10 pht minh ni ting ca Isaac NewtonCp nht lc 05h29'
ngy09/05/2014Nu nhc ti nh pht minh v i ngi Anh Isaac Newton
(1642-1727), chc hn tt c chng ta u ngh ngay n qu to ri lm nn thuyt
vn vt hp dn ni ting.Cc bn hc sinh, sinh vin cn c bit n Newton vi 3
nh lut v chuyn ng mang tn ng. y c xem l mt trong nhng l thuyt c bn
v quan trng nht trong vt l c hc. Khng ch dng li , trong sut cuc i
ca Newton, ng cng hin cho nhn loi hng lot nhng pht kin khc v cng v
i. Ti nh th Westminster Abbey, mt dng ch bng ting Latin c khc ln
trn bia m ca Newton"Hic depositum est, quod mortale fult Isaac
Newtoni"vi ngha l"Mt con ngi tng tn ti v trang hong cho s pht trin
ca nhn loi".
Li ca tng trn khng h qu mc i vi nhng di sn m thin ti Newton li
cho loi ngi. Cng im li 10 pht minh quan trng v ni ting nhng cng ht
sc th v ca Isaac Newton trong sut s nghip sng to ca ng m c th chng
ta t khi ch n. By gi chng ta hy n vi pht minh u tin nh: Siu pho
chng ngi ngoi hnh tinh xm lc???1. tng ca Newton khu pho bn vo qu
o
i vi mt s kin xuyn tc s cho rng lm sao mt ngi n ng ang ngy ng v
mt qu to v tnh ri xung li lm nn mt pht minh v i n nh vy? Kt qu ca
qu trnh"ch sung rng"chng? Khng h, iu ch n vi mt b c thin ti lun suy
ngh v cc quy lut vt l m c th l lc hp dn. Khng ch dng li trng lc m
Newton cn a ra nhiu tng khc i trc thi i. Trong nh lut hp dn ph qut,
Newton din t n mt ngn ni khng l m nh ca n l khong trn bu kh quyn ca
Tri t, trn nh c t mt khu pho v cng ln c th bn mt vin n theo chiu
ngang ra ngoi khng gian.Newton khng h c nh to ra mt loi siu v kh
nhm bn nhng k xm lc ngoi hnh tinh! Khu pho ca ng l mt tng th nghim
nhm gii thch lm th no a mt vt th vo mt qu o quay quanh Tri t. Theo
d on ca Newton, nu cho qu t thuc sng th vin n pho s ri tr li Tri t,
nu cho qu nhiu thuc sng th vin n pho bn ra s mt ht trong khng gian.
Tuy nhin, nu c bn i vi mt lng thuc sng va , bn s cung cp cho vin n
pho mt vn tc n ri theo qu o cong hng v pha Tri t. V sau , vin n pho
s di chuyn mi xung quanh Tri t theo mt qu o nht nh.Th nghim trn c
trnh by trong Principia Mathematica vo nm 1687, theo , tt c mi ht u
gy ra mt lc hp dn v b hp dn bi nhng vt th khc. Lc tng tc ny ph thuc
vo trng lng v khong cch ca ht hay vt th . Quy tc ny chi phi tt c cc
hin tng t ma ri cho n qu o ca cc hnh tinh. y chnh l tc phm ni ting
vi nhiu ng gp quan trng cho vt l hc c in v cung cp c s l thuyt cho
du hnh khng gian cng nh s pht trin ca tn la sau ny. Sau , Einstein
cng cc nh vt l th k 16, 17 tip tc cng c hc thuyt ca Newton cho chng
ta nhng hiu bit v lc hp dn nh ngy nay.2. Cnh ca dnh cho ch mo
Khng ch c tm nhn mang tnh v m nh khu pho khng gian v pht hin ra
mi lin h gia vn vt trong v tr, Newton cng dng tr tu tuyt vi ca mnh
gii quyt nhng vn thng thc trong i sng hng ngy. in hnh l phng php
gip cc mo khng cn co cu vo cnh ca nh vo to ra mt li i dnh ring cho
chng.Nh chng ta bit, Newton khng kt hn v cng c t cc mi quan h bn b,
i li ng chn mo v ch lm bu bn trong cn phng ca ca mnh. Hin nay, c
nhiu gi thuyt v lp lun cho rng ng dnh nhiu mi quan tm n nhng"ngi
bn"b nh ca mnh. Mt s s gia ng i cho rng Newton l mt ngi rt yu ng
vt. Mt s cn ch ra rng ng t tn cho mt con ch ca mnh l Diamond (kim
cng). D vy, mt s nh s hc vn nghi ng v gi thuyt trn.Mt cu chuyn k
rng trong qu trnh nghin cu ca Newton ti i hc Cambridge, cc th nghim
ca ng lin tc b gin on bi mt con mo ca ng lun co vo cnh ca phng th
nghim gy ra nhng m thanh phiu toi. gii quyt vn , ng mi mt th mc ti
Cambridge khot 2 ci l trn ca ra vo phng th nghim: 1 l ln dnh cho mo
m v 1 l nh dnh cho mo con!D cu chuyn trn l ng hay sai th theo cc
ghi chp ng thi sau khi Newton qua i th c mt s tht hin nhin rng ngi
ta tm thy 1 cnh ca vi 2 ci l tng ng vi kch thc ca mo m v mo con.
