بی‌شک نیوتن را می‌توان یکی از پایه‌های اصلی تشکیل‌دهنده علوم مدرن و فیزیک کلاسیک دانست. او با نظریه و مشاهدات خود توانست مباحث مهمی از علوم پایه را تغییر دهد. این شخصیت غنی یک ریاضی‌دان، فیزیک‌دان، منجم، مولف و نظریه‌پردازی انگلیسی بسیار متبحر است. نیوتن در قرن هفدهم نظریه‌های مهمی درباره علوم پایه بیان کرد که باعث تغییراتی مهم در علوم مختلف شد. او کتاب پایه‌های ریاضیاتی فلسفه‌ طبیعی را نوشت. این کتاب باعث تشکیل پایه‌های مکانیک کلاسیک در دنیا شد و از طرفرداران زیادی نز برخوردار است. همچنین نیوتن تاثیر مهمی روی علوم اپتیک داشت. او در کنار لایبنیتس که یکی از ریاضی‌دانان آن زمان بود توانست روش‌های مختلفی برای محاسبات ابداع کند. اگر قصد دارید اطلاعات بیشتری در باره نیوتن به دست آورید، این مطلب از کاراتدریس را تا پایان مطالعه کرده و با زندگی نامه نیوتن آشنا شوید.

بیوگرافی

نیوتن در 4 ژانویه 1642 در وولزثورپ چشم به جهان گشود. پدر او سه ماه قبل از به دنیا آمدن نیوتن مرده بود و به همین دلیل مادرش، هانا آیسکو، تصمیم گرفت اسم پدر را روی پسر بگذارد. همان سالی که این شخصیت متولد شد، گالیله که یکی از دانشمندان بزرگ زمان خودش بود، فوت کرد. پس از چند سال نیوتن از ایده‌ها و نظریات همان دانشمند درمورد ریاضی و حرکات استفاده کرد و آن‌ها را به نتیجه رساند. نیوتن در دوران کودکی بدنی ضعیف داشت و افراد آن منطقه معتقد بودند او زیاد زنده نمی‌ماند.

هنگامی که نیوتن 2 سال داشت مادرش او را به مادربزرگش سپرد و با شخصی دیگر ازدواج کرد. سال 1653 شوهر مادر او از دنیا رفت و مادر دوباره به کنار فرزندش بازگشت. در بخش‌هایی از زندگی نامه نیوتن به مشکلات روانی این دانشمند اشاره شده که می‌توان همین شرایط سخت دوران کودکی را دلیل آن‌ها دانست. هنگام تحقیقات یا جلسات علمی مختلف ناسازگاری‌های روحی، وسواس، خشونت در دفاع از نظریه‌ها و… به شدت و وفود در شخصیت او مشاهده شده است. مادر نیوتن که به دلیل دو ازدواج نافرجام توانسته بود ثروت زیادی کسب کند، پسر خود را وکیل و مسئول دارایی‌هایش می‌دانست. نیوتن علاقه زیادی به مدیریت اموال و املاک نداشت و برعکس از هر فرصتی استفاده می‌کرد تا کتاب‌های مختلف را مطالعه کند.

انقلاب علمی و شروع تحقیقات نیوتن

نیوتن سال 1661 سفری به کمبریج داشت. در آن زمان انقلاب علمی پیشرفت زیادی کرده بود. در این دوران پایه‌های علوم مدرن در شاخه‌های مختلف رشد کرده بود. برای مثال کوپرینک و کوپلر که از ستاره‌شناسان آن دوران بودند، نظریه خورشید مرکزی را ثابت کردند. همچنین گالیله با اصول اینرسی نوعی از مکانیک را بیان کرد. البته دانشگاه‌های مطرح اروپا مانند کمبریج از علوم پایه عقب‌تر بودند و اصول ارسطویی و زمین مرکزی را تدریس می‌کردند. نیوتن نیز مثل دیگر دانشمندانی که در آن دوران فعالیت داشتند، تحقیقات را براساس نظریه‌های ارسطو انجام می‌داد.

