Isaac Newton
Sir Isaac Newton (Woolsthorpe (Lincolnshire), 4 januari 1643 – Kensington (Londen), 31 maart 1727) was een Brits natuurkundige, filosoof, wiskundige, sterrenkundige en alchemist. Newtons werk betekende een belangrijke aanzet tot de wetenschappelijke revolutie en Newton wordt dan ook algemeen erkend als één der zeer groten in de wetenschap, in dezelfde klasse als Archimedes en eigenlijk de belangrijkste natuurkundige tot Einstein.
Inhoud |
[bewerk] Jeugd en studiejaren
Volgens de Gregoriaanse kalender, die in Engeland pas in 1752 de Juliaanse kalender verving, werd Newton geboren op bovenstaande data. Volgens de Juliaanse kalender, die tijdens Newtons leven in Engeland van kracht was leefde hij van 25 december 1642 tot 20 maart 1727.
Newtons ouders hadden een boerenbedrijf. Zijn vader overleed drie maanden voor zijn geboorte. Hij werd te vroeg geboren en zijn eerste levensdagen verliepen in moeilijke omstandigheden. Toen hij pas twee jaar was, hertrouwde zijn moeder met een geestelijke en vertrok dadelijk met haar nieuwe man. Newton werd aan de zorgen van zijn grootmoeder en oom overgelaten. Tot zijn zestiende volgde hij zijn lagere en middelbare schoolopleiding in Grantham.
Zijn moeder werd voor de tweede maal weduwe en keerde terug naar Woolsthorpe. Ze hoopte dat haar zoon het landbouwbedrijf dat ze van haar tweede man had geërfd zou uitbaten. Newton vroeg echter om verder te mogen studeren en vertrok op zijn achttiende jaar (1660) naar Cambridge. De ontmoeting met de wiskundige Isaac Barrow maakte er een diepe indruk op hem. Hij bestudeerde er onder andere de Elementen van Euclides, de Geometria van Descartes, de Arithmetica infinitorum van Wallis en de Dialogo van Galileo.
[bewerk] Newtons belangrijkste ontdekkingen
Voorzien van een stevige wiskundige basis, moet hij tijdens zijn studies Cambridge voor enige tijd verlaten op vlucht voor de pest die in die tijd Engeland trof en keert terug naar zijn geboorteplaats. Het is een periode van intense reflectie. Het is ook in die periode dat de anekdote dateert die Newton zelf heeft verteld, maar die toch als legendarisch wordt beschouwd : Newton vroeg zich af waarom de Maan niet op de Aarde valt, net zoals de appel die hij op de grond zag vallen. Toen hij hierop intensief studeerde ontwikkelde hij zijn beroemde theorie van de zwaartekracht.
Reeds voor zijn vijfentwintigste jaar had hij zijn drie fundamentele ontdekkingen gedaan: de universele gravitatie, differentiaal- en integraalrekening en dispersie. Ook had hij toen reeds de eerste spiegeltelescoop geconstrueerd.
Hij schreef van 1684-1686 de Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, beter bekend als de Principia. Hierin beschrijft hij de zwaartekrachtwet en wetten van Newton, waarmee hij de grondlegger werd van de Klassieke mechanica. Ook werd hij bekend door zijn experimenten met lichtbreking. Verder schreef hij Opticks, een werk over optica in het Engels.
Als wiskundige staat Newton bekend als de mede-ontdekker van de infinitesimaalrekening of differentiaalrekening (met Gottfried Wilhelm Leibniz). Ook is het binomium van Newton naar hem vernoemd.
Behalve verschillende wetten is ook de eenheid van kracht, de Newton, naar hem vernoemd.
[bewerk] Wetten van Newton
[bewerk] De eerste wet van Newton: Traagheidsbeginsel of inertie
Als de som van de krachten op een voorwerp nul is, dan is de versnelling nul. Een voorwerp beweegt dan met een constante snelheid in een rechte lijn, of het is in rust.
Een andere formulering van de eerste wet:
- Een voorwerp in beweging heeft de neiging in beweging te blijven.
- Een voorwerp in rust heeft de neiging in rust te blijven.
Om de bewegingstoestand van een voorwerp te veranderen is een resulterende kracht nodig die groter is dan nul.
[bewerk] De tweede wet van Newton: De hoofdwet van de mechanica (onafhankelijkheidsbeginsel)
De verandering in beweging van een voorwerp is evenredig aan de resulterende kracht die op het voorwerp wordt uitgeoefend, en dit gaat volgens de rechte lijn waarlangs de kracht werkt. Hieruit leid je de wet F = m · a af.
Waarbij
F: de resulterende kracht in N
m: De massa van het voorwerp in kg
a: de versnelling in m/s²
Hieruit volgt onmiddellijk de definitie van de eenheid van kracht: 1N = 1 kg m/s²
Met "resulterende" kracht wordt bedoeld een kracht die een bewegingsverandering tot gevolg heeft. (een kracht waarmee we tegen een muur duwen bijvoorbeeld is niet resulterend: de bewegingstoestand van de muur verandert niet!)
[bewerk] De derde wet van Newton: De wet van actie en reactie (wisselwerking/interactie beginsel)
De kracht van A op B is even groot als, maar tegengesteld in richting van, de kracht van B op A. Actiekracht en reactiekracht werken in op verschillende voorwerpen.
Zie ook: Wetten van Newton
[bewerk] Newtons verdere interessen
Behalve voor exacte wetenschap had Newton ook voor andere onderzoeksterreinen belangstelling. Interessant is dat hij een groot deel van zijn leven meer bezig was met theologie en andere Bijbelse disciplines dan met natuurkunde en wiskunde. Naar eigen zeggen lag daar zelfs zijn grootste liefde. Naar hedendaagse inzichten was Newton soms met zeer onwetenschappelijke zaken bezig, met name de alchemie. In verband met Newtons reputatie op het gebied van de alchemie vervulde hij op instigatie van Charles Montague de betrekking van ‘warden’ aan de Koninklijke Munt in Londen. Overigens was dat in zijn tijd niet abnormaal want andere geleerden hadden vaak ook belangstelling voor 'middeleeuwse wetenschappen' als alchemie en astrologie. Ook in zijn persoonlijke leven was hij bepaald een zonderling. Voor vrouwen schijnt hij geen belangstelling te hebben gehad en zover bekend heeft hij geen nakomelingen verwekt. Maar hij was wel een dierenliefhebber. Isaac Newton had een hond genaamd Diamond. Ook het kattenluikje is door hem uitgevonden.
