เซอร์ไอแซก นิวตัน

เซอร์ไอแซก นิวตัน (อังกฤษ: Sir Isaac Newton) (4 มกราคม ค.ศ. 1643-31 มีนาคม ค.ศ. 1727 (ตามปฏิทินเกรกอเรียน) หรือ 25 ธันวาคม ค.ศ. 1642- 20 มีนาคม ค.ศ. 1727 ตามปฏิทินจูเลียน) นักฟิสิกส์ นักคณิตศาสตร์และนักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษผู้มีชื่อเสียงที่สุดในประวัติศาสตร์ของอังกฤษ นิวตันเกิดที่เมืองวูลสธอร์ป ลิงคอนไชร์ ประเทศอังกฤษ

นิวตันเป็นทารกคลอดก่อนกำหนดที่ไม่มีผู้ใดคาดว่าจะรอดชีวิตได้ โดยเกิดในยุคสงครามกลางเมืองอังกฤษ บิดา (ชื่อเดียวกัน) ได้เสียชีวิตตั้งแต่ก่อนนิวตันถือกำเนิด 3 เดือน มารดาคือ นางฮานนาห์ อายสคัฟ มารดาของนิวตันได้แต่งงานใหม่เมื่อนิวตันอายุได้ 3 ขวบและได้ทิ้งนิวตันไว้ให้ยายของนิวตันเลี้ยงจนสามีคนที่สองตายเมื่อนิวตันอายุ 11 ขวบ นิวตันจึงได้อยู่กับมารดาอีกครั้ง ซึ่งในช่วง 3 ขวบปีแรกของชีวิต นิวตันแทบจะไม่ได้พบกับมารดาเลย

ผลงาน

กฎการเคลื่อนที่ มี 3 ข้อ
1. วัตถุจะรักษาสภาวะอยู่นิ่งหรือสภาวะเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอในแนวเส้นตรง นอกจากมีแรงลัพธ์ซึ่งมีค่าไม่เป็นศูนย์มากระทำ
2. ความเร่งของอนุภาคเป็นปฏิภาคโดยตรงกับแรงลัพธ์ที่กระทำต่ออนุภาค โดยมีทิศทางเดียวกันและเป็นปฏิภาคผกผันกับมวลของอนุภาค
3. ทุกแรงกิริยา (action) ย่อมมีแรงปฏิกิริยา (reaction) ซึ่งมีขนาดเท่ากัน แต่มีทิศตรงข้ามกันเสมอ

กฎความโน้มถ่วงสากล แต่ละจุดมวลในเอกภพจะดึงดูดจุดมวลอื่นๆ ด้วยแรงที่มีขนาดเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของมวลทั้งสอง และเป็นสัดส่วนผกผันกับค่ากำลังสองของระยะห่างระหว่างกัน

กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง จะใช้กระจกเว้าสะท้อนแสงแทนที่จะใช้เลนส์ในการหักเหแสง โดยยังมีหลักการที่คล้ายคลึงอยู่บ้างคือ จะใช้กระจกเว้าที่มีความยาวโฟกัสยาว สะท้อนแสงจากวัตถุเข้าที่กระจกรองซึ่งจะสะท้อนแสงของวัตถุเข้าที่เลนส์ตา

ทฤษฎีสี ปริซึมสามเหลี่ยมสามารถแยกแสงสีขาวออกมาเป็นหลายๆ สี

กฎการเย็นตัวของนิวตัน อัตราของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในวัตถุเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลต่างระหว่างอุณหภูมิของวัตถุ และอุณหภูมิจองสิ่งแวดล้อม นำไปสู่สมการเอ็กโพเนนเชียล ที่สามารถนไปใช้ในทุกแขนงของวิชาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ กฎการเย็นตัวของนิวตันจะใช้ศึกษาการเย็นตัวของน้ำ เป็นสมการที่บอกว่าน้ำร้อนจะเย็นตัวลงได้เร็วหรือช้าอย่างไร

ความเร็วของเสียง ระยะทางที่เสียงเดินทางไปในตัวกลางใดๆ ได้ในหนึ่งหน่วยเวลา มีค่ามากขึ้นหรือน้อยลงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของตัวกลางเป็นหลัก แต่ไม่ขึ้นกับความดันอากาศ การเดินทางของเสียงอาศัยการสั่นของโมเลกุลของตัวกลาง ดังนั้นเสียงจะเดินทางได้เร็วขึ้นหากตัวกลางมีความหนาแน่นมาก ทำให้เสียงเดินทางได้เร็วในของแข็ง แต่เดินทางไม่ได้ในอวกาศ เพราะอวกาศเป็นสุญญากาศจึงไม่มีโมเลกุลของตัวกลางอยู่

