Top 10 Isaac Newton opfindelser

Du kender måske Sir Isaac Newton (1642-1727) som "den æble-og-tyngdekrafts fyr, "men indskriften på hans grav i Westminster Abbey antyder langt større vidundere. Ifølge den udskårne latinske skrift, begravet indeni er ikke kun knoglerne på en stor mand, men knoglerne til den største mand, der nogensinde har levet.

"Dødelige fryder sig, "den lyder, "at der har eksisteret en så og så stor ornament af den menneskelige race!"

Selv for en lovsang, du må indrømme, at det er et latterligt niveau af ros - eller sådan ser det først ud.

Født som søn af en uuddannet landmand, Newton døde en sand polymat - en berømt mester i astronomi, kemi, matematik, fysik og teologi. Hans endeløse nysgerrighed fik ham til at tackle problemer lige så små som tæppepisse katte og lige så storslåede som menneskehedens ultimative formål i kosmos.

Newtons mange opfindelser, opdagelser og harebrainede forestillinger giver et indblik i et legendarisk sind. Lad os starte tingene med et brag.

1. Newtons orbitalkanon
2. Newtonian katte døre
3. Fastsættelse af de tre bevægelseslove
4. De Vises Sten
5. Regning, Jeg er din far
6. I regnbuer
7. Gennem det reflekterende teleskop
8. Den perfekte mønt
9. Chillin 'With Newton
10. Newtonsk apokalypse

10:Newtons orbitalkanon

For en apokryf legende, fortællingen om Newton og æblet er noget af en snoozer - især når man overvejer, hvordan manden faktisk tænkte om tyngdekraftens fysik. I udlægningen af ​​hans loven om universel tyngdekraft , Newton beskrev et bjerg så gigantisk, at dets topmøde stak ud i rummet - og det var der, han placerede den gigantiske kanon.

Ingen, Newton planlagde ikke at skyde mod fremmede angribere. Hans orbitalkanon var et tankeeksperiment, der forklarede, hvordan et objekt kunne kredser om et andet. Læg for lidt eller for meget krudt i dette teoretiske supervåben, og kanonkuglen vil enten falde tilbage til jordoverfladen eller sejle ud i det ydre rum.

Lige den rigtige mængde pulver, imidlertid, og du ville give kanonkuglen tilstrækkelig hastighed til at falde mod Jorden i samme hastighed, som planeten svinger væk fra den. Kanonkuglen, Newton skriver, ville fortsætte i frit fald hele vejen rundt om planeten, træde i kræft, kredser om det.

Først udgivet i 1687, Newtons lov om universel tyngdekraft teoretiserede, at alle partikler udøver en tyngdekraft, og at tyngdekraften - påvirket af både masse og afstand - universelt styrer bevægelser af alt fra terrestrisk regn til planetbaner. Mens Einstein senere ville opdatere nogle af detaljerne i det newtonske syn, fysikeren fra det 16. og 17. århundrede lagde et solidt grundlag for vores moderne forståelse af tyngdekraften.

9:Newtonian Cat Doors

Da han ikke forestillede sig rumkanoner og fandt ud af, hvad der holder universet sammen, Isaac Newton anvendte sit betydelige intellekt på andre problemer - såsom måder at forhindre katten i at ridse på døren.

Newton giftede sig aldrig og dyrkede få venskaber, men han gjorde plads i sine liv til katte og hunde. Kilder varierer præcist, hvordan dette forhold udspillede sig. Nogle nutidige historikere betegner ham som en dyreelsker, mens andre beretninger fortæller tvivlsomme historier om en hundehund ved navn Diamond. Nogle historikere tvivler endda på, at han overhovedet ejede kæledyr.

Historien fortæller, at Newtons eksperimenter ved University of Cambridge blev afbrudt konstant af hans katte, der ridsede i hans kontordør, så han tilkaldte tømreren i Cambridge og lod ham se to huller i døren:et stort hul til moderkatten og et lille til hendes killinger. Selvfølgelig, da killingerne simpelthen fulgte deres mor gennem det større hul, det mindre hul forblev ubrugt.

"Uanset om denne konto er sand eller falsk, det er utvivlsomt sandt, at der i døren til i dag er to tilstoppede huller med passende dimensioner til de respektive udgange af kat og killing, "skrev en Newton -samtidige nogle år efter videnskabsmandens død [kilde:Wright].