همانطور که گفته شد در دانشگاه‌ها اصولی غیر از این تدریس نمی‌شد و نیوتن هم مجبور به تحقیق درباره این نظریه‌ها بود. او در دوران تحصیل با آثار فیلسوف مشهور فرانسوی یعنی رنه دکارت و دیگر فلاسفه آشنا شد. آن‌ها معتقد بودند ماده را ترکیبی از ذرات در حال حرکت تشکیل می‌دهد و همین موضوع باعث تشکیل جهان هستی شده که این نظریه برخلاف اصول گفته ارسطو بود.

کم‌کم به دلیل مطالعه کتاب‌های مختلف سوال‌های جدیدی در ذهن نیوتن به وجود آمد که بیشتر آن‌ها درباره فلسفه بود. او سوال‌ها را در برگه‌هایی می‌نوشت و نام آن‌ها را «سوال‌های مهم فلسفه‌ای» گذاشت. زیر تیتر آن سوال‌ها نوشت، «پلاتو دوست من است، ارسطو هم همینطور، اما بهترین دوست من حقیقت است.»

پس از جمع‌آوری آن سوالات نیوتن تحقیقات خود را آغاز کرد.

آغاز جدی فعالیت‌های علمی

یادداشت‌های او بیانگر این بود که نیوتن توانسته بود مفاهیم جدید درباره پایه‌های انقلاب علمی را پیدا کند. این دانشمند فلسفه دکارت و کتاب‌های پیر گاسندی را به‌طور کامل درک کرده بود. با مشاهده یادداشت‌های نیوتن می‌توان نتیجه گرفت که او نظریه اتمی را پذیرفته بود. همچنین این شخصیت آثار یکی از مشهورترین شیمی‌دان‌های آن زمان یعنی رابرت بویل را سرلوحه مطالعات خود قرار داده بود.

نیوتن به مطالعه نتیجه آزمایش‌های هنری مور پرداخت و با مباحث جدیدی درباره شیمی و رسوم هرمسیه آشنا شد. این اصول مشابه جادوگری بود. با این حال آشنایی نیوتن با مباحثی جدید باعث تشکیل سوال‌هایی جدید در ذهن نیوتن شد. آغاز مطالعات ریاضی نیوتن همزمان با نوشتن سوالات فلسفی بود. نیوتن بین مطالعه کتاب‌های مختلف با کتابی آشنا شده بود که در آن از اصول جبری برای حل مسائل هندسی استفاده شده بود. مشاهده روش حل این مسائل برای نیوتن بسیار جذاب بود. با استفاده از کتاب گفته شده، نیوتن دوباره به ریاضیات کلاسیک بازگشت و در این علم به یک متخصص تبدیل شد.

اولین دستاوردها

نظریه بسط دو جمله‌ای و مفاهیم ابتدایی حساب دیفرانسیل و انتگرال جز اولین دستاوردهای نیوتن محسوب می‌شوند. این دانشمند توانست با نظریه‌های جدید ریاضی روش‌هایی آسان‌تر برای محاسبه شیب منحنی و محاسبه مساحت زیر نمودار بیان کند. در سال 1669 یافته‌های نیوتن افزایش یافته بود و او شروع به نوشتن خلاصه مباحث کرد.

به‌طور مثال مقاله «تحلیلی بر سری‌های نامتناهی» در همین سال نوشته و به دلیل حضور در مباحث علمی باعث اعتبار نیوتن شد. دو سال بعد او مقالات خود را بازنویسی کرد و مبحث فلوکسیون را به یافته‌های خود افزود. بیان این مبحث دلیلی شد که حساب دیفرانسیل را نیوتن خلق کرده است! در آن زمان افراد کمی از وجود این شخصیت خبر داشتند، اما با این حال پس از گذشت مدتی، نیوتن به ریاضی‌دان پیشگام اروپا تبدیل شد.

