إسحاق نيوتن

نشأته وحياته

إسحاق نيوتن (Sir Isaac Newton)عالم إنجليزي، فيزيائي، وفيلسوف . عاش ما بين 25 ديسمبر 1642 - 20 مارس 1727, بالتقويم القيصري آنذاك أو 4 يناير

1643 - 31 مارس 1727 بالتقويم الغريغوري. . قدّم نيوتن ورقة علمية وصف فيها قوة الجاذبية الكونية ومهد الطريق لعلم الميكانيكا الكلاسيكية عن طريق قوانين الحركة. يشارك نيوتن ليبنيز الحق في تطوير علم الحسبان التفاضلي والمتفرع من الرياضيات.

وقد ولد بعد وفاة والده بعدة أشهر هزيلا معتل الصحة ولكن استطاع البقاء على قيد الحياة و لم تكن طفولته سعيدة حيث تزوجت أمه بعد سنوات قليلة من وفاة أبيه وعاش عند جده لامه ولم تكن علاقة نيوتن جيدة بجده حيث لم يذكره أبدا في سنواته اللاحقة وكان ينتمي إلى أسرة ثرية زراعية الأصول لم يظهر عليه في المراحل الأولى من تعليمه إي نبوغ بل على العكس كان يوصف بأنه كسول كما انه كان غير مهتم بدروسه كثير الشرود والتأمل كان يحب الانعزال عن أقرانه وكان يتمتع بمزاج عصبي لكن كانت له مهارة بحركة يديه واعتقدت أمه أنه سيصبح بحارا أو نجارا أو فلاحا ولذا أخرجته أمه من المدرسة لكي يشرف على إدارة ممتلكاتها ولكنه سرعان ما أثبت فشله في ذلك المضمار واجتمعت العائلة لترى مخرجا مناسبا من ورطتها مع هذا الصبي الكسول

في ظل تلك الظروف لم يكن من خيار سوى عودة الفتى إلى المدرسة بدأ نهمه للقراءة يظهر في سن الثانية عشر ورأى خاله أن من الأفضل له أن يتهيأ للالتحاق بالجامعة ولعل لتأثير خاله وإقامته في منزل مدير المدرسة دورا في فتح شهية نيوتن للدراسة ولذا فإنه تمكن من الالتحاق بجامعة كامبردج في عام 1661م وكان عمره حينئذ أكبر من أعمار زملائه في الدراسة

كانت رغبة نيوتن هي الالتحاق بدراسة القانون ولكن أعمال جاليليو في الفيزياء ونظرية كوبرنيكس الفلكية جذبت اهتمامه بشكل خاص ولقد سجل نيوتن أفكاره في تلك الفترة في دفتر سماه أسئلة فلسفية محددة وكانت جامعة كمبردج في ذلك الوقت مثل غيرها من الجامعات لا تزال غارقة في تعاليم أرسطو ومذهبه فكان على نيوتن وزملائه في الدراسة أن يتلقوا دروسا ً عن أعمال أرسطو وأفلاطون وعن النظرة الشائعة آنذاك وهي أن الأرض مركز الكون لكن في نفس الوقت اجتذبته أعمال فلاسفة الفيزياء أمثال رينيه ديكارت كما تأثر بالرياضي إسحاق بارو الذي شجعه على الاهتمام بالرياضيات ووجهه إلى دراسة البصريات فعمل خلال سنتيه الأخيرتين في كمبردج على تقوية مهاراته الرياضية ودراسة أعمال علماء وفلاسفة النهضة فأهمل دراسته الأكاديمية وحصل على شهادة البكالوريوس في نيسان عام 1665 دون أن تثير قدراته اهتمام أحد

ومن الواضح أن عبقريته لم تبرز في تلك الآونة ولكنها تدفقت فجأة مع حدث أصاب بريطانيا وهو انتشار وباء الطاعون فاضطرت الجامعة إلى إغلاق أبوابها مما دفع بنيوتن إلى العودة إلى قريته ليمضي فيها حوالي عامين