ทฤษฎีแคลคูลัสเชิงปริพันธ์และอนุพันธ์ วัตถุที่มีขนาดเล็กจนไม่สามารถหาวิธีตรวจวัดได้ แต่ก็ไม่ได้เป็นศูนย์ จำนวน x จะเป็นจำนวนอนันต์ถ้าสอดคล้องตามเงื่อนไข |x|>1, |x|>1+1, |x|>1+1+1, … และจะเป็นจำนวนกณิกนันต์ถ้า x≠0 เงื่อนไขคล้ายคลึงกันนี้ใช้ได้กับ 1/x และจำนวนเต็มที่เป็นส่วนกลับด้วย ระบบจำนวนเช่นนี้กล่าวว่ามีคุณสมบัติแบบอาร์คิมิดีสถ้ามันไม่มีสมาชิกที่เป็นจำนวนอนันต์หรือจำนวนกณิกนันต์เลย

ทฤษฎีบททวินาม การกระจายพจน์ของ (X + Y) ยกกำลัง n

การศึกษา

นิวตันได้รับการศึกษาที่โรงเรียนหลวงแกรนแธมและคาดหวังว่าจะดำเนินชีวิตเป็นเกษตรกรตามประเพณีของครอบครัว แต่มารดาได้รับการชักจูงให้ส่งนิวตันเข้าเรียนในมหาวิทยาลัย และในปี พ.ศ. 2204 นิวตันก็ได้เข้าศึกษาในทรินิตีคอลเลจ แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในฐานะนิสิตยากจนที่ต้องทำงานเป็นผู้ช่วยงานวิชาการเพื่อหาเงินจุนเจือค่าเล่าเรียน

ในระหว่างเรียนปีแรกๆ นิวตันไม่ได้แสดงให้เห็นแววความสามารถในด้านใดเป็นพิเศษ แต่ “ไอแซก บาร์โรว์” ผู้ดำรงตำแหน่ง “เมธีคณิตศาสตร์ลูเคเชียน” (Lucasian Chair of Mathematics) ได้ส่งเสริมและให้กำลังใจแก่นิวตันเป็นอย่างมาก นิวตันจบการศึกษาได้รับปริญญาตรีเมื่อ พ.ศ. 2208 โดยไม่ได้เกียรตินิยม ในขณะที่เตรียมการเพื่อศึกษาต่อระดับปริญญาโทเมื่อปี พ.ศ. 2207 ก่อนรับปริญญาก็ได้เกิดโรคกาฬโรคระบาดครั้งใหญ่ในกรุงลอนดอนเป็นเหตุให้มหาวิทยาลัยปิดไม่มีการเรียนการสอนในปีต่อมา

ในระหว่างช่วงพักการระบาดของกาฬโรค นิวตันต้องอยู่บ้านแต่ก็ได้ศึกษาธรรมชาติของแสงสว่างและได้สร้างกล้องโทรทรรศน์ขึ้น นิวตันได้ทำการทดลองเกี่ยวกับแสงอาทิตย์อย่างหลากหลายด้วยแท่งแก้วปริซึมและสรุปว่ารังสีต่างๆ ของแสงซึ่งนอกจากจะมีสีแตกต่างกันแล้วยังมีภาวะการหักเหต่างกันด้วย การค้นพบที่เป็นการอธิบายว่าเหตุที่ภาพที่เห็นภายในกล้องโทรทรรศน์ที่ใช้เลนส์แก้วไม่ชัดเจนก็เนื่องมาจากการหักเหของพู่กันรังสีของลำแสงที่ผ่านแก้วเลนส์ทำให้มุมหักเหต่างกันมีผลให้ระยะโฟกัสต่างกันด้วย จึงเป็นไม่ได้ที่จะได้ภาพที่ชัดด้วยเลนส์แก้ว การค้นพบนี้ได้กลายเป็นพื้นฐานให้มีการพัฒนากล้องโทรทรรศน์แบบกระจกเงาสะท้อนแสงที่สมบูรณ์โดยวิลเลียม เฮอร์เชล และ เอิร์ลแห่งโรส ในเวลาต่อมา ในเวลาเดียวกับการทดลองเรื่องแสงสว่าง นิวตันก็ได้เริ่มงานเกี่ยวกับแนวคิดในเรื่องการโคจรของดาวเคราะห์

