ولد إسحاق نيوتن في 4 يناير عام 1643 (أي: 25 ديسمبر 1643) [3] لم تكن إنجلترا وقت مولد "نيوتن" قد اتخذت التقويم الميلادي تقويمًا لها ولذلك فإن تاريخ ميلاده كان مسجلاً بعيد الميلاد 25 ديسمبر 1642. ولد "نيوتن" بعد وفاة والده بثلاثة أشهر. وكان "نيوتن" صغير الحجم حيث أنه ولد مبتسراً (خديج)، وقد صرحت والدته بما دلل على أنه كان صغير الحجم للغاية عند الولادة. وعندما بلغ "نيوتن" من العمر ثلاثة أعوام، تزوجت والدته مرةً أخرى وذهبت لتعيش مع زوجها الجديد تاركةً ابنها برعاية والدتها مارجري ايسكوف (بالإنكليزية: Margery Ayscough). وقد كان "نيوتن" الصغير يكره زوج والدته وكان يحمل في قلبه بعض العداوة لوالدته بسبب زواجها من هذا الشخص الأمر الذي أظهره كتابه في قائمة الخطايا التي اُرتكبت حتى سن 19: "مهددًا والدتي وزوجها بحرقهما وحرق المنزل وهم به." [4][5][6][7] وفي الفترة ما بين بلوغه سن الثانية عشر وحتى وصل إلى السابعة عشر، تلقى نيوتن العلم في "مدرسة جرانثام" (حيث يمكن إلى الآن رؤية توقيعه على عتبة نافذة مكتبتها).و قد خرج نيوتن من المدرسة وعاد مرةً أخرى إلى بلدته في أكتوبر عام 1659 حيث ترملت والدته من جديد وللمرة الثانية وقد حاولت أن تجعل "نيوتن" مزارعاً. ولكنه كان يكره الزراعة فأقنع مدرساً بمدرسة الملك يدعى "هنري ستوك" والدة "نيوتن" أن ترسله مرةً أخرى للمدرسة ليكمل تعليمه. وقد أصبح "نيوتن" طالباً ممتازاً بالمدرسة حيث دفعته بصورة جزئية رغبته في الانتقام من الإساءة التي تعرض لها من أحد زملائه بالمدرسة إلى التفوق.[8][9] وفي يونيو 1661، سمح لنيوتن بدخول كلية ترينتي بجامعة كامبريدج بصفته طالباً مساعداً، الأمر الذي يمكنه من اكتساب خبرة عملية وكسب المال أثناء استكمال دراسته.[10] وفي ذلك الوقت، كانت تعاليم الكلية تقوم على دراسة نظريات "أرسطو" الفلسفية ولكن "نيوتن" فضل قراءة الأفكار المتقدمة الخاصة بالفلاسفة المعاصرين مثل "ديكارت" وعلماء الفلك مثل "كوبرنيكوس" و"جاليليو" و"كبلر". وفي عام 1665، اكتشف "نيوتن" النظرية ذات الحدين المعممة وبدأ في تطوير نظرية رياضية أصبحت فيما بعد تُعرف بحساب التفاضل والتكامل والكميات متناهية الصغر . وبعد حصول "نيوتن"على شهادته في أغسطس عام 1665 بوقت قصير، أغلقت الجامعة كإجراء احتياطي لتجنب انتشار وباء الطاعون. وعلى الرغم من أن "نيوتن" لم يكن معروفاً بأنه طالب بجامعة كامبريدج، [11][12][13][14][15] فإن دراساته الخاصة التي قام بها بالمنزل بوولسثروب في خلال العامين التاليين شهدت تطور نظرياته في حساب التفاضل والتكامل وفي علم البصرياتوقانون الجاذبية. وفي عام 1667، انضم لجامعة كامبريدج بصفته خريج كلية ترينتي.[16]
[عدل] سنوات منتصف العمر
يعتقد معظم المؤرخين العصريين أن نيوتن ولايبنتز قد طورا حساب التفاضل والتكامل في الكميات متناهية الصغر حساب التكامل والتفاضل في الكميات متناهية الصغر بشكل مستقل كلا مستخدمًا علاماته المميزة. ووفقاً لما ذكره فريق عمل "نيوتن"، إن "نيوتن" فكر في طريقته هذه قبل "لايبنتز" بأعوام ولكنه لم ينشر في الغالب أي شي عنها حتى عام 1693 ولم يعط وصفاً كاملاً لهذه الطريقة حتى عام 1704. وفي تلك الأثناء، بدأ "لايبنتز" في نشر وصف كامل لطرقه في عام 1684. وعلاوة على ذلك، فإن رموز "لايبنتز" وطريقته في حل معادلة خطية تفاضلية بمعاملات ثابتة تم تبنيها عالمياً في غرب قارة أوروبا ما عدا إنجلترا، حيث تبنتها الإمبراطورية البريطانية بعد عام1820. وفي حين أن مذكرات "لايبنتز" تبين تقدم الأفكار من المراحل الأولى وصولاً إلى المرحلة الأخيرة، فإن مذكرات "نيوتن" المعروفة كانت تحتوي فقط على المنتج النهائي. وادعى "نيوتن" أنه كان متردداً في نشر نظرياته الخاصة بحساب التفاضل والتكامل حيث أنه خشي أن يُسخر منه بسببها. وكان "لنيوتن" علاقة وثيقة للغاية مع عالم الرياضيات السويسري "نيكولاس فاتيو دي دويلير" والذي كان من البداية معجباً بنظرية الجاذبية لنيوتن. وفي عام 1691، خطط ديللر لإعداد نسخة جديدة من كتاب "نيوتن" الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية ' ولكنه لم ينتهي أبداً من إعدادها. وعلى الرغم من ذلك، ففي عام 1693 تغيرت العلاقة بين "نيوتن"و"ديللر". وفي هذا الوقت، تبادل "ديللر" كذلك أيضاً العديد من الخطابات مع "لايبنتز".[17] وبدءاً من عام 1699، اتهم أعضاء آخرون بالمجتمع الملكي (الذي كان "نيوتن" عضواً به) "لايبنتز" بالسرقة الفكرية لآراء الآخرين ونشب الخلاف الضاري في عام 1711. وأعلن مجتمع "نيوتن" الملكي في دراسة أن "نيوتن" هو المكتشف الحقيقي لهذه النظريات وأطلقوا على "لايبنتز" وصف المحتال. وبدأ التشكيك في صحة هذه الدراسة عندما اٌكتشف فيما بعد أن "نيوتن" نفسه قد كتب الملاحظات النهائية على دراسة لايبنتز. ومن هنا بدأت الخلافات المريرة الخاصة بحساب التفاضل والتكامل بين "نيوتن" و"لايبنتز" التي دمرت حياتهما حتى وفاة "لايبنتز" عام 1716.[18] نسبت عمومًا إلى "نيوتن" النظرية ذات الحدين المعممة والصالحة لأي معامل أسي. وقد اكتشف معادلات "نيوتن" المتطابقةوطريقة نيوتن والمحنيات المستوية المكعبة المصنفة (متعددة الحدود للدرجة الثالثة في متغيرين) وقدم إسهامات جوهرية في نظرية الفروق المنتهية وكان أول من استخدم الأسس الكسرية وأول من استعمل الهندسة الإحداثية لاستنتاج حلول المعادلات الديفونتية. وقد قرب المجاميع الجزئية من المتسلسلة التوافقية عن طريق اللوغاريتمات (سبقت صيغ الجمع الخاصة بأويلر) وكان أول من استخدم متسلسلة القوى بثقة وكان أول من أعادها إلى أصلها مرة أخرى. وقد رشح نيوتن عام 1699 لتولي منصب أستاذ الرياضيات في جامعة كامبريدج (Lucasian Professor of Mathematics). وفي ذلك الوقت، كان من شروط الالتحاق بجامعة كامبريدج أو أكسفورد أن يكون المتقدم قساً إنجليكانيًا. وعلى الرغم من ذلك، كان من شروط الحصول على أعلى درجة أستاذية في علم الرياضيات والتي تمنحها جامعة كامبريدج ألا يكون للمتقدم أي نشاط كنسي، والسبب في هذا على الأرجح، هو أن يكون لديه متسع من الوقت يقضيه في رحاب العلم. وجادل "نيوتن" قائلاً أن هذا الأمر يتطلب إعفائه من الرسامة الكنسية اللازمة، وقد وافق تشارلز الثاني ملك إنجلترا على هذه الحجة، حيث كان إذنه بهذا الأمر ضرورياً. وبالتالي فقد تم تجنب الصراع بين آراء "نيوتن" الدينية وبين معتقدات الكنيسة الإنجليكانية.[8][19].
