Isaac Newton, 4 Ocak 1643 tarihinde İngiltere’de Woolsthorpe’da dünyaya geldi. Babası öldüğünde henüz 3 yaşındaydı ve annesi ikinci evliliğini yapana kadar büyükannesinin yanında büyüdü. 18 yaşında Cambridge Üniversitesi’ne girdi ve matematik ve fizik alanlarında çalışmaya başladı.
1665 yılında veba salgını nedeniyle üniversite kapatıldığında, Newton kendini yoğun bir şekilde çalışmaya verdi. Bu dönemde, ünlü yerçekimi teorisini düşündü ve kalkülüs adını verdiği matematiksel bir sistem geliştirdi. Bu sistem, günümüzde hala matematik ve bilim dallarında kullanılmaktadır.
1687 yılında, “Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica” (Matematiksel İlmin Doğası İlkeleri) adlı eserini yayınladı. Bu kitap, evrensel çekim yasası ve klasik mekanik üzerine çalışmalarını içeriyordu. Evrensel çekim yasası, gezegenlerin hareketlerini açıklamak için önemli bir teori olarak kabul edilir.
Newton aynı zamanda ışık ve renkler üzerine de çalışmalar yaptı. Prizma deneyleriyle beyaz ışığın spektrumlarına ayrılmasını gözlemledi ve bu, optik alanında önemli bir keşifti.
1689’da Cambridge Üniversitesi’nde Lucasian Matematik Profesörü unvanını aldı ve bu pozisyonda olanlar arasında en ünlü olanıydı. Bilimsel ve matematiksel çalışmalarının yanı sıra, altın ve gümüşün standart ağırlıklarını ve İngiltere’nin parasal sistemini yeniden düzenleyen çalışmalara da katıldı.
Newton, 1727 yılında hayata veda ettiğinde, bilimin temellerini derinden etkileyen birçok keşif ve teorinin öncüsü olarak hatırlanmaktaydı. Yaşamı boyunca yaptığı katkılar, bilim dünyasında devrim niteliğindeydi ve onun eserleri günümüzde bile büyük bir etkiye sahiptir.
Newton’un çalışmaları ve keşifleri, modern bilim anlayışının temelini oluşturdu ve bilimin ilerlemesinde kritik bir rol oynadı. Bugün, onun eserleri ve fikirleri, bilimin ve keşiflerin önemini vurgulayan temel referans noktaları olarak kabul edilmektedir.
Kalkülüs Nedir?
Kalkülüs, matematiksel bir sistemdir ve temelde iki ana bileşenden oluşur: diferansiyel ve integral hesap. Bu sistem, değişkenlerin ve bunların işlevlerinin davranışlarını incelemek, analiz etmek ve hesaplamak için kullanılır.
- Diferansiyel Hesap: Diferansiyel hesap, değişkenlerin nasıl değiştiğini anlamak ve bu değişimleri ölçmek için kullanılır. Özellikle, bir fonksiyonun anlık değişimini hesaplamak için diferansiyel hesap kullanılır. Eğrilerin eğimleri, hız, ivme ve diğer değişkenlerin anlık değişimleri diferansiyel hesapla incelenir.Diferansiyel hesap, türev kavramını içerir. Bir fonksiyonun türeviden elde edilen fonksiyon, asıl fonksiyonun değişim hızını temsil eder. Diferansiyel denklemler de bu alanda kullanılır ve bir değişkenin fonksiyonunu ve bu fonksiyonun türeviden oluşan bir denklemi içerir.
- İntegral Hesap: İntegral hesap, bir fonksiyonun altında kalan alanı hesaplamak veya bir fonksiyonun toplamını bulmak için kullanılır. Bu, bir sürekli değişkenin toplamını veya bir eğri altında kalan alanı hesaplamak için kullanılır. İntegral, türevin tam tersi işlemi yapar.Belirli integral ve belirsiz integral iki ana türdür. Belirsiz integral, bir fonksiyonun genel integralini ifade ederken, belirli integral bir fonksiyonun belli sınırlar arasındaki integralini hesaplamak için kullanılır.