او سال 1665 توانست مدرک خود را از دانشگاه دریافت کند. همان سال بیماری طاعون شدت گرفت و به همین دلیل دانشگاه‌های سراسر دنیا به مدت دو سال تعطیل شد. در این زمان نیوتن مجبور شد در خانه به مطالعه و کشف مسائل جدید بپردازد. این دانشمند توانست مباحث جدید به نام اپتیک یا مطالعات نوری را به تحقیقاتش اضافه کند.

پس از گذشت چند سال Opticks به یکی از مشهورترین کتاب‌های علمی تبدیل شد و در زندگی نامه نیوتن هم از آن یاد شده است. نیوتن در دوران طاعون توانست به مطالعه و بررسی عناصر حرکات دورانی بپردازد. او مطالعات خود در این حوزه را به حرکت ماه و سیاره‌ها نسبت داد. این یافته‌ها در سال‌های بعد به فرمول‌هایی مهم برای توصیف حرکت در جهان هستی تبدیل شد. شاید برایتان جالب باشد که در آن سال‌ها کسی از تحقیقات مهم نیوتن اطلاعی نداشت.

اپتیک و تاثیر آن بر علوم پایه

سال 1167 طاعون پایان یافت و بورسیه تحصیلی در دانشگاه ترینیتی به نیوتن اهدا شد. ایزاک بارو یکی از استاد‌های کرسی لوکاسی ریاضیات محسوب می‌شد که یادداشت‌های نیوتن درباره علوم پایه را خوانده بود. این استاد دو سال بعد از کرسی استعفا داد و نیوتن را برای جانشینی خود پیشنهاد کرد. شرایط جدید باعث شد که نیوتن مجبور به آموزش دادن مباحث ریاضی شود. این دانشمند بزرگ در سه سال ابتدایی فعالیت در کرسی لوکاسی، اپتیک را به‌عنوان رشته اصلی فعالیت خود برگزید.

سال 1604 کپلر نظریه‌های خود را بیان کرد و همین موضوع باعث شد اپتیک به‌عنوان یکی از عوامل مهم در انقلاب علمی شناخته شود. دکارت شخص دیگری بود که نظریه‌های مرتبط با خطوط و سرعت نور را توسعه داد. او معتقد بود که همه جهان هستی برپایه اصول ریاضی است و می‌توان آن را با استفاده از فرمول‌های جامع محاسبه کرد. دکارت اعتقاد داشت نور اصلی‌ترین عامل مطالعه علمی طبیعت محسوب می‌شود.

نیوتن علاوه‌بر پذیرفتن نظریه دکارت، روی نظریه اختصاصی خود فعالیت کرد و روی رنگ‌ها و طیف نوری متمرکز شد. او معتقد بود که نور در نگاه اول سفید است و اعمالی تغییراتی روی آن باعث تشکیل طیف‌های مختلف مانند رنگین‌کمان می‌شود. نیوتن آزمایش‌های متعددی در آزمایشگاه انجام داد و نور را پدیده‌ای ترکیبی و پیچیده می‌دانست. نیوتن پس از انجام تحقیقات مختلف به این نتیجه رسید که عدسی‌ها علاوه‌بر متمرکز کردن نور احتمالا باعث شکست نور هم می‌شوند.

به ‌همین‌ دلیل او می‌خواست از بازتاب استفاده کند تا ابزارهای اپتیکی را بسازد. اولین تلسکوپ نیوتن بازتابی بود و اولین نمونه این ابزار محسوب می‌شد. پیچدیگی و ناهمگونی نور که توسط نیوتن بیان شده بود، باعث تشکیل پایه‎‌های اپتیک فیزیکی شد.

در کتاب‌های مرتبط با زندگی نامه نیوتن هیچ مدرکی درباره شهرت یافته‌های او درباره نور و ریاضیات در سال‌های ابتدایی تدریس یافت نمی‌شود. به ‌نوعی می‌توان گفت تا سال 1671 که آکادمی سلطنتی لندن از دستاوردهای نیوتن استقبال کرد، این دانشمند تا حد زیادی ناشناس بود. موسسه مذکور درخواست کرد که بتواند تلسکوپ نیوتن را بررسی کند و او هم با توضیح درباره یافته‌هایش توانست قدم‌های ابتدایی برای افزایش شهرت را بردارد.