لقد وضع نيوتن في تلك الفترة أسس علم التفاضل والتكامل في الرياضيات وذلك بسنوات عدة قبل الاكتشاف المستقل لها من قبل عالم الرياضيات الألماني ليبنيتز والتي نجم عنها فيما بعد اتهامات متعددة غير مثبتة ضد العالم الألماني بأنه سرق أفكار نيوتن

قام كل من نيوتن و ليبنيز على حدة بتطوير نظرية المعادلات التفاضلية واستعمل الرجلان رموز مختلفة في وصف المعادلات التفاضلية ولكن تبقى الطريقة التي إتّبعها ليبنيز أفضل من الحلول المقدّمة من نيوتن ومع هذا، يبقى اسم نيوتن مقرون بأحد رموز العلم

وفي تلك المرحلة قام نيوتن بعمله الجبار في توحيد قوانين الحركة في الفيزياء فلقد كان الفلكي الألماني يوهانا كبلر قد اكتشف ثلاثة قوانين تحكم حركة الكواكب حول الشمس ولكن لم تكن لتلك القوانين أية علاقة أو ارتباط بأية حركة أخرى في الكون وماهو أهم من ذلك أنها كانت قوانين عملية بحتة مستنتجة من البيانات الفلكية الجمة التي جمعها أستاذه الفلكي الدنماركي تايخو براها كما اكتشف في هذه المرحلة قانون الجاذبية العامة والتثاقل الكوني كما اكتشف أيضا ً نظرية ذي الحدين ودرس خلال هذه المدة أيضا ً الحركة الدائرية واستنبط من تطبيق تحليله على القمر والكواكب علاقة التربيع العكسي حيث انه اكتشف ان القوة المركزية التي تؤثر في الكوكب تتناقص متناسبة عكسا ً مع بعده عن الشمس وهي العلاقة التي غدت بعد ذلك قانونا ً حاسما ً للتثاقل الكوني

وفي هذين العامين وحد نيوتن ميكانيك كبلر و غاليلو وأوصل أعمالهما إلى استنتاجاتهما المنطقية وبيـّن أن حركات العالم الديناميكية يمكن أن توصف بعلاقات رياضية أساسية تصلح في أي مكان في هذا الكون حتى أعطت الرياضيات للفيزياء أساسا ً نظريا ًً لم يكن لها مثله من قبل قط

ولما فتحت جامعة كامبردج أبوابها في عام 1667م بعد القضاء على وباء الطاعون تقدم نيوتن للعمل بها على وظيفة أكاديمية والغريب أنه أخفى اكتشافاته فيما يتعلق بقوانين الحركة وقانون الجاذبية الكونية ولكن نتيجة لاطلاع الأكادميين على أعماله في مجال الرياضيات أصبح نيوتن بروفيسورا في الجامعة في عام 1669م لتبدأ لمرحلة ثانية من حياته بكل ما تميزت به من عطاء متدفق وإسهامات خالدة

درُس نيوتن البصريات من العام 1670-1672، في هذه الفترة، تحقّق من انكسار الضوء وبرهن على أن الضوء الأبيض ممكن أن ينقسم إلى عدة ألوان عند مروره خلال المنشور ومن الممكن بالتالي تجميع حزمة الألوان تلك من خلال عدسة منشور آخر ليتكون الضوء الأبيض من جديد. باستنتاجه هذا، تمكن نيوتن من اختراع المقراب العاكس ليتغلب على مشكلة الألوان التي تظهر في التلسكوبات المعتمدة على الضوء المنكسر.

عاد نيوتن لعمله البحثي في الجاذبية وتأثيرها على مدار الكواكب مستندا على القواعد التي أرساها كيبلر في قوانين الحركة، وبعد التشاور مع هوك و فلامستيد، نشر نيوتن استنتاجاته في العام 1684 والتي تناولت قوانين الحركة.

نشر نيوتن الورقة "برينسيبيا" في العام 1687 بتشجيع ودعم مالي من إيدموند هالي. في هذه الورقة، سطّر نيوتن القوانين الكونية الثلاثة والمتعلقة بالحركة ولم يستطع أحد أن يعدل على هذه القوانين لـ 300 سنة أخرى!