[عدل] إنجازات نيوتن في علم البصريات
نسخة مطابقة لثاني تلسكوب عاكس لنيوتن والذي قدمه للمجتمع الملكي في عام 1672 "تاريخ التلسكوب" بقلم Henry C. King صفحة 74.
كان "نيوتن" يلقي محاضرات في علم البصريات منذ عام 1670 إلى عام 1672. وفي خلال هذه الفترة، كان يعكف على دراسة انكسار الضوء مثبتاً أن المنشور قد يحلل الضوء الأبيض إلى طيف من الألوان وأنه باستخدام عدسة ومنشور آخر يمكن إعادة الطيف متعدد الألوان إلى الضوء الأبيض.[20][21]
وكذلك أيضًا، وضّح نيوتن أن الضوء الملون لا تتغير خصائصه عندما ينشق عنه شعاع ملون ويلمع على الأسطح المختلفة. وقد لاحظ "نيوتن" أنه بغض النظر عن انعكاس أو تفرق أو انتقال الضوء الملون، فإن لونه يظل ثابتاً دون تغير. ومن ثم فقد لاحظ أن اللون هو نتيجة تفاعل الأجسام مع الضوء الملون الساقط عليها وليس من الأجسام التي تولد اللون بنفسها. وقد عرف هذا بنظرية نيوتن للألوان.[22] واستنتج "نيوتن" من هذا العمل أن عدسات أي تلسكوب كاسر قد تعاني من تشتت الضوء إلى ألوان (الزيغ اللوني)، وكدليل على هذا المفهوم قام نيوتن بعمل تلسكوب باستخدام مرآة كعدسة شيئية ليتجنب هذه المشكلة.[23] وفي الواقع، إن بناء هذا التركيب - الذي يعد أول تلسكوب عاكس عملي ويعرف اليوم باسم تلسكوب نيوتن - [24] قد تضمن حل مشكلة مادة المرآة المناسبة أسلوب التشكيل. وصنع نيوتن مراياه من تركيب مخصوص من عاكس معدني يعكس الضوء بشكل كبير، باستخدام حلقات نيوتن كي يحكم على جودة المرايا بالنسبة للتلسكوب. وبحلول فبراير عام 1669 استطاع نيوتن أن يصنع جهازاً لا يسبب الزيع اللوني. وفي عام 1671، طلب المجتمع الملكي من "نيوتن" عرض تلسكوبه العاكس.[25] وشجع اهتمام المجتمع الملكي نيوتن على نشر ملاحظاته في كتاب أسماه On Colour والذي قام بعد ذلك بنشره بالتفصيل في كتاب أسماه Opticks. وعندما انتقد "روبرت هوك" بعض أفكار نيوتن، تضايق نيوتن للغاية لدرجة أنه انسحب من المناظرة العامة. وظل الرجلان عدوين حتى وفاة "هوك". [بحاجة لمصدر]
حاول "نيوتن" أن يبرهن أن الضوء يتكون من الجسيمات التي كانت تنكسر عن طريق التسارع تجاه وسط كثيف ولكن كان عليه أن يربط بينهم وبين الأمواج حتى يشرح انحراف الضوء. (Opticks Bk. II, Props. XII-L). وبعد ذلك، فضل علماء الفيزياء تماماً وجهة النظر القائمة على الربط بين الضوء والأمواج على وجهة النظر القائلة بانحراف الضوء. واليوم، تشبه ميكانيكا الكم والفوتون وفكرة مثنوية موجة-جسيم في عصرنا الحالي بصورة بسيطة فهم "نيوتن" للضوء.
وفي كتاب Hypothesis of Light والذي نشر عام 1675 افترض نيوتن وجود الأثير الذي ينقل القوى بين الجسيمات. وأعادت علاقة "نيوتن" بالثيوصوفي "هنري مور" اهتمامه بالكيمياء القديمة. وقد استبدل "نيوتن" الأثير بالقوى الخفية معتمداً على أفكار سحر الكيمياء القديمة الخاصة بالتجاذب والتنافر بين الجسيمات. وقال "جون ماينارد كينز"- الذي نال حظاً كبيراً من كتابات "نيوتن" في علم الكيمياء القديمة- أن "نيوتن" لم يكن الأول في عصر العقل: فقد كان آخر السحرة."[26] فلا يمكن فصل اهتمام "نيوتن" بالكيمياء القديمة عن إسهاماته التي قدمها في العلوم المختلفة.[27][28] (وكان ذلك في وقت لم يكن هناك فرق واضح بين الكيمياء القديمة والعلم). فإذا لم يعتمد "نيوتن" على الفكرة السحرية القائمة على نظرية العمل عن بعد action at a distance عبر فراغ، لما طور نظريته الخاصة بالجاذبية. (انظر أيضاً أعمال إسحق نيوتن الخاصة بالسحر والتنجيم Isaac Newton's occult studies) وفي عام 1704، نشر "نيوتن" كتابه الذي أطلق عليه Opticks والذي شرح به نظرية الجسيمات الضوئية. فقد اعتبر أن الضوء يتكون من جسيمات دقيقة للغاية وأن المادة تتكون من جزئيات أكبر من جزئيات الضوء ووصل إلى هذه الفكرة عن طريقة عملية من عمليات التحول العنصري الكيميائي "أليست الأجسام الكبيرة والضوء قابلين للتحويل لبعضهم البعض... أليس ممكنًا أن تستمد هذه الأجسام المزيد من نشاطها من جسيمات الضوء التي تدخل في تركيبها؟"[29] بالإضافة إلى ذلك، قام نيوتن بتركيب شكل بدائي لمولد كهرباء ساكنة يعمل عن طريق الاحتكاك، باستخدام كرة زجاجية. (Optics, 8th Query).