نیوتن پس از جلسات متعدد عضو آکادمی سلطنتی لندن شد و پس از آن مطالعات اپتیکی را در قالب یک مقاله در سال 1672 منتشر کرد. داشمندان آن زمان از این مقاله بسیار استقبال کردند. رابرت هوک یکی از مدیران آکادمی سلطنتی بود و خود را مسلط بر مباحث نور و اپتیک می‌دانست. این شخصیت انتقادهای تندی به نیوتن وارد کرد. نیوتن به دلیل مشکلات روحی نمی‌توانست با او بحث کند و یک سال پس از این اتفاق تا حد زیادی منزوی شد.

نیوتن سال 1675 سفری به لندن داشت و در طول این سفر مطلع شد که هوک نظریه او را پذیرفته است. پس از این سفر نیوتن مقاله‌ای دیگر درباره نور و رنگ‌ها منتشر کرد که به جلد دوم کتاب Opticks تبدیل شد. مقاله دوم نتیجه آزمایش‌های او روی طیف نور با استفاده‌ از فیلم‌های نازک بود. با انتشار مقاله دوم هوک آن را نیز نقد کرد و همین موضوع باعث شد که نیوتن بیش از پیش ناراحت شود، اما این دو شخصیت با نامه‌‌نگاری‌های متعدد توانستند بحث‌ها را پایان دهند.

هرمسیه

زمانی که نیوتن منزوی شد، به مطالعه مباحث هرمسیه پرداخت و این مباحث او را تا حد زیادی تحت‌تاثیر قرار داد. او که در زمان دانشگاه اطلاعاتی درباره این مذهب کسب کرده بود، دوباره شروع به تحقیق دراین‌باره کرد. او علاقه زیادی به شیمی داشت و این دوران بهترین زمان بررسی بیشتر اطلاعات این مذهب محسوب می‌شد.

در این هنگام نیوتن باورهای خود را درباره طبیعت و جهان هستی تغییر داد. نیوتن حرکت ذرات را دلیل اصلی رخ دادن پدیده‌های طبیعی می‌دانست و معتقد بود نور از جنس ذره است. برای مثال او چسبیدن کاغذ به شیشه پس از مالیدن به پارچه را هم با مباحث مربوط ‌به ذرات تفسیر می‌کرد. نیوتن به دلیل مطالعه کتب هرمسیه و مقایسه آن‌‌ها با دانسته‌ها خود، توانست دو نظریه اصلی درباره علم و طبیعت را به هم نزدیک کند. یکی از این نظریه‌ها عوامل تشکیل‌دهنده جهان را با مکانیک مرتبط می‌دانست و دیگری معتقد بود ریاضیات اساس تشکیل‌دهنده جهان هستی است. نیوتن پس از مطالعات فراوان توانست با بیان مفهوم نیرو این نظریه‌ها را با یک‌دیگر مرتبط سازد.

قانون جاذبه و حرکت سیارات

تحقیقات این دانشمند درباره کنش و واکنش بیشتر بر پایه عناصر زمین بود. سال 1679 هوک در یک نامه موضوع جدیدی را برای تحقیق به نیوتن پیشنهاد داد و همین مسئله باعث شد مکاتبات آن‌‌ها دوباره شروع شود. هوک به مفاهیمی درباره حرکت سیاره‌ها دست پیدا کرده بود و دیدگاهی مربوط‌ به انحراف دائمی مسیر خطی براثر جاذبه‌ای مرکزی را می‌گفت.

نامه‌نگاری‌های این دو شخصیت درباره بررسی حرکت سیاه‌ها و زمین ادامه پیدا کرد. نیوتن در مکالمات خود آزمایش‌هایی برای بررسی مدار زمین و بردارهای نیرویی را رسم می‌کرد و هوک با اطلاح آن‌ها نظر او را به اثبات می‌رساند. این نامه‌نگاری‌ها پس از چند سال به نظریه‌هایی مهم برای هر دو دانشمند تبدیل شد. مهم‌ترین نتیجه این مکاتبات بین سال‌های 1679 و 1680 قانون جاذبه بود که توسط نیوتن بیان شد.

