التعريف بإسحاق نيوتن
كان إسحاق نيوتن فيزيائيًا وعالمًا رياضيًا إنجليزيًا مشهورًا بقوانينه الفيزيائية، وكان شخصية رئيسية في الثورة العلمية في القرن السابع عشر.
ولد نيوتن في 4 يناير 1643 في وولثورب، لينكولنشاير، إنجلترا كما في التقويم الروماني أو اليولياني "القديم"، وفي بعض الأحيان يُعرض تاريخ ميلاده في 25 ديسمبر 1642، ونيوتن هو الابن الوحيد لمزارع محلي يُدعى أيضًا إسحاق توفي قبل ثلاثة أشهر من ولادة ابنه، ويُذكر أنه عند ولادة نيوتن لم يكن من المتوقع أن يعيش حيث بدا هزيلًا وضعيفًا، واستمرت معاناته خلال حياته بالتعرض للعديد من الصعوبات تركت بصمة لا تمحى على شخصيته، وأظهرت نفسها لاحقًا على أنها إحساس حاد بعدم الأمان.
عندما بلغ نيوتن من العمر ثلاث سنوات تزوجت والدته، هانا أيسكوف نيوتن، من وزير ثري يدعى برناباس سميث، وذهبت للعيش معه تاركة ابنها مع جدته لأمه، وفي سن الثانية عشرة التقى نيوتن بوالدته بعد وفاة زوجها الثاني، وكان لديها حينها ثلاثة أبناء من زواجها الثاني.[1]
قوانين نيوتن في الحركة والجاذبية
كُتب أهم كتاب لنيوتن باللغة اللاتينية تُرجم عنوانه إلى "المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية"، وقد ثبت أنه أحد أكثر الأعمال تأثيرًا في تاريخ العلوم، وفي صفحاته أكد نيوتن على قوانين الحركة الثلاثة، وطور قوانين الحركة لكتاب يوهانس كيبلر وذكر قانون الجاذبية الكونية، ويُذكر أن الكتاب في الأساس هو عمل رياضي، حيث طور نيوتن وطبق حساب التفاضل والتكامل والتي سمحت له بفهم حركة الأجرام السماوية، وللوصول إلى استنتاجاته استخدم نيوتن أيضًا ملاحظات دقيقة لحركة الكواكب والتي صمم من خلالها وبنى نوعًا جديدًا من التلسكوب والذي يستخدم المرايا لعكس الضوء بدلاً من العدسات لكسر الضوء.
اشتملت قوانين نيوتن الثلاثة للحركة على:
1- يستمر كل جسد في سكونه أو حركته في خط مستقيم ما لم يحدث له تغيير بفعل القوى المؤثرة عليه. (صاغ غاليليو هذا أولاً، وأعاد نيوتن صياغته).
2- كل تغيير في الحركة يتناسب مع القوة المؤثرة ويُجرى في اتجاه الخط المستقيم الذي تُؤثر فيه تلك القوة. (يتحرك الكوكب إلى الخارج في الفضاء ولكنه متوازن تمامًا من خلال سحب الشمس له للداخل، وهذا يُسمى كما أطلق عليه نيوتن قوة "الجاذبية").
3- لكل فعل رد فعل متساوٍ، أو أن الفعل المتبادل بين جسدين على بعضهما البعض دائمًا متساوٍ وموجه إلى أجزاء متعاكسة.
من خلال وضع هذه القوانين معًا تمكن نيوتن من تحديد قانون الجاذبية العالمية، وهو: "كل جسيم من المادة يجذب جسيمًا آخر بقوة تتناسب مع ناتج كتل الجسيمين وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة بينهما"، وبعبارة أكثر بساطة يتناقص التجاذب الثقالي بين جسمين بسرعة مع زيادة المسافة بينهما.
فهم نيوتن الجاذبية على أنها خاصية عالمية لجميع الأجسام، حيث تعتمد قوتها فقط على كمية المادة الموجودة في كل جسم، وكل شيء - من التفاح إلى الكواكب - يخضع لنفس القوانين التي لا تتغير، ومن خلال الجمع بين الفيزياء والرياضيات وعلم الفلك حقق نيوتن قفزة هائلة في فهم الإنسان للأرض والكون، والآن تُعرف طريقة نيوتن الرياضية للتعامل مع الكميات المتغيرة بحسابات التفاضل والتكامل، ويُذكر أن نيوتن لم ينشر طريقته ولكنه حل المشكلات باستخدامها.[2]
أشهر اختراعات نيوتن
لم يكن نيوتن مجرد مُنظِّر فيلسوف، بل كان أيضًا مخترعًا عمليًا كما كشف عن ذلك أبحاثه في البصريات، وفيما يلي بعض من اختراعاته المنتشرة على نطاق واسع إلى جانب أعماله في الفيزياء النظرية النبيلة:[3]
- تلسكوب نيوتن العاكس: أثناء بحثه في البصريات طور نيوتن تصميمًا بديلاً للتلسكوب والذي تجاوز بعض العيوب الكامنة في التصميم السائد القائم على الانكسار الضوئي، وهو معروف الآن باسم التلسكوب النيوتوني، ويرتكز هذا التلسكوب في تصميمه على مرآة مكافئة في القاعدة تعكس الضوء القادم على مرآة ثانوية مائلة، حيث تعكس هذه المرآة المسطحة في نهاية المطاف الضوء الذي جُمع على عيني المراقب، ويمتاز تصميم نيوتن إلى جانب حل مشكلة الانحراف اللوني الموجودة في تلسكوبات الانكسار بأن بنائه أرخص نسبيًا.
