NộI Dung
- Ông đã tạo ra kính viễn vọng hiện đại
- Newton đã giúp phát triển phân tích quang phổ
- Định luật Newton của chuyển động đặt nền tảng cho cơ học cổ điển
- Ông đã tạo ra định luật vạn vật hấp dẫn và tính toán
Một trong những nhà khoa học có ảnh hưởng nhất trong lịch sử, Sir Isaac Newton, đóng góp cho các lĩnh vực vật lý, toán học, thiên văn học và hóa học đã giúp mở ra cuộc Cách mạng Khoa học. Và trong khi câu chuyện dài kể về một quả táo rơi trên cái đầu đã học của anh ta có khả năng là ngày tận thế, những đóng góp của anh ta đã thay đổi cách chúng ta nhìn và hiểu thế giới xung quanh.
Ông đã tạo ra kính viễn vọng hiện đại
Trước Newton, kính thiên văn tiêu chuẩn cung cấp độ phóng đại, nhưng có nhược điểm. Được biết đến như kính thiên văn khúc xạ, họ đã sử dụng các thấu kính thủy tinh thay đổi hướng của các màu khác nhau ở các góc khác nhau. Điều này gây ra hiện tượng quang sai màu sắc, khu vực mờ hoặc mờ, không tập trung xung quanh các vật thể được nhìn qua kính viễn vọng.
Sau nhiều lần mày mò và thử nghiệm, bao gồm cả việc mài ống kính của chính mình, Newton đã tìm ra giải pháp. Ông đã thay thế các thấu kính khúc xạ bằng các gương được nhân đôi, bao gồm một gương lớn, lõm để hiển thị hình ảnh chính và một gương nhỏ hơn, phẳng, phản chiếu, để hiển thị hình ảnh đó ra mắt. Kính viễn vọng phản xạ Newton Newton mới mạnh hơn các phiên bản trước và bởi vì anh ta đã sử dụng chiếc gương nhỏ để chiếu hình ảnh vào mắt, anh ta có thể chế tạo một kính viễn vọng nhỏ hơn, thực tế hơn nhiều. Trên thực tế, mô hình đầu tiên của ông, được chế tạo vào năm 1668 và được tặng cho Hiệp hội Hoàng gia Anh, chỉ dài sáu inch (nhỏ hơn 10 lần so với các kính viễn vọng khác trong thời đại), nhưng có thể phóng to các vật thể lên 40 lần.
Thiết kế kính viễn vọng đơn giản Newton vẫn còn được sử dụng cho đến ngày nay, bởi cả các nhà thiên văn học sân sau và các nhà khoa học của NASA.
Newton đã giúp phát triển phân tích quang phổ
Lần tới khi bạn nhìn lên cầu vồng trên bầu trời, bạn có thể cảm ơn Newton vì đã giúp chúng tôi hiểu và xác định bảy màu của nó trước tiên. Ông bắt đầu nghiên cứu về ánh sáng và màu sắc ngay cả trước khi tạo ra kính viễn vọng phản xạ, mặc dù ông đã trình bày nhiều bằng chứng của mình vài năm sau đó, trong cuốn sách 1704 của mình, Lựa chọn.
Trước Newton, các nhà khoa học chủ yếu tuân thủ các lý thuyết cổ xưa về màu sắc, bao gồm cả những người thuộc Aristotle, người tin rằng tất cả các màu đến từ ánh sáng (trắng) và bóng tối (đen). Một số người thậm chí còn tin rằng màu sắc của cầu vồng được hình thành bởi nước mưa tô màu cho các tia trên bầu trời. Newton không đồng ý. Ông đã thực hiện một loạt các thí nghiệm dường như vô tận để chứng minh lý thuyết của mình.
Làm việc trong căn phòng tối om của mình, anh hướng ánh sáng trắng xuyên qua lăng kính pha lê trên tường, tách thành bảy màu mà chúng ta biết bây giờ là phổ màu (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm và tím). Các nhà khoa học đã biết nhiều màu sắc này tồn tại, nhưng họ tin rằng chính lăng kính đã biến ánh sáng trắng thành những màu này. Nhưng khi Newton khúc xạ những màu tương tự này trở lại một lăng kính khác, chúng tạo thành một ánh sáng trắng, chứng minh rằng ánh sáng trắng (và ánh sáng mặt trời) thực sự là sự kết hợp của tất cả các màu của cầu vồng.
Định luật Newton của chuyển động đặt nền tảng cho cơ học cổ điển
Năm 1687, Newton đã xuất bản một trong những cuốn sách khoa học quan trọng nhất trong lịch sử, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, thường được gọi là Hiệu trưởng. Chính trong tác phẩm này, lần đầu tiên ông đã đặt ra ba định luật về chuyển động.