Cho ti ngy nay vn cn nhiu tranh ci xung quanh cu chuyn trn. Tuy
nhin, nhiu kin vn cho rng chnh Newton mi l tc gi ca cnh ca dnh cho
ch mo vn cn c s dng ngy nay.3. Ba nh lut v chuyn ng ca Newton
Trong khi cc s gia vn cn tranh ci v nhng cnh ca dnh cho th cng c
phi l ca Newton hay khng th khng mt ai c th ph nhn ng gp ca Newton
cho hiu bit ca con ngi trong vt l hc ngy nay. Tm quan trng tng ng
vi vic pht hin ra nh lut vn vt hp dn, 3 nh lut v chuyn ng c Newton
gii thiu vo nm 1687 trong tc phm Philosophiae Naturalis Principia
Mathematica (Cc nguyn l ton hc trong trit hc t nhin). 3 nh lut ca
ng t nn mng vng chc cho s pht trin ca c hc c in (cn gi l c hc
Newton) trong thi gian sau ny.3 nh lut ca ng c miu t ngn gn nh
sau:Nu mt vt khng chu tc dng ca lc no hoc chu tc dng ca cc lc c hp
lc bng khng th n gi nguyn trng thi ng yn hoc chuyn ng thng u.Gia tc
ca 1 vt cng hng vi lc tc dng ln vt. ln ca gia tc t l thun vi ln ca
lc v t l nghch vi khi lng ca vt.Trong mi trng hp, khi vt A tc dng
ln vt B mt lc, th vt B cng tc dng li vt A mt lc. Hai lc ny c cng
gi, cng ln nhng ngc chiu.
Ba quyn sch Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Cc
nguyn l ton hc trong trit hc t nhin) xut bn nm 1687Ngy nay, chng ta
c th d dng pht biu v hiu v 3 nh lut ni ting trn. Tuy nhin, cc hc gi
trong lch s phi vt ln vi nhng khi nim c bn v chuyn ng trong sut
nhiu th k. Nh trit hc Hy Lp Aristotle tng ngh rng s d khi c th bay
ln trn khng l v khi cha nhiu khng kh. Trc , cc hc gi khc li ngh rng
khi bay ln tri t hp cng vi nhng m khi "bn b" ca chng. Nh trit hc
Php Ren Descartes tng ngh ti nhng l thuyt v chuyn ng tng t nh
Newton nhng cui cng, ng vn cho rng Thin Cha mi chnh l ng lc ca cc
chuyn ng.3 nh lut Newton nh mt v p n t s ti gin trong khoa hc. D n
gin nh th, nhng y chnh l cn c cc nh khoa hc c th hiu c tt c mi th
chuyn ng t ca cc ht electron cho ti chuyn ng xon c ca c thin h.4.
