Apokrifna zgodba o jabolku, ki je padlo na glavo Sir Isaaca Newtona, je verjetno ena najbolj znanih zgodb o odkritju osnovnega znanstvenega procesa, čeprav ni dokazov, da bi ga padel sadje. Res pa je, da se Newtonovi zakoni gibanja še danes pogosto uporabljajo za razlago vrst predmetov in hitrosti, s katerimi se srečujete v vsakdanjem življenju.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Zgodba o Newtonovem padajočem jabolku je v glavnem legenda - dokumenti kažejo, da je videl, kako je jabolko padlo, vendar ni dokazov, da ga je eno zadelo - a čeprav je morda mu je dal idejo, da ugotovi gravitacijo, cenjeni znanstvenik odkril zakone gibanja šele po mnogih letih študija matematike, fizike, optike in astronomija.
Padajoče jabolko sira Isaaca Newtona
Verjetno najbolj znana legenda v zgodovini znanosti je o padajočem jabolku. Zgodba pravi, da je mladi Isaac Newton sedel na svojem vrtu, ko mu je jabolko padlo na glavo in nenadoma se je domislil teorije gravitacije. Zgodba je bila v preteklih letih močno pretirana, vendar obstajajo dokazi, da se je zgodila. Leta 2010 je Royal Society v Londonu digitalno objavilo originalni rokopis, ki opisuje, kako Newton je videl jabolko, ki je padlo z drevesa na materinem vrtu, in začel razvijati svojo teorijo gravitacija. Ta članek je napisal Newtonov sodobnik William Stukeley in opisuje pogovor Stukeley imel z Newtonom, pod senco jablane, o tem, zakaj jabolko vedno pade proti središču zemlja. Vendar ni dokazov, da je jabolko ob kateri koli priložnosti pristalo Newtonovi glavi.
Kdo je bil sir Isaac Newton?
Sir Isaac Newton, rojen leta 1643, je bil eden najvplivnejših znanstvenikov vseh časov. Razširivši ideje prejšnjih plodnih znanstvenikov, kot sta Galileo in Aristotel, je teorije lahko pretvoril v prakso in njegove ideje so postale osnova sodobne fizike.
Newton je svoje zakone gibanja razvil leta 1666, ko je bil star le 23 let. Leta 1687 je zakon predstavil v svojem temeljnem delu "Principia Mathematica Philosophiae Naturalis", v katerem je pojasnil, kako zunanje sile vplivajo na gibanje predmetov.
Newton je pri razvijanju svojih treh zakonov poenostavil predmete in jih zmanjšal na matematične točke brez velikosti ali rotacije, da je prezrl dejavnike, kot trenje, zračni upor, temperatura in lastnosti materiala ter se osredotočite na rezultate, ki jih lahko v celoti ponazorite glede na maso, dolžino in čas.
Newtonovi zakoni se nanašajo na gibanje predmetov v inercialnem referenčnem okviru, kar lahko opišemo kot a sistem, v katerem objekt miruje ali se premika s konstantno linearno hitrostjo, razen če nanj ne deluje zunanje sile. Newton je ugotovil, da je gibanje znotraj takega sistema mogoče izraziti s pomočjo treh preprostih zakonov.
Newtonovi trije zakoni gibanja
1. "Telo v mirovanju bo ostalo v mirovanju in telo v gibanju bo ostalo v gibanju, razen če nanj deluje zunanja sila." Če objekt miruje, se ne bo začel premikati sam. Če se objekt premika, se njegova hitrost in smer ne bosta spremenili, razen če se kaj spremeni. To se pogosto imenuje "zakon vztrajnosti".
2. "Sila, ki deluje na predmet, je enaka masi tega predmeta, pomnoženemu s pospeškom." Predmeti se bodo premaknili dlje in hitreje, ko jih potisnemo močneje, težji predmeti pa potrebujejo več sile, da se premaknejo na enako razdaljo kot lažji predmetov.
3. "Za vsako dejanje obstaja enaka in nasprotna reakcija." Ko je predmet potisnjen v eno smer, je vedno enak upor iz nasprotne smeri. Ta zakon lahko uporabimo za razlago delovanja rakete: njeni močni motorji potiskajo na tla ( delovanje) in upor s tal potisne raketo navzgor z enako silo ( reakcija).
Kaj je Newtonova zapuščina?
Newtonovi zakoni gibanja, ki so bili preverjeni s številnimi eksperimenti v zadnjih 300 letih, so osnova prve veje fizike. To je zdaj znano kot klasična mehanika, preučevanje gibanja masivnih predmetov in je temelj, na katerem temeljijo druge veje fizike. Klasična mehanika ima pomembno vlogo tudi na drugih področjih znanosti, vključno z astronomijo, kemijo, geologijo in inženirstvom.