אייזק ניוטון

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

קפיצה אל: ניווט, חיפוש
הדף "ניוטון" מפנה לכאן. אם התכוונתם למשמעות אחרת, ראו ניוטון (פירושונים).
אייזק ניוטון
Isaac Newton
1643 –‏ 1727
GodfreyKneller-IsaacNewton-1689.jpg
חתימתו של ניוטון

אייזק ניוטוןאנגלית: Isaac Newton;‏ 4 בינואר 1643 - 31 במרץ 1727 [1]) היה פיזיקאי ומתמטיקאי אנגלי, אשר נחשב לאחד המדענים הגדולים בכל הזמנים.

חיבורו "היסודות המתמטיים של פילוסופיית הטבע" שפורסם ב-1687 הכיל תיאור של כוח הכבידה ושלושת חוקי התנועה והניח את הבסיס למכניקה הקלאסית, ששלטה בראייה המדעית של היקום הפיזיקלי במשך שלוש המאות הבאות ויצרה את הבסיס להנדסה המודרנית. הוא הראה שתנועת עצמים על פני כדור הארץ ושל גופים שמימיים נמשלת בידי אותה מערכת של חוקי טבע באמצעות הוכחת העקביות בין חוקי קפלר לבין תיאורית הכבידה העולמית, שבמהלכה הסיר את הספקות בדבר המודל ההליוצנטרי והביא את המהפכה המדעית לשיאה. קביעתו שיקום סדור ובר ידיעה, כפוף לעקרונות מתמטיים מדויקים, רציונליים והרמוניים, החוסמים את השער בפני תוהו ובוהו, הייתה בעלת השפעת עצומה על הפילוסופיה של המדע, ועל הבנת היקום.

לניוטון היו תרומות חשובות גם בתחומים אחרים בפיזיקה. באופטיקה, הוא המציא טלסקופ מחזיר אור ופיתח תאוריה חדשה של צבע המבוססת על התצפית במנסרה המחלקת אור לבן לספקטרום של צבעים. הוא הגה תורה לפיה אור הוא זרם של חלקיקים. בתחומים אחרים, הוא ניסח את חוק הקירור של ניוטון וניסח את התאוריה המתמטית הראשונה של הקול. בכימיה, הוא העלה בספרו "אופטיקה" מודל כימי חדש שהיה בעל השפעה רבה על מדענים מאוחרים יותר שעסקו בכימיה.

נוסף על עבודותיו הפיזיקליות, ניוטון תרם תרומה משמעותית למתמטיקה בזכות תרומתו לפיתוח החשבון האינפיניטסימלי.

תוכן עניינים

[עריכה] ביוגרפיה

[עריכה] ילדות, נעורים ותחילת המחקר המדעי

ניוטון בשנת 1702

אייזק ניוטון נולד ב-4 בינואר 1643, באחוזת וולסתורפ שבכפר קטן במחוז לינקונשייר. ניוטון נולד כ-3 חודשים לאחר מות אביו, חקלאי אנאלפבית. כאשר היה בן 3, אמו נישאה מחדש לכומר בארנבוס סמית' ועברה להתגורר עימו, בהשאירה את בנה אצל סבתו. יחסיו של אייזק הצעיר עם אביו החורג לא היו טובים, שכן ניוטון נטר טינה לאמו על נישואים אלו; ניתן להבין זאת מהערה שרשם ניוטון ביומנו בגיל 19: "איום על אמי ואבי סמית' לשרוף אותם ואת הבית יחד איתם".[2]

ילדותו לא הייתה קלה והוא התקשה ליצור קשרים חברתיים עם בני גילו. הוא מצא נחמה במדע ולימים אהב לספר כיצד ניצח בתחרות קפיצות לאחר שחישב את מהירות הרוח. קיימות השערות כי ייתכן וניוטון סבל מן הבעיה הידועה בשם תסמונת אספרגר, סוג של אוטיזם. לפי אריק טמפל בל ו-ה. איבס:

ניוטון החל את לימודיו בבתי הספר של הכפר ומאוחר יותר נשלח ל-"קינג'ס סקול", בית ספר ממשלתי בגרנתהם, שם היה לתלמיד מצטיין. בבית הספר קינג'ס, התגורר אצל הרוקח המקומי, ויליאם קלרק, ולימים התארס לבתו החורגת של הרוקח, אן סטורר, לפני שעבר לאוניברסיטת קיימברידג' בגיל 19. כאשר החל ניוטון להתעמק בלימודיו החדשים, הרומן ביניהם התקרר והגברת סטורר נישאה למישהו אחר. נאמר כי הוא שמר זיכרון חם של אהבה זו, שכן לא היו לו אהובות ידועות אחרות והוא מעולם לא נישא. [3]