ادموند هارلی ستاره‌شناسی بریتانیایی بود که روی حرکت‌های مدار پژوهش می‌کرد. سال 1684 این دانشمند نیوتن را به همکاری در تحقیقات دعوت کرد. ادموند می‌دانست که نیوتن جواب سوالات او را دارد. حدود سه ماه پس از ارسال سوال ادموند، نیوتن مقاله‌ On Motion را برای این شخص فرستاد که در زندگی نامه نیوتن از آن حرف زده شده است. بعد‌ها این مقاله به کتاب «پایه‌های ریاضیاتی فلسفه طبیعی» معروف شد.

این کتاب از نظر نوشتاری بهترین کتاب نیوتن است و پایه‌های علوم مدرن هم در آن بیان می‌شود. در این مقاله هیچ اشاره‌ای به قانون جاذبه نشده است. هنگامی که نیوتن درحال ویرایش این مقاله بود، توانست با مفهوم اینرسی آشنا شود و کم‌کم با تحقیق درباره این موضوع به قانون دوم حرکت رسید. اینرسی قانون اول نیوتن است. در قانون دوم به مفهوم حرکت اشاره کرد و توانست نیروی بین اجسام را توصیف کند. همین قانون مسیر مطالعات علمی را تا حد زیادی هموار کرد. در بخش سوم کتاب، نیوتن به قانون سومش اشاره کرد که درباره حرکت سیارات بود.

این تحقیقات نسخه کامل شده نظریه‌های دانشمندانی مانند کپلر بود. این دانشمند بعد از بیان سه قانون در باب حرکت، از آن‌ها برای بررسی حرکت سیاره‌ها استفاده کرد. بهره بردن از این قوانین برای مطالعه درباره سیاره‌‌های مختلف، باعث شد که نیوتن به جاذبه پی ببرد. قانون جاذبه بیانگر رابطه بین نیروی جسم با وزن و فاصله آن با جسم دیگر است. سال 1686 نسخه‌ای از کتاب نیوتن به آکادمی سلطنتی برده شد. هوک با مطالعه کتاب، از این دانشمند به اتهام سرقت علمی شکایت کرد و باعث خشم نیوتن شد. او کتاب خود را ویرایش کرد و دستاوردهای مشترکش با هوک را از کتاب حذف کرد. دشمنی این دانشمند با هوک به حدی رسید که حتی ریاست آکادمی سلطنتی را به دلیل زنده بودن او نپذیرفت.

بزرگ‌ترین شخصیت علمی انگلستان

زمانی که نیوتن برای زندگی به لندن رفت، رهبر علمی انگلستان شد. او سال 1703 مدیر آکادمی سلطنتی شد و آکادمی علوم فرانسه هم چهار سال بعد نیوتن را به ‌عنوان یکی از هشت عضو خارجی خود برگزید. سال 1705 این داشمند یکی از بزرگ‌ترین افتخارات خود را کسب کرد. در این سال ملکه انگلستان نشان شوالیه را به او داد. نیوتن اولین دانمشندی است که چنین جایزه‌ای را دریافت می‌کند. نیوتن در سال‌‌هایی که مدیریت آکادمی علمی را برعهده داشت از قدرت خود برای مقابله با دانشمندان مخالف خود استفاده می‌کرد.

جان فلامستید یکی از ستاره‌شناسانی بود که در تحقیقات خود با نیوتن به مشکل خورده بود. به طوری که در زندگی نامه نیوتن آمده که نیوتن یافته‌های مشترک خود با این دانمشند را از کتاب خود حذف کرد. مخالفت این دانشمند با دیگر دانشمندان در کتاب‌های طول زندگی نیوتن و برخی کتب تاریخی به چشم می‌‌خورد. لایبنیتس یک ریاضی‌دان مشهور آلمانی بود که برای مفاهیم ریاضی با نیوتن بحث‌هایی داشتند. این کشمکش‌ها بیشتر برای کسب اعتبار بود. نیوتن با استفاده از قدرت، حمله شدیدی به این شخص کرد. این دانشمند حتی پس از مرگ لایبنیتس هم از دشمنی با او دست نکشید و تا چندین سال در نوشته‌های خود به او بی‌احترامی می‌کرد.

