ისააკ ნიუტონი 1663 წლის 4 იანვარს დაიბადა, ქალაქ გრენთემიდან 4 საათი კილომეტრის დაშორებით, სოფელ ვულსთორპში. ისააკი დღენაკლები დაიბადა და ფიქრობდნენ რომ იგი მალე გარდაიცვლებოდა, თუმცა ნიუტონმა 85 წელი იცოცხლა და მეცნიერების ისტორიაში სხვა სწავლულებისგან განსხვავებით, იშვიათი ჯანმრთელობით გამოირჩეოდა. მისი ოჯახის შემოსავლის წყაროს წარმოადგენდება პატარა ფერმა, რომელიც ერთი საუკუნის მანძილზე ნიუტონების საკუთრებას წარმოადგენდა. პატარა ხის სახლი, სადაც ნიუტონი დაიბადა, დღემდე შემონახულია, სოფელ ვულსთროპში.
1661 წელს ისააკი კემბრიჯის უნივერსიტეტის, ერთ-ერთი ცნობილი ტრინიტი კოლეჯის (წმინდა სამების) სტუდენტი გახდა. ამ უნივერსიტეტში გაიარა ნიუტონმა ყველა საფეხური: სტუდენტიდან პროფესორამდე. ყველა დიდი აღმოჩენა და შრომა ნიუტონმა ამ პერიოდში და ამ უნივერსიტეტში შექმნა. აქ დაწერა “ნატურალური ფილოსოფიის მათემატიკური საწყისები” . ნიუტონმა თავისი აღმოჩენებით ამ უნივერსიტეტს კიდევ უფრო გაუთქვა სახელი.
ახალგაზრდობაში ნიუტონი მხატვრობითაც გატაცებული ყოფილა. კარგად ხატავდა ფერადი საღებავებით. ლექსებსაც კი წერდა, მაგრამ ფიქრობდა, რომ მისგან პოეტი არ გამოვიდოდა, ამიტომ პოეზიას მალევე დაანება თავი.
სკოლის პერიოდში ნიუტონს უყვარდა რთული მექანიკური სათამაშოების, წყლის წისქვილის მოდელების, წყლისა და მზის საათებისა და სხვა თვითნაკეთი ხელსაწყოების კეთება.
15 წლის ნიუტონი ქარიან ღამეში ფერადი ქაღალდებისგან დამზადებულ ფრანებს ჰაერში უშვებდა და ხუმრობით ხმას ავრცელებდა, თითქოს ახალი კომეტა გამოჩენლიყოს.
ფიზიკის ექსპერიმენტებუსკენ იგი ბავშვობიდა მიისწრაფვოდა. მინებისგან ამზადებდა სარკეებს, პრიზმებს, ლინზებს, ატარაბდა ცდებს ქიმიაში.
როცა ნიუტონს ჰკითხეს: “რამ მიგიყვანათ მსოფლიო მიზიდულობის კანონამდე?” – მან უპასუხა: “მუდმივად მასზე ფიქრმა. მე მუდმივად ვფიქრობ გონებაში ჩემი გამოკვლევის საგანზე და მოთმინებით ველი ვიდრე დილის სუსტი ციმციმი თანდათან, ცოტ-ცოტა სრულ კაშკაშა სინათლედ გადაიქცევა”.
ნიუტონის ნაშრომი “საწყისები” მკვლევართა დიდი ნაწილის შეხედულებით ევკლიდეს “გეომეტრიის საწყისების” სტილითაა დაწერილი, გეომეტრიისა და მექანიკის ერთმანეთთან შედარება ნიუტონს განხილული აქვს 1686 წელს “საწისების” წინასიტყვაობაში: “სწორი წირებისა და წრეების აგება, რომლებიც გეომეტრიას უდევს საფუძვლად, მეკანიკასაც მიეკუთვნება. საქმე ისაა რომ გეომეტრია კი არ გვასწავლის როგორ ავაგოთ ეს წირები, არამედ უშვებს, რომ ეს წინასწარ ცნობილია.. გეომეტრია გვასწავლის, როგორ გამოვიყენოთ ეს წირები და მისი ამოცანა არ არის სწორი წირების და წრეების აგება, არამედ მექანიკის, და შემდეგ გეომეტრია ზოგადი მექანიკის ის ნაწილია, რომელშიც გადმოცემულია და დასაბუთებული ზუსტი გაზოვმების ხელოვნება. რაციონალური მექანიკა არის ზუსტად გადმოცემული და დამტკიცებული მეცნიერება, რომელშიც ლაპარაკია დამყარებული ძალებით გამოწვეულ მოძრაობებზე და პირიქით, ძალზებზე, რომლებიც აუცილებელია მოცემული მოძრაობებისათვის.” ნიუტონის გადმოცემის სტილი მშვიდი და დამაჯერებელია, რომლებიც მექანიკის უტყუარ ფაქტებზეა აგებული და შედარებით ნაკლებად დამაჯერებელია იქ, სადაც საუბარია ძალთა ფიზიკურ ბუნებაზე.
