เขาถูกจดจำในฐานะบุคคลสำคัญในการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ และมักถูกพาดพิงว่าเขาต้องเผชิญหน้ากับแอปเปิลเมื่อยังเป็นวัยรุ่น แต่ความคิดในวัยเด็กของ Isaac Newton และจุดเริ่มต้นวางรากฐานสำหรับความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ในเวลาต่อมาได้อย่างไร ทำให้เขากลายเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเราได้อย่างไร

ความสันโดษในช่วงต้น

เด็ก ๆ ทุกคนสนุกกับการเล่น มันเป็นวิธีที่พวกเขาเรียนรู้ แต่แนวคิดเกี่ยวกับการเล่นของ Isaac Newton ในวัยเยาว์นั้นไม่เคยเป็นแบบที่หยาบกระด้างอย่างที่เด็กวัยรุ่นส่วนใหญ่ชอบ

เกิดในลูกชายของสุภาพบุรุษลูกชาวนาที่เสียชีวิตในปี 1642 เขามีชนบทในชนบทของลินคอล์นเชียร์ในศตวรรษที่ 17 เป็นของเขา สนามเด็กเล่น. อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้ไม่มีการอ้างอิงถึงเขาที่ปีนต้นไม้ สำรวจป่า และพายเรือเล่นในลำธารเหมือนเด็กคนอื่นๆ

คฤหาสน์วูลสธอร์ป บ้านในวัยเด็กของนิวตัน ดังที่แสดงไว้ในหน้า 76 ของบันทึกชีวิตของเซอร์ไอแซก นิวตัน โดย William Stukeley, 1752 (Credit: Public Domain)

เขาอาจทำสิ่งเหล่านี้ แต่เขาอาจจะอยู่อย่างสันโดษ คุณย่าของเขา – ผู้ปกครองในวัยเด็กของเขา – รับรู้ถึงสถานะทางสังคมของครอบครัวในฐานะผู้ดีชั้นผู้น้อย และเด็กๆ ในท้องถิ่นก็ถูกพิจารณาว่าไม่เหมาะที่จะเป็นเพื่อนเล่นของไอแซค ตลอดชีวิตของเขา การกีดกันมิตรภาพระหว่างเพื่อนในระยะแรกทำให้นิวตันไม่ฝักใฝ่ฝ่ายใด

ต่อมาเขาบันทึกไว้ในบันทึกว่า ขณะเข้าเรียนที่โรงเรียนมัธยมในแกรนแธมในทศวรรษ 1650 เขาพยายามให้เพื่อนร่วมโรงเรียนมีส่วนร่วมในที่เขาเรียกว่า ‘ละครปรัชญา’ แต่พวกเขาไม่สนใจ เกมทางจิตเหมาะกับนิวตัน แต่กิจกรรมทางกาย เช่น การไล่ล่าและมวยปล้ำเป็นสไตล์ของพวกเขามากกว่า

นิวตันไม่ได้อยู่ประจำ และเขียนเกี่ยวกับการทดลองกระโดดโดยใช้แรงลม – การทดสอบความแข็งแรงของ ลมช่วยเพิ่มหรือกีดขวางระยะทางที่กระโดด

แน่นอนว่าเขาไม่มีทางวัดสิ่งนี้ได้อย่างแม่นยำ แม้ว่ามันจะคิดว่าเขาทำเครื่องวัดความเร็วลมแบบพื้นฐานเพื่อวัดแรงของลม ไม่ว่าจะเบาหรือแรงกว่า หากไม่ใช่ความเร็วที่แม่นยำ . ความยาวของเชือกสามารถใช้แสดงระยะทางสัมพัทธ์ในการกระโดดได้ แต่มีเพียงเขาเท่านั้นที่คาดเดาได้ว่าความพยายามที่เขาใส่ในการกระโดดแต่ละครั้งนั้นเหมือนกันหรือไม่ ดังนั้นลมจึงเป็นเพียงตัวแปรเดียว

ไม่ว่าการทดลองแรกเหล่านี้จะมีข้อบกพร่องอย่างไร พวกเขาแสดงให้เห็นว่ากลไกของโลกธรรมชาติทำให้เขาทึ่งตั้งแต่เด็กได้อย่างไร ความกระตือรือร้นที่จะสำรวจสิ่งเหล่านี้จะคงอยู่ตลอดชีวิตของเขา