اواخر عمر نیوتن

این دانشمند در آخرین سال‌های عمر خود آخرین اطلاعات علمی را بازنویسی کرد. سال 1704 او اولین نسخه تکمیل شده از کتاب Opticks منتشر کرد. سال 1717 نیوتن بازهم نسخه ویرایش شده این کتاب را به چاپ رساند. این شخصیت در دوران مدیریت ضراب‌خانه لندن تلاش زیادی برای مقابله با جاعلان و تقلب‌کاران کرد. او یکی از مدیران ارشد این سازمان بود و به شدت با افرادی که به ساخت سکه‌های تقلبی مشغول بودند، برخورد می‌کرد.

نیوتن اواخر عمر خود را در کنبری‌پارک گذراند. این شهر در نزدیکی وینچستر انگلستان واقع شده است. او کنار برادرزاده و همسر برادرزاده‌اش تا سال 1727 زندگی کرد. این دانشمند سال 1727 درحالی که خواب بود، از دنیا رفت. جسد این دانشمند در گورستان وستمینستراب مدفون شد. نیوتن قبل از مرگ همه ثروت خود را به دوستان و آشنایان بخشید و به‌همین دلیل وصیت‌نامه‌ای به یادگار نگذاشته است.

در آخرین برگ از زندگی نامه نیوتن جنازه او پس از مرگ مورد بررسی قرار گرفت و مقداری جیوه در موهای اون پیدا شد. بعضی افراد معتقدند به دلیل انجام آزمایش‌های شیمیایی بدن او با جیوه تماس پیدا کرده و برخی دیگر می‌گویند نیوتن بیماری‌های دوران پیری را هم داشته است.

یادبودهایی در طول زندگی نامه نیوتن

انیشتین یکی از بزرگ‌ترین دانمشندان تاریخ است. این شخصیت احترام زیادی برای نیوتن قائل بود و همیشه در اتاق آزمایش یک عکس از او، مایک فارادی و جیمز کلارک مکسول را نگه‌داری می‌کرد. درحال‌حاضر نیز مردم احترام زیادی به نیوتن می‌گذارند. سال 2005 بین اعضای آکادمی سلطنتی علوم لندن برای تشخیص تاثیرگذارترین دانشمند تاریخ برگزار شد که اعضا بین نیوتن و انیشتین، نیوتن را انتخاب کردند.

در سال 1978 برای ادای احترام تصویر نیوتن روی یک‌پوندی چاپ شد. در موزه تاریخ طبیعی دانشگاه آکسفورد هم یک مجسمه از این دانشمند نگهداری می‌شود. این مجسمه طوری طراحی شده که گویی نیوتن درحال نگاه کردن به شی‌یی است که روی زمین افتاده است.

بد نیست قبل از پایان یافتن مطلب زندگی نامه نیوتن اشاره‌ای به داستان معروف افتادن سیب کنیم. این دانشمند در بسیاری از محافل علمی بیان کرده بود که افتادن سیب اصلی‌ترین دلیل کشف جاذبه بوده است. افراد زیادی این داستان را دروغ می‌دانند، اما طرفداران و نزدیکان این شخص معتقدند که نیوتن از افتادن میوه برای کشف جاذبه الهام گرفته است. فارغ از واقعی بودن یا نبودن این داستان، در بسیاری از دانشگاه‌های مطرح دنیا درخت سیبی برای یادبود کاشته شده است.

زندگی نامه نیوتن سراس مکاشفه، مطالعه، نظریه، موفقیت و تلاش برای بهبود سطح علمی مجامع بین‌المللی بوده است. این دانشمند بزرگ هم مانند خیلی از بزرگان عرصه علم شخصیتی ارزشمند است.