Juryen er stadig ude på denne historie. Newton kunne have opfundet et af verdens mest populære kattetilbehør - eller nogen i Cambridge kunne bare godt lide at bore tilfældige huller.

8:Fastsættelse af de tre bevægelseslove

Mens nogle historikere tvivler på historierne om Newtons husdyr, der kan ikke nægtes hans indflydelse på vores moderne forståelse af fysik. Ligesom han fastslog tyngdekraftens grundlæggende virke i sin lov om universel tyngdekraft, så også skar han ind til selve bevægelsen i sine tre bevægelseslove i 1687. Sådan bryder de alle sammen:

1. Et objekt vil forblive i ro eller bevæge sig i en lige linje, medmindre det påvirkes af en ekstern kraft.
2. Når kraft påføres et objekt, det vil accelerere (Kraft =masse x acceleration).
3. For hver handling, der er en lige og modsat reaktion.

Det er let at tage disse tre love for givet, men forskere kæmpede i århundreder med de grundlæggende bevægelsesbegreber. Den græske filosof Aristoteles mente, at røg bevægede sig opad, fordi røg for det meste var luft, og besluttede derfor bevidst at gå ind i himlen for at hænge ud med resten af ​​dens luftvenner. Den franske filosof René Descartes udarbejdede bevægelseslove, der lignede meget dele af Newtons første og tredje love, men han identificerede stadig Gud som den primære motor.

Smuk i deres enkelhed, Newtons tre love gør det muligt for forskere at forstå bevægelsen af ​​alt fra subatomære partikler til spiralformede galakser.

7:De Vises Sten

Newtons voldsomme sult efter viden førte ham til talrige videnskabelige opdagelser, men de førte ham også på mindst en snoede gedetur til ingen steder:jagten på alkymiens legendariske filosoffens sten .

Beskrivelser af stenen varierer fra tekst til tekst, men det var i det væsentlige en menneskeskabt sten eller eliksir, der var i stand til at skænke universel transmutation. Det kan gøre bly til guld, helbrede sygdomme og endda forvandle en hovedløs ko til en sværm af bier.

Hvorfor involverede et af de største videnskabelige ikoner sig med alkymi? For at besvare det spørgsmål, du skal huske, at den videnskabelige revolution lige var ved at vinde damp i 1600'erne. Alkymi var ikke helt blevet sparket til kantstenen som forældet kvaksalveri, og for al deres okkultisme og mystiske filosofi, alkymiske tekster dabbled også i meget reel kemi.

Tredive års værd af eksperimentelle notesbøger, imidlertid, afslører, at Newtons seværdigheder var rettet mod langt mere end kemiske reaktioner eller endda løftet om guld. Ifølge historikeren William Newman, han søgte "ubegrænset magt over naturen" [kilde:NOVA].

Dette førte Newton til tekster om filosofens sten, som han forsøgte at afkode for selv at producere det mystiske stof. I sidste ende en resultatløs indsats, Newton formåede at producere en lilla kobberlegering. Selvom det ikke helt er en opfindelse, stenen illustrerer meget om sindet og tiderne for dette videnskabelige ikon.

I 2005, historikeren Newman gengav den samme sten ved at følge Newtons 300-årige noter. Ingen transmutationer blev rapporteret.

6:Regning, Jeg er din far

Uanset om din gymnasieberegningsklasse sprængte dit sind eller knuste din ånd, du kan bebrejde det hele på Isaac Newton. Se, matematik er det system, hvormed vi måler samspillet mellem kosmos, men som mange forskere på hans alder, Newton fandt ud af, at eksisterende algebra og geometri simpelthen ikke var tilstrækkelig til hans videnskabelige behov. Lad det synke ind et øjeblik:Eksisterende matematik var ikke avanceret nok til Newton.

Dagens matematikere kunne beregne skibets hastighed, men de kunne ikke finde ud af den hastighed, hvormed skibet accelererede. De kunne måle vinklen på en sejlende kanonkugle, men de havde ingen måde at beregne, hvilken vinkel der ville sende kanonkuglen længst. Det, de havde brug for, var et matematisk middel til at beregne problemer, der indebar ændring af variabler.