Newton’un Mirası: Evrensel Çekim Yasası ve Klasik Mekaniğin Temelleri
Evrensel Çekim Yasası: Newton’un evrensel çekim yasası, cisimler arasındaki çekim kuvvetini tanımlayan temel bir fizik yasasıdır. Bu yasa, evrendeki tüm kütlelerin birbirlerini çektiğini ve bu çekim kuvvetinin büyüklüğünü ve doğrultusunu belirler. Evrensel çekim yasası, gezegenlerin hareketlerini, gök cisimlerinin yerçekimine tabi olmasını ve uzaydaki nesnelerin birbirini çekme etkisini açıklar.
Yasanın matematiksel ifadesi, iki cismin kütlelerinin çarpımı, bu cisimler arasındaki mesafenin karesine bölünmesiyle ve birkaç sabit ile çarpılmasıyla elde edilir. F = G * (m1 * m2) / r^2 formülünde F, cisimler arasındaki çekim kuvvetini; m1 ve m2, cisimlerin kütlelerini; r, cisimler arasındaki mesafeyi; G ise evrensel çekim sabitini ifade eder.
Klasik Mekanik: Newton, “Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica” (Matematiksel İlmin Doğası İlkeleri) adlı eserinde klasik mekaniği tanımladı. Bu, cisimlerin hareketini, kuvvetleri ve etkileşimlerini ele alan bir fizik dalıdır. Üç temel yasaya dayanır:
- Newton’un İlk Hareket Yasası: Bir cisim dışarıdan bir kuvvet etkilenmedikçe hareketsiz kalır veya sabit hızla ve doğrusal yönde hareketine devam eder. Bu yasa, cisimlerin durumlarının değişmeden kalacağını ifade eder.
- Newton’un İkinci Hareket Yasası: Bir cismin ivmesi, üzerine etki eden net kuvvetin büyüklüğü ve yöresiyle doğru orantılıdır ve kütle ile ters orantılıdır (F = m * a formülüyle ifade edilir). Yani, kuvvet, bir cismin hareketine neden olur.
- Newton’un Üçüncü Hareket Yasası: Eyleme-tepki prensibi olarak bilinen bu yasa, bir cismin bir diğerine uyguladığı kuvvetin, diğer cismin de aynı büyüklükte ama zıt yönde bir kuvvet uygulamasıyla gerçekleştiğini ifade eder. Örneğin, bir cisim başka bir cisme bir kuvvet uygularsa, o cisim de aynı büyüklükte ama tam ters yönde bir kuvvet uygular.
Bu yasalar, fiziksel dünyanın temelini oluşturur ve cisimlerin hareketlerini, kuvvetleri ve etkileşimlerini açıklamak için geniş bir kullanım alanına sahiptir. Newton’un bu temel prensipleri, modern fizik anlayışının köşe taşlarıdır ve klasik mekaniğin temelini oluşturur.
Newton’un Prizma Deneyleri: Işıkta Renklerin Gizemi
Newton, ışığın doğasını anlamak için prizma deneyleri yaparak beyaz ışığın bileşenlerine ayrılmasını gözlemledi. Bu deneylerinde, bir prizma kullanarak beyaz ışığı prizmadan geçirdiğinde, ışık spektrumunun farklı renklere ayrıldığını keşfetti.
Bu deneyler, beyaz ışığın aslında farklı dalga boylarına sahip birçok renkten oluştuğunu gösterdi. Prizma, ışığı farklı açılarda kırarak, farklı dalga boylarına sahip olan renkleri ayrıştırdı ve bunların bir araya gelerek beyaz ışığı oluşturduğunu ortaya çıkardı.
Newton’un bu keşfi, ışığın nasıl farklı renklere ayrıştığını ve bir araya geldiğini gösterdiği için optik bilimine büyük bir katkı sağladı. Bu keşif, spektrumun doğası hakkında önemli bir anlayış sağlamış ve ışığın renklerinin nasıl oluştuğu konusunda temel bir bilgi sunmuştur.
Ayrıca, Newton’un yaptığı bu deneyler, günümüzde renklerin birleşmesi ve ışığın doğasıyla ilgili optik bilimin temel taşlarından biri olarak kabul edilir. Işığın renklerine ayrılması ve bir araya gelmesiyle ilgili bu keşif, optik biliminin gelişimine büyük katkıda bulunmuş ve optikteki anlayışımızı derinleştirmiştir.