[عدل] الميكانيكا والجاذبية
في عام 1677، عاد "نيوتن" إلى عمله في مجال الميكانيكا أي الجاذبية وتأثيرها على مسارات الكواكب مع الرجوع إلى قوانين كبلر الخاصة بالحركة الكوكبية واستشارة "هوك" و"فلامستيد" في هذا الموضوع. وقد نشر "نيوتن" نتائجه التي توصل إليها في De motu corporum in gyrum في عام 1684. وقد احتوت هذه النتائج على بدايات قوانين الحركة التي ستكون جزءًا من كتاب Principia. وقد نشر كتاب Philosophiae Naturalis Principia Mathematica المعروف اليوم باسم Principia في 5 يوليو 1687 بدعم وبمساعدة مادية من إدموند هالي. وقد وضع نيوتن في هذا الكتاب قوانين الحركة الكونية الثلاثة والتي لم يعدلها أحد من بعده لمدة تزيد عن مائتي سنة. وقد استخدم "نيوتن" الكلمة اللاتينية gravitas (الوزن) ليشير إلى التأثير الذي سيعرف فيما بعد باسم الجاذبية، وعرف قانون الجذب العام. وفي العمل نفسه، قدم "نيوتن" أول تقدير تحليلي معتمدًا على قانون بويل الخاص بسرعة الصوت في الهواء. إن مبدأ "نيوتن" الخاصة بالقوى الخفية القادرة على العمل عبر مسافات كبيرة للغاية عرضته للنقد بسبب تقديمه ظواهر خفية صعبة التصور في العلم.[30] وبفضل كتاب Principia أصبح نيوتن معروفًا عالميًا.[31][32] وقد اكتسب سلسلة من المعجبين من بينهم عالم الرياضيات السويسري "نيكولاس فاتيو دي دويلير" الذي ارتبط معه "نيوتن" بعلاقة قوية دامت حتى عام 1693 والتي انتهت فجأة في الوقت نفسه الذي عانى فيه "نيوتن" من انهيار عصبي.[33]
المراحل الأخيرة من حياة نيوتن
كتب "نيوتن" في الستينيات عددًا من مقالات دينية|المقالات الدينية التي تناولت تفسير الكتاب المقدس تفسيرًا حرفيًا. وربما يكون رأي "هنري مور" فيما يتعلق بالكون ورفضه لثنائية ديكارت قد أثر على أفكار "نيوتن" الدينية. ولم تنشر المخطوطة التي أرسلها "نيوتن" إلى "جون لوك" والتي كانت تشكك في وجود الثالوث الأقدس. وقد نشرت أعماله الأخيرة – بعد وفاته مثل The Chronology of Ancient Kingdoms Amended الذي نشر عام 1728، وObservations Upon the Prophecies of Daniel and the Apocalypse of St. John والذي نشر عام 1733. – وكذلك أيضًا، كرس "نيوتن" وقتًا كبيرًا من حياته في دراسة الكيمياء القديمة. (انظر المذكور أعلاه). كذلك أيضًا، كان "نيوتن"عضوًا بالبرلمان الإنجليزي من عام 1689 إلى عام 1690 وكذلك أيضًا كان عضوًا بالبرلمان عام 1701 ولكن وفقًا لبعض الروايات كانت ملاحظاته الوحيدة تتعلق بالشكاوى من برودة الغرفة وطلب غلق النافذة.[34][35]
انتقل "نيوتن" إلى لندن ليتولى منصب القيّم على دار سك العملة الملكية في عام 1696 وقد حصل على هذا المنصب بتوصية من تشارلز مونتاجو الإيرل الأول لمدينة هاليفاكس والذي أصبح بعد ذلك وزير المالية البريطانية. تولى "نيوتن" مسؤولية إعادة سك عملة إنجلترا مرًة ثانية، وأثار "نيوتن" غضب مستر "لوكاس" بتدخله في مهامه (وحصل على وظيفة نائب مراقب الحسابات والنفقات فرع تشيستر المؤقت "لأدموند هالي"). وأصبح نيوتن رئيس دار سك العملة الإنجليزية الأشهر _ إذا صح التعبير- بعد وفاة لوكاس في عام 1699، وقد احتفظ نيوتن بهذا المنصب حتى وفاته. وكان المقصود من تلك التعينات أن تكون بمثابة وظيفة عاطلة ولكن "نيوتن" أخذ تلك الوظائف بجدية واستقال من مهامه التي كان يقوم بها بجامعة كامبريدج عام 1701 ومارس سلطته لإعادة تشكيل العملة ومعاقبة النهابين ومزوري العملة. وبصفته رئيس دار سك العملة في عام 1717 في قانون الملكة آن، قام نيوتن عن غير قصد بنقل قيمة الجنيه الاسترليني من قاعدة الفضة إلى قاعدة الذهب عن طريق وضع علاقة نظام المعدنين بين العملات الذهبية والبنس الفضي لصالح الذهب. وهذا أدى إلى صهر العملات الفضية الإسترلينية وشحنها خارج بريطانيا. وأصبح "نيوتن" رئيسًا للجمعية الملكية عام 1703 وعُين مساعدًا بأكاديمية العلوم الفرنسية. وكون "نيوتن" عداوة مع جون فلامستيد الفلكي الملكي حيث قام بنشر كتاب جون فلامستيد Historia Coelestis Britannica قبل موعد نشره وهو الكتاب الذي استخدمه "نيوتن" في دراساته.[8][36] في أبريل عام 1705، قامت الملكة آن بإطلاق لقب فارس على نيوتن أثناء الزيارة التي قامت بها إلى كلية ترينتي بجامعة كامبريدج. ومن المحتمل أن تكون الدوافع وراء رفع "نيوتن" إلى مرتبة الفارس راجعة لاعتبارات سياسية مرتبطة بالانتخابات البرلمانية في مايو 1705 وليس تقديرًا للأعمال التي قام بها "نيوتن" في المجال العلمي أو لخدماته التي قدمها عندما عمل رئيسًا لدار سك العملة.[37][38][39] توفى "نيوتن" في لندن في 31 مارس عام 1727 ([[الطريقة القديمة والطريقة الحديثة لكتابة التواريخ|OS]]: 20/ مارس 1726) [3] وكانت بنت أخته غير الشقيقة، كاثرين بارتون كوندويت[40][41] بمثابة مضيفته فيما يتعلق بالشؤون الاجتماعية بمنزله بشارع جيرمين بلندن، وقد كان "نيوتن" بمثابة "خالها المحب لها للغاية"[42] وذلك وفقًا للخطاب الذي كتبه لها عندما كانت تتعافى من الجدري. وقام "نيوتن"- الذي لم يكن له أولاد- بنقل ملكية معظم ممتلكاته إلى أقاربه في أيامه الأخيرة وتوفى دون ترك وصية. وبعد وفاة "نيوتن"، اكتشف وجود كمية كبيرة من الزئبق بجسده وربما يرجع ذلك إلى مساعيه الكيميائية. وقد يفسر التسمم بالزئبق غرابة أطوار "نيوتن" بالمرحلة الأخيرة من حياته.[43]
[عدل] ما بعد وفاة نيوتن
كان غالبًا ما يقول العالم الرياضي الفرنسي "جوزيف لويس لاجرانج" أن "نيوتن" كان أعظم عبقري عاش على وجه الأرض وفي إحدى المرات أضاف قائلاً أنه أيضًا كان "أكثر الناس حظًا، نظرًا لاكتشافه أحد قوانين الكون، وهذا أمر لا يحدث إلا مرة واحدة في التاريخ." [44] وقد دفعت إنجازات "نيوتن" الشاعر الإنجليزي ألكسندر بوب إلى كتابة نقش تأبين على ضريح نيوتن يعد شهيرًا للغاية، يقول فيه:
احتجبت الطبيعة وقوانينها في الليل البهيم
وقال الله كن يا نيوتن فكان السراج المنير
كان "نيوتن" نفسه أكثر تواضعًا فيما يتعلق بإنجازاته، وقد كتب خطابًا "لروبرت هوك" في فبراير عام 1676 قائلاً عبارته الشهيرة:
إذا كنت استطعت إدراك إنجازات أكبر من غيري، فإنما هذا وليد الارتفاع عن أكتاف من سبقوني من العمالقة.[45]
على الرغم من ذلك، يعتقد المؤرخين أن العبارة المذكورة أعلاه كانت بمثابة نقدًا لهوك (الذي كان قصيرًا وأحدبًا) بدلاً من - أو بالإضافة إلى - كونها عبارة تدل على التواضع.[37][46][47] في هذا الوقت كان "هوك" و"نيوتن" على خلاف فيما يتعلق بالاكتشافات الخاصة بعلم البصريات. بالإضافة إلى ذلك، يتماشى تفسير هوك مع العديد من خلافاته الأخرى حول الاكتشافات مثل مسألة من هو مكتشف علم التفاضل والتكامل والذي تم مناقشتها فيما سبق. كتب "نيوتن" في مذكرات تالية:
لا أعرف كيف أبدو في أعين العالم، ولكن بالنسبة لنفسي فأني أبدو فقط مثل طفل يلعب على شاطئ البحر مسليًا نفسه من حين لآخر بالبحث عن حصاة أنعم أو صدفة أجمل من المعتاد بينما انظر أمامي فأجد أن محيط الحقيقة العظيم لم يكتشف حتى الآن.[48]
تمثال نيوتن معروضًا في متحف التاريخ الطبيعي بجامعة أكسفورد
يمكن رؤية تمثال "نيوتن" (1731) بويست منيستر أبي شمال المدخل المخصص لصفوف المرتلين بالكنيسة. وقد قام النحات Michael Rysbrack الذي عاش في الفترة من 1694 إلى 1770 بتنفيذ التصميم الذي وضعه المهندس المعماري William Kent الذي عاش في الفترة من 1685 إلى 1748، وصنع التمثال من الرخام الأبيض والرخام الرمادي. ويظهر التمثال نيوتن متكئًا على تابوت حجري ساندًا مرفقه الأيمن على العديد من كتبه العظيمة ويده اليسرى مشيرًة إلى لفيفة ذات تصميم رياضي. ويعلوه هرم وكرة سماوية يظهر عليها علامات دائرة البروج وطريق مذنّب عام 1680. وتصور الصورة ذات النقش البارز ملائكة تستخدم أدوات مثلمثل التلسكوب والمنشور.[49] ويمكن ترجمة النقش اللاتيني الموجود على القاعدة كالتالي:
هنا يرقد إسحق "نيوتن" الفارس الذي استطاع بقوة عقله التي تستقي من عبير إلهي ومبادئه الرياضية غير المعهودة أن يكتشف مسار وأشكال الكواكب وطرق المذنبات ومد وجزر البحر واختلاف أشعة الضوء وما لم يتصوره من قبل أي عالم آخر ومن ثم توصل إلى خصائص الألوان. وباجتهاده وذكائه وإخلاصه في التفسيرات التي قدمها، والخاصة بالطبيعة والعصر القديم والكتب المقدسة، أثبت مستخدمًا فلسفته عظمة الرب الجبار الرحمن وعبر عن بساطة الإنجيل بطريقته الخاصة به. ويفرح الناس أنه عاش بينهم "نيوتن" حيث إنه كان يمثل قيمة رائعة الجمال تنتمي للجنس البشري. ولد في 25 ديسمبر عام 1642 وتوفى في 20 مارس عام 1726/7. ترجمة من G.L. SmythThe Monuments and Genii of St. Paul's Cathedral, and of Westminster Abbey (1826), ii, 703–4.