מגיל 12 עד גיל 17, התחנך ניוטון בבית הספר קינג'ס שבגרנתהם. באוקטובר 1659, עזב ניוטון את לימודיו בבית הספר כדי לחזור לכפרו על פי דרישתה של אמו, שהתאלמנה בפעם השנייה והתכוונה להפוך אותו לחוואי. לפי דיווחיהם של מכרים בני זמנו, היה ניוטון מאוד לא מרוצה מעבודה זו. הנרי סטוקס, מנהל בית הספר קינג'ס, שכנע את אמו לשלוח אותו בחזרה לבית הספר כך שיוכל להשלים את לימודיו. הוא עשה כן בגיל 18 וסיים את לימודיו בהצטיינות.

ביוני 1661 החל ללמוד בטריניטי קולג' של אוניברסיטת קיימברידג' ובה התוודע ניוטון לפילוסופיה של אריסטו ולרעיונותיהם של פילוסופים מודרניים יותר כגון דקארט, ושל האסטרונומים גלילאו, קופרניקוס וקפלר. בשנת 1665, זמן קצר לאחר שסיים את לימודיו, נסגרה אוניברסיטת קיימברידג' עקב מגפת הדבר של 1665-1666, ובמשך שנתיים שהה ניוטון בביתו בוולסתרופ. בשנתיים אלה הגה וגיבש את הבסיס לתאוריות שלו: הוא החל לנסח ולפתח את התורה המתמטית שלימים תקרא חשבון אינפיניטסימלי (או חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי), לערוך את הניסויים הראשונים שלו באופטיקה ולהסיק מהם מסקנות מהפכניות, והחל להרהר על כוח הכבידה.

[עריכה] שנות הביניים

[עריכה] מתמטיקה

אייזק ניוטון

רוב ההיסטוריונים המודרניים מאמינים כי ניוטון וגוטפריד וילהלם לייבניץ גילו ופיתחו את החשבון הדיפרנציאלי והאינטגרלי (חדו"א) באופן בלתי תלוי, כל אחד באמצעות הסימונים המיוחדים שלו. ניוטון, ככל הנראה, פיתח את השיטות שלו לפני לייבניץ, אבל פרסם מעט מאוד מהן עד 1693, ולא סיפק הסבר מלא עד 1704. מאוחר יותר טען ניוטון כי התעכב בפרסום רשימותיו מחשש שילעגו לו. לייבניץ, לעומת זאת, פרסם הסבר מלא של השיטות שלו כבר ב-1684. הרשימות של לייבניץ היו מפורטות ביותר לגבי הפיתוחים שלו לעומת רשימותיו של ניוטון שהציגו פיתוחים סופיים בלבד. הסימון של ניוטון היה "סימון הנקודה של ניוטון" ואילו לייבניץ הסתמך על "סימון דיפרנציאלי", והאחרון הוא שאומץ בקרב מתמטיקאים רבים יותר. אף הסימונים האחרים של לייבניץ בחשבון האינפיניטסימלי נחשבו למקובלים יותר מאשר אלו של ניוטון. ב-1699 השניים החלו בעימות ארוך שנים לגבי זכות הראשונים על המצאת החדו"א. כל אחד מן השניים טען שהוא זה שגילה את החדו"א והאחר העתיק ממנו, ומכיוון שהאנגלים תמכו בניוטון ואילו המתמטיקאים בשאר מדינות אירופה תמכו בלייבניץ, נוצרה הפרדה בין הפעילות המתמטית באנגליה לזו של שאר אירופה. ניוטון אף גייס את החברה המלכותית, שהוא היה מזכירה, וב-1712 פורסם מסמך מטעמה שטען כי זכויות הגילוי הן של ניוטון וכי לייבניץ הוא רמאי. אמינותו של המסמך הוטלה בספק כאשר התברר מאוחר יותר כי ניוטון עצמו הוא שכתב חלקים ממנו. העימות וההפרדה שנוצרה השפיעו לרעה על התפתחות המתמטיקה באירופה במשך מאה שלמה. חלפו למעלה מ-200 שנה עד שהמצב התברר לאשורו וכיום ניתן הקרדיט על המצאת החדו"א הן לניוטון והן ללייבניץ, והמשפט היסודי של החשבון הדיפרנציאלי והאינטגרלי נקרא גם משפט ניוטון-לייבניץ.

