ΜΑΘΗΜΑ : ΕΠΙΣΤΗΜΟΛΟΓΙΑ ΦΟΙΤΗΤΡΙΑ: ΜΑΡΑΝΤΟΥ ΘΕΟΔΩΡΑ AEM:3166 ΕΞΑΜΗΝΟ:Ζ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: ΝΙΚΟΛΑΝΤΩΝΑΚΗΣ ΚΩΝ/ΝΤΙΝΟΣ ΘΕΜΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ:’’ Η ΖΩΗ ΤΟΥ ΙΣΑΑΚ ΝΕΥΤΩΝΑ’’ (Α ΜΕΡΟΣ)

ΙΣΑΑΚ ΝΕΥΤΩΝΑΣ Επιστήμονας του 17ου και 18ου αιώνα Κάλυψε χρονικά την επιστημονική επανάσταση. Ο πατέρας της κλασσικής φυσικής

ΒΑΣΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ Γέννηση: 25/12/1642 Θάνατος: 1727 (84 ετών), Κένσινγκτον Αγγλία Κατοικία: Αγγλία Εθνικότητα: Άγγλος Ερευνητικός Τομέας: Φυσική, Μαθηματικά , αστρονομία, Αλχημεία, Μηχανική , Θεολογία Ίδρυμα Εργασίας: Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ Σπουδές: Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ Γνωστός για: 3 Νόμοι του Νεύτωνα, Νόμος της παγκόσμιας Έλξης ,Οπτική – θεωρία Χρωμάτων, Τετραγωνισμός ,Θεώρημα Λογισμού, Νευτώνεια Μηχανική, Κατασκευές (κατοπτρικό τηλεσκόπιο) , Θεολογικές αναζητήσεις, Πειραματισμός στο τομέα της Αλχημείας

Χαρακτηριστικά Της Προσωπικότητάς Του Σκεπτικό –σοβαρό- σιωπηλό αγόρι Μοναχικός Βασανισμένα παιδικά χρόνια (απουσία της μητρικής και πατρικής φιγούρας) Εξαιρετικά νευρωτικός χαρακτήρας με ασυνήθιστη συμπεριφορά Εσωτερική αγωνία Ευφυής (για το λόγο αυτό σύναπτε σχέσεις μόνο με κορίτσια διότι τα αγόρια τον μισούσαν για την πνευματικότητα που τον διακατείχε) Δεν τον ένοιαζαν τα χρήματα Δεν επιδίωκε αισθηματικές σχέσεις Αποφασιστικός και Πεισματάρης → αυτοδίδακτος Χαμένος στο δικό του κόσμο Χανόταν πολύ εύκολα το ενδιαφέρον του γεγονός που επιβεβαιώνεται από την ενασχόληση του με πολλούς τομείς σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα

Κατορθώματα Της Παιδικής Και Εφηβικής Ηλικίας Βιβλία Κατασκευές Αγία Γραφή Ξύλινες κατασκευές (κουκλόσπιτα) Μοντέλα μαθηματικών Ανεμόμυλος Τετράτροχο αμάξι για τις προσωπικές τους ανάγκες ‘’ Τα μυστήρια της φύσης και της τέχνης’’ του John Bate Γεωμετρία Καρτέσιου Χρονικά του Hall 4 μοναρχίες του Sleiban Αστρολογία Διάλογος του Γαλιλαίου Αυτοσχέδια φανάρια για τα σκοτεινά χειμωνιάτικα πρωϊνά Χαρταετούς (σπάγκο το κατάλληλο σημείο) Μέτρησε την ένταση της καταιγίδας και μελέτησε τη φορά των αλμάτων Ηλιακά ρολόγια Χώρισε την ημέρα σε ώρες σύμφωνα με τις σκιές Σχέδια από κάρβουνο (πουλιά ,ζώα, ανθρώπους ,τρίγωνα ,κύκλοι κ.α )

Κατορθώματα Της Παιδικής Και Εφηβικής Ηλικίας Ζωγράφιζε σχέδια με κάρβουνο στη σοφίτα που έμενε όπως : πουλιά ,ζώα ,ανθρώπους , τρίγωνα , κύκλους . Όλα έφεραν την υπογραφή του στα ξύλα ‘’Ισαάκ Νεύτωνας’’ Οι κατασκευές ήταν αρκετές για να τον αποξενώσουν