ومنذ عام 1978 حتى عام 1988، ظلت صورة "نيوتن" التي صممها "هاري إيكلستون" موضوعة على الأوراق النقدية فئة الجنيه والتي أصدرها بنك إنجلترا (وكانت آخر الأوراق النقدية فئة الجنيه الواحد التي يصدرها بنك إنجلترا). وكانت صورة "نيوتن" معروضة على ظهر العملات الورقية حاملاً كتاب ومصطحبًا تلسكوبًا ومنشورًا وخريطةً توضح المجموعة الشمسية.[50] ويمكن رؤية تمثال "نيوتن" واقفًا على تفاحة بمتحف جامعة أكسفورد للتاريخ الطبيعي. Oxford University Museum of Natural History.
[عدل] آراء نيوتن الدينية
يقول المؤرخ Stephen D. Snobelen عن نيوتن أنه كان مهرطقًا. ولكنه لم يعلن للعامة عن عقيدته الخاصة والتي كان من الممكن أن يعتبرها الأرثوذكس متطرفةً للغاية. وقد أخفى "نيوتن" عقيدته جيدًا لدرجة أن العلماء ما زالوا يحاولون الكشف عن معتقداته الشخصية حتى الآن."[51] ويستنتج "سنوبلين" أن "نيوتن" على الأقل كان متعاطفًا مع العقيدة السوسانية، حيث كان يمتلك ثمانية من الكتب التي تتحدث عن العقيدة السوسانية والتي قرأها باستفاضة، ويعتقد المؤرخ أيضًا أنه من المحتمل أن يكون "نيوتن" آريوسيًا، وأنه تقريبًا غير مؤمن بالثالوث الأقدس[51] وفي العصر المشهور بتعصبه الديني، هناك بعض المواقف القليلة العلنية التي تدل على آراء "نيوتن" المتطرفة وأشهرهم رفضه تلقي الأوامر المقدسة ورفضه وهو على فراش الموت أخذ القربان المقدس عندما قدم له.
وفي وجهة نظر عارضها سنوبلين، قال T.C. Pfizenmaier أن نيوتن كان يعتنق وجهة النظر الأرثوذكسية الشرقية في الثالوث الأقدس وليس الفكر الغربي الذي كان يعتنقه الرومان الكاثوليك والأنجليكانيون والبروتستانتيون.[52] وقد اتهم في وقته بأنه روزيكروشي (وقد اتهم غيره الكثير من المجتمع الملكي في بلاط تشارلز الثاني).</ref> على الرغم من أن قوانين الحركة والجاذبية العامة أصبحت من أشهر وأفضل اكتشافات "نيوتن"، فإنه حذر من استخدامهم في النظر إلى الكون باعتباره آلة كما لو كان مماثلاً لساعة كبيرة. وقد قال "نيوتن": "تشرح الجاذبية حركة الكواكب ولكنها لا يمكن أن تصل إلى من الذي سير الكواكب في مداراتها. يحكم الإله الكون بأكمله ويعرف ما يحدث وما يمكن أن يحدث."[53] على الرغم من شهرة "نيوتن" العلمية، فإن دراسات "نيوتن" للكتاب المقدس ولآباء الكنيسة القدامى كانت كذلك أيضًا رائعة. كتب "نيوتن" أعمالاً خاصة بالنقد النصي ومن أشهرهاAn Historical Account of Two Notable Corruptions of Scripture. وقد حدد واقعة صلب المسيح في الثالث من أبريل في عام 33 بعد الميلاد، وهذا تاريخ يتفق مع أحد التواريخ المتفق عليها عند المسيحيين.[54] وبالإضافة إلى ذلك، حاول "نيوتن" البحث عن الرسائل المخفية في الكتاب المقدس، لكن المحاولة باءت بالفشل. كان لنيوتن على مدار حياته العديد من الكتابات في مجال الدين أكثر مما كتب فيما يتعلق بالعلوم الطبيعية. وكان نيوتن يؤمن بالحلولية العقلية للخالق في العالم، ويرفض مذهب حيوية المادة التي تذكر في مذهب لايبنتز وBaruch Spinoza. وفي هذا الصدد، رأى نيوتن أنه من الممكن بل يجب فهم العالم المنظم الديناميكي الذي أخبر عنه بالمنطق الفعال. وفي مراسلات نيوتن زعم أنه أثناء تأليف كتاب Principia كان لديه هدف في رأسه، فيقول: "لقد تمنيت لو تعمل هذه المبادئ على غرس الاعتقاد بوجود إله لدى البشر" [55] فقد شهد دليل التنظيم في نظام الكون، فقال: "إن هذا الاتساق المعجز في نظام الكواكب لا بد أن يكون له فكرة الاختيار". وعلى الرغم من هذا، أصر نيوتن على أنه لا بد حتمًا من التدخل الإلهي في آخر الأمر لإصلاح هذا النظام، نظرًا للنمو البطيء للتقلبات.[56][57] وقد سخر منه لابينتز في هذا الأمر قائلاً " يلزم الرب أن يضبط ساعته بين الحين والأخر وإلا توقفت عن الحركة. يبدو أنه لم يكن لديه البصيرة الكافية ليجعل حركتها دائمة.[58] وقد دافع عن موقف نيوتن بحماسة تلميذه صأمويل كلارك في إحدى مراسلاته الشهيرة.
[عدل] تأثير نيوتن على الفكر الديني
عزز المؤلفونالعقلانيون فلسفة "نيوتن" و"روبرت بويل" الميكانيكية باعتبارها بديلاً حيويًا للقائلين بوحدة الوجود والمتحمسين. وقد قبل هذه الفلسفة بعد تردد الوعاظ الأرثوذكسيون وكذلك أيضًا الوعاظ المنشقون مثل المتسامحون دينيًا.[59] ومن هذا المنطلق، أصبح وضوح وبساطة العلم بمثابة طريقة لمحاربة التفوق العاطفي والغيبي لكل من الإيمان الخرافي وتهديد الإلحاد؛[60] وفي الوقت نفسه، استخدمت الموجة الثانية من الربوبيين الإنجليز اكتشافات نيوتن لإظهار إمكانية وجود "علم طبيعي".
