessa järjestelmässä voitaisiin ilmaista kolmella yksinkertaisella lailla.
Newtonin kolme liikettä
1. "Levossa oleva keho pysyy levossa ja liikkeessä oleva keho pysyy liikkeessä, ellei siihen kohdistu ulkoista voimaa." Jos esine on paikallaan, se ei ala liikkua itsestään. Jos esine liikkuu, sen nopeus ja suunta eivät muutu, ellei jotain pakota sitä muuttumaan. Tätä kutsutaan usein "hitauslakeeksi".
2. "Kohteeseen vaikuttava voima on yhtä suuri kuin kohteen massa kertaa sen kiihtyvyys." Esineet liikkuvat kauemmas ja nopeammin, kun niitä työnnetään kovemmin, ja raskaammat esineet tarvitsevat enemmän voimaa liikkuakseen samalla etäisyydellä kuin kevyemmät esineet.
3. "Jokaisessa toiminnassa on sama ja päinvastainen reaktio." Kun esine työnnetään yhteen suuntaan, on aina sama vastus vastakkaiseen suuntaan. Tätä lakia voidaan käyttää selittämään, kuinka raketti toimii: sen voimakkaat moottorit työntyvät alas maahan (toiminta) ja maan vastus työntää raketti ylöspäin samalla voimalla (reaktio).
Mikä on Newtonin perintö?
Newtonin liikelait, jotka on vahvistettu lukuisilla kokeilla viimeisen 300 vuoden aikana, muodostavat perustan ensimmäiselle fysiikan haaralle. Tätä kutsutaan nykyään klassiseksi mekaniikkaksi, massiivisten esineiden liikkumisen tutkimiseksi, ja se on perusta, jolle muut fysiikan haarat rakennetaan. Klassisella mekaniikalla on tärkeitä sovelluksia myös muilla tieteen aloilla, mukaan lukien tähtitiede, kemia, geologia ja tekniikka.