경이로운 해(Annus Mirabilis): 모든 것을 바꾼 한 해
1665~1666년, 대역병으로 인해 케임브리지 대학이 문을 닫았습니다. 당시 23세였던 뉴턴은 링컨셔 주 울즈소프의 본가로 피신했습니다. 약 18개월간의 고립 속에서 그는 대부분의 과학자가 평생 이룰 수 있는 것보다 더 많은 성과를 냈습니다.
- 미분 및 적분법 발명 (라이프니츠와 독립적으로)
- 백색광이 스펙트럼의 모든 색으로 구성되어 있음을 발견
- 만유인력의 법칙 정립
- 세 가지 운동 법칙의 기초를 개발
그의 세 가지 운동 법칙
1687년 그의 걸작 '자연철학의 수학적 원리(Principia)'에 발표된 뉴턴의 세 가지 운동 법칙은 200년 넘게 물리학의 불변하는 기초로 자리 잡았습니다.
제1법칙 (관성의 법칙): 외부 힘이 작용하지 않는 한, 정지해 있는 물체는 계속 정지해 있고, 운동하는 물체는 같은 속도와 방향으로 계속 운동한다.
제2법칙 (F = ma): 물체에 가해지는 힘은 질량과 가속도의 곱과 같다. 이 간단한 방정식은 모든 고전 역학의 바탕이 됩니다.
제3법칙 (작용과 반작용의 법칙): 모든 작용에는 크기가 같고 방향이 반대인 반작용이 존재한다.
이 법칙들은 그의 만유인력의 법칙(F = Gm₁m₂/r²)과 결합하여, 떨어지는 사과에서 행성의 궤도에 이르기까지 물리적 세계에 대한 인류 최초의 완전한 수학적 설명을 제공했습니다.
미적분학, 광학, 그 너머
뉴턴의 미적분 발명은—그는 이를 '유율법'이라 불렀습니다—그의 가장 위대한 수학적 업적일 것입니다. 미적분은 변화와 누적의 수학이며, 이후 모든 물리학, 공학, 양적 과학의 언어가 되었습니다.
광학 분야에서 뉴턴은 프리즘을 사용하여 백색광이 순수한 것이 아니라 가시광선의 모든 파장으로 구성되어 있음을 증명했습니다. 그는 1668년 최초의 반사 망원경을 제작했는데, 이 설계는 오늘날에도 사용됩니다. 그의 저서 '광학(Opticks)'(1704)은 한 세기 동안 빛에 관한 기초 텍스트로 남았습니다.
말년에 뉴턴은 연금술과 성경 연대기에 몰두했는데, 이는 역사학자들을 당혹스럽게 하는 탐구였습니다. 전하는 바에 따르면 그는 물리학보다 이 난해한 주제에 더 많은 시간을 보냈습니다. 일부 학자들은 이것이 모든 것에 대한 단일 통일 이론을 찾으려는 전체론적 탐색임을 보여준다고 주장합니다. 반면 다른 이들은 그 시대의 가장 위대한 지성조차 미신이 가득했던 자신의 시대의 산물이었음을 보여줄 뿐이라고 평합니다.
뉴턴의 성격과 기질
대부분의 기록에 따르면 뉴턴은 친근한 사람은 아니었습니다. 그는 고립적이고 편집증적이었으며 보복적인 다툼을 벌이기도 했습니다. 미적분학의 우선권을 두고 라이프니츠와 수십 년간 벌인 싸움이 가장 유명한 사례입니다. 그는 결혼하지 않았고 친한 친구도 거의 없었으며, 적어도 한 번의 심각한 정신 붕괴를 겪었습니다.
하지만 이러한 특성들은 그의 천재성과 분리할 수 없었을지도 모릅니다. 중단 없이 몇 주 동안 하나의 문제에 집중할 수 있는 그의 놀라운 능력은—수학 문제를 해결하느라 며칠 동안 식사를 잊었다는 일화가 있습니다—그의 전례 없는 발견 뒤에 숨겨진 메커니즘으로 널리 인정받고 있습니다.
그가 어떻게 그렇게 많은 것을 발견했느냐는 질문에 뉴턴은 이렇게 답했습니다: "항상 그 생각만 했기 때문이다." 다음을 방문하여 Newton's full profile 그를 다른 위대한 과학자들과 비교해 보세요. 익스플로러.