"نيوتن" رسم ويليام بليك، ويصور نيوتن في هذه الصورة باعتباره "مهندسًا إلهيًا"
كان تصور "بويل" الميكانيكي للكون أساس الهجمات التي أثيرت ضد "التفكير السحري" والعناصر الصوفية الخاصة بالمسيحية والتي كانت تسود قبل حركة التنوير الفلسفية. أكمل "نيوتن" أفكار بويل من خلال أدلة رياضية وربما كان الأهم هو نجاحه في ترويج هذه الأفكار.[61] كما غير "نيوتن" فكرة العالم الذي يحكمه الإله المتدخل في الشؤون وجعله عالمًا صنعه الإله الذي يصمم وفقًا للمبادئ العقلانية والكونية.[62] وكانت تلك المبادئ متاحة للجميع ليكتشفوها وسمحت للناس بالسعي وراء أهدافهم بشكل مثمر في هذه الحياة وليس في الحياة الآخرة وسمحت لهم كذلك بتحسين أنفسهم مستعينين بقوتهم العقلانية.[63]
رأى "نيوتن" الإله بمثابة الخالق الأعظم الذي لا يمكن إنكار وجوده عند النظر إلى عظمة وبهاء المخلوقات جميعًا.[64][65].[66][67][68][69][70] رفض "كلارك" المتحدث الرسمي باسم "نيوتن" نظرية الثوديسيا الخاصة بلايبنتز والتي نفت عن الإله مسئولية أصل الشرور "l'origine du mal" بجعله لا يتدخل في خلقه، وقد أوضح كلارك موقفه هذا عندما أشار إلى أن مثل هذا الإله يكون ملكًا اسميًا فقط، وعلى بعد خطوة واحدة من الإلحاد.[58] لكن العواقب اللاهوتية غير المتوقعة لشيوع وانتشار نظام "نيوتن" خلال القرن القادم كانت لتعزز نظرية المذهب الربوبي الذي دافع عنه "لايبنتز".[71] ". وانحدرت فكرة فهم العالم الآن حتى وصل إلى مستوى المنطق البشري البسيط وقد أصبح البشر- كما جادل "Odo Marquard "- مسئولين عن الإصلاح والتخلص من الفساد.[72][73][74][75] على الصعيد الآخر، وبتفسيرالأفكار النيوتنية والمتسامحة تفسيرًا تشوبه المغالاة، أسفر هذا الأمر عن ظهور المؤمنين بالعصر الألفي السعيد، وهي طائفة دينية مخلصة لمبدأ الكون الميكانيكي ولكن تجد بهذه الطائفة التعصب والتصوف نفسه الذي كافح عصر التنوير للقضاء عليه.[76]
[عدل] آراء حول نهاية العالم
في محاولات نيوتن لاستخلاص المعلومات العلمية من الكتاب المقدس، قدر نيوتن في مخطوط كتبه عام 1704 أن العالم لن ينتهي قبل عام 2060. وقال "نيوتن" فيما يتعلق بهذا التنبوء "إن ما ذكرته ليس الهدف منه تأكيد الموعد الذي سوف ينتهي فيه العالم ولكن لأوقف التخمين المتهور للرجال الخياليين الذين دائمًا ما يتوقعون موعد نهاية العالم وبقيامي بذلك أتمكن من التشكيك في النبؤات المقدسة حيث تخفق في الغالب توقعاتهم."[77]
[عدل] فلاسفة عصر التنوير
اختار فلاسفة حركة التنوير تاريخًا قصيرًا للأسلاف العلميين- مثل "جاليليو" و"بويل" وأولاً وقبل كل شيء "نيوتن" - كأدلة وضمانات لنجاح تطبيقاتهم الخاصة للمبدأ الوحيد القائل بمفهوم الطبيعة والقانون الطبيعي الذي يطبق على كل مجال من مجالات الحياة المادية والاجتماعية. وفي هذا الصدد، فإنه من الممكن التخلي عن دروس التاريخ والبنيات الاجتماعية التي تقوم عليها.[78][79] أصبح مفهوم "نيوتن" عن الكون القائم على قوانين طبيعية تدرك بالعقل أحد بذور أيديولوجية حركة التنوير.[37][80] وقد طبق "لوك" و"فولتير" مبادئ القانون الطبيعي على الأنظمة السياسية مدافعين عن الحقوق الأساسية.وقدطبقالفيزيوقراطيون و"آدم سميث" المبادئ الطبيعية الخاصة بعلم النفس والمصلحة الشخصية على الأنظمة السياسية في حين أن علماء الاجتماع قد انتقدوا النظام الاجتماعي الحالي حيث إنه يحاول أن يكيف التاريخ مع نماذج التطور الطبيعية وقد عارض "صأمويل كلارك" و"مونبودو" بعض عناصر من أعمال نيوتن ولكن في النهاية قاموا بمحاولة صياغتها بصورة عقلية لتتوافق مع آرائهم الدينية القوية الخاصة بالطبيعة.
[عدل] نيوتن والمزورون
قدر "نيوتن" بصفته قيمًا على دار السك الملكية البريطانية أن 20٪ من العملات التي تم أخذها أثناء إعادة سك العملة كانت مزورة. وكان التزوير خيانة عظمى يعاقب عليها بالشنق أو الإغراق أو التقطيع إلى أربعة أجزاء. وعلى الرغم من ذلك، فقد يكون من الصعب إدانة أفظع المجرمين ولكن نيوتن أثبت كفاءته في هذه المهمة.[8][81] واستطاع "نيوتن" أن يجمع كثير من الأدلة بنفسه حيث كان يتردد متخفيًا على الحانات.[8][82] ونظرًا للحواجز التي توضع لتنفيذ الأحكام والفصل بين فروع الحكومة، ظل القانون الإنجليزي يحتفظ بعادات سلطوية مرعبة. وعُين "نيوتن" قاضي صلح وقام بين يونيو 1698 وعيد الميلاد المجيد في عام 1699 بعمل مائتي تحقيق مع الشهود والمخبرين والمشتبه بهم. وكسب "نيوتن" الدعاوى وفي فبراير 1699 كان هناك عشرة سجناء ينتظرون تنفيذ حكم الإعدام.[بحاجة لمصدر] كانت واحدة من القضايا التي عمل بها "نيوتن" كمحامي للملك مقامة ضد " William Chaloner".[83] فقد كان يعد مؤامرات زائفة للكاثوليك ثم يقوم بتسليم المتآمرين ذوي الحظ العاثر الذين أوقعهم في شركه. بعد ذلك حاول إضفاء صفة الثراء على نفسه كي يبدو من علية القوم. وقدم عريضة للبرلمان اتهم فيها دار سك العملة بتوفير الأدوات للمزورين (وهي تهمة وجهها آخرون). وقد تقدم بطلب للسماح له بالإشراف على عمليات سك العملة من أجل تحسين الأداء. وقد تقدم إلى البرلمان بطلب من أجل قبول خططه لسك عملة لا يمكن تزويرها ومن الممكن في الوقت نفسه أن تكتشف العملات المزورة.[84] وأحاله "نيوتن" للمحاكمة بتهمة التزوير وأرسله إلى سجن نيوجيت في سبتمبر 1697 لكنه كان على صلة بأصدقاء يعملون بمناصب عليا ساعدوه في ضمان البراءة وإطلاق سراحه.[83] ومرة أخرى، أحاله نيوتن إلى ساحة القضاء ولكن بأدلة دامغة. وتم اتهامه بالخيانة العظمى وتم شنقه وإغراقه وتقطيع جثته إلى أربعة أجزاء في 23 من مارس من عام 1699 في Tyburn gallows.[85][86]
[عدل] قوانين نيوتن للحركة
مقال تفصيلي :قوانين نيوتن للحركة
قوانين الحركة الثلاثة الشهيرة: قانون نيوتن الأول (يعرف أيضًا بقانون القصور الذاتي) ويقول القانون "يظل الجسم الساكن ساكنًا والمتحرك متحركًا ما لم تؤثر عليه مجموعة من القوى الخارجية". وينص قانون نيوتن الثاني على أن القوة المؤثرة على جسم تساوي معدل تغير كمية حركته بالنسبة للزمن. وبما أن القانون الثاني ينطبق على نظام الكتلة الثابتة (dm /dt = 0)، فإن الطرف الأول من المعادلة يزول نهائيًا
يشير القانون الأول والثاني إلى فكرة مغايرة عن فكرة أرسطو والتي كان يعتقد فيها أن القوة ضرورية للمحافظة على الحركة. ولكن القانون الأول والثاني لنيوتن يقولان أن القوة ضرورية فقط من أجل تغير حالة حركة الجسم. كما أن الوحدة الدولية للقوة هي النيوتن وقد سميت على اسم "نيوتن" تكريمًا له. يقول قانون "نيوتن" الثالث أن لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار مضاد له في الاتجاه. وهذا يعني أن أي قوة تمارس على جسم لها رد فعل مماثل في الاتجاه المعاكس على الجسم الأول. وهناك مثال شائع عن ذلك يتمثل في اثنين من المتزحلقين على الجليد يصطدمان ببعضهما البعض وينرتد كل منهما في اتجاه معاكس. والمثال الآخر هو ارتدادالسلاح الناري الذي ترد فيه القوة الدافعة للرصاصة إلى البندقية نفسها بالقدر نفسه ويشعر بها مطلق النار. ونظرًا لأن الأجسام ليس لها الكتلة نفسها فإن سرعة الأجسام الناتجة يمكن أن تكون مختلفة (كما يحدث في حالة الأثر الارتجاعي للسلاح الناري). وخلافًا لأرسطو، قُدِر لفيزياء "نيوتن" أن تكون عامة. على سبيل المثال ينطبق القانون الثاني على الكوكب مثلما ينطبق على الحجر الساقط. إن الطبيعة المتجهية للقانون الثاني تتناول العلاقة الهندسية بين اتجاه القوة والطريقة التي تتغير بها كمية حركة الجسم. وقبل نيوتن، كان هناك افتراض سائد بأن الكوكب الذي يدور حول الشمس يحتاج إلى قوة دافعة لاستمرار تحركه.و أوضح نيوتن أنه بدلاً من ذلك وحتى بعد عقود طويلة من نشر كتاب Principia، لم تقبل هذه الفكرة المخالفة للحدس عالميًا، وفضل كثير من العلماء نظرية دوامات ديكارت.[20][87]
تفاحة نيوتن شجرة تفاح من نسل شجرة تفاح نيوتن في حديقة كمبريدج النباتية،..
