Newton Bilimsel Çalşmaları

Newton, Galileo'nun deneyciliğini örnek almış ve deneyi doğayı araştırmanın ve bilimin tek yöntemi olarak görmüştür.^[16] Principia kitabının giriş kısmında bilimin olması gereken amacını şu şekilde belirtmiştir: “Olgulardan doğanın kuvvetlerini keşfetmek, sonra da bu kuvvetler yardımıyla diğer olayları açıklamak."^[16] Önce olgular gözlemlenmeli, bu gözlemler sonucu doğanın yasaları keşfedilmeli ve oluşturulan kuram olayları açıklayabilmelidir.

Newton'a göre doğa matematiksel niteliklere sahip bölünemez küçük parçacıklardan yapılmıştır ve doğada her olay bu parçacıkların birleşmesi ve dağılması ile oluşmuştur.^[16] Ona göre bilimin amacı deneyler ile birlikte bu olayları matematiksel kuramlar ile genelleştirmektir.^[16]

Bilimsel çalışmaları[değiştir | kaynağı değiştir]

Matematik[değiştir | kaynağı değiştir]

Newton'un matematikte neredeyse her dalda katkıları olmuştur. Özellikle analitik geometride eğrilerin teğetleri (diferansiyel) ve eğrilerin oluşturduğu alanları (integral) hesaplamada yöntemler geliştirmiştir.^[17] Bu iki işlemin birbirlerine ters olduğunu bulmuş, eğimler ile ilgili çözümler geliştirmiş ve bunlara akış (fluxion) metotları ismini vermiştir çünkü niceliklerin bir boyuttan diğerine aktığını hayal etmiştir.^[17]

Matematikte (a+b)^n ifadesinin üstel seriye açılımını veren genel iki terimli teoremini buldu.

Leibniz ile kalkülüs tartışması[değiştir | kaynağı değiştir]

Newton, "akış" yöntemlerini 1666 yılında geliştirmişti ve sadece birkaç matematikçiye özel olarak göstermişti.^[17] 1675'te Paris'te Gottfried Wilhelm Leibniz da tamamen bağımsız olarak kendi diferansiyel yöntemini geliştirdi.^[17] Leibniz 1684'te kendi yöntemini yayınlayınca, bilim dünyasında bu yöntemi önce kimin bulduğuna dair sert bir tartışma başladı ve 1716'da Leibniz hayatını kaybettikten sonra bile tartışma devam etti.^[17] Günümüzde tarihçiler Newton ve Leibniz'in birbirlerinden tamamen habersiz bu yöntemleri geliştirdiklerini düşünüyorlar.

Mekanik[değiştir | kaynağı değiştir]

Newton'un bilime en büyük katkısı mekanik alanındadır. Merkezkaç kuvveti yasası ile Kepler yasalarını birlikte ele alarak kütle çekim yasasını ortaya koydu. Newton hareket yasalarıolarak bilinen eylemsizlik ilkesi, kuvvetin kütle ile ivmenin çarpımına eşit olduğunu ifade eden yasa ve etki ile tepkinin eşitliği fiziğin en önemli yasalarındandır.

Evrensel kütle çekimi formülü

Kütle çekimi[değiştir | kaynağı değiştir]

Newton denilince ilk akla kütle çekimi gelir çünkü fizik tarihinde bu fikir bir devrim yaratmıştır.^[16] Newton'dan önce Joannes Kepler, gezegenlerin eliptik hareketlerini salt matematiksel olarak açıklamıştı ama gezegenlerin neden yörüngede kaldıklarına dair bir açıklama getirmemişti.^[16]

Newton kütle çekimini ilk kez 1665 yılında düşündü ama Principia kitabını 1687 tarihine kadar yayınlamadı.^[18]

Newton öncelikle Kepler yasalarının doğru olması durumunda Güneş ve gezegenler arasında bir çekim kuvveti olması gerektiğini düşündü.^[11] Bu tür bir kuvvet olması durumunda gezegenlerin Kepler'in tarif ettiği şekilde hareket edeceğini düşündü ve kütle çekiminin matematiksel ifadesini verdi.^[11]

Formülleri[değiştir | kaynağı değiştir]

${\displaystyle F={\frac {Gm_{1}m_{2}}{d^{2}}}}$

G=0.0000000000667

${\displaystyle m_{1}}$=birinci nesnenin kütlesi

${\displaystyle m_{2}}$=ikinci nesnenin kütlesi

${\displaystyle d}$=aralarındaki uzaklık

${\displaystyle F}$=newton olarak kuvvet

---

${\displaystyle F=ma}$

${\displaystyle F}$=newton olarak kuvvet

${\displaystyle m}$=kütle

${\displaystyle a}$=ivmelenme

Newton mekaniği[değiştir | kaynağı değiştir]

Newton mekaniği yakın çevremizdeki hareketleri açıklayan bir bakış açısıdır, atom altı parçacıkları için kuantum mekaniği, galaktik hareketler için ise görelilik kuramları uygulanır.^[19]Newton mekaniği büyük yıldız ve gezegenlerin yörüngelerini hesaplarken bazı küçük sapmalara neden olmaktadır fakat dünyadaki küçük cisimler ve mühendislik hesaplamalarında bunlar tamamen göz ardı edilebilecek kadar küçüktür.^[11]

Newton hareket yasaları[değiştir | kaynağı değiştir]

Newton hareket yasaları olarak bilinen üç yasa şu şekildedir:^[19]

1. Hareketli bir cisim dışarıdan bir kuvvete maruz kalmazsa doğrusal hareketini sürdürür.
2. Kütlesi "m" olan bir cisme uygulanan "F" kuvveti ile "a" ivmesi arasında F=ma bağıntısı vardır.
3. Her etkiye karşı ona eşit bir tepki vardır.

Newton'ın hareket yasaları, evrenin bir düzen içinde ve deterministik olduğu sonucuna varmış ve sonrasında felsefeyi oldukça etkilemiştir.^[20]

Beyaz ışık prizmadan geçtikten sonra tayf oluşturuyor

Optik[değiştir | kaynağı değiştir]

Newton bir ışık kaynağından çıkan ışığın bir cisme çarpıp aydınlatması olayına farklı bakmış, ışığın hareket ettiğini ve sonlu bir hızı olduğunu düşünmüştür.^[21] Mercek ve prizmalar kullanarak bu ışık tayfını tekrar beyaz ışığa çevirmeyi de başarmıştır.^[22]

Newton karanlık bir odada küçük bir delikten gelen güneş ışığını bir prizmadan geçirerek bir renk tayfı oluşturmuş ve gökkuşaklarının nasıl oluştuğunu açıklamıştır.