ניוטון נעזר בחדו"א כדי לפתור מגוון רחב של בעיות: מציאת שטחים, שיפועי משיקים, אורך של עקומות ומינימום ומקסימום של פונקציה. הוא הפנה את החשבון האינפיניטסימלי לפתרון בעיות פיזיקליות של כמויות משתנות והגיע למגוון תוצאות. הוא ביצע עבודה חלוצית בתחום הטורים אינסופיים כשמצא טורים אינסופיים לביטוי פונקציות שונות ואת שיטת הקירוב של טורים אינסופיים, והוא אף התקרב מאוד למושג הגבול. ניוטון הציג לראשונה את משפט הבינום המוכלל (אשר נקרא על שמו - הבינום של ניוטון), המתאר את טור טיילור של הפונקציה \ (1+x)^{\alpha} גם כאשר \ \alpha אינו שלם. הוא פיתח והציג את זהויות ניוטון, שיטת ניוטון-רפסון למציאה נומרית של שורשי פונקציה, התורה של פולינומים ממעלה שלישית בשני משתנים, תרם תרומות חשובות לתורה של הפרשים סופיים והיה הראשון שהשתמש באינדקסים חלקיים ובגאומטרית קוארדינטות כדי לגזור פתרונות למשוואה דיופנטית. הוא ביצע קירוב של סכומים חלקיים של הסדרה ההרמונית באמצעות לוגריתמים (בכך הקדים את נוסחת הסכום של אוילר) ותרם רבות לתחום של טורי חזקות. כמו כן גילה נוסחה חדשה לחישוב π.

ניוטון החל גם לפתח את חשבון הוריאציות, תחום שקיבל שם זה רק במאה ה-18. אנקדוטה הבאה להעיד על גאונותו של ניוטון מספרת כי כאשר במכתב מיוהאן ברנולי הוצגו בפני ניוטון בעיית הברכיסטוכרון ובעיה נוספת שהמתמטיקאים המובילים באירופה באותה תקופה התקשו לפתרן, ניוטון פתר אותן כעבור שעות ספורות בלבד, באמצעות רעיונות שהיו מושרשים בחשבון הווריאציות. שבועות אחדים לאחר פרסום הפתרון בעילום שם על ידי ניוטון, הוכו המתמטיקאים באירופה בתדהמה ויוהאן ברנולי כתב כי רק אייזק ניוטון היה יכול להצליח במקום שבו כולם נכשלו - "אני יכול לזהות את האריה על פי טביעת כף רגלו", קבע.

ב-1669 נבחר ניוטון לכהן כפרופסור למתמטיקה בקתדרה למתמטיקה על שם לוקאס באוניברסיטת קיימברידג'. באותם ימים, כל בעל משרה באוניברסיטת קיימברידג' או באוניברסיטת אוקספורד היה חייב להיות גם כומר אנגליקני מוסמך. למרות זאת, התנאים של הקתדרה על שם לוקאס דרשו שלא להיות פעיל בכנסייה (ככל הנראה היה זה כך על מנת שלמחזיקים במשרה יהיה זמן רב יותר לעסוק במדע). ניוטון טען שדרישה זו פוטרת אותו מההסמכה לכמורה, וצ'ארלס השני, מלך אנגליה, שאישורו היה הכרחי, קיבל את הטענה. בדרך זו נמנע עימות בין אמונותיו הדתיות של ניוטון ובין הכנסייה האנגליקנית.

[עריכה] אופטיקה

בין השנים 1670-1672 עסק ניוטון בתורת האופטיקה. כבר ב-1665 ניוטון ערך את ניסוי הנפיצה המפורסם שלו, בו העביר אור שמש לבן דרך פריזמה וקיבל את ספקטרום צבעי הקשת, ולאחר מכן העביר את ספקטרום הצבעים דרך עדשה ומנסרה שנייה וקיבל אור לבן. הסברו החדשני של ניוטון היה שאור השמש הלבן הוא תערובת של צבעי הקשת וכאשר תערובת הצבעים עוברת דרך מנסרה כל צבע נשבר בזווית שונה, בניגוד לדעה הרווחת בימים ההם שמנסרה מוסיפה צבעים לאור הלבן.