.. وأيضًا في حديقة مكتبة معهد بالسيرو.
لقد حكى نيوتن بنفسه عن قصة إلهامه باستنباط نظرية الجاذبية بعدما مشاهدة سقوط تفاحة من على الشجرة.[8][88] وذهبت الأفلام الكرتونية لتقترح شكل التفاحة بالضبط التي ارتطمت برأس نيوتن، وأن تأثيرها قد جعل نيوتن إلى حد ما واعيًا بقوة الجاذبية. ويعرف من خلال أوراق نيوتن أنه في أواخر ستينيات القرن السابع عشر، كان يحاول فهم فكرة أن الجاذبية الأرضية تمتد إلى القمر بتناسب عكسي مع مربع المسافة بينهما، وعلى الرغم من هذا، استغرق عقدين كي يضع النظرية كاملة.[89] وقد وصف جون كونديات "John Conduitt" مساعد نيوتن في دار السلك الملكية وزوج ابنة أخته، هذا الحدث عندما كتب عن حياة نيوتن قائلاً:
في عام 1666 استقال نيوتن مرة أخرى من كامبريدح وعاد لوالدته في لينكولينشير. بينما كان يتجول متأملاً في حديقة، خطر في باله أن قوة الجاذبية (التي أسقطت التفاحة من على الشجرة إلى الأرض) ليست قاصرة على مسافة معينة من الأرض، وأنه لا بد أن هذه القوة ممتدة أكثر مما يظن الناس عادةً. وقال لنفسه:لم لا تكون عالية بعلو القمر، وإذا كان، فلا بد أن يؤثر هذا على حركتها وربما يحفظها في مدارها، وعندها أخذ يحسب ماذا ستكون نتيجة ذلك الافتراض.[90]
في هذا الصدد ليس السؤال عن وجود الجاذبية أم عدمه، ولكن هل تمتد لمسافة بعيدة عن الأرض لدرجة أن تكون بمثابة القوة التي تبقي القمر في مداره. وأوضح نيوتن أنه إذا انخفضت القوة مثل التربيع العكسي للمسافة، عندها حقًا يستطيع الفرد حساب فترة دوران القمر، وقد نال نيوتن موافقة مقبولة عن هذا الأمر. وخمن أن القوة نفسها مسئولًة عن الحركات المدارية الأخرى؛ ومن ثم أطلق عليها "الجاذبية العامة". ويروي كاتب معاصر يدعى ويليام ستاكيلي في كتاب مذكرات حياة السير إسحاق نيوتنMemoirs of Sir Isaac Newton's Life حوارًا مع نيوتن في كنسينجتون في 15 أبريل من عام 1726، عندما تذكر نيوتن ورود فكرة الجاذبية إلى ذهنه فيما سبق. لقد حدث ذلك بسبب سقوط تفاحة بينما كان يجلس متأملاً. فكر نيوتن قائلاً لنفسه لماذا تسقط التفاحة دائمًا على الأرض بشكل عمودي؟ لماذا لا تنحرف ذات اليمين أو ذات الشمال أو إلى أعلى، وتتجه دومًا إلى مركز الأرض. وبشكل مشابه، كتب فولتير في مقال عن الشعر الملحمي كتبه في عام 1727 " بينما كان السيد إسحق نيوتن سائرًا في حدائقه، راودته أول فكرة عن نظام الجاذبية عندما رأى تفاحة تسقط من الشجرة." ونسبت أشجار كثيرة إلى حادثة سقوط التفاحة التي ذكرها نيوتن، حيث راح كل يزعم أن شجرة بعينها هي الشجرة التي وصفها نيوتن. وتدعي مدرسة الملوك "The King's School" في جرانثام أنها اشترت الشجرة وأن الشجرة اُقتلعت من جذورها ونقلت إلى حديقة مدير المدرسة بعد عدد من السنوات. وعارض العاملون في عزبة Woolsthorpe Manor المملوكة الآن لمنظمة ناشونال ترست "National Trust" هذا الزعم ويدعون أن شجرةً موجودةً في حدائقهم هي الشجرة التي وصفها نيوتن. ويمكن رؤية شجرة متحدرة من الشجرة الأصلية نامية خارج البوابة الرئيسية لكلية ترينيتي في جامعة كامبريدج أسفل الغرفة التي عاش بها "نيوتن" عندما درس هناك. ويمكن أن تمد مزرعة National Fruit Collection الموجودة في Brogdale [91] نبتات من شجرة لديهم تبدو مطابقة لنوع Flower of Kent وهو نوع من التفاح خشن اللحم.[
يعتبر كثير من علماء الفيزياء أن ماكسويل هو أكثر علماء القرن التاسع عشر تأثيراً على علم الفيزياء، ويضاهي الكثير منهم هذا التأثير بتأثير نيوتنوأينشتاين[1]. وفي تصويت حول أعظم الفيزيائيين على مر التاريخ جرى في نهاية الألفية الثانية واشترك فيه 100 من أبرز علماء الفيزياء جاء ماكسويل في المركز الثالث بعد نيوتنوأينشتاين مباشرة[2]. وقد وصف أينشتاين نفسه إنجازات ماكسويل العلمية خلال احتفال بمئوية مولد ماكسويل بأنها "الأعمق والأكثر نفعاً لعلم الفيزياء منذ عصر نيوتن"[3]. وكان أينشتاين يعلق صورة ماكسويل على جدار مكتبه، إلى جوار صور مايكل فارادايونيوتن[4].
[عدل] مولده ودراسته الجامعية
ولد في سنة 1831 في مدينة ادنبرةبإسكتلندا وكان شديد الاهتمام بالفيزياء. التحق بجامعة إدنبرة سنة 1847[5]، وعندما واتته الفرصة لحضور المحاضرات بجامعة كمبردج بعد انتهائه من الفصل الدراسي الأول، قرر استكمال دراسته في كمبردج، حيث درس على يد كبار أساتذة الجامعة ومنهم السير وليم هاملتون (1788 ـ 1856) الذي درسه المنطقوالميتافيزيقا، وفيليب كيلاند (1808 ـ 1879) الذي درسه الرياضيات وجيمس فوربس (1809 ـ 1868) الذي درسه الفلسفة الطبيعية (وهي الفيزياء والكيمياء بلغة ذلك الزمن)[6]. وعندما كان ماكسويل في الثامنة عشرة من عمره، قدم ورقتين بحثيتين للجمعية الملكية بإدنبرة، إحداهما كانت "عن توازن الجوامد المرنة" والثانية عن "المنحنيات الدوارة". وقد اعتبرت الجمعية الملكية أن صغر سن ماكسويل يحول دون وقوفه أمامها لتقديم بحثه، فقام بتقديمه أستاذه كيلاند[7].
[عدل] أستاذيته في الجامعة
جيمس ماكسويل وهو طالب في كامبردج. يظهر في يده دولاب الألوان
تخرج ماكسويل في جامعة كمبردج سنة 1854 حاملاً درجة علمية في الرياضيات، وكان الثاني في الترتيب بعد إدوارد روث (1831 ـ 1907)، فعمل بالتدريس في الجامعة حتى أبلغه أستاذه فوربس بخلو كرسي الفلسفة الطبيعية في كلية ماريشال (التي أصبحت فيما بعد جزءاً من جامعة أبردين) وحثه على التقدم لشغل ذلك الكرسي[8] فتقدم له وقُبل، ليترك جامعة كمبردج في نوفمبر 1856[9].
