Sir Isaac Newton : Newton's laws of motion

Sir Isaac Newton ( เซอร์ ไอแซค นิวตัน )

Newton's laws of motion

1. Law of Inertia (กฎของความเฉื่อย) ถ้าวัตถุอยู่ในสภาพนิ่ง ก็จะรักษาสภาพนิ่ง ถ้าวัตถุอยู่ในสภาพการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ ก็จะเคลื่อนที่เช่นนั้น จนกว่าจะได้รับแรงจากภายนอกมากระทำต่อวัตถุนั้น 
2. ∑ = ma เมื่อมีแรงมากระทำต่อวัตถุ และผลรวมของแรงนั้นไม่เป็นศูนย์ จะทำให้วัตถุนั้นเคลื่อนที่ในทิศทางเดียวกับแรงลัพธ์ ความเร่งจะมีขนาดแปรผกผันกับมวลของวัตถุ 
3. Action = Reaction เมื่อมีแรงกระทำเป็นแรงกริยาทุกแรงต้องมีแรงปฏิกิริยา ซึ่งมีขนาดเท่ากัน และทิศทางตรงข้าม

        นิวตัน เกิดที่เมืองวูลส์ชอร์ป ซึ่งเป็นหมู่บ้านเล็ก ๆ ทำทางด้านเกษตรกรรม เหนือจากกรุงลอนดอนประมาณ 200 กิโลเมตร นิวตันได้แสดงให้เห็นถึงการเป็นคนสนใจในการเรียนรู้ตั้งแต่ยังเด็ก เขาชอบคิดค้นและประดิษฐ์ของต่าง ๆ นิวตันได้สร้างความประหลาดใจให้กับชาวบ้านแถบนั้นด้วยการประดิษฐ์นาฬิกาที่ทำจากกลไก และใช้พลังน้ำเป็นตัวขับเคลื่อนยังความประหลาดใจกับผู้พบเห็น เป็นอย่างมาก เขามักจะนำหนังสือติดตัวไปอ่านด้วยเสมอ เมื่อน้าเขาเห็นแววของการใฝ่รู้จึงสนับสนุนให้เขาได้เข้าเรียนต่อในมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในสายของวิทยาลัยทรินิตี นิวตันได้แสดงแววของการเรียนรู้อย่างสร้างสรร เขาได้ทำการศึกษาแนวคิดของนักคณิตศาสตร์ตั้งแต่ยุคโบราณ ไม่ว่าจะเป็น อริสโตเติล ยูคลิด เคปเลอร์ กาลิเลโอ เดส์คเวิทส์ เขาจึงสานต่อความคิดของกาลิเลโอ เพราะในปีที่เขาเกิดเป็นปีที่กาลิเลโอเสียชีวิต เคปเลอร์ได้แสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ และมีกฎเกณท์ของการโคจร 3 ข้อดังนี้

1. กฎแห่งวงรี กล่าวว่า ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงรี โดยมีดวงอาทิตย์อยู่ที่ตำแหน่งของจุดโฟกัสหนึ่ง 
2. กฎแห่งพื้นที่ กล่าวว่า เมื่อดาวเคราะห์โคจรในรอบดวงอาทิตย์ เส้นรัศมีที่ลากจากดวงอาทิตย์ไปยังดาวเคราะห์จะกวาดพื้นที่เป็นสัดส่วนโดยตรงกับระยะทางที่ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ 
3. กฎฮาร์โมนิก กล่าวว่า กำลังสองของเวลาที่ใช้ในการโคจรของดาวเคราะห์รอบหนึ่ง เป็นสัดส่วนตรงกับกำลังสามของระยะทางเฉลี่ย จากดวงอาทิตย์ถึงดาวเคราะห์นั้น

       ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ วิทยาลัยทรินิตี นิวตันได้ศึกษาวิชาการทางด้านดาราศาสตร์ แสง คณิตศาสตร์ ระหว่างนั้นเกิดโรคระบาดทำให้มหาวิทยาลัย ต้องปิดลง เขาจึงกลับบ้าน และทำการศึกษาคิดหาคำตอบว่า ทำไมลูกแอปเปิ้ล จึงตกลงสู่พื้นดิน ทำไมดวงจันทร์จึงโคจรรอบโลกได้ นิวตันได้ศึกษาค้นคว้า "กฎการเคลื่อนที่" กล่าวคือ วัตถุเมื่อเคลื่อนที่จะเคลื่อนที่ต่อไป และถ้ามีแรงมากระทำ
ก็จะเกิดการเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร่งตามแนวทิศแรงนั้น การคิดค้นกฎแห่งการเคลื่อนที่ของนิวตันทำให้สามารถอธิบายปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ได้ ้อย่างมากมาย และเป็นที่มาของกฎแห่งแรงโน้มถ่วง ซึ่งกล่าวว่ามีแรงชนิดหนึ่งกระทำระหว่างวัตถุ สองชิ้น เช่น โลกกับดวงอาทิตย์แรงนี้จะแปรผกผันกับระยะทางกำลังสองระหว่างดาวทั้งสอง และจะแปรตามมวลของวัตถุทั้งสองนั้น นิวตันได้พัฒนาคิดค้นแคลคูลัสซึ่งเป็นเรื่องของดิฟเฟอเรนเชียนและอินทิกรัลเพื่อใช้ในการ พิสูจน์กฎ เกณฑ์ทางดาราศาสตร์ และยังได้พัฒนาทฤษฎีไบโนเมียล ผลงานวิจัยของนิวตันทำให้ทราบ ถึงเหตุผลว่าทำไมวัตถุทั้งหลายจึงตกลงสู่เบื้องล่าง แรงที่กระทำระหว่างวัตถุกับโลกขึ้นกับอะไรบ้าง ทำไมดวงจันทร์จึงโคจรรอบโลกโดยไม่หลุดลอยออกไป ค้นพบว่าแสงเป็นคลื่น และสามารถหักเหได้โดยมีคลื่นความถี่ ต่างกัน มีสีแตกต่างกัน เมื่อผ่านปริซึมสามารถแยกสีออกจากกันได้ ผลงานเหล่านี้ทำให้นิวตัน เป็นศาสตราจารย์ด้วยวัยเพียงอายุ 27 ปี เนื่องจากนิวตันเป็นคนที่ถ่อมตน ผลงานวิจัยของนิวตันได้ทำขึ้นด้วยใจรัก นิวตัวไม่ได้ประกาศให้โลกรู้จึงทำให้ภายหลัง มีข้อโต้แย้งว่าใครเป็นผู้คิดได้ก่อน ระหว่างนิวตันกับโรเบิร์ตฮูกานักฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษและไลปฟิซ นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน เอดิมันด์ ฮัลเลย์ ซึ่งเป็นนักดาราศาสตร์ผู้มีชื่อเสียง ในการค้นพบการโคจรของดาวหาง และเป็นผู้ค้นพบ
ดาวหางฮัลเลย์ที่รู้จักกันดี ฮัลเลย์รู้สึกเสียดายผลงานของนิวตัน จึงขอร้องให้นิวตันรวบรวมผลงานค้นคว้าและเผยแพร่ต่อสาธารณชน ฮัลเลย์ช่วยสนับสนุนในการจัดพิมพ์โดยตั้งชื่อหนังสือว่า PRINCIPIA หนังสือ PRINCIPIA เป็นสมบัติล้ำค่าของมนุษยชาติ เป็นการรวบรวมการค้นพบต่าง ๆ ของนิวตัน การค้นพบหลาย ๆ อย่างมีรากฐานมาจากกฎการเคลื่อนที่ และกฎแห่งแรงโน้มถ่วง ฮัลเลย์ได้ใช้กฎเกณฑ์เหล่านี้ จนทำให้ค้นพบดาวหาง และสามารถคำนวณวงโคจรของดาวหางและพยากรณ์การกลับมาของดาวหาง ได้ถูกต้อง ในสมัยนั้น เป็นที่รู้กันมาตั้งแต่โบราณว่าดาวเคราะห์มี 5 ดวง คือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ เพราะเป็นดาวที่เห็นได้ด้วย ตาเปล่า ต่อมาจึงค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่ ๆ ซึ่งก็ใช้หลักการเคลื่อนที่ของนิวตัน
       ในปี คศ. 1681 ฮาเซล นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษค้นพบดาวยูเรนัส จากการศึกษาวงโคจรและการเคลื่อนที่ของดาวยูเรนัส ทำให้รูบริเอ ชาวฝรั่งเศษและอดัมส์ชาวอังกฤษใช้กฎการเคลื่อนที่นี้พยากรณ์ว่า จะมีดาวเคราะห์อีกดวง ห่างออกไป และสามารถค้นพบดาวพลูโตในปี คศ. 1846 นิวตันได้เสียชีวิตเมื่อวันที่ 31 มีนาคม ปี คศ. 1727 ณ กรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษและนิวตันได้ทิ้งผลงานอันเป็นประโยชน์ต่อชาวโลกไว้มากมาย