הטלסקופ של ניוטון

ניוטון הראה שאור בעל צבע אינו משנה את התכונות שלו, על ידי הפרדה של קרן אור בעלת צבע למספר קרני אור והארתם על מספר עצמים. ניוטון הבחין שגם כאשר האור הוחזר, נשבר או אוחד, הוא נשאר בעל אותו צבע. הוא הסיק שהצבעים הם תוצאה של האינטרקציה שבין העצמים לבין קרני אור צבעוניות, ולא תוצר של העצמים עצמם.

מרעיונות אלו הסיק ניוטון שכל טלסקופ המבוסס על שבירה של אור יסבול מן הנפיצה של האור הלבן לצבעים שונים והמציא טלסקופ מחזיר אור (הנקרא גם טלסקופ ניוטוני, על שמו) כדי לפתור את הבעיה. ב-1671 החברה המלכותית ביקשה מניוטון לצפות בהדגמה של הטלסקופ החדש שלו. הבעת העניין בהמצאתו עודדה אותו לפרסם חיבור קטן על רעיונותיו שלו בשם On Colour, אשר הורחב מאוחר יותר לספר השני שלו אופטיקה.

באותה תקופה החל ניוטון להניח את הבסיס לתחום האופטיקה הגאומטרית. בעזרת רעיונות, שאחד המרכזיים שבהם היה שקרן אור עוברת תמיד בדרך הקצרה ביותר בין שתי נקודות, או בגאודסה שבין שתי נקודות (עקרון פרמה). רעיונותיו בתחום זה הופיעו לבסוף כחלק מספרו אופטיקה, שהניח את הבסיס לתחום זה, ובו טבע את המונח: אופטיקה גאומטרית.

במאמרו המהפכני "Hypothesis of Light" משנת 1675, ניוטון טען שאור מורכב מחלקיקים: חלקיקים יסודיים המסודרים יחדיו בצפיפות עצומה, אשר נעים בקווים ישרים בדיוק כשם שהאור נע בקווים ישרים ויוצרים את האשליה כאילו נראית קרן אור ישרה ורציפה במרחב. בעשותו זאת ניוטון יצר את התאוריה החלקיקית של האור. על פי תאוריה זו קל להבין את אפקט ההחזרה, וניוטון גם נתן הסברים לשבירה. ניוטון טען שצבעים שונים נוצרים על ידי חלקיקים בגדלים שונים, ולכן החלקיקים מוסטים בזויות שונות בשבירה מה שיוצר את הנפיצה של האור.

באותו מאמר תיאר ניוטון את התופעה שהתגלתה על ידי רוברט הוק וקרויה היום על שמו של ניוטון - טבעות ניוטון. טבעות ניוטון הן טבעות בצבעים שונים המתקבלות כאשר מצמידים שתי פריזמות אחת לשנייה. כדי להסביר את התופעה, ניוטון שיער את קיומו של האתר, חומר מסתורי בלתי נראה ונטול מסה הממלא את המרחב. הוא הסביר את התופעה על ידי כך שפגיעת חלקיקי האור במשטח זכוכית אחד יוצרות תנודות של האתר, או גלים באתר. הוא הסתמך על התאוריות של הוק וכריסטיאן הויגנס והוסיף את רעיון המחזוריות של גלי האתר וקבע אותו כתכונה בסיסית של גלי האתר. ניוטון הסביר את התופעה בכך שהתנודות המחזוריות של האתר מחזקות ומחלישות לסירוגין את מעבר האור במשטח השני. ניוטון אף הצליח למדוד את אורך הגל של תנודות אלו, והציע שלכל צבע של האור יש תנודות באורך אופייני. אולם, עבור ניוטון התנודות המחזוריות של האתר היו רק תופעה משנית, ומהות האור עצמו הייתה חלקיקית.

ספרו של ניוטון, "אופטיקה" פורסם ב-1704 והציג תאוריה חדשה של אור וצבע, ובפרט התאוריה החלקיקית של האור. בספר זה הציג ניוטון את רעיון האתר, את רעיונותיו בדבר טבע האור, תהליכי הייצור והעברה של החום, תופעות חשמליות ותהליכי הפעולה הכימית. בספר זה העלה את ההשערה שחלקיקי החומר עברו שינוי צורה כימי כלשהו והפכו לחלקיקי אור הנפלטים ממקורות אור שונים. לאחד הפרקים בספרו העוסק בפעולה כימית הייתה חשיבות עצומה בפיתוח התאוריה של קשרים כימיים במהלך 200 השנים הבאות. הספר אף דן בהרחבה בתופעת טבעות ניוטון.