สิ่งประดิษฐ์ในยุคแรกๆ

เพื่อนในโรงเรียนของนิวตันรู้สึกทึ่งกับของเล่นบางชิ้นที่เขาประดิษฐ์ขึ้น หากไม่ใช่เพราะความซับซ้อนของการผลิต โคมไฟที่แขวนจากว่าวดูเหมือนผีในความมืดทำให้ชาวบ้านหวาดกลัว

เมื่อกังหันลมใหม่กำลังอยู่ในระหว่างการก่อสร้างในแกรนแธม นิวตันได้สังเกตและสร้างแบบจำลองการทำงานของเขาเอง โดยขับเคลื่อนโดยหนูที่วิ่งเป็นแถว วงล้อหนูแฮมสเตอร์ นิวตันบ่นบ่อยพอๆ กัน 'คุณมิลเลอร์'ขณะที่เขาเรียกสัตว์ตัวนี้ กำลังกินข้าวที่เขาควรจะบด แต่แบบจำลองนี้ประสบความสำเร็จอย่างมาก ด้วยเฟืองและแกนที่แกะสลักด้วยมือ

J.M.W. Turner, North East View of Grantham Church, Lincolnshire, c.1797 (Credit: Public Domain)

Newton ยังทำเฟอร์นิเจอร์บ้านตุ๊กตาสำหรับเด็กหญิง Clarke ขณะที่พักที่ร้านขายยาของ William Clarke ใน Grantham และรถเข็น รถเข็นที่เขาใช้เหมือนสเก็ตบอร์ดไปตามทางเดินของบ้านคลาร์ก บางทีการแสดงตลกที่เร่งความเร็วเหล่านี้เป็นต้นกำเนิดความคิดต่อมาของเขาเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวและความเฉื่อย

ที่มาของความคล่องแคล่วในการใช้มือที่ปฏิเสธไม่ได้ของนิวตันนั้นยากที่จะติดตาม เห็นได้ชัดว่าเขามีพรสวรรค์แต่กำเนิด แต่อาจจะเป็นคนรับใช้ที่บ้านของเขาที่คฤหาสน์วูลส์ธอร์ป แสดงให้เขาเห็นถึงทักษะพื้นฐานด้านช่างไม้และการใช้เครื่องมือ

วิลเลียม คลาร์กอาจสอนเขาเรื่องงานไม้ งานโลหะ และวิธีจับแก้ว เรารู้ว่าคลาร์กแสดงให้เขาเห็นถึงวิธีการผสมและกลั่นยารักษา ซึ่งเป็นความรู้ที่เขาพัฒนาและปรับปรุงในภายหลังในการศึกษาและทดลองเล่นแร่แปรธาตุ

กล้องโทรทรรศน์

ในปี ค.ศ. 1660 นิวตันอายุได้สิบเจ็ดปี ถึงมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ในสมัยนั้น งาน Stourbridge Fair ซึ่งจัดขึ้นทุกปีในเดือนกันยายนเป็นงานอีเบย์ในศตวรรษที่ 17 ซึ่งสามารถซื้อได้เกือบทุกอย่าง ตั้งแต่หมึกไปจนถึงโรงตีเหล็ก เครื่องเทศ ไปจนถึงแว่นสายตา นิวตันซื้อปริซึมที่นั่นและแก้วอื่นๆวัตถุต่างๆ เช่น เลนส์และกระจก

ในตอนแรก เขาเล่นกับปริซึม ชื่นชมรุ้งกินน้ำที่สวยงาม แต่แค่นั้นยังไม่พอสำหรับเขา

เขาต้องรู้วิธีและ ที่มาของสีเมื่อแสงกลางวันไร้สีส่องผ่านกระจกไร้สี คนอื่นๆ โต้แย้งว่าเป็นผลกระทบของกระจกที่สร้างสีซึ่งคิดว่าประกอบด้วยระดับของแสงและเงา

มุมมองจากมุมสูงของ Trinity College, Cambridge ที่มี Great Gate และ Great Court ใน เบื้องหน้าคือ Nevile's Court และ Wren Library ในเบื้องหลัง ภาพพิมพ์ของ David Loggan, 1690 (Credit: Public Domain).