“საწყისები” შედგება სამი ნაწილისგან: პირველი და მეორე სათაურით “სხეულთა მოძრაობის შესახებ” და მესამე სათაურით “მსოფლიო სისტემის შესახებ”.
პირველი გამოცემის წინასიწტვაობაში ნიუტონი განიხილავს თუ რა დიდ მნიშვნელობას ანიჭებდნენ წარსულში , ძველი მეცნიერები ბუნების მოვლენათა შესწავლისათვის მექანიკის საკითხების დადგენას. მექანიკა ორნაირად განიხილებოდა, როგორც რაციონალური, ასევე პრაქტიკული სახით. შემდეგ განხილული აქვს სიმძიმის არა როგორც ხელით განვითარებულ ძალაზე, არამედ როგორც ბუნების ძალაზე: “ძირითადად შევისწავლით თუ რას მიეკუთვნებიან სიმძიმე, სიმსუბუქე, დრეკადობის ძალა, სითხეების წინააღმდეგობა და მათი მსგავსი მიმზდიველი ან დაწოლითი ძალები.” ფიზიკის მთელ სირთულეს იგი ძალთა ბუნების ახნსაში ხედავდა.
პირველი წიგნი, რომელშიც განხილული აქვს სხეულთა მოძრაობა სხვადასხვა ძალების მოქმედებით, შედგება 14 განყოფილებისგან. წიგნს შესავლის სახით წამძღვარებული აქვს “განსაზღვრებები” და “აქსიომები ანუ მოძრაობის კანონები”.
ძირითადი ცნებების განსაზღვრებები:
- მატერიის რაოდენობა (მასა) არის ზომა ისეთისა, რომელიც პროპორციულია მისი სიმკვრივის და მოცულობის.
- მოძრაობის რაოდენოდა არის ზომა ისეთისა, რომელშიც პროპორციულია სიჩქარის და მასის.
- მატერიის თანდაყოლილი ძალა არის მისთვის წინააღმდეგობის დამახასიათებელი უნარი, რომლითაც ცალკე მყოფი თავისთავს მიტოვებული სხეული ინარჩუნებს თავის უძრაობის მდგომარეობას ან წრფივი თანაბარი მოძრაობა.
- მოდებული ძალა არის სხეულზე წარმოებული მოქმედება, იმისთვის, რომ შეცვალოს მისი უძრაობის მდგომარეობა ან წრფივი თანაბარი მოძრაობა.
- ცენტრალური ძალა აბსოლუტური სიდიდე არის ზომა დიდი თუ მცირე სიმძლავრის თვით მისი წყაროს გავრცელება ცენტრიდან მის გარემომცველ სივრცეში.
- ცენტრალური ძალის ამაჩქარებელი სიდიდე არის მისი ზომა, პროპორციული იმ სიჩქარისა, რომელსაც იგი წარმოქმნის მოცემული დროის განმავლობაში.
- ცენტრალური ძალის მოქმედი სიდიდე არის მისი ზომა, პროპორციული მოძრაობის რაოდენობის, რომელსაც იგი წარმოქმნის მოცემული დროის განმავლობაში.
აქსიომები ანუ მოძრაობის კანონები ჩამოყალიბებული აქვს შემდეგი სახით:
- კანონი. ყოველი სხეული აგრძელებს ყოფნას თავისი უძრაობის მდგომარეობაში ან თანაბარ და წრფივ მოძრაობას, სანამ და რამდენადაც იგი იძულებული არ გახდება მოდებული ძალებით შეიცვალოს ეს მდგომარეობა.~
- კანონი. მოძრაობის რაოდენობის ცვლილება პროპორციულია მოდებული მამოძრავებელი ძალის და წარმოებს იმ წრფის მიმართულებით, რომლის გასწვრივაც ეს ძალა მოქმედებს.