ในการกลับเข้าศึกษาในมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์อีกครั้งในปี พ.ศ. 2210 นิวตันได้รับการแต่งตั้งเป็นอาจารย์ในทรินิตีคอลลเลจและได้รับปริญญาโทในปี พ.ศ. 2211 ปีต่อ ไอแซก บาร์โรว์ได้ลาออกจากตำแหน่ง “เมธีคณิตศาสตร์ลูเคเชียน” เพื่อเปิดโอกาสให้นิวตันผู้เป็นศิษย์รับตำแหน่ง ชุดปาฐกถาของนิวตันในตำแหน่งนี้มีผลให้เกิดตำรา “ทัศนศาสตร์” เล่ม 1 (Optics Book 1)

การหล่นของผลแอปเปิลทำให้เกิดคำถามอยู่ในใจของนิวตันว่าแรงของโลกที่ทำให้ผลแอปเปิลหล่นน่าจะเป็นแรงเดียวกันกับแรงที่ “ดึง” ดวงจันทร์เอาไว้ไม่ไปที่อื่นและทำให้เกิดโคจรรอบโลกเป็นวงรี ผลการคำนวณเป็นสิ่งยืนยันความคิดนี้แต่ก็ยังไม่แน่ชัดจนกระทั่งการการเขียนจดหมายโต้ตอบระหว่างนิวตันและโรเบิร์ต ฮุก ที่ทำให้นิวตันมีความมั่นใจและยืนยันหลักการกลศาสตร์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ได้เต็มที่ ในปีเดียวกันนั้น เอ็ดมันด์ ฮัลเลย์ได้มาเยี่ยมนิวตันเพื่อถกเถียงเกี่ยวกับคำถามเรื่องดาวเคราะห์ ฮัลลเลย์ต้องประหลาดใจที่นิวตันกล่าวว่าแรงกระทำระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวเคราะห์ที่ทำให้การวงโคจรรูปวงรีได้นั้นเป็นไปตามกฎกำลังสองที่นิวตันได้พิสูจน์ไว้แล้วนั่นเอง ซึ่งนิวตันได้ส่งเอกสารในเรื่องนี้ไปให้ฮัลเลย์ดูในภายหลังและฮัลเลย์ก็ได้ชักชวนขอให้นิวตันเขียนหนังสือเล่มนี้ขึ้น และหลังการเป็นศัตรูคู่ปรปักษ์ระหว่างนิวตันและฮุกมาเป็นเวลานานเกี่ยวกับการอ้างสิทธิ์ในการเป็นผู้ค้นพบ “กฎกำลังสอง” แห่งการดึงดูด หนังสือเรื่อง “หลักการคณิตศาสตร์ว่าด้วยปรัชญาธรรมชาติ” (Philosophiae naturalist principia mathematica หรือ The Mathematical Principles of Natural Philosophy) ก็ได้รับการตีพิมพ์ซึ่งเนื้อหาในเล่มอธิบายเรื่องความโน้มถ่วงสากล และเป็นการวางรากฐานของกลศาสตร์ดั้งเดิม (กลศาสตร์คลาสสิก) ผ่านกฎการเคลื่อนที่ ซึ่งนิวตันตั้งขึ้น. นอกจากนี้ นิวตันยังมีชื่อเสียงร่วมกับ กอทท์ฟรีด วิลเฮล์ม ไลบ์นิซ ในฐานะที่ต่างเป็นผู้พัฒนาแคลคูลัสเชิงอนุพันธ์อีกด้วย

งานสำคัญชิ้นนี้ซึ่งถูกหยุดไม่ได้พิมพ์อยู่หลายปีได้ทำให้นิวตันได้รับการยอมรับว่าเป็นนักฟิสิกส์กายภาพที่ยิ่งใหญ่ที่สุด ผลกระทบมีสูงมาก นิวตันได้เปลี่ยนโฉมวิทยาศาสตร์ว่าด้วยการเคลื่อนที่ของเทห์วัตถุที่มีมาแต่เดิมโดยสิ้นเชิง นิวตันได้ทำให้งานที่เริ่มมาตั้งแต่สมัยกลางและได้รับการเสริมต่อโดยความพยายามของกาลิเลโอเป็นผลสำเร็จลง และ “กฎการเคลื่อนที่” นี้ได้กลายเป็นพื้นฐานของงานสำคัญทั้งหมดในสมัยต่อๆ มา

