驚異の年:すべてを変えた1年
1665年から1666年にかけて、ペストの流行によりケンブリッジ大学は閉鎖を余儀なくされました。当時23歳だったニュートンは、リンカーンシャー州ウールスソープの生家へ避難しました。約18か月間の隔離生活の中で、彼はほとんどの科学者が一生かけて成し遂げる以上のことを達成しました。
- 微分積分学の発明(ライプニッツとは独立して)
- 白色光がスペクトルのあらゆる色から構成されていることを発見
- 万有引力の法則を定式化
- 自身の運動の3法則の基礎を開発
ニュートンの運動3法則
1687年の傑作『自然哲学の数学的原理』(『プリンキピア』)で発表されたニュートンの運動3法則は、200年以上にわたり物理学の揺るぎない基礎であり続けました。
第1法則(慣性の法則): 物体に外力が働かない限り、静止している物体は静止し続け、運動している物体は同じ速度と方向で運動し続ける。
第2法則(F = ma): 物体に加わる力は、その質量に加速度をかけたものに等しい。この単純な方程式が、古典力学のすべての基礎となっている。
第3法則(作用反作用の法則): すべての作用に対して、等しく反対方向の反作用が存在する。
これらの法則は、万有引力の法則(F = Gm₁m₂/r²)と組み合わさることで、リンゴの落下から惑星の軌道に至るまで、物理的世界の最初の完全な数学的記述を人類にもたらしました。
微積分、光学、そしてその先へ
ニュートンによる微積分の発明(彼はこれを「流率法」と呼びました)は、おそらく彼の最大の数学的業績です。微積分は変化と蓄積の数学であり、その後のすべての物理学、工学、定量的科学の言語となりました。
光学において、ニュートンはプリズムを用いて、白色光が純粋なものではなく、すべての可視波長から構成されていることを実証しました。1668年には最初の反射望遠鏡を製作しましたが、その設計は今日でも使われています。彼の著書『光学』(1704年)は、1世紀にわたり光に関する基礎的な教科書であり続けました。
晩年、ニュートンは錬金術と聖書年代学に傾倒しました。これは歴史家を困惑させてきた追求です。伝えられるところによれば、彼は物理学よりもこれらの難解な主題に多くの時間を費やしました。一部の学者は、これが「万物の統一理論」を求めるホリスティック(全体論的)な探求であったと主張する一方、単に当時の最高の知性でさえ、迷信深い時代の産物であったと指摘する学者もいます。
ニュートンの性格と人柄
多くの記録によると、ニュートンは親しみやすい人物ではありませんでした。彼は孤独で疑い深く、執念深い争いを好む性格でした。微積分の先取権を巡るライプニッツとの数十年にわたる争いが最も有名な例です。彼は生涯独身で、親しい友人も少なく、少なくとも一度は深刻な精神的崩壊を経験しています。
しかし、これらの特性は彼の天才性と切り離せないものだったかもしれません。一つの問題に数週間中断することなく集中し続ける並外れた能力(ある数学の問題に取り組んでいる間、数日間食事をとることを忘れたという逸話もあります)は、彼の前例のない発見を支えたメカニズムであると広く認められています。
どのようにしてこれほどの発見をしたのかと問われたニュートンは、「いつもそのことについて考えていたからだ」と答えました。訪問して、 Newton's full profile 他の偉大な科学者たちと彼を比較してみてください。 エクスプローラー.