Alles Gute zum Geburtstag an Isaac Newton

Mann mit kräftigem Gesicht, sauber rasiert, mit sehr welligem, schulterlangem braunem Haar.

Isaac Newton über Wikimedia Commons.


Isaac Newton wurde am 4. Januar 1643 im Woolsthorpe Manor House im Vereinigten Königreich geboren. Newton wurde Mathematiker, Physiker und Astronom und ist heute als Wissenschaftler weltberühmt, der uns durch seine Entdeckungen geholfen hat, das Universum zu verstehen, die zur Grundlage vieler wissenschaftlicher Prinzipien wurden.

Newton veröffentlichte seine Erkenntnisse in drei berühmten Bänden, die zusammen den Titel tragenMathematische Prinzipien der Naturphilosophie(Mathematische Prinzipien der Naturphilosophie), oft als einfach bezeichnetGrundsätze, was auf jeden Fall ein Meisterwerk ist. In dieser Arbeit erklärt Newton seinedrei Bewegungsgesetze, die heute die Grundlage der klassischen Himmelsmechanik bilden.Grundsätzelegt auch Newtons Enthüllungen über die Schwerkraft dar.


Ein antikes Buch öffnete sich mit einem Bild eines Mannes und einer Titelseite in lateinischer Sprache.

Eine frühe Ausgabe derGrundsätze, Newtons wichtigste Veröffentlichung. Bild überUK National Trust/ Herrenhaus Woolsthorpe.

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Newtons drei Bewegungsgesetze.Sie heißenGesetze, aber sie sind wirklich Beschreibungen grundlegender Wahrheiten über unser physikalisches Universum.

1. Ein ruhender Gegenstand bleibt in Ruhe, es sei denn, er wird von einer äußeren Kraft beeinflusst. Ein sich bewegendes Objekt bewegt sich mit derselben Geschwindigkeit und in dieselbe Richtung weiter, es sei denn, es wird von einer äußeren Kraft beeinflusst. Dieses Gesetz wird oft genanntdas Gesetz der Trägheit.Lesen Sie mehr über Newtons erstes Bewegungsgesetz.




2. Wirkt eine Kraft auf eine Masse,Beschleunigungist hergestellt. Je größer die Masse des beschleunigten Objekts ist, desto größer ist die Kraft, die benötigt wird, um das Objekt zu beschleunigen.Lesen Sie mehr über Newtons zweites Bewegungsgesetz.

3. Für jede Aktion gibt es eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion.Lesen Sie mehr über Newtons drittes Bewegungsgesetz.

Mann im Gewand des 17. Jahrhunderts, der einen Apfel in der Hand hält und den Mond durch einen Apfelbaum betrachtet.

Newton erkannte, dass die Schwerkraft zumindest bis zum Mond reicht. Bild überphysikmitperrone.com.

Newtons Enthüllungen über die Schwerkraft.Erinnern Sie sich an die Geschichte von dem Apfel, der auf Newtons Kopf fiel? Obwohl dies nicht unbedingt in allen Einzelheiten stimmte, beobachtete Newton anscheinend, wie ein Apfel von einem Baum fiel und begann zu denken, dass der Apfel, um auf den Boden zu fallen,beschleunigtvon Null, wenn es am Baum hing.


Nach seinem zweiten Bewegungsgesetz wird eine Beschleunigung erzeugt, wenn eine Kraft auf einen Gegenstand einwirkt. Newton muss gedacht haben, was ist das für eine Kraft? Er hat diese Kraft als das verstanden, was heute jedes Schulkind kenntSchwere.

Newtons große Offenbarung war, dass die Schwerkraft nicht nur bis in die Spitzen von Apfelbäumen reicht. Wäre beispielsweise ein Apfelbaum berghoch, würde der Apfel trotzdem fallen. Die Truppe würde noch operieren. Newtons Erkenntnis war, dass die Schwerkraft viel weiter reicht … bis zum Mond. Er erkannte, dass die Umlaufbahn des Mondes um die Erde eine Folge der Schwerkraft ist.