ในขณะเดียวกัน การมีส่วนในการต่อสู้การบุกรุกพื้นที่ของมหาวิทยาลัยอย่างผิดกฎหมายจากพระเจ้าเจมส์ที่ 2 ทำให้นิวตันได้รับการแต่งตั้งเป็นสมาชิกรัฐสภาในปี พ.ศ. 2232-33 ต่อมาปี 2239 นิวตันได้รับการแต่งตั้งเป็นผู้ดูแลโรงผลิตกษาปณ์เนื่องจากรัฐบาลต้องการบุคคลที่ซื่อสัตย์สุจริตและมีความเฉลียวฉลาดเพื่อต่อสู้กับการปลอมแปลงที่ดาษดื่นมากขึ้นในขณะนั้นซึ่งต่อมา นิวตันก็ได้รับการแต่งตั้งเป็นผู้อำนวยการในปี พ.ศ. 2242 หลังจากได้แสดงความสามารถเป็นที่ประจักษ์ว่าเป็นผู้บริหารที่ยอดเยี่ยม และในปี พ.ศ. 2244 นิวตันได้รับเลือกเข้าสู้รัฐสภาอีกครั้งหนึ่งในฐานะผู้แทนของมหาวิทยาลัย และในปี พ.ศ. 2247 นิวตันได้ตีพิมพ์หนังสือเรื่อง “ทัศนศาสตร์” หรือ Optics ฉบับภาษาอังกฤษ (สมัยนั้นตำรามักพิมพ์เป็นภาษาละติน) ซึ่งนิวตันไม่ยอมตีพิมพ์จนกระทั่งฮุก คู่ปรับเก่าถึงแก่กรรมไปแล้ว

ชีวิตส่วนใหญ่ของนิวตันอยู่กับความขัดแย้งกับบรรดานักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ โดยเฉพาะฮุก ไลบ์นิซ และแฟลมสตีด ซึ่งนิวตันได้แก้เผ็ดโดยวิธีลบเรื่องหรือข้อความที่เป็นจิตนาการหรือไม่ค่อยเป็นจริงที่ได้อ้างอิงว่าเป็นการช่วยเหลือของพวกเหล่านั้นออกจากงานของนิวตันเอง นิวตันตอบโต้การวิพากษ์วิจารณ์งานของตนอย่างดุเดือดเสมอ และมักมีความปริวิตกอยู่เป็นนิจจนเชื่อกันว่าเกิดจากการถูกมารดาทอดทิ้งในสมัยที่เป็นเด็ก และความบ้าคลั่งดังกล่าวแสดงนี้มีให้เห็นตลอดการมีชีวิต อาการสติแตกของนิวตันในปี พ.ศ. 2236 ถือเป็นการป่าวประกาศยุติการทำงานด้านวิทยาศาสตร์ของนิวตัน หลังได้รับพระราชทานบรรดาศักดิ์เป็นขุนนางระดับเซอร์ในปี พ.ศ. 2248 นิวตันใช้ชีวิตในบั้นปลายภายใต้การดูแลของหลานสาว นิวตันไม่ได้แต่งงาน แต่ก็มีความสุขเป็นอย่างมากในการอุปการะนักวิทยาศาสตร์รุ่นหลัง ๆ และนับตั้งแต่ปี พ.ศ. 2246 เป็นต้นมาจนถึงวาระสุดท้ายแห่งชีวิต นิวตันดำรงตำแหน่งเป็นนายกสภาราชบัณฑิตของอังกฤษที่ได้รับสมญา “นายกสภาผู้กดขี่”

นิวตันเมื่อเสียชีวิตลง พิธีศพของเขาจัดอย่างยิ่งใหญ่เทียบเท่ากษัตริย์ ศพของเขาฝังอยู่ที่มหาวิหารเวสต์มินสเตอร์ เช่นเดียวกับกษัตริย์และพระบรมวงศานุวงศ์ชั้นสูงของอังกฤษ

เซอร์ไอแซก นิวตันมีชีวิตอยู่ตรงกับรัชสมัยของสมเด็จพระเจ้าปราสาททอง และสมเด็จพระสรรเพชญ์ที่ 9 หรือพระเจ้าท้ายสระแห่งสมัยกรุงศรีอยุธยา

Leave a Reply

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น