- إعادة صياغة العملة الإنجليزية: عمل نيوتن كمراقب في دار سكّ العملة الملكية وجمع جميع العملات الإنجليزية وعمد على تذويبها وإعادة تشكيلها إلى تصميم عالي الجودة يصعب تزويره، وقد كانت هذه خطوة جريئة مع الأخذ في الاعتبار أنه كان على الدولة بأكملها الاستغناء عن العملة لمدة عام كامل.
- اختراع أبواب الحيوانات الأليفة: غالبًا ما يُعزى اختراع باب الحيوانات الأليفة الذي أصبح الآن سمة شائعة في العديد من المنازل الأمريكية أو الأوروبية إلى نيوتن، الذي من المفترض أن يكون قد توصل إلى الفكرة للسماح لقططه الأليفة بالتنقل داخل وخارج المنزل دون إزعاجه، وعلى الرغم من أن هذا الادعاء لا يزال غير مدعوم بأدلة وأن المصادر قصصية إلى حد كبير إلا أنه لا يوجد ما ينفي ذلك أيضًا، ولا يزال هذا الاختراع يمثل إضافة مثيرة للاهتمام إلى مجموعة اختراعات نيوتن.
فيما سبق ذكرنا أهم اختراعات واكتشافات نيوتن في الفيزياء النظرية والتي أدت إلى تغيير جذري في نظرتنا إلى العالم، وحين التفكير في الأمر يبدو من المدهش ما كان نيوتن قادرًا على تحقيقه، ومعظمه قبل سن 26 وكل ذلك بحلول سن الأربعين كي ينقل تركيزه بعدها من العلم إلى الدين.
وفاة إسحاق نيوتن
بحلول نهاية حياته، كان نيوتن من أشهر الرجال في إنجلترا، وكان تفوّقه في الأمور العلمية دون منازع، وقد أصبح أيضًا رجلاً ثريًا واستثمر دخله الكبير بحكمة، وكان لديه ما يكفي لتقديم هدايا كبيرة للأعمال الخيرية وترك ثروة صغيرة وراءه، وعند الخوض في حياته الشخصية يبدو نيوتن منطويًا عن الآخرين، فلم يسبق له أن كون صداقات كبيرة، وفي سنواته الأخيرة كان مزاجه يتقلب بين الفخر وانعدام الأمن، ويُعرف عنه أنه لم يتزوج قط وعاش كـ "راهب علم" بعد أن وجه كل طاقته إلى عمله، وكانت علاقاته الوثيقة الوحيدة مع النساء عائلية مع ابنة أخته التي عاش معها لعدة سنوات، وقبل ذلك بكثير مع والدته التي توفيت عام 1679.
في سن الشيخوخة بدأت صحة نيوتن تتدهور، فعندما كان في الثمانين من عمره بدأ يعاني من سلس البول بسبب ضعف في المثانة، وتقيدت حركته ونظامه الغذائي حيث كان يأكل الخضار والمرق بصورة رئيسية، وفي عام 1725 أصيب بمرض النقرس وعانى من البواسير في العام التالي، وفي هذه الأثناء تفاقم الألم الناتج عن حصوات المثانة، وفي 19 مارس 1727 أُغمي عليه ولم يستعد وعيه أبدًا، وتوفي في 20 مارس عن عمر يناهز الخامسة والثمانين، ودفن في وستمنستر آبي، وحضر جنازته جميع الشخصيات البارزة في إنجلترا، وحمل النبلاء نعشه.
نمت شهرته فقط بوفاته، فبعد عقود، كتب الفيلسوف ديفيد هيوم أن نيوتن كان "أعظم وأندر عبقري نشأ على الإطلاق"، ولم تكن إنجازات نيوتن دفقة من الضوء ضد الظلام، بل كانت انفجارًا واحدًا من بين العديد من الإنجازات في تقدم الثورة العلمية، كما يمكن مقارنة تأثير نيوتن على عالَم الفكر الغربي بتأثير شخصيات مثل أفلاطون وأرسطو وغاليليو، ومع ذلك أثبتت أنظمته الرياضية أنها أقل نجاحًا إلى حد ما من تلك الخاصة بالعالم ليبنيز "Leibniz"، وأُصيبت كتاباته التي لا نهاية لها عن الكيمياء واللاهوت بالوهن، وبات لا يقرأها إلا مؤلفو السيرة الذاتية الذين يسعون إلى فهم أفضل لهذا الرجل المعقد والمتناقض، وعلى الرغم من ذلك من الإنصاف ذكر انتصارات نيوتن والمبادئ العالمية التي كشفت عنها والتي لم تجد ما يماثلها في عصره على الأقل.
في القرن العشرين، قلب ألبرت أينشتاين الفهم النيوتوني للكون موضحًا أن الأشياء التي عدّها نيوتن مطلقة مثل الفضاء، والمسافة، والوقت والحركة كانت في الحقيقة نسبية، وقد أظهر أينشتاين أن المكان والزمان كانا نسيجًا واحدًا، يُعرف باسم "الزمكان"، وأن الكون كان مكانًا أوسع وأكثر خيالية مما اعتقد نيوتن أنه ممكن، حيث لم تعد الصيغ والقوانين الموحدة صحيحة، ومع ذلك ربما لم تكن هذه العجائب المكتشفة لاحقًا لتفاجئ العالم العظيم، ويُذكر عن نيوتن أنه أجاب عندما سئل عن تقييم إنجازاته: "لا أعرف ما قد أبدو للعالم؛ لكن بالنسبة لي يبدو أنني كنت فقط مثل صبي يلعب على شاطئ البحر، ويحول وجهي بين الحين والآخر في العثور على حصاة أكثر نعومة أو قشرة أجمل من المعتاد، في حين أن محيط الحقيقة العظيم لا يكتشف أمامي".[4]