Tatsächlich erstreckt sich die Schwerkraft über den gesamten Raum. Heute bezeichnen Physiker Newtons Gedanken zur Gravitation alsdas universelle Gesetz der Gravitation.

Andere, die Newton nachfolgten – insbesondere Albert Einstein – verfeinerten unser Verständnis der Schwerkraft. Die genaueste Beschreibung der Gravitation findet sich heute in Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, die besagt, dassGravitation ist eine Folge der Krümmung der Raumzeit.


Fasziniert von Newtons Enthüllungen über die Schwerkraft? Sehen Sie sich dieses 15-minütige Video an:

Hätte Newton nur seine drei Bewegungsgesetze und sein Verständnis der universellen Gravitation beigesteuert, wir hätten ihn als einen der größten Wissenschaftler der Welt in Erinnerung behalten. Aber Newton hörte hier nicht auf. Er baute auch eines der ersten praktischen Spiegelteleskope, trug zur Erfindung der Infinitesimalrechnung bei und erforschte, wie weißes Licht durch ein Prisma in ein Farbspektrum zerlegt werden kann und legte damit den Grundstein für einen Großteil der modernen Astronomie.

Doch Newton wusste selbst, wie viel es noch zu entdecken gab. Er soll gesagt haben:

Ich weiß nicht, wie ich der Welt erscheinen mag, aber mir selbst scheine ich nur wie ein Junge gewesen zu sein, der an der Küste spielt und mich hin und wieder ablenkt und einen glatteren Kieselstein oder eine schönere Muschel als gewöhnlich findet, während der große Ozean der Wahrheit lag ganz unentdeckt vor mir.

Eine merkwürdige Tatsache über Isaac Newton ist, dass man sagen kann, dass er zwei Geburtstage im Abstand von zehn Tagen hatte. Vielleicht haben Sie Newtons Geburtstag bereits am 25. Dezember 1642 gesehen. Dieser Hinweis beginnt sich zu ändern, und jetzt ist es üblicher, Newtons Geburtstag als 4. Januar 1643 zu sehen. Der Unterschied liegt daran, dass, als Newton geboren wurde, England befand sich mitten in einer 150-jährigen Periode, in der ein anderer Kalender als der Rest Europas verwendet wurde. Der Rest des Kontinents hatte dieGregorianischer Kalender, das ist der gleiche Kalender, den wir heute verwenden. Zum Zeitpunkt von Newtons Geburt benutzten die Engländer jedoch noch dieJulianischer Kalender, das wegen einer fehlerhaften Abrechnungsmethode zehn Tage im Rückstand warSchaltjahre. (Zufälligerweise war 1642 das Jahr, in dem Galileo starb.)

Newton selbst hätte also gesagt, sein Geburtstag sei der 25. Dezember. Aber überall außerhalb von England wurde er am 4. Januar geboren.Lesen Sie mehr über Newtons Geburtstagsdiskrepanz.

Ein flaches Gitter mit einem Planeten, der es in eine grubenartige Konfiguration drückt.

Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie von 1916 ersetzte nicht Newtons Gravitationstheorie. Aber es hat unser Verständnis der Gravitation verändert, so dass jetzt massive Objekte als Verzerrer in der Raumzeit angesehen werden, die vorbeiziehende Objekte als Gravitation empfinden. Heutzutage sprechen Wissenschaftler von einem ganzNeue Gravitationstheorie. Künstlerkonzept überNASA.

Fazit: Isaac Newton könnte zwei Geburtsdaten beanspruchen, aber jetzt wird sein Geburtstag weitgehend als 4. Januar 1643 anerkannt. Newtons Arbeit über die Schwerkraft und die Bewegungsgesetze bilden die Grundlage für einen Großteil des heutigen Verständnisses von Physik und Astronomie.