Hn ph thy ca "nh gi kim thut" Newton
Trong mt bc v v mt nh gi kim thut, chng ta thy cc biu tng hnh
tinh din t cc kim loi trong mt quyn sch ang m ra di sn nh. y c cho
l cc biu tng m Newton s dng trong cc ghi chp ca ng.Newton cng hin
rt nhiu cho nhn loi vi nhng khm ph khoa hc ca ng. Bn cnh , ngi ta
cng nhc n ng nh 1 trong nhng nh gi kim hc li lc nht: huyn thoi gi
kim thut vi hn ph thy. Cc vn bn ghi chp li cn c lu tr n ngy nay c
nhiu m t khc nhau v hn ny: t kh nng to nn ngi t cho ti kh nng chuyn
ha t ch thnh vng. Thm ch, nhng ngi by gi cn cho rng hn ca ng c th
cha bnh hoc c th bin mt con b khng u thnh mt by ong.C l cc bn s thc
mc ti sao mt biu tng ca khoa hc li tr thnh mt nh gi kim thut? tr li
cu hi , hy ngh n bi cnh by gi, cuc cch mng khoa hc ch mi t c ng c
hi nc vo nhng nm 1600. Cc nh gi kim thut by gi vn cn tn ti cng vi
nhng th thut li thi ca h cng vi cc hc thuyt v trit hc huyn b nhm m
hoc mt s ngi. D vy, cc ghi chp gi kim thut vn c cho l nhng th nghim
ha hc.
Bt tch cn lu li ca Newton v nghin cu gi kimTuy nhin, nhng ghi
chp trong sut 30 nm lm th nghim ca Newton tit l rng ng cng hy vng v
mt ci g hn l nhng phn ng ha hc bnh thng, thm ch l ha hn v vic bin
cc nguyn t khc thnh vng. Theo s gia William Newman, ng cho rng
Newton mun tm kim nhng "quyn lc siu hn trong t nhin."y chnh l nhng
cn c cho lp lun rng Newton cng c nhng nghin cu v li ghi chp v gi
kim m ngi ng thi gi l "hn ph thy." Cc ghi chp cho thy ng tm cch to
nn nhng loi nguyn t b n lc by gi. Trn thc t, Newton c nhng n lc nhm
to ra mt loi hp kim ng mu tm. D vy, nghin cu ca ng tht bi.y c th
khng phi l mt sng ch ca Newton, nhng n cng cho chng ta mt ci nhn v
nhng suy ngh cng nh thi gian m ng dnh cho cc nghin cu khoa hc. Vo
nm 2005, nh s hc Newman cng to nn mt "hn ph thy" da trn cc ghi chp
300 nm trc ca Newton v d nhin, khng c s chuyn ha to thnh vng xy
ra.5. Cha ca cc php tnh vi phn
Bt tch ca Newton cn lu gi n ngy nayNu bn hoc ang au u vi mn ton
hc m c bit l tch phn v vi phn cy nt b no ca bn, bn c th mt phn li
cho Newton! Trn thc t, h thng ton hc chnh l mt cng c chng ra c th
tm hiu c mi th trong v tr ny. Ging nh nhiu nh khoa hc cng thi,
Newton cng nhn thy rng cc l thuyt i s v hnh hc trc khng cho yu cu
nghin cu khoa hc ca ng. H thng ton hc ng thi khng phc v ng.Cc nh
ton hc lc by gi c th tnh ton c vn tc ca mt con tu nhng h vn khng th
tnh ton c mi lin h vi gia tc ca n cng nh t l ca lc tc ng. H vn cha
th tnh ton c gc bn l bao nhiu vin n pho bay i xa nht. Cc nh ton hc
ng thi vn cn mt phng php tnh ton cc hm c nhiu bin.Mt s kin xy n
trong qu trnh nghin cu ca Newton, mt t bng pht bnh dch hch khin hng
lot ngi cht trn khp cc ng ph ti Cambridge. Tt c cc ca hng u ng ca v
d nhin, Newton cng phi hn ch i ra ngoi. l khong thi gian 18 thng
nghin cu ca Newton ri ng xy dng nn mt m hnh ton hc v t tn l "khoa
hc ca s lin tc".Ngy nay, chng ta bit chnh l cc php tnh vi-tch phn.
