26 พ.ย. 2023 เวลา 01:00 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

10 สิ่งที่นิวตันค้นพบและเปลี่ยงแปลงโลกไปตลอดกาล

ไอแซก นิวตัน (Isaac Newton) คือหนึ่งในไม่กี่ชื่อที่ถูกยกย่องสรรเสริญไว้ในประวัติศาสตร์ฟิสิกส์ตลอดกาล และแน่นอนว่าไม่ใช่เพียงเพราะเขาอยู่บนหน้าปกหนังสือเรียนประดับด้วยแอปเปิลมาช้านาน แต่ด้วยผลงานการค้นพบทางทฤษฎีและสิ่งประดิษฐ์ที่พลิกโฉมประวัติศาสตร์โลก เราลองมาดูกันว่า 10 สิ่งที่นิวตัน
ค้นพบและเปลี่ยงแปลงโลกมีอะไรบ้าง
1. กฎการเคลื่อนที่ (Laws of Motion)
มี 3 ข้อได้แก่ กฎข้อที่ 1: วัตถุจะยังคงหยุดนิ่งหรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่
เว้นแต่จะมีแรงมากระทำ กฎข้อที่ 2 : แรงลัพธ์ที่กระทำต่อมวลส่งผลให้มวลเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง และกฎข้อที่ 3 : เมื่อวัตถุหนึ่งออกแรงกระทำต่ออีกวัตถุหนึ่ง จะมีแรงขนาดเท่ากันแต่ทิศทางตรงข้ามกับทิศทางของวัตถุแรกเสมอ
2. ทฤษฎีบททวินาม (Binomial Theorem)
ทฤษฎีบททวินามคือการกระจายเลขยกกำลังของสองพจน์ซึ่งนิวตันค้นพบทฤษฎีนี้ราว ๆ ปี ค.ศ.1665 โดยถูกนำไปใช้ในทฤษฎีความน่าจะเป็นและวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์
3. กฎกำลังสองผกผัน (Inverse square law)
นิวตันได้นำกฎการเคลื่อนดาวเคราะห์ของเคปเลอร์ (นักดาราศาสตร์-คณิตศาสตร์) มาประยุกต์เข้ากับกฎแรงดึงดูดระหว่างมวล โดยกล่าวว่า”แรงโน้มถ่วงระหว่าง 2 วัตถุจะแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางมวลทั้งสอง” ซึ่งถูกนำไปใช้เพื่อส่งดาวเทียมขึ้นสู่อวกาศ
4.ปืนใหญ่ของนิวตัน (Newton’s cannon)
เขาจินตนาการถึงภูเขาที่สูงมากบนจุดสูงสุดของโลกซึ่งมีปืนใหญ่ตั้งอยู่ หากใช้ดินปืนมากเกินไป ลูกปืนจะลอยไปในอวกาศ ถ้าใช้น้อยเกินไปลูกปืนก็จะเดินทางได้ไม่ไกล หากใช้ปริมาณที่เหมาะสมจะทำให้ลูกปืนโคจรรอบโลก ซึ่งการค้นพบครั้งนี้นำไปสู่การอธิบายถึงดวงจันทร์โคจรรอบโลก และโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์
5. แคลคูลัส (Calculus)
นิวตันคิดค้นแคลคูลัสเชิงอนุพันธ์(การหาจุดเปลี่ยนเล็กๆ)ขึ้นมาตอนที่เขาพยายามแก้ปัญหาเรื่องความเร่งของวัตถุ ซึ่งแคลคูลัสเป็นรากฐานของคณิตศาสตร์ระดับสูง โดยใช้ในฟิสิกส์และวิศวกรรม เช่น ปรับปรุงสถาปัตยกรรมของอาคารและสะพาน เป็นต้น
6. สีรุ้ง (Rainbow)
นิวตันเป็นคนแรกที่เข้าใจการก่อตัวของรุ้ง เขายังพบว่าแสงสีขาวนั้นเป็นแสงที่มี 7 สีผสมกัน ซึ่งเขาแสดงให้เห็นโดยใช้ปริซึมแยกแสงสีขาวออกป็น 7 สี และใช้ปรึซึมรวมแสงทั้ง 7 สี เป็นแสงสีขาวอีกรอบหนึ่ง เขาจึงสรุปว่าแสงสีขาวไม่ใช่แสงสีบริสุทธิ์ ซึ่งขัดกับความเชื่อคนในสมัยนั้น
7. กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง (Reflecting Telescope)
ในปี ค.ศ. 1666 นิวตันได้จินตนาการถึงกล้องโทรทรรศน์ที่ทำจากกระจก และเขาทำมันสำเร็จในอีก 2 ปีต่อมา ซึ่งมีประโยชน์มากกว่ากล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง เพราะได้ภาพคมชัดและราคาถูกกว่า
8. กฎการถ่ายเทความร้อน (Law of cooling)
นิวตันระบุว่าอัตราการสูญเสียความร้อนในวัตถุจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับอุณหภูมิที่ต่างกันระหว่างวัตถุกับสภาพแวดล้อมของมัน นั่นคือยิ่งอุณหภูมิต่างมากเท่าไหร่ น้ำชาในถ้วยก็ยิ่งเย็น (สูญเสียความร้อน) เร็วขึ้นเท่านั้น
9. การจำแนกประเภทลูกบาศก์ (Classification of cubics)
นิวตันพบเส้นโค้งลูกบาศก์ 72 ชนิดจาก 78 แบบและจำแนกออกเป็นสี่ประเภท และในปี ค.ศ. 1717 เจมส์ สเตอร์ลิง (James Stirling) นักคณิตศาสตร์ชาวสก็อตได้พิสูจน์ว่าลูกบาศก์ทุกลูกบาศก์เป็นหนึ่งในสี่ประเภทนี้
10. การเล่นแร่แปรธาตุ (Alchemy)
ในเวลานั้นการเล่นแร่แปรธาตุเทียบเท่ากับเคมี นิวตันมีความสนใจในสาขานี้มากนอกเหนือจากงานด้านฟิสิกส์ของเขา เขาทำการทดลองทางเคมีมากมายและจดบันทึกเกี่ยวกับการสร้างศิลาอาถรรพ์ ถึงแม้ผลสุดท้ายนิวตันไม่ประสบความสำเร็จ แต่เขาสามารถประดิษฐ์โลหะผสมได้หลายประเภท รวมทั้งโลหะผสมทองแดงสีม่วง และโลหะผสมที่หลอมละลายได้ (Bi, Pb, Sn) ซึ่งนำไปใช้งานทางการแพทย์ (รังสีบำบัด)
จะเห็นได้ว่า 10 สิ่งที่นิวตันค้นพบนั้นน่าสนใจและมีประโยชน์อย่างยิ่ง อีกทั้งนิวตันทำทุกอย่างด้วยตัวคนเดียวเท่านั้น ทำให้ไม่ว่าจะมองที่ตัวของนิวตันเอง หรือผลงานต่าง ๆ ก็ตาม ล้วนแล้วแต่น่าสนใจ ซึ่งบ่งบอกถึงความเป็นอัจฉริยะของนิวตันเองด้วย
อย่างไรก็ตาม ถึงแม้คนทั่วโลกจะยกย่องสรรเสริญ แต่เขาก็ตอบกลับอย่างถ่อมตัวว่า “ถ้าฉันสามารถมองได้ไกล นั่นก็เป็นเพราะว่าฉันยืนอยู่บนไหล่ของยักษ์” นั่นเอง
โฆษณา