متى تم اكتشاف قوانين الحركة؟

  • تم الإكتشاف عام 1687م.

ما هو اكتشاف قانون الحركة؟

  • العلاقات الأساسية بين المادة والقوة والحركة والتي بُني عليها جيع علم الفيزياء و الهندسة.11111

من مُكتشف قوانين الحركة ؟

  • إسحق نيوتن Isaac Newton

لماذا تُعد قوانين نيوتن للحركة ضمن المائة العظمى للإكتشافات في التاريخ؟

تُشكل قوانين نيوتن الثلاثة في الحركة صميم علم الفيزياء والهندسة. فهي النظريات الأساسية التي بنيت عليها علومنا الفيزيائية، تماماً كما بنيت مفاهيمنا الهندسية الحديثة على نظريات إقليدس الأساسية.

فتقديرة لإتيانه بهذه القوانين واكتشافه للجاذبية وصنعه لآلة الحاسبة، اعتبر نيوتن الذكاء العلمي الأنبغ في الألفية المنصرمة.

كيف جاء اكتشاف قوانين الحركة؟

كان اكتشاف يوهانيس كبلر عام 1609م بأن الكواكب تدور في مدارات إهليليجية (ليست كروية) حول الشمس كفيلاً بإثارة قريحة العلماء من بعده، ممن دأبوا في إيجاد تفسير ریاضي له. فحاول روبرت هوك وجون هالي John Halley لكنهما فشلا كما فشل آخرون في هذا المضمار.

كان إسحق نيوتن Issac Newton المولود عام 1642م في لنكولنشاير على بعد 60 ميلاً من كامبردج بإنجلترا، طفلا صعب المراس. توفي والده قبل ولادته بثلاثة أشهر، ولم يحب زوج أمه إطلاقاً فأرسل للعيش مع جده وجدته. لكن لم يبد نیوتن عاطفة تجاه أحد لا أمه ولا جده ولا جدته ولا حتى أخيه وأخته الغير الشقيقين. فكان كثيراً ما يهدد بضربهم وحرق المنزل عليهم، و كان عالة على مدرسته بخرقه لقوانينها وأنظمتها.

فََطنِ رجل واحد فقط، هو وليام ايسكيو William Ayscough، إلى نبوغ وقدرات نيوتن. فدّبر له للدراسة في كلية ترينيتي بجامعة كامبردج. كونه فقير وغير قادر على دفع مصاريف دراسته الطائلة، عمل نيوتن خادماً للطلاب الآخرين. كان نيوتن دائم الوحدة، بالغ التكتم، بينما وصفه آخرون بالعابس والمجادل.

 أغلقت كامبردج أبوابها إبان تفشي وباء الطاعون في لندن عام 1665م. فأقام نیوتن عند أخته في الريف، حيث تملكه الإحباط جراء عزلته وفي ظل غياب الأدوات الرياضية التي يحتاجها في دراسة مفاهيم القوة والحركة التي هم بالتعمق فيها. و عقد عزمه على معرفة القوى التي تسبب حركة الأجسام الساكنة أو توقف المتحرك منها.

درس نيوتن كتابات غاليليو وأرسطو، كما واكب الأعمال الجديدة لكبلر وهالي، وجمع المشاهدات والنظريات المبعثرة والمتضادة أحياناً منذ الأيام الإغريقية الأولى. فدرسها ورتبها باحثاً عن حقائق مشتركة وأخطاء محتملة. وأبدی نیوتن نجاحاً مدهشاً في غربلة هذا الجبل من الأفكار وانتقاء النزر الصالح منها.

لم يكن نيوتن تجريبياًً بحتاًً، إذ اعتمد على التفكير وإجراء تجارب ذهنية على غرار آینشتاین. كان يقضي وقتا طويلا في التأمل والتفكير الداخلي قبل أن يصل إلى أجوبة مقنعة. فقد جاء على لسانه بأنه «كان يضع الموضوع نصب عينيه دوماً وينتظر حتى تتدرج تباشير الفجر الأولى إلى نور الصباح المشرق». .

سرعان ما أصبح لغز القوى المسببة للحركة  هوساً  لدى  نيوتن. فرگز علی قوانین غاليليو في الأجسام الساقطة وقوانين كبار في حركة الكواكب. وكثيراً ما أوصله قلة النوم والطعام إلى حافة الانهيار الجسدي.

بلور نيوتن قوانينه الثلاثة في الحركة أوائل عام 1666م. فكانت اللبنة الأساسية في صنعه للآلة الحاسبة واكتشافه للجاذبية و لكن دون أن ينشرها، لحين أغراه هالي بكتابة كتابه الشهير Principa «برينسيبا-المفاهيم» بعد عشرين عاماً.

قدم جان بيكارª" Jean Picard عام 1684م أول قياس دقيق لحجم وكتلة الأرض  وأخيراً حصل نيوتن على الأرقام التي أحتاجها لإثبات صواب قوانينه في الحركة وقانونه في الجاذبية بما يتعلق بتوقع المدارات الحقيقية للكواكب. لكن حتى لدى حصوله على البرهان الرياضي المطلوب، أخر نیوتن نشر کتاب برينسيبا لعام 1687م وذلك بتحريض وترغيب من هاليªª-أغلب الظن لأن روبرت هوك ادَّعي خطأ بأنه توصل إلى قوانين عامة للحركة. فأصبح کتاب برينسيبا واحداً من أكثر المنشورات توقيراً واستعمالاً في تاريخ العلم.

 

حقائق طريفة عن قانون الحركة: إن لكل حركة قوة مسببة لها. وقد تمكن غاري هاردويك Gary Hardwick من کارلسباد بولاية كاليفورنيا من توليد قوة تكفي لدفع لوح التزلج بسرعة قياسية (وقوفاً) بلغت 100.66 كم/سا ( 62.55 میل /سا) بتلال فونتاين في ولاية أريزونا، وذلك بتاريخ 26 أيلول (سبتمبر) عام 1998

الهوامش المرجعيّة:

ª جان بیکار (1620-1642م) فلكي فرنسي كان أول من قاس درجات خطوط الطول بدقة وقاس منها حجم الأرض – المترجم.

ªª تتفق أغلب المصادر أن هالي ذهب إلى نيوتن لمسائلته حول قضية استعصت عليه و على هوك تتعلق بالجاذبية، ليجد أن الأخير قد حلها لتوه. فظلّ هالي يُلح على نيوتن بنشر ملاحظاته، إلى أن جمعها في كتابه البرينسيبا الذي طبع على نفقة هالي الخاصة.