Novi vijek - Mehanika i astronomija
Prema legendi, koju navodi biograf Stackeley, na razmišljanje o gravitaciji Newtona je navela jabuka koja mu je pala na glavu. U svojim Načelima iznosi da Zemlja privlačnom silom djeluje na Mjesec i otklanja ga od pravocrtne putanje. Ta sila, smatra Newton, opada s kvadratom njihovih udaljenosti. Isti zaključak primjenjuje za gibanjeplaneta uzrokovano privlačenjem Sunca. Prema trećem zakonu gibanja, i planeti privlače Sunce. Usporedbom ubrzanja sile teže i Mjesečeva centripetalnoga ubrzanja zaključuje da slobodni pad i kruženje Mjeseca oko Zemlje imaju isti uzrok. Newton demonstrira konzistentnost Keplerovih zakona gibanja planeta i svoje teorije gravitacije te tako pokazuje da se nebeska i zemaljska gibanja odvijaju po istim zakonitostima. To je bilo prvo „ujedinjenje sila“ u povijesti fizike koje je otklonilo posljednje ostatke aristotelovske fizike i sve dvojbe oko heliocentrizma.
/…/ Centripetalno ubrzanje Mjeseca u njegovoj orbiti i
ubrzanje tijela na Zemlji istoga su porijekla…
Nebeska i Zemaljska gibanja odvijaju se po istim zakonitostima…
Isaac Newton, Prinicipia |
|
Konačna je verzija Newtonova zakona gravitacije glasila: sila kojom se privlače dva planeta razmjerna je umnošku njihovih masa, a obrnuto je razmjerna kvadratu njihove udaljenosti.
/…/ Dovde sam o pojavama što nam ih pružaju nebo i more dao računa s pomoću sile teže. Ali uzrok teže nisam dao... Do sada iz tih pojava nisam mogao izvesti osnovu za svojstva sile teže; hipoteze ne postavljam (hipotheses non fingo).
Isaac Newton |
Newton je bio i genijalni matematičar. Uz Leibnitza, otac je infinitezimalnoga računa koji je bio temelj daljnjem razvoju analitičke mehanike kroz 18. st.. Newton ovo svoje matematičko otkriće naziva „računom fluksija“, a pojam fluksije odgovara današnjem pojmu derivacije.
„Nikada nisam imao prilike vidjeti ga da se odmara ili nečim zabavlja, ili da izjaše pa ode malo na zrak, nikada nije krenuo u šetnju, nikada nije otišao na kuglanje ili neku drugu vježbu. Smatrao je izgubljenim sve one rijetke sate kada nije bio zaposlen svojim studijama koje su mu bile toliko važne da je sobu napuštao gotovo samo onda kad je imao termine (za predavanja)...
/…/ Nažalost, na njegovim predavanjima bilo je malo slušalaca, a još manji broj njih ga je razumio tako da mu se često događalo da zbog izostanaka slušalaca predaje zidovima.“
(svjedočenje Newtonova sluge, prema Carlu Saganu, Cosmos) |
„Godine 1696. švicarski matematičar Johann Bernoulli izazvao je svoje kolege da riješe jedan još neriješeni problem nazvan brahistokronski; određivanje najkraće krivulje po kojoj bi se tijelo, samo pod djelovanjem gravitacije, spustilo iz više u nižu točku u najkraće vrijeme. Bernoulli je prvo odredio rok za rješenje problema od 6 mjeseci, ali ga je kasnije, na zahtjev Leibniza, produljio na godinu dana.
Izazov je uručen Newtonu u 16 sati 29. siječnja 1697.g. Prije odlaska na posao idućega dana on je izmislio čitavu jednu novu granu matematike (varijacijski račun), koji je primijenio na rješavanje problema.
Rješenje je odmah poslao i ono je bilo objavljeno, ali, na njegov izričit zahtjev – nepotpisano. No, blistavost i originalnost rješenja nedvojbeno su ukazivale na identitet autora. Kada je Bernoulli vidio rješenje, komentirao je riječima: Lava se prepoznaje po pandžama !“
(Carl Sagan, Cosmos) |
Nature and nature's laws
lay hid in night;
God said: „Let Newton be“
and all was light.
Epitaf Alexandera Popea na Newtonowu
grobu u Westminsterskoj opatji
|
|
U 18. se stoljeću rađa i intenzivno razvija analitička ili teorijska mehanika, kojoj su najveći doprinos dali najveći matematički umovi toga doba. Najpoznatiji su među njima francuski i švicarski učenjaci Leonard Euler (1707. – 1783.), Johann Bernoulli (1667. – 1748.), Daniel Bernoulli (1700. – 1782.), Jean le Rond D'Alembert (1717. – 1783.) i Joseph Luis Lagrange (1763. – 1813.).
|
|
|