بعد إصدار نيوتن لنظرية برينسيبيا، أصبح الرجل مشهورا على المستوى العالمي واستدار من حولة المعجبون وكان من ضمن هذه الدائرة الرياضي السويسري نيكولاس فاتيو دي دويلير والذي كوّن مع نيوتن علاقة متينة استمرت حتى العام 1693 وأدّت نهاية هذه العلاقة إلى إصابة نيوتن بالإنهيار العصبي.

تمكن نيوتن من أن يصبح عضوا في البرلمان في الأعوام 1689-1690 وكذلك في العام 1671 ولكن لم تذكر سجلات الجلسات أي شيء يذكر عن نيوتن باستثناء أن قاعة الجلسة كانت باردة وأنه طلب أن يُغلق الشبّاك ليعمّ الدفء!

في العام 1703 أصبح نيوتن رئيسا للأكاديمية الملكية وتمكن من خلق عداوة مع الفلكي جون فلامستيد بمحاولته سرقة كاتالوج الملاحظات الفلكية التابع لفلامستيد. منحته الملكة آن لقب فارس في العام 1705. لم يتزوج نيوتن قط ولم يكن له أطفال مسجّلون وقد مات في مدينة لندن ودفن في مقبرة ويست مينيستر آبي.

إختلف "هووك " و " نيوتن" كثيرا على مر السنين و كانت لهما مناقشات حامية عمن اكتشف حساب التفاضل و التكامل اهو " نيوتن " ام عالم الرياضيات الالماني " لينتز" و لكن الحقيقة ان كثيرا من اكتشافات نيوتن كانت شائعة في ذلك الوقت الذي كان قد توصل علماء اخرون للاساسيات و لكن مهارة نيوتن و عبقريته تكمن في ربط هذه الخيوط مع بعضها البعض فتؤدي إلى النتائج النهائية له و لقد نشر كتاب المبادئ الأساسية الذي يصف التطبيقات العلمية للديناميكا و التي تلخص في قوانين نيوتن للحركة و الجاذبية في عام 1684 و كتاب البصريات في عام 1704

أهم الانجازات

نيوتن كان الأول في برهنة أن الحركة الأرضية وحركة الأجرام السماوية تُحكم من قبل القوانين الطبيعية ويرتبط اسم العالم نيوتن بالثورة العلمية. يرجع الفضل لنيوتن بتزويد القوانين الرياضية لإثبات نظريات كيبلر والمتعلقة بحركة الكواكب.

قام بالتوسع في إثباتاته وتطرّق إلى أن مدار المذنّبات ليس بالضرورة بيضاويا!

ويرجع الفضل لنيوتن في إثباته أن الضوء الأبيض هو مزيج من أضواء متعددة وأن الضوء يتكون من جسيمات صغيرة.

مؤلفاته واكتشافاته

عام 1668 صنع نيوتن أول تلسكوب عاكس ومن مميزات هذا التلسكوب أنه يستخدم المرايا بدلا من العدسات ويتميز أيضا بصغر كتلته رغم كبر حجمه فيسهل تحريكه يستخدم فى رصد الأجرام السماوية البعيدة ذات الإضاءة الضعيفة وقد اطلق عملية تحزيز اطراف العملة المعدنية لمنع تاّكلها خلال فترة عمله كمدير لدار صك النقود في لندن

قانون الجذب العام

فيما بين عامي 1664و 1666 اكتشف نيوتن الجاذبية وقانون الجذب العام حيث أنه يحكى أنه كان جالسا فى أحد الأيام تحت شجرة تفاح مسترخيا وفجأة وفى لحظة صفاء سقطت فوق رأس نيوتن تفاحة وبدأ يفكر نيوتن فى هذه الحالة التى مرت عليه ومرت على الملايين من غيره دون أن يلتفتوا إليها وبدأ يقول لماذا سقطت التفاحة إلى أسفل ولم تسقط إلى أعلى وهنا ظهر الإلهام الذى قادة إلى حقيقة الجاذبية التى توجد فى كل الأجسام وتجذب إليها الأجسام الأخرى بقوة ثم صاغ لنا نيوتن قانون الجذب العام رغم أن بعض يقول عن هذه الحادثة انها اسطورة وغير مثبته علميا إلا ان الثابت ان تيوتن اهتم بحركة الأجسام