המחקרים של ניוטון בנושא הביאו למחלוקות רבות עם הוק וכן עם כריסטיאן הויגנס הן על שאלות של קדימות והן על מהות האור. הוק והויגנס החזיקו בדעה שהאור הוא 'גל'. הוויכוח לגבי מהות האור המשיך ללוות את הפיזיקה שנים רבות. (ראה בערך שניוּת גל-חלקיק)

[עריכה] מכניקה וכבידה

הגרסה הפרטית של ניוטון לפרינקיפיה, שהתפרסמה לבסוף כגרסה השניה של הספר

ב-1679 חזר ניוטון לעבודתו על תורת המכניקה, חוקי התנועה ובפרט השפעת הכבידה על תנועת כוכבי הלכת. ניוטון הצליח להסביר מדוע נעים כוכבי הלכת במסלול אליפטי סביב השמש ולא במסלול מעגלי. הוא פרסם חלק מהתוצאות אליהן הגיע בחיבורו "De Motu Corporum" שפורסם ב-1684 והיה היסוד לספרו "עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע".

הספר "עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע" פורסם ב-5 ביולי 1687, בתמיכתו הכלכלית של אדמונד האלי. בחיבור זה קבע ניוטון את שלושת חוקי התנועה הקרויים על שמו, חוקים אשר נותרו ללא שינוי במשך למעלה ממאתים שנים. הוא תיאר את כוח הכבידה, את המושגים משקל, מסה, תנע ותנע זוויתי ואת חוקי השימור שלהם. באמצעות התאוריה הפיזיקלית החדשה שלו הראה ניוטון כי כל הגופים ביקום מצייתים לאותם עקרונות והסביר באמצעותם תופעות שונות, כגון תנועת כוכבי הלכת וגאות ושפל. כמו כן הראה כיצד ניתן לגזור מחוק המשיכה האוניברסלי את חוקי קפלר וקבע את ההגדרה האנליטית הראשונה שהתבססה על חוק בויל, של מהירות הקול באוויר. בחיבור זה טבע ניוטון את המושגים "מרחב וזמן מוחלטים" וקבע את הגישה הדטרמיניסטית, הקובעת כי בהינתן תנאי ההתחלה של מערכת והחוקים לפיהם היא מתפתחת ניתן יהיה לחזות את מצבה של המערכת בכל זמן נתון. חיבור זה הניח את הבסיס למכניקה קלאסית וקבע את הראיה המדעית של מערכת היקום במשך 3 המאות הבאות, עד שבתחילת המאה ה-20 התחוללה מהפכה מדעית-פילוסופית חדשה, כאשר הציג אלברט איינשטיין את תורת היחסות.

ניוטון היה הראשון לנסח תאוריה פיזיקלית מאוחדת של העולה בקנה אחד עם התאוריה הקופרניקאית. לפני ניוטון, היה זה גלילאו גליליי שפיתח תאוריה פיזיקלית שכללה את עקרונות התנועה היחסית וההתמדה. התאוריה של גלילאו הייתה שונה מזו של ניוטון בכך שלא כללה את עיקרון הכבידה והיא הניחה שגופים מתמידים לנוע בצורה מעגלית ולא בקו ישר. בשנת 1687, כמעט מאה וחמישים שנה לאחר פרסום הספר של קופרניקוס, פרסם ניוטון את "פרינקיפיה" שבו השלים את המהפכה הקופרניקאית.

פרסום הפרינקיפיה הפך את ניוטון למפורסם ברמה בינלאומית. הוא רכש קהל של מעריצים וביניהם המתמטיקאי השווייצרי ניקולה פטיו דווילר שהפך למעריץ מושבע של ניוטון ולחבר קרוב שלו, עד שהסתכסכו ב-1693. סכסוך זה השפיע קשות על ניוטון והובילו להתמוטטות עצבים.

