เป็นผู้คิดค้นกฏแรงโน้มถ่วง
แม้ว่านิสัยส่วนตัวของนิวตัน จะเป็นคนที่ไม่ค่อยน่าคบเท่าไร แต่ผลงานที่เขาฝากเอาไว้กับชาวโลก ถือว่ายิ่งใหญ่มาก ไอแซก นิวตัน เกิดวันที่ 25 ธันวาคม ค.ศ 1642 ที่หมู่บ้าน วูลซอร์ป (Woolsthorpe) เมืองแกรมแฮม (Grantham) มลฑล ลินคอล์นเซอร์ (Lincolnshire) อังกฤษ ครอบครัวเป็นชาวนา บิดาถึงแก่กรรม มารดาแต่งงานใหม่ ตอนเป็นเด็กเป็นคนเงียบขรึม ช่างคิด ช่างสังเกตมากกว่าเด็กทั่วไป สนใจเรื่องเครื่องยนต์กลไก และช่างสงสัยในเรื่องราวต่างๆ
อายุ 10 ขวบ นิวตันเข้าเรียน หลังจากเรียนจบวิชาสามัญเขาก็เดินทางกลับบ้าน แต่เขาไม่สนใจที่จะทำนาตามความต้องการของมารดาแต่สนใจวิทยาศาสตร์และการประดิษฐ์มากกว่า มารดาของเขาจึงส่งเขาไปอยู่กับลุง เรียนต่อระดับชั้นมัธยม เรียนรู้เกี่ยวกับ การคำนวณ วิทยาศาสตร์ วรรณคดี ช่วงนั้นเขาเริ่มสนใจในการประดิษฐ์สิ่งต่างๆ เช่น โรงสีลมขนาดเล็กโดยใช้พลังงานจากลม สร้างนาฬิกาน้ำ ฯลฯ...อายุ 19 ปี เข้าศึกษาที่มหาวิทยาลัย Trinity college แห่งเคมบริดจ์ จบปริญญาตรี ค.ศ 1665 จากผลการเรียนที่ดีเยี่ยมทำให้ได้รับการแต่งตั้งเป็นอาจารย์สอนคณิตศาสตร์ในมหาวิทยาลัย
เดือนสิงหาคม 1665 - มีนาคม 1666 เกิดโรคกาฬโรคระบาด ทำให้มีการปิดมหาวิทยาลัยเป็นเวลา 8 เดือน เป็นโอกาสให้นิวตันมีเวลาในการค้นคว้าในเรื่องที่สนใจ เขาคิดคณิตศาสตร์ในรูปแบบใหม่ที่เรียกว่า วิธีการไหล (Method of fluxions) เป็นการคำนวณการเปลี่ยนแปลงที่ต่อเนื่องในลักษระที่เป็นเส้นโค้งและพื้นที่ ที่มีความสำคัญมากในวิชาฟิสิกส์ ปัจจุบันเรียกวิชาที่เขาคิดขึ้นมาว่า ดิฟเฟอเรนเชียล และอินทีกรัล แคลคูลัส (Differential and integral calculus) เขาพบทฤษฎีทวินาม และ ไฮเปอร์โบลา
เขาพบว่าเมื่อเอาปริซึมรับแสงที่ส่องผ่านรูเล็กๆ ในห้องมืด แสงแดดจะแยกเป็นหลายๆสี คือ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด และ แดง ตามลำดับ เขาอธิบายว่าแสงมีการหักเหและการที่แยกเป็นสีต่างๆเพราะมีความยาวคลื่นไม่เท่ากัน เขาเรื่องของการหักเหของแสงไปอธิบายถึงการเกิดรุ้งกินน้ำ และให้เหตผลว่าการที่เรามองเห็นวัตถุเป็นเพราะว่ามีการสะท้อนกลับของแสงจากวัตถุมาเข้าตาเราทำให้มองเห็นว่า วัตถุนั้นมีสีอะไร
เขาพบกฏของแรงโน้มถ่วง (เรื่องที่เล่าว่าเขานั่งอยู่ใต้ต้นแอบเปิล แล้วโดนแอปเปิลหล่นใส่หัว เป็นเรื่องที่เล่ากันเล่นๆมากกว่า...เพราะที่จริงเขานั่งใต้ต้นมะละกอ
...)