[عدل] جامعة أبردين (1856 ـ 1860)
أثناء أستاذيته في أبردين (1856 ـ 1860) قضى ماكسويل عامين في دراسة حلقات كوكب زحل وأثبت أنها جسيمات صغيرة كثيرة العدد تدور حول الكوكب[10]. ونتيجة لذلك البحث (الذي عنونه "عن استقرار حلقات زحل") نال ماكسويل سنة 1859 جائزة آدامز التي كانت قيمتها آنذاك 130 جنيهاً استرلينياً.
وأثناء وجود ماكسويل في كلية ماريشال تعرف إلى ابنة مدير الكلية "كاترين ماري ديوار" (التي كانت تكبره بسبع سنوات كاملة) وتقدم لخطبتها سنة 1858 وتزوجها في أبردين في 2 يونيو1859.
وفي سنة 1860 اندمجت كلية مارشال مع كلية الملك المجاورة لتكونا جامعة أبردين، ولم يعد هناك مكان لأستاذين للفلسفة الطبيعية معاً، فوجد ماكسويل نفسه في موقف غير معتاد بالنسبة لقامته العلمية، مما دفعه إلى التقدم لشغل كرسي أستاذه فوربس الذي تصادف خلوه في نفس الوقت ولكنه فشل في الحصول على هذا الكرسي، لكنه سرعان ما نجح في الحصول على كرسي الفلسفة الطبيعية في كلية الملكبلندن[11]، وهو المنصب الذي شغله بدءاً من سنة 1860.
[عدل] كلية الملك بلندن (1860 ـ 1865)
أول صورة فوتوغرافية ملونة دائمة أخذت من قبل ماكسويل في 1861
كانت السنوات التي قضاها ماكسويل في كلية الملك من أكثر سنوات حياته العلمية إنتاجاً؛ ففيها نال ماكسويل وسام رمفورد (بالإنجليزية: Rumford Medal) من الجمعية الملكية سنة 1860 عن أبحاثه عن الألوان، ثم انتخب في العام التالي (1861) عضواً بالجمعية نفسها[12]. وفي تلك الفترة عرض ماكسويل أول صورة فوتوغرافية ملونة في العالم، وطور أفكاره حول لزوجة الغازات، وعرض نظاماً لتوصيف الكميات الفيزيائية، يسمى التحليل البُعدي (بالإنجليزية: dimensional analysis)، وقد دأب ماكسويل على حضور المحاضرات بالمؤسسة الملكية (بالإنجليزية: Royal Institution)، مما أتاح له الفرصة للاقتراب من العالم مايكل فاراداي الذي كان يكبره بأربعين عاماً[13].
في تلك الفترة أيضاً اكتشف ماكسويل اكتشافاته العظيمة التي أسهمت في تقدم الفهم العلمي للكهرومغناطيسية؛ إذ تناول بالبحث طبيعة المجالات الكهرومغناطيسية في ورقة علمية من جزءين نشرها سنة 1861 بعنوان "عن الخطوط الفيزيائية للقوى" (بالإنجليزية: On physical lines of force)، وفيها قدم نموذجاً تخيلياً للحث الكهرومغناطيسي، وفي عام 1862 أضاف ماكسويل جزءين جديدين إلى هذه الورقة البحثية، ناقش في أولاهما طبيعة الكهروستاتيكاوتيار الإزاحة. وفي الثانية تناول بالبحث دوران مستوى استقطاب الضوء في المجال المغناطيسي، وهي ظاهرة اكتشفهافاراداي وتعرف اليوم باسم "تأثير فاراداي".
وهو أول من توصل الي معادلة بين المغناطيسوالكهرباء ووضح الفعل ورد الفعل ومعدلاته بسيطة وشاملة وأشار إلى عدم محدودية الموجات وأن سرعتها 300000 كم/ث وهي سرعة الضوء وأشار الي وجود موجات أخرى وهذا ما توصل إليه هيرتز واستخدمها ماركوني في الراديوومعادلات ماكسويل هي أساس البصريات ولقد توفي في سنة 1879.
[عدل] سنواته الأخيرة
في سنة 1865 استقال ماكسويل من كرسيه بكلية الملك بلندن وعاد إلى ضيعته في غلينلير (بالإنجليزية: Glenlair) بصحبة زوجته. وفي الأعوام التالية ألف كتاب "نظرية الحرارة" (بالإنجليزية: Theory of Heat) سنة 1871، ودراسة أولية عن المادة والحركة (بالإنجليزية: Matter and Motion) سنة 1876، وقد كان ماكسويل هو أول من استخدم التحليل البعدي بشكل واضح سنة 1871
وفي سنة 1871 تولى أستاذية كرسي كافنديش للفيزياء بجامعة كامبردج، وكان أول من شغل هذا الكرسي من الأساتذة، وأسند إليه تطوير مختبر كافنديش، فأخذ يشرف على كل مرحلة من مراحل البناء وشراء أجهزة المعمل، على نفقة مؤسس المعمل وليم كافنديش (الدوق السابع لديفونشاير)، والذي كان مستشاراً للجامعة وأحد خريجيها البارزين، ولم يبخل على المعمل بالمال (وقد أنشأه تكريماً لقريبه العالم الفيزيائي هنري كافيندش). ومن أهم منجزات ماكسويل في أخرىات حياته تحرير وتحقيق أبحاث هنري كافيندش (1731 ـ 1810) حول الكهرباء، والتي تناول فيها كافنديش أيضاً مسائل أخرى كمتوسط كثافة الأرض، وتركيب الماء، وغير ذلك. وقد ذيل ماكسويل تحقيقه لهذه الأبحاث بعدد كبير من الملاحظات والهوامش التي إضافةا إلى النص.
[عدل] وفاته
توفي ماكسويل في كامبردج في 5 نوفمبر1879 وهو في الثامنة والأربعين من عمره متأثراً بسرطان في الجهاز الهضمي[5]، ودفن في كنيسة بارتون (بالإنجليزية: Parton Kirk) قرب مدينة كاسل دوغلاس (بالإنجليزية: Castle Douglas) باسكتلندا. وقد نشرت سيرة حياته تحت عنوان "حياة جيمس كلارك ماكسويل" (بالإنجليزية: The Life of James Clerk Maxwell) بقلم صديقه البروفيسور لويس كامبل سنة 1882، ونشرت دار نشر جامعة كامبريدج أعماله الكاملة في مجلدين سنة 1890 متضمنة سلسلة المقالات التي كتبها عن خصائص المادة مثل "الذرة" و"الجاذبية" و"الخاصية الشعرية" و"الانتشار" و"الأثير" إلخ.
نشأ بلانك في عائلة تقليدية تمتلئ بالمفكرين، جده الأكبر وجده لأبيه كانا عالمي لاهوت في مدينة جوتنجن، وأبيه كان استاذا للحقوق في جامعة كيل وجامعة ميونخ، وكان عمه جوتليب بلانك (1828-1907) قاضيا وأحد المشتركين في تأليف القانون المدني الألماني.
توقيع ماكس بلانك في العاشرة من عمره.
ولد بلانك في كيل، هولشتاين للاستاذ يوهان يوليوس فيلهلم بلانك وزوجته الثانية إيما باتزج. وتم تعميده باسم كارل إرنست لودفيج ماركس بلانك، وتم اختيار اسم ماركس ليكون اسمه الأول، لكن بعد بلوغه العاشرة من العمر كان يوقع باسم ماكس وهو ما استخدمه لبقية حياته واشتهر به.
كان بلانك الابن السادس في العائلة، مع الأخذ بالعلم أن اثنان من إخوانه كانا من زواج أبيه الأول، نشأ بلانك في جو وتقاليد أسرية تقوم على الالتزام بالتعاليم، والذهاب إلى الكنيسة، والتفوق في الدراسة والنزاهة والشرف والمثالية والكرم[1]. كانت إحدى ذكرياته الأولية كطفل هو زحف القوات البروسيةوالنمساوية على مدينة كيل خلال الحرب البروسية الدانماركية.
في سنة 1867 تلقى والده عرض للعمل في جامعة ميونخ[1] وانتقلت عائلته للعيش في مدينة ميونخ، وتم تسجيل بلانك في مدرسة الماكسميليان الثانوية حيث تلقى علم الفلكوالميكانيكاوالرياضيات على يد هرمان مولر، كما كان مولر هو أول من علم بلانك مبدأ بقاء الطاقة، كان وجوده في هذه المدرسة هو بداية تعامله مع علم الفيزياء.
