Optika Isaaca Newtona a její vliv na klasickou mechaniku a teorii světla

Isaac Newton položil základy klasické mechaniky a v díle Philosophiae Naturalis Principia Mathematica formuloval pohybové zákony a zákon všeobecné gravitace. Newtonova analýza sil dala za pravdu vědcům, jako byli Kepler a Galilei. Formuloval zákon všeobecné gravitace, tři pohybové zákony a základy klasické mechaniky (Principia Mathematica, 1687). Newton se narodil 4. ledna 1643 ve Woolsthorpe v Anglii a zemřel 31. března 1727 ve věku 84 let. Nezávisle na Leibnizovi vyvinul diferenciální a integrální počet. Gravitaci jako fyzikální jev matematicky popsal Isaac Newton v roce 1687 v Principia Mathematica.

V díle Opticks (1704) Newton zkoumal podstatu světla a vznik barev. Newton mj. Základ k teorii světla coby elektromagnetického vlnění později položil James C. Maxwell. Newtonova teorie barev a optiky byla mimořádně vlivná, ačkoli byla v časech pozdějších napadána rivalitou a debatami. Newton v Optice představuje svoje experimenty s rozkladem světla a ukazuje, že bílé světlo obsahuje složky různých barev. Ke vzniknutí spektra dochází třemi primárními experimenty s vláknem a hranoly; paprsky světla se lámou a rozkládají na spektrum.

Newton ve třetí části své kariéry vypracoval teleskop s použitím zrcadla, čímž dokázal, že zrcadlový dalekohled může eliminovat chromatickou aberaci. Při publikování teorie barev čelil ostré kritice Roberta Hookea, jednoho z hlavních činitelů Královské společnosti; jejich spory a korespondence odrážejí napětí mezi korpuskulární a vlnovou teorií světla. Hooke tvrdil, že Newton ukradl jeho myšlenky o povaze světla; vzájemná kritika vyústila v dlouhotrvající spor, který se vyřešil až formálně.

V roce 1684 navštívil Newtona britský astronom Edmond Halley a požádal o ukázku. Newton mu předložil De motu (O pohybu) a později ho vylepšil; teprve poté pochopil princip setrvačnosti a druhý pohybový zákon. Když Královská společnost obdržela rukopis První knihy Principií, Hooke nařkl Newtona z plagiátorství, což odhaluje napětí kolem autorství v rané fázi nové mechaniky.

Newtonovy záznamy a přednášky ukazují, že jeho pohled na svět vycházel z pečlivých experimentů a geometrických důkazů. Jeho tři pohybové zákony definují pohyb objektů pod vlivem síly, setrvačnosti a akce a reakce. Jednotka síly SI, newton (N), nese jeho jméno. Jeho dílo položilo základy pro pochopení oběžných drah planet, přílivu a odlivu či tvaru Země a ukázalo, že jedna síla může ovládat celý vesmír.

V době morové epidemie 1665-1666 Newton na venkově vyvinul metodu matematického počtu a pokročil v analýze světla; v tomto období vznikly klíčové základy diferenciálního počtu a jeho pohled na světlo. Zrcadlový dalekohled a zkoumání světla posunuly Newtona do popředí vědecké obce; jeho Optika vyšla v roce 1704 a stala se jedním z nejslavnějších děl v dějinách vědy. Na kontinentu se Newtonův vliv rozšířil prostřednictvím Královské společnosti, a to i do roku, kdy byl zvolen prezidentem této společnosti (1703). Význam Newtonova díla pro moderní fyziku je nezpochybnitelný a jeho práce inspirovala další generace vědců, od Younga po Maxwell a Einsteina.

Newtonův život byl plný vědeckých i společenských úspěchů; během své kariéry se věnoval i službě ve vládních funkcích, například jako správcem londýnské mincovny, a byl uznávanou osobností v Londýně i mezinárodně. Byl také známý tím, že se po celý život zdržel manželství a zůstal svobodný, což mu umožnilo soustředit se na vědu a výzkum. Newtonova práce a jeho odkaz v Optice a Principia Mathematica zůstávají zdrojem inspirace pro fyziku a matematiku dodnes.

schematický vývoj pohybových zákonů a gravitace

Fyzika - Newtonova korpuskulární teorie světla - Věda

tags: #optika #isaac #newton