เมื่อมหาวิทยาลัยเปิด เขาเดินทางกลับเคมบริดจ์ และสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนิดสะท้อนแสง (Reflecting telescope) ใน ค.ศ. 1668 (แต่เดิมนั้น กล้องโทรทรรศน์เป็นแบบหักเหแสงตามแนวทางของกาลิเลโอ แต่มีปัญหาจากการที่มีความคลาดเคลื่อนของแสงบริเวณรอบๆขอบภาพเพราะแสงแต่ละช่วงหักเหไม่เท่ากัน นิวตันแก้ไขโดยการใช้กระจกเว้ารับแสงแทน จะได้ภาพที่จุดโฟกัส แล้วเขาก็เอากระจกเงาราบรับแสงที่ตำแหน่งนั้นสะท้อนไปยังเลนส์ใกล้ตาทำให้ภาพชัดเจนกว่าเดิม เพราะเป็นการสะท้อนของแสงจากกระจกเว้า ไม่ใช่แสงผ่านเลนส์แล้วหักเหเหมือนเดิม)
ปี ค.ศ.1669 นิวตันได้รับปริญญาโท และได้รับการแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์ แห่งมหาวิทยาลัยทรินีตี และได้รับเลือกจากสมาคมวิทยาศาสตร์ 8 สมาคมจากประเทศต่างๆ ให้เป็นบุลคลดีเด่น รายงานเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงของเขาได้รับความสนใจจากนักวิทยาศาสตร์หลายคน แตผลงานชิ้นนี้ก็ยังไม่มีการตีพิมพ์ จนกระทั่ง ค.ศ. 1684 เอดมันด์ เฮลลีย์ (Edmund Halley) ชักทนไม่ไหว จึงเสนองานของนิวตันให้ลงพิมพ์ในวารสารของสมาคมที่ชื่อ philosophical transactions of the royal sociaety) แต่ โรเบิร์ต ฮุก ซึ่งเป็นเลขานุการและผู้ดำเนินงานสมาคมคัดค้านโดยอ้างว่าเขาคิดได้ก่อนนิวตัน เพียงแต่ยังไม่ได้เปิดเผย(อย่างนี้ก็มี...) เฮลลีย์ ขักโมโหเลยออกเงินทั้งหมดจัดพิมพ์เองในเดือน กรกฏาคม 1687 หรืออีกสามปีต่อมา หนังสือชื่อ PHILOSOPHIAE NATURALIS PRINCIPIA MATHEMATICA (THE MATHEMATICAL PRINCIPLES OF NATURAL PHILOSOPHY) ชื่อยาว คนจึงเรียกสั้นๆว่า NEWTON'S PRINCIPIA
ค.ศ. 1688-1689 เขาเป็นตัวแทนมหาวิทยาลัยเข้าไปนั่งในสภา ค.ศ 1695 เขาช่วยแก้ปัญหาการทำเหรียญปลอมโดยการทำขอบเหรียญให้เป็นร่องเพื่อให้สังเกตได้ง่าย 4 ปีต่อมาได้เป็นผู้อำนวยกาโรงงานกษาปน์ ควบคุมเงินของอังกฤษ ค.ศ 1701 ลาออกจากคำแหน่งศาสตราจารย์ และ ค.ศ. 1703 ได้รับเลือกให้เป็นประธานราชสมาคม
ค.ศ. 1750 พระราชินีแอนน์ (Queen Anne) พระราชทานบรรดาศักดิ์ให้เป็นขุนนางตำแหน่ง "เซอร์"
นิวตันถึงแก่กรรมเมื่อวันที่ 20 มีนาคม 1727 อายุ 85 ปี ถูกฝังที่ สุสาน Wesminster abbey พร้อมคำจารึกว่า " Mortals, congraturate yourselves that so great a man live for the honer of the human race"
แรงโน้มถ่วงของโลกเป็นแรงซึ่งโลกกระทำต่อวัตถุทุกชิ้น โดยมีทิศทางเข้าสู่ศูนย์กลางโลก เป็นแรงที่ยึดเหนี่ยววัตถุให้ติดอยู่กับพื้นโลก มิฉนั้นวัตถุหรือแม้กระทั้งบรรยากาศจะหลุดปลิวไปในอากาส นิวตันได้ค้นพบธรรมชาติพื้นฐานของแรงดึงดูดโน้มถ่วงระหว่างวัตถุใดๆ สองวัตถุ นิวตันตีพิมพ์กฏความโน้มถ่วงพร้อมกับกฏการเคลื่อนที่ 3ข้อของเขา ในปี ค.