تخرج بلانك في عامه السابع عشر من المدرسة الثانوية، كان محبًّا للموسيقى لكنه فضّل دراسة الفيزياء. نصحه أحد أساتذته البروفيسور فيليب فون يولي أن يتوجه لدراسة غير الفيزياء بحجة أن هذا العلم تكاد تكون كل فروعه قد وصلت إلى آخر ما قد تصل إليه من التطوّر (و كان هذا هو الاعتقاد المنتشر آنذاكً!) لكنّه ردّ بأنّه لا ينوي اكتشاف "عالم جديد" وإنما أن يفهم أو أن يعمّق فهم أسس الفيزياء. وبدأ دراسة الفيزياء بعمر 16 سنة عام 1874. عند البروفيسور يولّي تعلم بلانك الجزء التطبيقي الوحيد في كامل دراسته. ثم انشغل بالفيزياء النظرية.
[عدل] دراسته الفيزياء
في 1877و1878 انتقل بلانك إلى برلين وتعلم لدى فيزيائيين من الطراز الرفيع مثل: هيرمان فون هيلمهولتسوغوستاف كيرشهوف، والرياضي كارل فايرشتراس. في مذكراته كتب أنه كان يضجر أثناء المحاضرات، لكن علاقته خاصة مع البروفيسور هيلمهولتس كانت أشبه بالصداقة. في علم الحرارة درس بنفسه كتابات العالم رودولف كلاوزيوس وأحب هذا الفرع حتى انشغل به وقدم رسالات دراساته العليا في هذه المواضيع: (بخصوص القانون الثاني من النظريات الحراري الميكانيكية) ثم (أحوال التوازن للأجسام المتناسقة عند درجات الحرارة المختلفة).
[عدل] اكتشافه كمومية الطاقة
في ديسمبر سنة 1900 استطاع الفيزيائي الألماني ماكس بلانك أن يهز الأوساط العلمية كلها عندما أعلن أن طاقة الموجات الضوئية تقفز بصورة غير متصلة. وأنها مكونة من كموميات ــ ومفردها : كم.
و نظرية الكم هذه قد صدمت الاعتقاد العلمي السائد في ذلك الوقت بأن الطاقة تتزايد أو تنقص متواصلا أي بلا حد أصغر للارتفاع أوالانخفاض. وهذه النظرية الجديدة وجدت في الطبيعة أن الطاقة تزيد أو تقل بكمات صغيرة لا يوجد أصغر منها من الطاقة، وادى هذا الاكتشاف إلى فهم جديد للطبيعة التي حولنا والتي تُدرس من خلال علم الفيزياء. قد جعلتنا نقترب كثيرا من فهم اعمق لطبيعة المادة والاشعاع.
ولد بلانك في مدينة كيلبألمانيا سنة 1858. درس في جامعات برلينوميونيخ. وحصل على الدكتوراه في الفيزياء مع مرتبة الشرف الأولى من جامعة ميونيخ. وكان في العشرين من عمره. وبعد قليل اشتغل بالتدريس في جامعة ميونيخ ثم في جامعة كيل. وفي سنة 1889 أصبح استاذا في جامعة برلين.
و ظل كذلك حتى اعتزل في سنة 1928 في سن السبعين.
و بلانك مثل عدد كبير من العلماء، قد اهتم بدراسة الاشعاع الذي يصدر عن الأجسام السوداء حين يتم تسخينها. (و تعريف الشئ الاسود تماما هو الذي لا يصدر أي اشعاع. انما يمتص كل ما يسقط عليه من ضوء) واستطاع عدد من علماء الفيزياء ان يسجلوا الاشعاع الصادر عن الاجسام السوداء. وذلك قبل أن يفكر بلانك في حل هذه المشكلة. وأول إنجاز قام به بلانك هو اكتشاف المعادلة الجبرية المعقدة التي تسجل حركة الاشعاع الصادر عن الجسم الاسود. وهذه النظرية التي اكتشفها والتي لا تزال تستخدم في الفيزياء النظرية حتى اليوم تلخص ما انتهى إليه علماء الفيزياء في تجاربهم المعملية، ولكن هناك مشكلة : وهي ان قوانين الفيزياء تكشف لنا عن معادلة أخرى أو صيغة أخرى للاشعاعات الصادرة عن الأجسام السوداء.
و قد فكر بلانك كثيرا في هذه المشكلة، ثم خرج لنا بنظرية جديدة تماما وهي أن الطاقة المشعة من الذرات تنبعث على شكل " كمات" اطلق عليها اسم "الكم". وفقا لهذه النظرية فان طاقة الشعاع تعتمد على طول الموجةوالتردد (أي تختلف باختلاف اللون مثلا).
و أصبحت نظرية بلانك تسمى فيما بعد بنظرية بلانك، كما اكتشف ثابتا طبيعيا من أهم الثوابت الفيزيائية وهو "ثابت بلانك". وهي نظرية مختلفة تماما عن كل النظريات السائدة في مطلع القرن العشرين، حيث تبين أن الكاقة تنتقل في هيئة " كمات" صغيرة وليس في الوجود كمات أصغر منها.
وبفضل ما قام به ماكس بلانك في هذا المضمار وعلى الأخص تفسير الإشعاع الحراري للجسم الأسودوتوصله إلى وجود كم الطاقة (اكتشف أن الطاقة لها كمات صغيرة لا توجد طاقة أصغر منها) فأحدث طفرة عظيمة في طريقة فهمنا للطبيعة من حولنا. من هنا بدأت نظرية الكم التي نجحت ولا تزال ناجحة في تفسير ظواهر طبيعية عديدة لم تفلح الميكانيكا التقليدية الكلاسيكية في تفسيرها.
و استطاع بلانك بعد ذلك ان يعرف بالضبط مقدار الطاقة التي يشعها الجسم الكامل السواد.
أيدت نظريته بعد ذلك العديد من الظواهر الطبيعية الآخرى مثل تأثير كهرضوئيونفق ميكانيكا الكم، وتحلل ألفاوالتوصيل الفائقوتركيب الذرة وغيرها.
[عدل] تأثير اكتشافه كمومية الطاقة
و في بادئ الأمر اعتقد العلماء ان ما اهتدى إليه بلانك ليس الا أسطورة رياضية. حتى هو نفسه كان يرى هذا الرأى، ولكن بعد وقت قصير ثبت علميا ان نظرية الكم هذه يمكن استخدامها في علوم أخرى / وفي ظاهرات أخرى غير الاجسام المكتملة السواد. وقد استعان اينشتاين في سنة 1905 بهذه النظرية في شرح الظاهرة الكهروضوئية واستعان بها نيلز بور في سنة 1913 في تفسير الطيف الخطي لذرة الهيدروجين وفى سنة 1918 عندما فاز ماكس بلانك بجائزة نوبل. كان قد ثبت تماما ان نظريته صحيحة 100% وانها ذات أهمية بالغة لعلوم الفيزياء النظرية.
و قد أدى موقفه المعادى للنازية إلى أن أصبحت حياته في خطر. وقد أعدم ابنه سنة 1945، لأنه اشترك في المؤامرة الفاشلة لاغتيال هتلر. ومات بلانك سنة 1947 في التاسعة والثمانين من عمره.
و أعظم إنجازات القرن العشرين هو تطور علم ميكانيكا الكم، بل انه أكثر خطورة من نظرية النسبية التي اكتشفها اينشتاين. فنظرية ثابت بلانك كان لها دور خطير في نظريات الاشعاع، وفي كثير من النظريات الفيزيائية. وكان لهل أثر كبير في نظرية بناء النواة، وفي مبدأ عدم اليقين عند هيزنبرج، وفي كثير من النظريات العلمية.
و بلانك هو أبو نظرية الكم. وان كان دوره متواضعاً في التطورات والتعديلات التي ادخلت على نظريته. ومن الخطأ ان نقلل من شأن بلانك بسبب ذلك..
فهو الذي حرر العقول العلمية من النظريات القديمة الجامدة، مما شجع العلماء من بعده على اكتشاف نظرية أكثر اتساقاً من نظريته.
على جسم تساوي معدل تغير كمية حركته
بالنسبة للزمن. وبما أن القانون الثاني ينطبق على نظام الكتلة الثابتة (dm /dt = 0)، فإن الطرف الأول من المعادلة يزول نهائيًا
العرض العادي