[עריכה] אמונות דתיות

תרשים בית המקדש על פי אייזיק ניוטון

ניוטון התקשה לקבל את התפיסה הדטרמיניסטית לפיה מתקיים היקום לבדו כמעין מכונה עצמית מושלמת חסרת כל ישות אלוהית. למעשה, בספרו פרינקיפיה תיאר ניוטון את היקום כשעון מכני ענקי שכל חלקיו פועלים בדיוק וחפיפה מושלמת אחד לשני כאשר יוצר השעון, האלוהים, מכוון את מחוגיו כל רגע. גישה זו באה לתאר את הדטרמיניזם שבמערכת העולם שייסד כשליטתו של אלוהים במתרחש בכל מקום ובכל זמן. הוא עצמו אמר גם: "הכבידה מסבירה את תנועת הכוכבים ביקום, אבל היא לא יכולה להסביר מי הניח אותם בתנועה מלכתחילה. אלוהים מושל בכל הדברים הללו ויודע מה יעשה או מה יכול להעשות".

למרות התהילה המדעית שלו, מפורסמים מחקריו של ניוטון בתנ"ך ושל אבות הכנסייה הקדומים במידה פחותה. ניוטון כתב עבודות על ביקורת המקרא, אשר הבולטת בהן היא: "דו"ח היסטורי של שני אירועים תנ"כיים", עבודה שפורסמה לראשונה ב-1754, 27 שנה אחרי מותו. הוא מיקם את צליבתו של ישו הנוצרי ב-3 באפריל 33, תאריך התואם את אחד מן התאריכים המסורתיים המקובלים. כמו כן, ניסה למצוא הודעות מוסתרות בכתבי התנ"ך, ללא הצלחה יתרה.

למעשה, כתב ניוטון על נושאי דת יותר משכתב על מדעי הטבע. לאחר מותו נמצאו בכתביו למעלה מ-1,400,000 מילים בנושאי דת, יותר ממה שכתב על אלכימיה ומתמטיקה ואפילו יותר ממה שכתב על פיזיקה ואסטרונומיה. הוא היה רדוף באובססיית חטא וביומנו כתב וידויים כגון: פרטתי על מיתר ביום ראשון בבוקר. בין היתר פרסם ניוטון פרשנות לספר דניאל.

הוא האמין בעולם רציונלי ואינהרנטי, ודחה את ההליוציניזם המשתמע בעקיפין מהשקפותיהם של לייבניץ וברוך שפינוזה.

בבית הספרים הלאומי בירושלים מצוי אוסף כתבי יד של ניוטון, המכונה "סודותיו של ניוטון" (Newton's Secrets), העוסקים בפרשנות המקרא, במבנה המשכן והמקדש, בחישובי קץ הימים, באלכימיה ובהיסטוריה עתיקה.

כתבי היד נחשפו לציבור רק בשנת 1936, כאשר אחד מיורשיו החליט להעמיד למכירה פומבית את הכתבים. הכלכלן ג'ון מיינרד קיינס קנה חלק מכתבי היד ופרסם בעקבות כך מאמר על "ניוטון האחר" ועל הקרבה בין מושג האל אצל ניוטון לבין תפיסת האל היהודית. את כתבי היד שרכש הוריש קיינס לקינגס קולג' באוניברסיטת קיימברידג'. אברהם יהודה, חוקר מקרא בעת העתיקה שחי בארץ ישראל המנדטורית, קנה את מרבית כתבי היד. הוא ניסה, ללא הצלחה, לעניין בהם את הממסד המדעי. אברהם יהודה עזב את ישראל לארצות הברית, שם חלה ועל סף מותו תרם את כתבי היד של ניוטון לספריה הלאומית בירושלים. רק בתחילת שנות השבעים הסתיימו המחלוקות המשפטיות עם היורשים והכתבים הגיעו לירושלים.

ביוני 2007 הציג בית הספרים הלאומי את כתבי היד לציבור במסגרת כנס בינלאומי בשם Newton in Pursuit of the Secrets of God and Nature - ניוטון בעקבות סודות האל והמדע.[4][5]

[עריכה] מיתוס התפוח

העץ של ניוטון, הגנים הבוטניים, קמברידג'

האגדה מציעה את האפשרות שעל ניוטון נחה ההשראה לנסח את תאורית הכבידה העולמית שלו מנפילת תפוח ארצה. סרטים מצוירים וגרסאות אחרות לסיפור הרחיקו לכת ואף הציעו כי התפוח נפל ישירות על ראשו. ג'ון קונדויט, עוזרו של ניוטון במטבעה המלכותית ובעלה של אחייניתו של ניוטון, תיאר את המאורע כאשר כתב על חייו של ניוטון:

Cquote2.svg בשנת 1666 הוא פרש שוב מקיימברידג' לאמא שלו בלינקונשייר. כאשר הוא ישב מהורהר בגינה שלו באה למוחו מחשבה שכוח הכבידה (מחשבה שהביאה נפילתו של תפוח מעץ) לא היה מוגבל למרחק מסוים מכדור הארץ, אלא שכוח זה נמשך רחוק הרבה יותר ממה שנחשב אז. מדוע שהכוח לא יפעל גם למרחק הירח הוא חשב לעצמו. ואם כך, הוא חייב להשפיע על תנועת הירח. אולי זהו הכוח שמחזיק את הירח במסלולו סביב כדור הארץ. מיד הוא שקע בחישובים בנוגע להשפעה של ההנחה שלו. Cquote1.svg

השאלה לא הייתה אם כוח כזה אכן התקיים, אלא האם הוא מסוגל להחזיק את הירח במסלולו ממרחק כה רב. ניוטון הראה כי אם הכוח פרופורציונלי הפוך לריבוע המרחק, אז ניתן יהיה לחשב את מסלול הירח ולקבל התאמה טובה עם המסלול במציאות. אבל הוא לא סיים בזאת והגיע לתובנה כי אותו הכוח הגורם לנפילת תפוחים ארצה (והמחזיק את הירח) זהה במהותו לכוח שמפעילה השמש על כוכבי הלכת והמחזיק אותם במסלוליהם. "בין כל שני חלקיקים בעלי מסה, ללא תלות בגודלה של מסתם, פועל כוח משיכה שאינו מוגבל למרחק מסוים ביניהם". ניוטון השתמש במילה הלטינית gravitas לציון הכוח שלימים יצויין על ידי המילה gravitation, או בעברית כבידה. עתה הוא היה נכון להראות כי כוח הכבידה הוא כוח יסודי ביקום המניע אותו כמערכת מכנית אחת גדולה.

כותב בן זמנו של ניוטון, ויליאם סטיוקלי, תיאר בספרו "זיכרונות של חייו של אייזק ניוטון" שיחה עם ניוטון בקנינגסטון ב-15 באפריל 1726. לפי השיחה "רעיון הכבידה הגיע למוחו של ניוטון כאשר תפוח נפל מן העץ ארצה, והוא נפל למצב רוח מהורהר. מדוע התפוח נופל תמיד במאונך לקרקע, חשב הוא לעצמו. למה הוא לא הולך הצידה או למעלה, אלא בקביעות למרכז כדור הארץ". באופנים זהים, וולטר כתב ב"חיבור על שירה אפית" (1727), "סר אייזק ניוטון הלך בגניו, ולפתע הגיע למוחו המחשבה הראשונה על מערכת הכבידה, כתוצאה מנפילתו של תפוח לקרקע".

[עריכה] הכרה ותארים

המתמטיקאי הצרפתי ז'וזף לואי לגראנז' אמר לעתים קרובות כי ניוטון היה הגאון הגדול ביותר שקם אי פעם ופעם אף הוסיף שהוא היה גם "בר המזל ביותר, כיוון שאי אפשר לייסד את מערכת העולם יותר מפעם אחת". המשורר האנגלי אלכסנדר פופ הושפע רבות מן השלמות הניוטונית, מה שהוביל אותו לכתוב את משפטו המפורסם:

הטבע וחוקיו נחו בחשכת שחור, ויאמר אלוהים: ויהי ניוטון - ויהי אור

ניוטון עצמו היה צנוע ביחס להישגיו שלו, צניעות שבאה לידי ביטוי במשפט ממכתב שכתב לרוברט הוק בפברואר 1676:

אם הרחקתי לראות, הרי זה משום שעמדתי על כתפיהם של ענקים

עם זאת, עקב העובדה שהוק וניוטון היו מסוכסכים וכן בשל העובדה שהוק טען לא פעם כי ניוטון 'גנב' ממנו את משוואת הכבידה, סביר להניח כי הציטוט הנ"ל נועד גם להתריס כנגד הוק אשר היה קצר קומה וגיבן, בנוסף או אולי בניגוד, להיותו הצהרה של צניעות.