Dette var det problem, Newton stod over for, da et udbrud af bubonic pest ramte England i foråret 1665. Da pestramte borgere faldt døde på gaderne, Cambridge lukkede butikken, og Newton brugte 18 måneder på at formulere oprindelsen til det, han kaldte "videnskaben om strømninger".

I dag kender vi det som beregning, et kritisk værktøj for fysikere, økonomer og sandsynlighedsforskere. I 1960'erne, det gav endda Apollo -ingeniører mulighed for at kortlægge et forløb fra Jorden til månen.

Selvfølgelig, Newton kan ikke tage al æren. Han deler typisk bedriften med den tyske matematiker Gottfried Leibniz, der uafhængigt udviklede beregning omkring samme tid.

5:I regnbuer

Hvad er det, regnbuer? Du troede, at dine hemmeligheder var sikre for Isaac Newton? Gæt igen, fordi i 1704, han skrev bogstaveligt talt bogen om lysets brydning. Jazzy med titlen "Opticks, "Værket ændrede den måde, vi tænker på lys og farve.

Datidens forskere vidste, at regnbuer dannede sig, når lyset blev brudt og reflekteret i regndråber, men de vidste ikke, hvorfor regnbuer var så farverige. Da Newton begyndte sine studier i Cambridge, den almindelige teori var, at vandet på en eller anden måde farvede solens stråler i forskellige farver.

Ved hjælp af en lampe og et prisme, Newton eksperimenterede med at føre hvidt lys gennem et prisme for at adskille det i en regnbue af farver. Prisma -tricket var ikke noget nyt, men forskere antog, at prismen farvede lyset. Ved at reflektere de spredte bjælker ind i et andet prisme, imidlertid, Newton reformerede dem tilbage til hvidt lys, beviser, at farverne var karakteristiske for selve lyset.

Så spis det, regnbuer. Newton så lige igennem dig, og han brugte viden til at skabe den næste opfindelse på vores liste.

4:Gennem det reflekterende teleskop

Newton blev født i en tidsalder med glatte teleskoper. Selv de bedre modeller brugte et sæt glaslinser til at forstørre et billede. Gennem sine eksperimenter med farver, Newton vidste, at linserne brydte forskellige farver i forskellige vinkler, skabe et uklart billede til seeren.

Som en forbedring, Newton foreslog brug af reflekterende spejle frem for at bryde linser. Et stort spejl ville fange billedet, så ville et mindre spejl hoppe det ind i beskuerens øje. Ikke alene giver denne metode et klarere billede, det giver også mulighed for et meget mindre teleskop.

Indrømmet, en skotsk matematiker foreslog først tanken om et reflekterende teleskop, men Newton var den fyr, der faktisk samlede energi til at bygge en. Slibning af spejle selv, Newton samlede en prototype og præsenterede den for Royal Society i 1670. Blot 15 cm lang, enheden eliminerede farvebrydning og pralede 40x forstørrelse.

Til denne dag, næsten alle astronomiske observatorier bruger en variant af Newtons originale design.

3:Den perfekte mønt

På dette tidspunkt, du har sikkert en god fornemmelse af Newtons besat natur. Så det burde ikke komme som en overraskelse at lære det, da han blev udnævnt til den stort set ceremonielle rolle som Warden ved Royal Mint i 1696, den berømte opfinder tog til de gennemsnitlige gader i London - i forklædning - for at udrydde forfalskere.

Jep, Isaac Newton var i det væsentlige en Batman fra det 17. århundrede.

Og eftersom varemærkeforfalskning dengang var en grov lovovertrædelse i Storbritannien, de kriminelle, han stillede for retten, sluttede typisk ved henrettelsesblokken.

Se, i slutningen af ​​1600 -tallet, Englands finansielle system var i fuld krise. Landets valuta bestod udelukkende af sølvmønter, og at sølv ofte var mere værd end værdien stemplet på det. Så hvad gjorde folk? Hvorfor, de smeltede mønterne eller "klippede" sølv fra kanterne for at sælge til Frankrig.

På Newtons tid, klipning havde gjort et nummer på landets valuta. Den gennemsnitlige pose med engelske mønter var bare en hodgepodge af beskadigede og uigenkendelige sølvklumper. Som sådan, forgers havde en feltdag. Da engelske mønter varierede så meget i størrelse og kvalitet, det var let at videregive selv de mest sjuskede knockoffs som lovligt betalingsmiddel. Optøjer brød ud, da troen på den engelske valuta faldt.