Định luật quán tính nói rằng khi nghỉ ngơi hoặc chuyển động sẽ vẫn ở trạng thái nghỉ hoặc chuyển động trừ khi nó hành động bởi một lực bên ngoài. Vì vậy, với định luật này, Newton giúp chúng tôi giải thích lý do tại sao một chiếc ô tô sẽ dừng lại khi va vào tường, nhưng cơ thể con người trong xe sẽ tiếp tục di chuyển với tốc độ không đổi, cho đến khi các cơ thể chạm vào một lực bên ngoài, như một bảng điều khiển hoặc túi khí. Nó cũng giải thích tại sao một vật thể ném trong không gian có khả năng tiếp tục ở cùng một tốc độ trên cùng một đường dẫn cho vô cực trừ khi nó đi vào một vật thể khác có tác dụng buộc làm chậm nó hoặc thay đổi hướng.
Bạn có thể thấy một ví dụ về định luật gia tốc thứ hai của anh ấy khi bạn đi xe đạp. Trong phương trình của mình, lực đó bằng gia tốc khối lượng, hoặc F = ma, việc đạp xe đạp của bạn tạo ra lực cần thiết để tăng tốc. Định luật Newton, cũng giải thích tại sao các vật thể lớn hơn hoặc nặng hơn cần nhiều lực hơn để di chuyển hoặc thay đổi chúng, và tại sao đánh một vật nhỏ bằng gậy bóng chày sẽ tạo ra nhiều thiệt hại hơn là đánh một vật lớn với cùng một cây gậy đó.
Định luật hành động và phản ứng thứ ba của ông tạo ra một sự đối xứng đơn giản với sự hiểu biết về thế giới xung quanh chúng ta: Đối với mọi hành động, có một phản ứng bình đẳng và ngược lại. Khi bạn ngồi trên ghế, bạn đang tác dụng lực xuống ghế, nhưng chiếc ghế đang tạo ra lực bằng nhau để giữ cho bạn đứng thẳng. Và khi một tên lửa được phóng lên vũ trụ, nó có thể nhờ vào lực đẩy của tên lửa vào khí và lực đẩy về phía trước của khí trên tên lửa.
Ông đã tạo ra định luật vạn vật hấp dẫn và tính toán
Các Hiệu trưởng cũng chứa một số tác phẩm được Newton công bố đầu tiên về chuyển động của các hành tinh và trọng lực. Theo một truyền thuyết nổi tiếng, một cậu bé Newton đang ngồi dưới gốc cây trong trang trại gia đình của mình khi quả táo rơi làm cảm hứng cho một trong những lý thuyết nổi tiếng nhất của ông. Nó không thể biết điều này có đúng không (và bản thân Newton chỉ bắt đầu kể chuyện như một người đàn ông lớn tuổi), nhưng là một câu chuyện hữu ích để giải thích về khoa học đằng sau lực hấp dẫn. Nó cũng vẫn là nền tảng của cơ học cổ điển cho đến khi thuyết tương đối của Albert Einstein.
Newton đã giải thích rằng nếu lực hấp dẫn kéo quả táo ra khỏi cây, thì lực hấp dẫn cũng có thể tác động lực kéo của nó lên các vật thể ở rất xa. Lý thuyết Newton Newton đã giúp chứng minh rằng tất cả các vật thể, nhỏ như một quả táo và lớn như một hành tinh, đều chịu trọng lực. Trọng lực đã giúp giữ cho các hành tinh quay xung quanh mặt trời và tạo ra dòng chảy và dòng sông và thủy triều. Định luật Newton cũng nói rằng các cơ thể lớn hơn với khối lượng nặng hơn sẽ tạo ra lực hấp dẫn lớn hơn, đó là lý do tại sao những người đi trên mặt trăng nhỏ hơn nhiều lại có cảm giác không trọng lượng, vì nó có lực hấp dẫn nhỏ hơn.
Để giúp giải thích các lý thuyết về trọng lực và chuyển động của mình, Newton đã giúp tạo ra một dạng toán học mới, chuyên biệt. Ban đầu được gọi là thông lượng, và tính toán, nó biểu đồ trạng thái tự nhiên thay đổi và biến đổi liên tục (như lực và gia tốc), theo cách mà đại số và hình học hiện tại không thể. Giải tích có thể là nguyên nhân của nhiều học sinh trung học và đại học, nhưng nó đã được chứng minh là vô giá đối với nhiều thế kỷ của các nhà toán học, kỹ sư và nhà khoa học.