Newton หักล้างสิ่งนี้ด้วย 'การทดลองที่สำคัญ' ของเขา โดยแสดงสีต่างๆ ที่มีอยู่ รวมกันในแสงสีขาว และสามารถแยกและทำให้มองเห็นได้เมื่อกระจก หักเหแสงด้วยองศาที่แตกต่างกัน

นิวตันสอนตัวเองถึงวิธีการบดเลนส์และขัดกระจกให้สมบูรณ์แบบ การผสมผสานทักษะเหล่านี้เข้ากับความรู้ด้านงานโลหะและงานช่างไม้ทำให้เขาสามารถสร้างกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงขนาดเล็กแต่มีประสิทธิภาพอย่างน่าทึ่ง เครื่องดนตรีที่สวยงามชิ้นนี้ทำให้เขาได้รับเป็นสมาชิกของ Royal Society of London ในปี 1672

ความจริงที่พิสูจน์ได้

นิวตันไม่มีชื่อเสียงจากการทำงานในฐานะนักดาราศาสตร์ เขาใช้กล้องโทรทรรศน์เพียงเพื่อสังเกตดาวเคราะห์และดวงดาวต่างๆ และพระจันทร์เพื่อความเพลิดเพลินหรือการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ คนอื่นๆ สามารถทำได้

แต่เขาต้องการทราบว่าทำไมและทำไมร่างกายจากสวรรค์จึงรักษาสถานที่ของตนไว้และเคลื่อนไปในทางที่พวกเขาทำ ความเชื่อมั่นว่า 'บางสิ่ง' ทำให้ดวงดาวอยู่ในตำแหน่งนำไปสู่ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของเขา ซึ่งเป็นแรงที่มองไม่เห็นซึ่งนำไปใช้ทั่วทั้งจักรวาล

ภาพเหมือนของ Isaac Newton โดย Sir Godfrey Kneller, 1689 (Credit: Public โดเมน).

นี่เป็นแนวคิดที่ไม่เป็นที่นิยมในช่วงเวลาที่วิทยาศาสตร์กำลังละทิ้งแนวคิดลึกลับไปสนับสนุนความจริงที่พิสูจน์ได้ ความเป็นไปได้ที่แรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์มีอิทธิพลต่อกระแสน้ำบนโลกเป็นสิ่งที่เขาทำเพื่อหาปริมาณมาตลอดชีวิตของเขา

ก่อนที่นักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ นิวตันจะล่วงรู้ถึงการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ วงโคจรของพวกมัน เป็นไปตามกฎกำลังสองผกผัน ในขณะที่เพื่อนของเขาที่ Royal Society สงสัยว่าอาจเป็นเช่นนั้น เขาได้สร้างสมการทางคณิตศาสตร์เพื่อพิสูจน์แล้วว่าเป็นเช่นนั้น ด้วยวิธีนี้ เขาได้พัฒนาคณิตศาสตร์ไปสู่ระเบียบวินัยใหม่ของ 'ฟลักซ์ไอออน' หรือแคลคูลัส ดังที่ทราบกันในปัจจุบัน

สิ่งเหล่านี้คือแนวคิดในยุคแรกๆ ของไอแซก นิวตันและรากฐานสำหรับงานต่อมาของเขา อย่างไรก็ตาม ตลอดช่วงชีวิตของเขาในด้านวิทยาศาสตร์นั้นเต็มไปด้วยความก้าวหน้าอยู่เสมอ เขาไม่ค่อยพอใจกับชิ้นงานที่ทำเสร็จแล้ว สามารถปรับปรุงทฤษฎีต่างๆ ได้ สมการทางคณิตศาสตร์มีการตรวจสอบและตรวจสอบซ้ำ

เขายังคงพยายามทำงานให้สมบูรณ์แบบ เรียนรู้และพัฒนาความคิดจนกระทั่งเสียชีวิตเมื่ออายุแปดสิบสี่ปี บางทีมันอาจจะเป็นภารกิจที่ไม่มีวันสิ้นสุดของเขาที่จะทำให้ถูกต้องซึ่งทำให้เขาเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเรา

TheWorld of Isaac Newton โดย Toni Mount จัดพิมพ์โดย Amberley Publishing เมื่อวันที่ 15 ตุลาคม 2020 Toni เป็นนักเขียน ครูสอนประวัติศาสตร์ และนักพูดที่มีการศึกษาส่วนตัวและวิชาการเป็นเวลาสามสิบปี อาชีพแรกของเธอคือด้านวิทยาศาสตร์ก่อนที่จะใช้เวลาหลายปีในการสอน การศึกษาล่าสุดนี้อย่าง The World of Isaac Newton ทำให้เธอหวนคืนสู่ความรักครั้งแรกของเธอ วิทยาศาสตร์ พร้อมโอกาสที่จะได้เห็นหนึ่งในตัวละครที่โด่งดังที่สุดในโลก