Så i 1696, den britiske regering opfordrede Newton. Udover praktisk håndtering af kriminalitet, han huskede alle engelske mønter og lod dem smelte ned og lave om til en højere kvalitet, sværere at forfalsket design. Det var et dristigt træk, i betragtning af at hele landet måtte klare sig uden valuta i et helt år. Arbejder hele 18 timer om dagen, Newton omorganiserede Royal Mints til høj kvalitet, højeffektive fabrikker, der pumper ud valuta, der var yderst modstandsdygtig over for smedere.

Kender du de kamme på kanten af ​​et amerikansk kvarter? Det er slebne kanter, en funktion introduceret af Newton på engelske mønter for at forhindre klipning.

2:Chillin 'With Newton

Som du sikkert har samlet, Isaac Newtons idé om stenkold nedkøling involverede at tackle et videnskabeligt eller endda okkultistisk problem med fuld kraft i sit betydelige intellekt. Hvor eksisterende instrumenter, metoder og love svigtede ham, han opfandt nye. Man kan sige, at han var forskerne Chuck Norris.

Hvis du nogensinde har vendt tilbage til en halvfærdig kop kaffe og fundet det koldt, så har du oplevet afkøling. Newton, imidlertid, var interesseret i fysikken i den kølekop. Så i slutningen af ​​1700 -tallet, han gennemførte eksperimenter med rødglødende jernkugler. Han bemærkede, at når temperaturforskellen mellem bolden og den omgivende luft var mindre end 50 grader Fahrenheit, varmetabshastigheden var proportional med temperaturforskellen.

Dermed, Newtons lov om køling angiver, at varmetabshastigheden for et legeme er proportional med temperaturforskellen mellem kroppen og dets omgivelser. Den franske kemiker Pierre Dulong og fysikeren Alexis Petit ændrede senere loven i 1817, men grundlaget for Newtons arbejde med køling ligger til grund for alt fra atomreaktorsikkerhed til udforskning af rummet.

1:Newtonian Apocalypse

Mennesker har altid bekymret sig for verdens ende, men Isaac Newton var ikke den type mand, der accepterede en apokalypsskræk pålydende. Ingen, da frygterne fra 1700 -tallet lavede bibelske forudsigelser om tidenes ende, han ramte bøgerne og undersøgte noget.

Newton var ikke sløv, når det kom til teologi. Ligesom han er besat, problemløsende natur fik ham til at udforske alkymiens mysterier, så også vovede han sig ind i gåderne om bibelske visioner, såsom dem, der er beskrevet i den kryptiske Daniels Bog.

Newton troede helhjertet på, at Bibelen indeholdt en gammel og ubestridelig visdom, hvis bare lærde mænd kunne knække dens koder. Stadig, 300-årige dokumenter indikerer, at hans primære motivation for at studere Daniels Bog var at dæmpe frygtløberne.

Hans forventede dato for verdens ende? Året 2060 - muligvis senere, men absolut ikke før. Med andre ord, "Videre, folkens, intet at se her. "

Eller det var i hvert fald det, han fortalte sine medborgere fra 1700 -tallet. Du, på den anden side, tænker måske anderledes om sagen.

Vil du dykke dybere ned i Newtons sind? Undersøg derefter linkene på den næste side.

Oprindeligt udgivet:12. jan. 2011

Ofte stillede spørgsmål til Sir Isaac Newton

Hvem var Sir Isaac Newton?

Hvad er Sir Isaac Newton berømt for?

I hvilket år opdagede Newton tyngdekraften?

Hvordan og hvornår døde Newton?