- კანონი. მოქმედებას ყოველთვის აქვს ტოლი და საპირისპირო უკუქმედება, სხვანაიარად ორი სხეულის ერთიმეორეზე ურთიერთქმედება ტოლია და საპირისპირო მიმართულებით არიან მართულები.
ნიუტონს, მასის, მოძრაობის რაოდენობის და ძალის განსაზღვრისათვის აუცილებლად მიაჩნია შემოიტანოს საყოველთაოდ ცნობილი ცნებები. იგი წერს: ” დრო, სივრცე, ადგილი და მოძრაობა წარმოადგენს საყოველთაოდ ცნობილ ცნებებს. მაგრამ აუცილებელია ავღნიშნოთ, რომ ეს ცნებები მიეკუთვნება იმათ, რაც მისახვედრია ჩვენი გრძნობებით;
“აბსოლუტური, ჭეშმარიტი, მათემატიკური დრო თავისთავად და თავისი არსით, ყოველივე გარეშეს მიმართ ყოველგვარი დამიკიდებულების გარეშე მიმდინარეობს თანაბრად და სხვანაირად ხანგრძლივობა ეწოდება. ფარდობითი, მოჩვენებითი ანუ ჩვეულებრივი დრო არის ზუსტი, ან ცვლადი, გრძნობით აღქმული, გარეშე შესრულებული რაიმე მოძრაობის საშუალებით ხანგრძლივობის ზომა, გამოყენებული ყოველდღიურ ცხოვრებაში ჭეშმარიტი მათემატიკური დროის ნაცვლად, როგორც საათი, დღე, თვე, წელი”
ნიუტონი ასევე აღნიშნავს რომ ” აბსოლუტური სივრცე თავისი არსით, ნებისმიერ გარემოსთან შეუფარდებლად რჩება ერთი და იგივე და უძრავი.” “ადგილი არის, სხეულის მიერ დაკავებული სივრცის ნაწილი და სივრცის მიმართ შეიძლება იყოს ან აბსოლუტური ან ფარდობითი.” იქვე წერს : “აბსოლუტური მოძრაობა არის სხეულის გადაადგილება მისი ერთი აბსოლუტური ადგილიდან მეორეში, ფადობითიდან ფადობითში.”
ნიუტონის აბსოლუტურ დროს არაფერი კავშირი არ აქვს რაიმე მოვლენებთან, იგი თავისთვის არსებობს და თანაბრად მიედინება. აბსოლუტური დრო მოქმედებასთან არის დაკავშირებული. თუ სხეული იწყებს სხვა სხეულის მიზიდვას და იმავე მომენტში ეს სხეული განიცდის მიზიდვას, მაშინ მთელ უსასრულო სივრცეში არსებობს ერთნაირი ერთი და იგივე დრო, რაც შეეხება აბსოლუტურ სივრცეს, იგი ყოველთვის ერთნაირი და უძრავია. ნიუტონი ასაბუთებს, რომ არავითარ პირობებში უშუალო დაკვირვებებით შეუძლებელია დავადგინოთ განსხვავება აბსოლუტური სივრცის და აბსოლუტური დროის ცალკეულ ნაწილებს შორის. იგი აბსოლუტური სივრცის ცნებას ანხვავებს რეალური უძრავი სხეულის ცნებისაგან: “შეიძლება აღმოჩნდეს, რომ სინამდვილეში არ არსებობს უძრავი სხეული, რომლის მიმართაც შესაძლებელი იქნებოდა განხილულიყო ადგილი და სხვათა მოძრაობა”.