ศ.1687 เราอาจแถลงกฏนี้ได้ดังนี้อายุ 10 ขวบ นิวตันเข้าเรียน หลังจากเรียนจบวิชาสามัญเขาก็เดินทางกลับบ้าน แต่เขาไม่สนใจที่จะทำนาตามความต้องการของมารดาแต่สนใจวิทยาศาสตร์และการประดิษฐ์มากกว่า มารดาของเขาจึงส่งเขาไปอยู่กับลุง เรียนต่อระดับชั้นมัธยม เรียนรู้เกี่ยวกับ การคำนวณ วิทยาศาสตร์ วรรณคดี ช่วงนั้นเขาเริ่มสนใจในการประดิษฐ์สิ่งต่างๆ เช่น โรงสีลมขนาดเล็กโดยใช้พลังงานจากลม สร้างนาฬิกาน้ำ ฯลฯ...อายุ 19 ปี เข้าศึกษาที่มหาวิทยาลัย Trinity college แห่งเคมบริดจ์ จบปริญญาตรี ค.ศ 1665 จากผลการเรียนที่ดีเยี่ยมทำให้ได้รับการแต่งตั้งเป็นอาจารย์สอนคณิตศาสตร์ในมหาวิทยาลัย
เดือนสิงหาคม 1665 - มีนาคม 1666 เกิดโรคกาฬโรคระบาด ทำให้มีการปิดมหาวิทยาลัยเป็นเวลา 8 เดือน เป็นโอกาสให้นิวตันมีเวลาในการค้นคว้าในเรื่องที่สนใจ เขาคิดคณิตศาสตร์ในรูปแบบใหม่ที่เรียกว่า วิธีการไหล (Method of fluxions) เป็นการคำนวณการเปลี่ยนแปลงที่ต่อเนื่องในลักษระที่เป็นเส้นโค้งและพื้นที่ ที่มีความสำคัญมากในวิชาฟิสิกส์ ปัจจุบันเรียกวิชาที่เขาคิดขึ้นมาว่า ดิฟเฟอเรนเชียล และอินทีกรัล แคลคูลัส (Differential and integral calculus) เขาพบทฤษฎีทวินาม และ ไฮเปอร์โบลา
เขาพบว่าเมื่อเอาปริซึมรับแสงที่ส่องผ่านรูเล็กๆ ในห้องมืด แสงแดดจะแยกเป็นหลายๆสี คือ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด และ แดง ตามลำดับ เขาอธิบายว่าแสงมีการหักเหและการที่แยกเป็นสีต่างๆเพราะมีความยาวคลื่นไม่เท่ากัน เขาเรื่องของการหักเหของแสงไปอธิบายถึงการเกิดรุ้งกินน้ำ และให้เหตผลว่าการที่เรามองเห็นวัตถุเป็นเพราะว่ามีการสะท้อนกลับของแสงจากวัตถุมาเข้าตาเราทำให้มองเห็นว่า วัตถุนั้นมีสีอะไร
เขาพบกฏของแรงโน้มถ่วง (เรื่องที่เล่าว่าเขานั่งอยู่ใต้ต้นแอบเปิล แล้วโดนแอปเปิลหล่นใส่หัว เป็นเรื่องที่เล่ากันเล่นๆมากกว่า...เพราะที่จริงเขานั่งใต้ต้นมะละกอ
...)เมื่อมหาวิทยาลัยเปิด เขาเดินทางกลับเคมบริดจ์ และสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนิดสะท้อนแสง (Reflecting telescope) ใน ค.ศ. 1668 (แต่เดิมนั้น กล้องโทรทรรศน์เป็นแบบหักเหแสงตามแนวทางของกาลิเลโอ แต่มีปัญหาจากการที่มีความคลาดเคลื่อนของแสงบริเวณรอบๆขอบภาพเพราะแสงแต่ละช่วงหักเหไม่เท่ากัน นิวตันแก้ไขโดยการใช้กระจกเว้ารับแสงแทน จะได้ภาพที่จุดโฟกัส แล้วเขาก็เอากระจกเงาราบรับแสงที่ตำแหน่งนั้นสะท้อนไปยังเลนส์ใกล้ตาทำให้ภาพชัดเจนกว่าเดิม เพราะเป็นการสะท้อนของแสงจากกระจกเว้า ไม่ใช่แสงผ่านเลนส์แล้วหักเหเหมือนเดิม)