Mt cng c quan trng trong vt l, kinh t hc v cc mn khoa hc xc sut. Vo
nhng nm 1960, chnh cc hm s vi-tch phn ny cung cp cng c cho php cc k
s phi thuyn Apollp c th tnh ton c cc s liu trong s mng t chn ln Mt
Trng.D nhin, mt mnh Newton khng to nn php ton m chng ta s dng ngy
nay. Ngoi Newton, nh ton hc ngi c (1646-1716)cng c lp pht trin m
hnh php tnh vi - tch phn trong cng thi gian vi Newton. D vy, chng
ta vn phi cng nhn tm quan trng ca Newton trong s pht trin ton hc
hin i vi cc ng gp khng nh ca ng.6. "Sinh s" vi cu vng
Th nghim ca NewtonCu vng? Cu vng l g? Bn ngh rng Newton yn cho
nhng b mt bn trong cu vng? Khng h! Thin ti ca chng ta quyt tm gii m
nhng iu n cha bn trong hin tng thin nhin ny. Vo nm 1704, ng vit mt
quyn sch v vn khc x nh sng vi tiu "Opticks". Quyn sch gp mt phn
khng nh trong vic thay i cch ngh ca chng ta v nh sng v mu sc.Cc nh
khoa hc by gi u bit rng cu vng c hnh thnh khi nh sng b khc x v phn
x trong nhng ht nc ma trong khng kh. D vy, h vn cha th l gii r rng
c ti sao cu vng li cha nhiu mu sc nh vy. Khi Newton bt u nghin cu
ti Cambridge, cc l thuyt ph bin trc vn cho rng cc ht nc bng cch no
nhum nhiu mu sc khc nhau ln tia sng Mt Tri.Bng cch s dng mt lng knh
v mt chic n, Newton thc hin th nghim bng cch cho nh sng chiu qua
lng knh. V kt qu nh tt c chng ra u bit, nh sng b tch ra thnh cc mu
nh cu vng.7. Knh vin vng phn x
Mt bn sao ca chic knh vin vng phn x do Newton ch to v trnh by
trc Hi ng hong gia vo nm 1672Newton c sinh ra trong thi k m s hin
din ca knh vin vng vn cn kh m nht. Mc d vy, cc nh khoa hc c th ch
to nn cc m hnh s dng mt tp hp cc thu knh thy tinh phng to hnh nh.
Trong th nghim vi cc mu sc ca Newton, ng bit c cc mu sc khc nhau s
khc x vi cc gc khc nhau, t to nn mt hnh nh l m cho ngi xem. ci tin
cht lng hnh nh, Newton xut s dng mt gng khc x thay cho cc thu knh
khc x trc . Mt tm gng ln s bt ly hnh nh, sau mt gng nh hn s phn x
hnh nh bt c ti mt ca ngi ngm. Phng php ny khng ch to nn hnh nh r
rng hn m con cho php to nn mt knh vin vng vi kch thc nh hn.Mt s kin
cho rng, nh ton hc ngi Scotland James Gregory l ngi u tin xut tng
ch to knh vin vng phn x vo nm 1663 d m hnh ny vn cha th hot ng hon
chnh. Tuy nhin, da trn cc ghi chp cn lu tr li, cc nh s hc cho rng
Newton mi l ngi u tin c th ch to mt chic knh vin vng phn x da trn l
thuyt do ng xut.Trn thc t, Newton t mi cc tm gng, lp rp mt mu th
nghim v trnh by n vi Hi ng hong gia vo nm 1672. ch n thun l 1 thit
b di 15 cm, c kh nng loi b s khc x v c phng i ln ti 40 ln. n ngy
nay, gn nh tt c cc i thin vn hc u s dng cc bin th ca thit k ban u
ni trn ca Newton.8. ng xu hon ho
Nhng ng 2 pound ti Anh vi cc kha 2 xung quanh cnhVo nhng cui
nhng nm 1600, h thng ti chnh ti Anh lm vo tnh trng khng hong nghim
trng. By gi, ton b h thng tin t trong c nc Anh u s dng cc ng xu bc
v d nhin, bn thn bc c gi tr cao hn so vi gi tr nh danh c in trn mi
ng xu. Lc ny sinh ra mt vn , c ngi s ct xn bt hm lng bc v thm vo cc
kim loi khc trong qu trnh nu v c tin. Lng bc ct xn c s b "chy mu"
sang Php thng qua ng bin gii bn c gi cao hn.Thm ch, by gi cn l cuc
khng hong ca vic tranh ginh nhau nhn thu c tin. Do , lng tin ca ngi
dn vo h thng ti chnh suy gim nghim trng. ng thi, cc t chc ti phm lm
tin gi cng mc sc lan trn do khng cn mt ng tin chun ng tin tng no
ang lu thng. Mt khc, s gian ln cng din ra ngay trong qu trnh c tin.