את חייו סיכם ניוטון כך:

אינני יודע איך יראני העולם, אך לעצמי נדמה אני כילד, שכל ימיו שיחק על שפת הים ונהנה במוצאו מדי פעם חלוק אבן ממורט יותר, או קונכייה יפה מן האחרות - בעוד ים האמת הגדול משתרע לפניו, ועדיין לא חקרו איש ולא חשף את סודותיו

בהיותו בן 27 מונה ניוטון לפרופסור למתמטיקה בטריניטי קולג'. הוא נחשב למרוחק ומפוזר. עד מהרה ניתק את רוב קשריו החברתיים ונטה לשקוע בקדחתנות במחקריו. מסופר גם שאיש כמעט ולא הגיע להרצאותיו הבלתי מובנות, אך הוא לא שם לב לכך. היה אדוק באמונותיו ורדוף באובססיית חטא. מעולם לא נישא, וסיפר כי "לא הפר את הפרישות". ביומנו כתב וידויים על חטאיו כגון: "פרטתי על מיתר ביום ראשון בבוקר". אך אף על פי שהזדהה עם הכנסייה האנגליקנית, למעשה היה אריאני, כלומר מאמין בישו כנביא ולא כאלוהים.

שער הספר Principia Mathematica, לונדון 1686

לצד הישגיו הפיזיקליים הגדולים עסק רבות גם באלכימיה וניסה לבנות לוח זמנים כרונולוגי להתרחשותם של אירועים שמקובל לראותם כמיתוסים בלבד. למעשה, נראה שלעיסוקים אלו הקדיש את רוב זמנו. כמו כן ניסה לחשב חישובים בהקשר לקוסמוס על ידי המידות המקראיות של בית המקדש ואוהל מועד. בהיותו בן חמישים לקה במחלת נפש, ייתכן בהשפעת התעסקותו במתכות רעילות במסגרת חקירותיו באלכימיה. חלק ממאפייני המחלה היו שיגעון רדיפה והידרדרות שכלית. מחלת הנפש לא נמשכה זמן רב, וניוטון התאושש ממנה.

ניוטון מונה לראש הקתדרה המתמטית בקיימברידג' על שם לוקס, ובנוסף גם למנהל המטבעה המלכותית. במסגרת תפקידו, הפנה את מרצו ללכידת זייפנים כאשר בימים ההם גזר הדין על זיוף מטבעות היה מוות וניוטון עצמו דרש שהחוק יאכף בחומרה, אף על פי שידוע כי ניתנו חנינות למורת רוחו.

בשנים 1703 - 1727 כיהן כנשיא החברה המלכותית. ניוטון אף כיהן בפרלמנט הממלכה המאוחדת, בו כיהן בשנים 1689-1690 ו1701 (למשך שנה אחת בלבד). במאה ה-18 צבר ניוטון הון רב, בעיקר בגלל מעמדו הרם במטבעה המלכותית.

[עריכה] כתביו של ניוטון

בין כתביו של ניוטון:

[עריכה] הערות שוליים

  1. ^ תאריכי הלידה והפטירה המובאים הם על־פי הלוח הגרגוריאני, המקובל בימינו. על־פי הלוח היוליאני, שהיה נהוג באנגליה בתקופתו של ניוטון, תאריך לידתו הוא 25 בדצמבר 1642. מכיוון שהשנה החדשה נמנתה מה-25 במרץ, ניוטון נפטר ב-20 במרץ 1726, ונקבר שמונה ימים אחר-כך, 28 במרץ 1727.
  2. ^ Cohen, I.B. (1970). Dictionary of Scientific Biography, Vol. 11, p.43. New York: Charles Scribner's Sons
  3. ^ Bell, E.T. [1937] (1986). Men of Mathematics, Touchstone edition, New York: Simon & Schuster, pp. 91–2.
  4. ^ Newton in Pursuit of the Secrets of God and Nature
  5. ^ ניתן לראות חלק מכתבי היד באתר האינטרנט של בית הספרים הלאומי.

[עריכה] לקריאה נוספת

  • ג'יימס גליק, אייזיק ניוטון, תרגום עמנואל לוטם, הוצאת אריה ניר, 2007
  • עיבל לשם רמתי, אייזק ניוטון ובית המקדש, הוצאת רזיאל, מגדל, 2005
  • Sir Isaac Newton, The chronology of Ancient Kindoms Amended London, 1728 - printed by Histories and Misteries of Man LTD, 1988, U.S.A

[עריכה] קישורים חיצוניים

מיזמי קרן ויקימדיה
ויקישיתוף תמונות ומדיה בוויקישיתוף: אייזק ניוטון

שפות אחרות