ققد أثبت نيوتن أن هناك قوة جذب متبادلة بين الشمس والكواكب تجعل الكواكب تدور حول الشمس فى مدارات بيضاوية

ينص قانون الجذب العام الجاذبية على أن أى جسمين كرويين فى الوجود يجذب كل منهما الأخر بقوة جذب تتناسب هذه القوة طرديا مع حاصل ضرب كتلة الجسمين وعكسيا مع مربع المسافة بينهما من أعظم فوائد قانون الجذب العام هو مساعدته فى اكتشاف بعض الكواكب فبسببه اكتشف هرشل كوكب أورانوس ثم كوكب نبتون وبلوتو بعد ذلك بواسطة آخرين

قوانين الحركة

شرح نيوتن قوانين الحركة الثلاث فى كتابه الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية

والقوانين هي

القانون الأول لنيوتن

و هو ينص على انه الجسم الساكن يبقى ساكنا والحسم المتحرك يبقى متحركا فى خط مستقيم بسرعة منتظمة ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تؤثر على حالته

القانون الثانى لنيوتن

وهو ينص على انه القوة المحصلة المؤثرة على جسم ما تساوى المعدل الزمنى للتغير فى كمية تحرك الجسم واتجاه هذه القوة هو اتجاه كمية التحرك

القانون الثالث لنيوتن

وهو ينص على انه لكل فعل رد فعل مساو له فى المقدار ومضاد له فى الاتجاه

نظريته بالضوء

وينص تصور نيوتن لطبيعة الضوء على أن الضوء مكون من جسيمات أو عبارة عن جسيمات صغيرة جدا تنطلق من الأجسام المضيئة بسرعة فائقة وتسير فى

خطوط مستقيمة والدليل على ذلك تكون الصور خلال الثقوب تكزن الظلال رؤية الأجسام التى على خط البصر فقط

مؤلفات نيوتن

مؤلفاته كثيرة منها كتاب الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية الذى نشره عام 1687 م والذى شرح به علم الميكانيكا وقوانين الحركة وميكانيكا السوائل وظاهرتى المد والجزر وحركة الأقمار والكواكب والمذنبات وكيف يفسر قانون الجذب العام حركة الأجرام السماوية وسقوط الأجسام على الأرض وله كتاب البصريات الذى شرح به نظرياته فى الضوء وفي عام 1663 اكتشف نيوتن حساب التفاضل والتكامل

قالوا عن نيوتن

قال اينشتاين لم تكن أهمية مباحث نيوتن في كونهِ أوجد أساساً قابلاً للإستعمال ومُــــْرضياً من الناحية المنطقية للميكانيكا بحصر المعنى.بل كانت مبادئهُ الأساسية سليمة جداً من وجهة نظر المنطق

قال إرنست بلوخ من الصعب أن نـُـكـوِّن فكرة عن جرأة نيوتن عندما فـسَّـر الأجرام السماوية المُـثـقـلـة بكل ضروب الخرافة بقوانين آلية خالصة وتفسيره الأرضي هذا فتح ثغرة هائلة في فكرة السماء

وقال دالمبير هذا العبقري الكبيراي نيوتن أدرك أنهُ قد آن الأوان لتحرير الطبيعيات من التكهنات والفروض المبهمة ولإخضاع هذا العلم للتجارب والهندسة لا غير.ولا ريب أنهُ إستحق بإغنائهِ الفلسفة بعدد جمّ من الخيور الفعلية كل عرفانها بالجميل لكنهُ ربما فعل من أجلها أكثر من ذلك إذ علمها أن تكون حكيمة وأن تكبح ضمن حدود صحيحة تلك الجرأة

وقد قال عنه العالم الفرنسي لابلاس الذي يعتبر احد تلامذته ومواصلي ابحاثه ان كتابه المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية سيبقى اكبر شاهد على عمق العبقرية وعظمتها فقد كشف لنا فيه عن القانون الأعظم للكون

ويقول المؤلف مردفاً عندما اكتشف نيوتن قانون الجاذبية الكونية وحساب اللامتناهي الصغر ونظرية الضوء فإنه حرص على عدم اعلان اكتشافاته على الملأ فورا

