Den apokryfa berättelsen om ett äpple som faller på Sir Isaac Newtons huvud är sannolikt en av de mer kända berättelserna om upptäckten av en grundläggande vetenskaplig process, även om det inte finns några bevis för att han drabbades av att falla frukt. Vad som är sant är dock att Newtons rörelselagor fortfarande används i stor utsträckning idag för att förklara vilka slags föremål och hastigheter du stöter på i vardagen.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Historien om Newtons fallande äpple är främst legend - dokument visar att han såg ett äpple falla, men det finns inga bevis för att han drabbats av ett - men även om det kan ha gav honom idén att räkna ut tyngdkraften, den uppskattade forskaren upptäckte bara rörelsens lagar efter många års studier i matematik, fysik, optik och astronomi.
Sir Isaac Newtons fallande äpple
Kanske den mest kända legenden i vetenskapens historia är det fallande äpplet. Historien säger att den unge Isaac Newton satt i sin trädgård när ett äpple föll på hans huvud och han plötsligt kom med sin teori om gravitation. Berättelsen har varit mycket överdriven genom åren, men det finns bevis för att det hände. 2010 publicerade Royal Society i London digitalt originalmanuskriptet som beskriver hur Newton såg ett äpple falla från ett träd i sin mors trädgård och började utarbeta sin teori om allvar. Denna uppsats skrevs av en samtida av Newton, William Stukeley, och beskriver en konversation Stukeley hade med Newton, i skuggan av ett äppelträd, om varför ett äpple alltid faller mot centrum av jorden. Det finns dock inga bevis för att äpplet landade på Newtons huvud vid något tillfälle.
Vem var Sir Isaac Newton?
Sir Isaac Newton, född 1643, var en av de mest inflytelserika forskarna genom tiderna. Genom att utöka idéerna från tidigare produktiva forskare som Galileo och Aristoteles kunde han förvandla teorier till praktik, och hans idéer blev grunden för modern fysik.
Newton utvecklade sina rörelselag 1666, när han bara var 23 år gammal. År 1687 presenterade han lagarna i sitt banbrytande arbete "Principia Mathematica Philosophiae Naturalis", där han förklarade hur yttre krafter påverkar objektens rörelse.
Genom att utveckla sina tre lagar förenklade Newton objekt, reducerade dem till matematiska punkter utan storlek eller rotation för att låta honom ignorera faktorer som friktion, luftmotstånd, temperatur och materialegenskaper, och fokus på resultat som kan illustreras helt med hänvisning till massa, längd och tid.
Newtons lagar hänvisar till objektens rörelse i en tröghetsreferensram, som kan beskrivas som en system där ett objekt förblir i vila eller rör sig med konstant linjär hastighet såvida det inte påverkas av yttre krafter. Newton fann att rörelse inom ett sådant system kunde uttryckas med hjälp av tre enkla lagar.
Newtons Three Laws of Motion
1. "En kropp i vila kommer att förbli i vila, och en kropp i rörelse kommer att förbli i rörelse såvida den inte påverkas av en yttre kraft." Om ett objekt är stillastående kommer det inte att röra sig av sig självt. Om ett objekt rör sig kommer dess hastighet och riktning inte att förändras om inte något får det att förändras. Detta kallas ofta "tröghetslagen".
2. "Kraften som verkar på ett objekt är lika med massan för det objektet gånger dess acceleration." Objekt kommer att röra sig längre och snabbare när de trycks hårdare och tyngre föremål behöver mer kraft för att flytta samma avstånd som lättare föremål.
3. "För varje handling finns en lika och motsatt reaktion." När ett objekt skjuts i en riktning, finns det alltid ett lika motstånd från motsatt riktning. Denna lag kan användas för att förklara hur en raket fungerar: dess kraftfulla motorer skjuter ner på marken ( action) och motståndet från marken skjuter raketen uppåt med lika kraft ( reaktion).
Vad är Newtons arv?
Newtons rörelselagar, som har verifierats av ett flertal experiment under de senaste 300 åren, utgör grunden för fysikens första gren. Detta är nu känt som klassisk mekanik, studiet av rörelse av massiva föremål, och är grunden för vilken andra fysikgrenar bygger. Klassisk mekanik har också viktiga tillämpningar inom andra vetenskapliga områden, inklusive astronomi, kemi, geologi och teknik.