Hvordan oppdaget Isaac Newton lovene om bevegelse?

Den apokryfe historien om et eple som faller på Sir Isaac Newtons hode er sannsynligvis en av de mer berømte historiene om oppdagelsen av en grunnleggende vitenskapelig prosess, selv om det ikke er noe bevis på at han ble rammet av å falle frukt. Det som imidlertid er sant, er at Newtons bevegelseslover fortsatt blir mye brukt i dag, for å forklare hva slags gjenstander og hastigheter du kommer over i hverdagen.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Historien om Newtons fallende eple er hovedsakelig legende - dokumenter indikerer at han så et eple falle, men det er ingen bevis for at han ble truffet av et - men selv om det kan ha ga ham ideen om å finne ut av tyngdekraften, oppdaget den anerkjente forskeren først lovene til bevegelse etter mange år med å studere matematikk, fysikk, optikk og astronomi.

Muligens den mest berømte legenden i vitenskapshistorien er den av det fallende eplet. Historien forteller at den unge Isaac Newton satt i hagen sin da et eple falt på hodet hans og han plutselig kom opp med gravitasjonsteorien. Historien har blitt sterkt overdrevet gjennom årene, men det er bevis på at den skjedde. I 2010 ga Royal Society i London digitalt ut det originale manuskriptet som beskriver hvordan Newton så et eple falle fra et tre i morens hage og begynte å utarbeide sin teori om tyngdekraften. Denne artikkelen ble skrevet av en samtid fra Newton, William Stukeley, og beskriver en samtale Stukeley hadde med Newton, i skyggen av et epletre, om hvorfor et eple alltid faller mot sentrum av jord. Imidlertid er det ingen bevis for at eplet landet på hodet til Newton ved noen anledning.

Sir Isaac Newton, født i 1643, var en av de mest innflytelsesrike forskerne gjennom tidene. Ved å utvide ideene til tidligere produktive forskere som Galileo og Aristoteles, var han i stand til å gjøre teorier til praksis, og hans ideer ble grunnlaget for moderne fysikk.

Newton utviklet sine bevegelseslover i 1666, da han bare var 23 år gammel. I 1687 presenterte han lovene i sitt seminalarbeid "Principia Mathematica Philosophiae Naturalis", hvor han forklarte hvordan krefter utenfor påvirker gjenstanders bevegelse.

Ved å utvikle sine tre lover forenklet Newton objekter, reduserte dem til matematiske punkter uten størrelse eller rotasjon for å la ham ignorere faktorer som friksjon, luftmotstand, temperatur og materialegenskaper, og fokus på utfall som kan illustreres helt med henvisning til masse, lengde og tid.

Newtons lover refererer til bevegelse av objekter i en treghetsreferanseramme, som kan beskrives som en system der et objekt forblir i ro eller beveger seg med konstant lineær hastighet med mindre det påvirkes av eksternt krefter. Newton fant at bevegelse i et slikt system kunne uttrykkes ved hjelp av tre enkle lover.

1. "En kropp i ro vil forbli i ro, og en kropp i bevegelse vil forbli i bevegelse med mindre den blir påvirket av en ekstern kraft." Hvis et objekt er stille, vil det ikke begynne å bevege seg av seg selv. Hvis et objekt beveger seg, vil hastighet og retning ikke endre seg med mindre noe får det til å endres. Dette blir ofte referert til som "treghetsloven."

2. "Kraften som virker på et objekt er lik massen til det objektet ganger akselerasjonen." Objekter vil bevege seg lenger og raskere når de presses hardere, og tyngre gjenstander trenger mer kraft for å bevege seg på samme avstand som lettere gjenstander.

3. "For hver handling er det en lik og motsatt reaksjon." Når et objekt skyves i en retning, er det alltid like motstand fra motsatt retning. Denne loven kan brukes til å forklare hvordan en rakett fungerer: dens kraftige motorer skyver ned på bakken ( handling) og motstanden fra bakken skyver raketten oppover med like stor kraft ( reaksjon).

Newtons bevegelseslover, som er bekreftet av mange eksperimenter de siste 300 årene, danner grunnlaget for den første grenen av fysikk. Dette er nå kjent som klassisk mekanikk, studiet av bevegelsen til massive objekter, og er grunnlaget som andre grener av fysikken er bygget på. Klassisk mekanikk har også viktige anvendelser innen andre vitenskapsområder, inkludert astronomi, kjemi, geologi og ingeniørfag.