ნიუტონმა ასევე ჩამოაყალიბა მიზიდულობის ზოგადი კანონი, რომლის თანახმადაც ნებისმიერი ორი ნაწილაკი მიიზიდება ერთი მეორისკენ იმის დამოუკიდებლად, სად იმყოფებიან ისინი და ეს მიზიდულობა თითოეული მათგანის მასის პროპორციული და მათ შორის მანძილის კვადრატის უკუპროპორციულია. მისი შეხედულებით მიზიდულბა სხეულთა შემადგენელი ნაწილაკების მიზიდულობის შედეგია: “მას შემდეგ რაც მე დავადგინე, მიზიდულობა მთელი პლანეტის მიმართ წარმოებს, შედგენილია მისი ნაწილაკების მიზიდვით და თითოეული მათგანისთვის ამ ნაწიკალმდე მანძილის კვადრატის ამ უკუპროპორციულობას მთელი მიზიდულობის ძალისათვის, რომელიც ცალკეულისგან შედგება, ადგილი ზუსტად თუ მიახლოებით. რადგან შესაძლოა, რომ პროპორცია, რომელსაც ადგილი აქვს დიდი მანძილებისათვის, საკმაოდ ზუსტია, პლანეტის ზედაპირის მახლობლად კი, იმის გამო, რომ ნაწილაკებს შორის არა თანატოლი მანძილებია და მათი სხვადასხვა განლაგება შესაძლებელია არასწორი აღმოჩნდეს.”
“მიზიდულობის ძალა სხვა ბუნებისაა, ვიდრე მაგნიტური, რამეთუ მაგნიტური მიზიდვა მიმზიდველი მასის პროპორციული არ არის.. მაგნიტური ძალა ამავე სხუელში შეიძლება იზრდებოდეს და მცირდებოდეს. მაგნიტიდან დაცილებისას ის მცირდება არა მანძილის კვადრატის უკუპროპორციულად, არამედ კუბის ახლოს, რამდენადაც მე შევძელი ზოგიერთი უხეში ცდების საფუძველზე.” -აღნიშნავს ნიუტონი.
საწყისების მესამე გამოცემაში ნიუტონი წერს: “მე სრულიადაც არ ვამტკიცებ, რომ მიზიდულობა არსებითია სხეულებისთვის, თანდაყოლილი ძალის ქვეშ, მე მხოლოდ ერთადერთ ინერციის ძალას ვგულისხმობ, ის უცვლელია, სიმძიმე დედამიწიდან დაცილებისას მცირდება.”
ნიუტონისთვის წარმოუდგენელი იყო, რომ მიზიდულობა უსასრულო მატერიის თანდაყოლილი თვისებაა და რომ ასეთ მატერიას შეუძლია რაიმე არამატერიალურის გარეშე, ე.ი. რაიმედ ჩარევის გარეშე სხვა მატერიის მიზიდვა.
ნიუტონის შემდეგ სამყარო შეიცვალა. შეიცვალა მისი აღქმა და აღწერის მეთოდები. ახალი აზროვნება, ზოგადი მოსაზრებების გარდა მოითხოვდა ზუსტ ქსპერიმენტს, დახვეწილ დაკვირვებებს, ცნებებისა და პრობლემების მკაფიო ჩამოყალიბებას. ნიუტონის უმნიშნელოვანესი პრინციპის თანახმად ლოკალურ ადგილზე დადგენილი კანონზომიერება ზოგადია და ყველგან ვრცელდება. დედამიწაზეც, მთვარეზეც, შორეულ გალაქტიკებშიც..
1727 წლის 25 დეკემბერს ისააკ ნიუტონი გარდაიცავალა. სიკვდილის წინ უთქვამს: მე არ ვიცი კაცობრიობა ჩემზე რას იტყვის, მაგრამ მე ჩემი თავი წარმომიდგენია ერთ პატარა ბიჭად, რომელიც ზღვის პირას თამაშობს და ფერადი კენჭების შეგროვებით ერთობა. ეს მაშინ როდესაც ჭეშმარიტების დიადი ოკეანეა გაშლილი ჩემს წინაშე, როგორც ამოუცნობი რამ.
იმ ოთახში, სადაც ნიუტონი დაიბადა, მარმარილოს დაფაზე წერია: “ბუნება და მისი კანონები წყვდიადით იყო მოცული. მაშინ ღმერთმა თქვა: დაე იყოს ნიუტონი, და ყველგან სინათლე გამეფდა..”
წყარო:
https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Newton/
გია მაჩაბელი, “ადამიანთა მოდგმის მშვენება”
შ. შელია, “მეცნიერებისთვის თავდადებულნი-ისააკ ნიუტონი”