Sau khi c mi m tin xu, ngi ta s cn mi ng xu ly ra v xem n lch so vi
tiu chun l bao nhiu. Nu gi tr bc d ra ln hn so vi gi tr in trn n,
nhng k u c s mua chng, nu chy ra v tip tc bn li cho chnh xng c tin
kim li.Trc tnh hnh , vo nm 1696, chnh ph Anh ku gi Newton gip tm ra
gii php tm ra gii php chng nn sao chp v ct xn ng xu bc. Newton c mt
bc i ht sc to bo l thu hi ton b tin xu trn khp t nc, tin hnh nu li
v c theo mt thit k mi ca ng. Bc i ny khin cho ton b nc Anh khng c
tin trong lu thng trong sut 1 nm.By gi, Newton lm vic ct lc trong
sut 18 gi mi ngy ri cui cng, thit k tin xu mi cng c ra i. Nhng ng
tin mi c c ra vi cht lng bc cao hn, ng thi ra mi ng xu u c kha cc
cnh theo mt cng thc c bit. Nu khng c cc c my kha cnh chuyn dng th s
khng th no to ra c cc ng xu mang c trng nh do Hong gia c ra.9. S mt
nhitTrong cc nghin cu ca mnh, Newton cng dnh nhiu thi gian tm hiu
kha cnh vt l ca hin tng lnh i ca cc cht. Vo cui nhng nm 1700, ng
tin hnh cc th nghim vi qu cu st nung . ng lu trong cc ghi chp rng c
s khc bit gia nhit ca qu bng st v khng kh xung quanh. C th, nhit
chnh lch ln ti 10 C. V ng cng nhn ra rng tc mt nhit t l thun vi s
khc bit v nhit .T , Newton hnh thnh nn nh lut v trng thi lm mt.
Theo , tc mt nhit ca c th t l thun vi s khc bit v nhit gia mi trng
xung quanh so vi nhit c th. Sau ny, nh ha hc ngi Php Piere Dulong v
nh vt l Alexis Prtot hon thin nh lut trn vo nm 1817 da trn nn tng t
nghin cu ca Newton. Nguyn tc ca Newton t nn mng cho nhiu nghin cu
khc ca vt l hin i t l phn ng ht nhn an ton cho ti vic thm him khng
gian.10. D on ca Newton v ngy tn th
Hnh v 4 loi th d xut hin vo ngy tn th m t trong Book of
DanielNgy tn th lun l ni m nh ca con ngi. D vy, Newton khng phi l
dng ngi c th d dng chp nhn ni s hi v ngy tn th qua nhng cu chuyn
hay nhng truyn thuyt. Bn thn Newton l mt ngi thc t v lun tm cch kim
nh, a ra cc quan im ca mnh trong qu trnh nghin cu Kinh Thnh.Trong
qu trnh nghin cu, Newton khng t nng kha cnh Thn hc m dng cc kin thc
ca mnh nhm c l gii vn . Theo cc ghi chp cch y 300 nm cn c lu tr n
ngy nay cho thy Newton nghin cu Book of Daniel. phc v nghin cu, ng
t hc ting Do Thi, tp trung nghin cu trit hc Do Thi b truyn.Qua
nghin cu, ng d on ngy tn cng ca th gii l vo nm 2060 hoc c th l sau
nhng khng th sm hn. D sao i na, vn l nhng g m ng tuyn b vi mi ngi
vo th k 18. D nhin, ngy nay, cc nh khoa hc c mt li gii p hoc d on
tt hn cho hin tng tn th ni chung. Qua , chng ta phn no hiu c thm v
quan im ca 1 nh khoa hc vo th k 18 v ngy tn ca nhn loi.Theo Tinh
T