وقد قام البروفيسور الأمريكي مايكل هارت بتصنيف نيوتن بأنه الشخصية الثانية الأكثر تأثيرا في التاريخ البشري وذلك في كتايه المشهورالمائة شخصية الأكثر تأثيرا في التاريخ

وأما الشخصية الأولى في ذلك التصنيف فهي شخصية الرسول محمد صلى الله عليه وسلم

وقد قرأت في بي بي سي عربي انه

في استطلاع نهاية الألفية الذي أجرته مجلة عالم الفيزياء وشارك فيه مئة من أهم العلماء في هذا الحقل في العالم إن من أهم الاكتشافات العلمية في علم الفيزياء كانت ميكانيكية الكم والنظرية النسبية لأينشتاين و الميكانيك و نظرية الجاذبية لنيوتن

و الاكتشافات هذه لم تعمل ثورة في عالم الفيزياء فحسب ولكنها أرست دعائم شاملة وعميقة للنظريات اللاحقة حسب رأي عالم حسابات الكم الأستاذ في جامعة اوكسفورد الإنكليزية دافيد دويتش

ونظرا لاكتشافات نيوتن واختراعاته العظيمة كا ن الفلاسفة الكبار من تلامذته بدءا من فولتير الفرنسي وانتهاء بكانط الألماني فقد قيل لولا نيوتن لما كان كانط وقد كان نيوتن العالم المفضل لاينشتين

أقوال نيوتن

قال في كتاب المبادئ في الرياضيات والفلسفة الطبيعية

ينبغي لنا أن نقبل المزيد من أسباب الأشياء الطبيعية غير تلك التي تثبت صحتها والقدر الكافي من تفسير ظهورها

يقول نيوتن لأحد أصدقائه برسالة أرسلها له معبر عن الخجل الذي كان يتصف به

لا تذكر اسمي امام احد لا أريد ان اشتهر بين الناس وتكثر معارفي

وقد ذكر اسحق نيوتن في كتاباته ان إيماني راسخ بأن الكتاب المقدس هو كلمة الله وبأن الله ارشد أناسا إلى تدوينها وأنا أواظب يوميا على دراسة الكتاب المقدس أمّا وجهة نظره كعالم فقد عبر عنها بوضوح حين قال الإلحاد هو ضرب من الغباء فعندما أنظر إلى النظام الشمسي أرى أن الأرض تقع على المسافة المناسبة من الشمس والتي تمكنها من الحصول على الكميات المناسبة من الحرارة والنور وهذا بالطبع لم يحدث من قبيل الصدفة

وكان بإمكان نيوتن خلال تعقبه لمسار الكواكب، ان يرى يد الله في هذا الأمر وقد عبّر عن هذا بالقول ان هذا النظام الرائع الذي يتكون من الشمس والكواكب والمذنبات لا يمكنه ان يصدر إلا عن مشورة وسلطان كائن فهيم وفطن وهذا الكائن الإلهي هو الذي يتحكم بالكل اذ هو رب الكل وقد كتب " ان أفلاطون صديقي وأرسطو صديقي ولكن أفضل أصدقائي هو الحقيقة "

وقد كتب الى أحد أصدقائه تحت ضغط المعارضة القاسية التي واجهته إنني أنوي عدم المشاركة مستقبلا في أمور الفلسفة ولذا فإنني أؤمل أن لا تنزعج إذا وجدتني قد توقفت عن أي عمل من ذلك النوع

وحينما سأل اسحق نيوتن بعد اكتشافاته المذهلة لقوانين الطبيعة، قال لهم كنت كطفل صغير يلهو على شاطئ محيط ضخم

قال أيضا

إنني جاهل لا أعرف إلا حقيقة واحدة وهي أنني لا أعرف شيئاً

واختم بأخر كلمات إسحاق نيوتن

كتب هذه الكلمات بفترة قصيرة قبل موتهِ

إنـنـي أبــدو مـثـل طـفـلٍ يـلـعـبُ فـي سـاحـل الـبحـر و يـجـدُ مـن وقـتٍ لآخـر حـصـاة مـلـسـاء أو قـوقـعـة جـمـيـلـة أجـمـل من مــثــيـلاتـِـها إلا أن الحـقـيـقـة كـلها تـمـتـــدُّ أمامي مـثــل مُـحـيـطٍ واسـع عــظــيـم لـم أكـتـشـف مــنــهُ أي شــيء بـعــد