Masser mere information

relaterede artikler

• Sådan fungerer Newtons bevægelseslove
• Sådan virkede Isaac Newton
• Sådan fungerer genier
• Sådan virker forfalskning
• 10 opfindelser af Thomas Edison (som du aldrig har hørt om)
• 5 fantastiske gamle egyptiske opfindelser
• Top 10 Ben Franklin opfindelser
• Top 5 industrielle revolutioner

Flere store links

• Biografi om Newton af Isaac Newton Institute for Mathematical Sciences
• Isaac Newton - Nationaløkonom og frelser
• Reflektorteleskopets historie

Kilder

• Baynes, Thomas Spencer. "Encyclopaedia Britannica." H.G. Allen. 1888.
• BBC h2g2. "Isaac Newton:Nationaløkonom og frelser." (9. januar, 2010) http://www.bbc.co.uk/dna/h2g2/A72025553
• Bellevue College. "Isaac Newton." (9. januar, 2011) http://scidiv.bellevuecollege.edu/math/newton.html
• Costa, Shelley. "'Vores' Notation fra deres skænderi:Leibniz-Newton-kontroversen i calculus-tekster." (9. januar, 2011) http://www1.umn.edu/ships/9-1/calculus.htm
• Descartes, Rene. "Principper for filosofi om bevægelse." (10. januar, 2011) http://www.princeton.edu/~hos/Mahoney/texts/descartes/desc-mot.html
• Egglescliffe Skole. "Newton og det reflekterende teleskop." (10. januar, 2011) http://www.egglescliffe.org.uk/physics/astronomy/telescope/newtontele.html
• Fowler, Michael. "Newtons liv." (10. januar, 2011) http://galileo.phys.virginia.edu/classes/109N/lectures/newton.html
• Ganot, Adolphe og Edmund Atkinson. "Elementær afhandling om fysik, eksperimentel og anvendt, til brug af gymnasier og skoler. "Harvard University. 1875.
• Hal, Alfred Rupert. "Isaac Newtons liv." 1998. (20. januar, 2011) http://www.newton.ac.uk/newtlife.html
• Lemelson-MIT-program. "Reflekterende teleskop." (9. januar, 2011) http://web.mit.edu/invent/iow/newton.html
• Nation Center for excellence i undervisning i matematik. "Berømte matematikere - Isaac Newton." 4. maj kl. 2010. (9. januar, 2011) http://www.ncetm.org.uk/resources/24133
• "Alkymisten Newton." NOVA. 15. november kl. 2005. (1. december, 2011) http://www.pbs.org/wgbh/nova/physics/newton-alchemist-newman.html
• Nipissing University. "Anvendelser af beregning." (9. januar, 2011) http://www.nipissingu.ca/calculus/calc_app.html
• Pakke, Mærke. "Ingen, Christopher Wren og Isaac Newton var ikke store parlamentsmedlemmer. "16. maj, 2009. (9. januar, 2011) http://www.libdemvoice.org/no-christopher-wren-and-isaac-newton-were-not-great-mps-14682.html
• Plotner, Tammy. "Reflektorteleskop." 23. juli kl. 2008. (10. januar, 2011) http://www.universetoday.com/15849/reflector-telescope/
• Royal Society. "Newton slår Einstein i en meningsmåling blandt forskere og offentligheden." 23. november kl. 2005. (9. januar, 2011) http://royalsociety.org/News.aspx?id=1324&terms=Newton+beats+Einstein+in+polls+of+scientists+and+the+public
• "Skyd en kanonkugle i kredsløb!" NASA Space Place. 11. maj kl. 2011. (30. november, 2011) http://spaceplace.nasa.gov/how-orbits-work/
• "Sir Isaac Newton:Den universelle gravitationslov." University of Tennessee Institut for Fysik og Astronomi. (30. november, 2011) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/index.html
• Stewart, Ian. "Forum:Lidt af en klap - Når det kom til katte, Newton havde det let. "New Scientist. 20. juli, 199. (1. december, 2011) http://www.newscientist.com/article/mg13117785.000-forum-a-bit-of-a-flap--when-it-came-to-cats-newton-had-iteasy-.html
• Tyson, Peter. "Newtons arv." NOVA. 15. november kl. 2005. (2. december, 2011) http://www.pbs.org/wgbh/nova/physics/newton-legacy.html
• Westminster Abbey. "Sir Isaac Newton." (9. januar, 2010) http://www.westminster-abbey.org/our-history/people/sir-isaac-newton
• Hvid, Michael. "Isaac Newton:Den sidste troldmand." Da Capo Press. 1999.
• Wright, John Martin Frederik. "Alma Mater; Eller, Syv år ved University of Cambridge. "London:Sort, Ung og ung.