ปี ค.ศ.1669 นิวตันได้รับปริญญาโท และได้รับการแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์ แห่งมหาวิทยาลัยทรินีตี และได้รับเลือกจากสมาคมวิทยาศาสตร์ 8 สมาคมจากประเทศต่างๆ ให้เป็นบุลคลดีเด่น รายงานเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงของเขาได้รับความสนใจจากนักวิทยาศาสตร์หลายคน แตผลงานชิ้นนี้ก็ยังไม่มีการตีพิมพ์ จนกระทั่ง ค.ศ. 1684 เอดมันด์ เฮลลีย์ (Edmund Halley) ชักทนไม่ไหว จึงเสนองานของนิวตันให้ลงพิมพ์ในวารสารของสมาคมที่ชื่อ philosophical transactions of the royal sociaety) แต่ โรเบิร์ต ฮุก ซึ่งเป็นเลขานุการและผู้ดำเนินงานสมาคมคัดค้านโดยอ้างว่าเขาคิดได้ก่อนนิวตัน เพียงแต่ยังไม่ได้เปิดเผย(อย่างนี้ก็มี...) เฮลลีย์ ขักโมโหเลยออกเงินทั้งหมดจัดพิมพ์เองในเดือน กรกฏาคม 1687 หรืออีกสามปีต่อมา หนังสือชื่อ PHILOSOPHIAE NATURALIS PRINCIPIA MATHEMATICA (THE MATHEMATICAL PRINCIPLES OF NATURAL PHILOSOPHY) ชื่อยาว คนจึงเรียกสั้นๆว่า NEWTON'S PRINCIPIA
ค.ศ. 1688-1689 เขาเป็นตัวแทนมหาวิทยาลัยเข้าไปนั่งในสภา ค.ศ 1695 เขาช่วยแก้ปัญหาการทำเหรียญปลอมโดยการทำขอบเหรียญให้เป็นร่องเพื่อให้สังเกตได้ง่าย 4 ปีต่อมาได้เป็นผู้อำนวยกาโรงงานกษาปน์ ควบคุมเงินของอังกฤษ ค.ศ 1701 ลาออกจากคำแหน่งศาสตราจารย์ และ ค.ศ. 1703 ได้รับเลือกให้เป็นประธานราชสมาคม
ค.ศ. 1750 พระราชินีแอนน์ (Queen Anne) พระราชทานบรรดาศักดิ์ให้เป็นขุนนางตำแหน่ง "เซอร์"
นิวตันถึงแก่กรรมเมื่อวันที่ 20 มีนาคม 1727 อายุ 85 ปี ถูกฝังที่ สุสาน Wesminster abbey พร้อมคำจารึกว่า " Mortals, congraturate yourselves that so great a man live for the honer of the human race"
"ทุกอนุภาคสสารนี้เอกภพดึงดูดทุกอนุภาคอื่นด้วยแรงซึ่งแปรผันตรงกับผลคูณของมวลของอนุภาคและแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างอนุภาคทั้งสองนั้น"
วัตถุมีมวล m จะมีแรงโน้มถ่วงกระทำต่อวัตถุขนาดเท่ากัน
w = mg
เมื่อ g = ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก
= 9.81 m/s.s
ถ้า m มีหน่วยเป็นกิโลกรัม
F จะมีหน่วยเป็นนิวตัน
โดยที่ m แทนมวลของวัตถุ มีหน่วยเป็นกิโลกรัม (kg)
g แทนค่าสนามโน้มถ่วงของโลก มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที2
w แทนน้ำหนักของวัตถุ มีหน่วยเป็นนิวตัน (N)
โดยทั่วไปเราใช้ค่าสนามโน้มถ่วงที่ผิวโลก (g) เท่ากับ 9.8 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง แต่เพื่อนความสะดวกในบางครั้งอาจใช้ค่า g เท่ากับ 10 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง
แรง w นี้คือสิ่งที่เรามักเรียกว่า "น้ำหนัก" (Weight) เนื่องจาก g มีค่าเปลี่ยนแปลงไปตามตำแหน่งต่างๆ ของโลก แรง w จึงมีค่าเปลี่ยนไปด้วยเล็กน้อย
มนุษอวกาศที่อยู่บนดวงจันทร์ (g=1.6 m/s.s) จะมีน้ำหนักน้อยกว่าขนาดที่อยู่บนโลกประมาณ 1/6 เท่า
ในอวกาศ g มีค่าเป็น 0 แรง F จึงมีค่าเป็นศูนย์ด้วย นี่คือสภาพที่เรียกว่า "ไร้น้ำหนัก"
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น