وفاته

أصيب نيوتن عام 1692 بانهيار عصبي أجبره على ترك العمل ما يقرب من عامين , حيث حصل حريق ًفي بيته ودمر أوراقه ودفاتره وعندئذ ضاع عقله هذا العقل الذي طالما حلق في أعالي السماوات وهكذا انهار عقل نيوتن وأصيب بالجنون لمدة سنة ونصف وعندما استفاق من المرض عام 1693 راح يستعيد أبحاثه العلمية من جديد ولكن عبقريته كانت قد ضعفت ولم يحقق اي اكتشاف بعدئذ وقد أمضى بعض الوقت خلال العقدين التاليين يجمع أدلة وقرائن عن نظريته في الضوء التي نشرت قبل أن تظهر بالعنوان المشهور البصريات عام 1704 بعقدين وكان السبب في تأخر نشر الكتاب هو أن نيوتن كان يرفض نشره قبل وفاة هوك عام 1703 وفي هذا العام انتخب نيوتن رئيسا ً للجمعية الملكية خلفا ً لهوك وقد ظل يشغل هذا المنصب حتى وفاته وقد انتخبته أكاديمية العلوم في باريس كعضو اجنبي فيها عام 1699

وكان في عام 1696 قدعين نيوتن قيماً على مؤسسة إصدار النقد الوطنية وبعدها بثلاث سنوات تسلم منصب الرئيس الأعلى للدار ومع أن نيوتن ظل محافظا ً على انتسابه المهني إلى الجامعة حتى عام 1701 إلا أن تعيينه في الدار أنهى عمليا ً مهامه الأكاديمية نظرا ً لانتقاله إلى لندن لتسلم واجباته الرسمية فقد جرى في اّواخر حياته وراء المادة والمال وقد رُفع نيوتن إلى رتبة فارس من قبل الملكة وكان هذا شرف لم ينله عالم من قبل أبدا

وفي اواخر حياته انخرط في مناظرات لاهوتية وفلسفية عنيفة مع بعض كبار الفلاسفة والمفكرين وأشهر هذه المناظرات الخلافية جرت مع الفيلسوف الألماني الكبير لايبنتز فكل منهما راح يدعي انه سبق الآخر الى اكتشاف علمي كبير هو حساب اللامتناهي الصغر كما انشغل بعلم الانساب وحاول البحث عن الأصول النيبلة لعائلته لكن دون جدوى وقد انكب ايضا على دراسة الكتاب المقدس وكتب دراسات حوله فقد كان مؤمنا ومن الجدير بالذكر ان نيوتن انتخب عضو في مجلس النواب لكنه كان يحضر جلسات البرلمان ولايتفوه بكلمة فكان يبقى صامتا

لم يتزوج نيوتن قط ولم يكن له أطفال مسجّلون وقد توفى نيوتن عام 1727 وكان أول من يدفن في مقابر العظماء بلندن

القبر الزى دفن فيه نيوتن مقبرة العظماء وهو أول شخص يدفن فى مقبرة العظماء

الجدول الزمني لأهم الأحداث في حياته

1642 - ولادته في وولزثورب .

1661 - دخول كلية ترنتي في جامعة كامبردج .

1665 - الحصول على درجة البكالوريوس .

1665 - 1667 - إجراء أعمال رائدة في الرياضيات و البصريات و الفيزياء .

1668 - الحصول على درجة الماجستير .

1669 - تعيين نيوتن أستاذا للرياضيات في كامبردج .

1671 - عرض المقراب العاكس على الجمعية الملكية .

1672 - إرسال المقال الأول في الضوء إلى الجمعية الملكية ، و انتخاب نيوتن عضوا في الجمعية .

1674 - إرسال المقال الثاني في الضوء إلى الجمعية الملكية .