Λίγο πριν το Πανεπιστήμιο….. Αγοράζει τετράδιο που αφιερώνει χώρο για ζητήματα προς διερεύνηση όπως : μεταφυσική του Καρτέσιου , απόψεις Αριστοτέλη-Πλάτωνα, σύνθετα θέματα μαθηματικών, παραθέτει ομάδες από σειρά έργων προς μελέτη ,μελετά την παγκόσμια γλώσσα ,συγγράμματα αστρολογίας και φιλολογίας κτλ.. Στο τετράδιο είχε το σύνθημα: ‘’Amicus Plato amicus Aristotelus magis amica VERITAS’’, φίλος ο Πλάτων ,φίλος ο Αριστοτέλης φίλτατη όμως η αλήθεια. Το τετράδιο αυτό ονομάζεται Ερωτήσεις από το 1664 μέχρι σήμερα.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ Ο τίτλος κρύβει την πειραματική έρευνα του Νεύτωνα Αποτελείται από 45 κεφάλαια. Θεματολογία :άρχιζε με γενικά θέματα (ύλη ,σύμπαν , χρόνος κίνηση) προχωρούσε στο σύμπαν και σε απτές ιδιότητες όπως η αραιότητα, η ρευστότητα, τα χρώματα κτλ και κατέληγε με ερωτήσεις όπου επικεντρωνόταν στη πορεία της επιστήμης, καθώς και στην μέθοδο με την οποία θα τα προσέγγιζε. Κάποιες από τις ερωτήσεις ήταν δευτερογενείς σημειώσεις από τα έργα που μελετούσε Σε κάποια κεφάλαια κατέγραψε αρκετά πράγματα ολοκληρώνοντάς τα, ενώ κάποια άλλα έμειναν κενά . Διερευνούσε θέματα μηχανοκρατικής φιλοσοφίας και επιδίωκε να μετατρέψει τη Φυσική Φιλοσοφία σε Φυσική Επιστήμη και επιστήμη Μηχανικής

ΣΠΟΥΔΕΣ Μετά από έκκληση του Θείου του, η μητέρα του τον στέλνει το 1661 στο Πανεπιστήμιο του Κέϊμπριτζ  Επίσημο πρόγραμμα σπουδών του Κέμπριτζ: άρχισε να μεταβάλλεται. Οι σπουδές ΔΕΝ επικεντρώνονταν στον Αριστοτέλη ,είχαν εμφανιστεί νέοι φιλόσοφοι με πιο «φρέσκιες» ιδέες. Η Αριστοτελική φιλοσοφία έπιανε μόνο ένα φάσμα πλέον και είχε φτάσει στο τέλμα της. Ο Νεύτωνας ως νέος, περίεργος και γεμάτος θέληση για γνώση και μάθηση, άρχισε να διαβάζει διάφορα βιβλία και μάλιστα ξεκίνησε να γράφει και κάποια, τα οποία όμως δεν ολοκλήρωσε ποτέ. Έστρεψε την προσοχή του στην μελέτη της ιστορίας, όπου εμβάθυνε αρκετά. Επίσης την ίδια περίοδο ασχολείται παράλληλα και με την αστρολογία, την φωνητική , την αλχημεία , την παγκόσμια φιλοσοφική γλώσσα που δεν αποτελούσαν μέρος του προγράμματος σπουδών ,με τα μαθηματικά αλλά και ασχολήθηκε εντατικά με την νέα Φυσική Φιλοσοφία.

ΕΠΙΡΡΟΕΣ ΠΡΙΝ ΤΟ ΠΑΝ/ΜΙΟ: Η σκέψη του Νεύτωνα είχε επηρεαστεί από τον Πλάτωνα και τον Αριστοτέλη και διατυπωνόταν στο χαρτί με Αριστοτελικούς όρους. Μόλις όμως, διάβασε για πρώτη φορά έργα του Καρτέσιου σχετικά με την μεταφυσική, ενστερνίστηκε την ιδεολογία του, όπως άλλωστε φαίνεται και στις σημειώσεις του που βρέθηκαν, και δεν αναφέρθηκε ξανά στους δύο σπουδαίους Έλληνες φιλοσόφους. Παραταύτα , το Κέμπριτζ δεν τον βοήθησε να βρει την φιλοσοφία του, ο ίδιος την ανακάλυψε μέσα από ανάγνωση, πειραματισμό και «δίψα» για μάθηση. Όπως φαίνεται και από μαρτυρίες, ο Νεύτωνας είχε διαβάσει πολλούς συγγραφείς ανάμεσα στους οποίους, ο Γαλιλαίος, ο Μπόυλ, ο Χομπς κτλ. ΜΕΤΑ ΤΟ ΠΑΝ/ΜΙΟ:

ΝΕΑ ΟΡΑΜΑΤΑ ΤΟΥ ΝΕΥΤΩΝΑ Μετά την εγκατάλειψη του αριστοτελικού κόσμου, φαντάζεται διάφορες μηχανές όπως : ανεμόμυλους, υδροτροχούς. Επιδιώκει να τιθασεύσει τα ρεύματα της αόρατης ύλης , να εξερευνήσει το φως και τη όραση-ψευδαίσθηση. Ξεκινούν οι ανακαλύψεις και οι θεωρίες.

ΦΥΣΙΚΗ U=o U=σταθερή τότε ΣF=0 3 ΝΟΜΟΙ ΤΟΥ ΝΕΥΤΩΝΑ 1Ος ΝΟΜΟΣ: Ο Νεύτων σκεπτόμενος ότι ένα σώμα με την έμφυτη δύναμη του μόνο εμμένει στην κατάσταση της ηρεμίας ή της ομαλής κίνησης σε ευθεία γραμμή κατέληξε αβίαστα στο συμπέρασμα ότι η έμφυτη δύναμη σταματούσε να είναι η αιτία της ομαλής κίνησης. Επομένως, ασπάστηκε την αρχή της αδράνειας. Συγκεκριμένα, Αδράνεια ορίζεται ως η χαρακτηριστική ιδιότητα των σωμάτων να αντιστέκονται στην οποιαδήποτε μεταβολή της κινητικής τους κατάστασης. Η αδράνεια παρουσιάζει κάποιες ιδιότητες. Α)Ουσιαστικά, όταν οι δυνάμεις που ασκούνται σε ένα σώμα αλληλοαναιρούνται, τότε το σώμα θα εξακολουθεί να κινείται με την ταχύτητα την οποία έχει αποκτήσει ή αν δεν έχει ταχύτητα θα παραμείνει ακίνητο. Η παραπάνω αρχή της αδράνειας διατυπώθηκε αρχικά από τον Γαλιλαίο. Β)Παράλληλα, αν οι ίδιες δυνάμεις ασκηθούν σε διαφορετικά σώματα, τότε ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητάς τους είναι αντιστρόφως ανάλογος της αδράνειάς τους. Επιπρόσθετα, ο πρώτος νόμος υποστηρίζει ότι κάθε σώμα προσπαθεί να διατηρήσει σταθερή την κινητική του κατάσταση, εάν πάνω του δεν ενεργούν εξωτερικές δυνάμεις. Ως εκ τούτου, αν το σώμα κινείται σε μια ευθεία γραμμή με σταθερή ταχύτητα θα συνεχίσει να κινείται με την ίδια ταχύτητα, εκτός αν ασκηθεί πάνω του κάποια εξωτερική δύναμη. Είναι γεγονός ότι αυτό δεν συμβαίνει στα κινούμενα σώματα, τα οποία τελικά σταματούν γιατί πάνω τους επιδρά η αντίσταση του αέρα και η τριβή που είναι εξωτερικές δυνάμεις αντίθετες στην κίνηση του σώματος. U=o U=σταθερή τότε ΣF=0

ΦΥΣΙΚΗ 2ος ΝΟΜΟΣ: Με το δεύτερο νόμο ο Νεύτωνας επιχείρησε να προσδιορίσει τη δράση της ασκούμενης δύναμης. Ο νόμος αυτός αναφερόταν έμμεσα στην ποσότητα της κίνησης, όπως ο Νεύτωνας προσδιόριζε. Η ποσότητα της κίνησης χρειαζόταν από έναν ακόμα ορισμό, αυτόν της ποσότητας της ύλης (μάζα) που όπως έγραψε υπολογίζεται από τον όγκο της σωματικής ύλης, που είναι συνήθως ανάλογη με το βάρος του. Ο δεύτερος νόμος λοιπόν, χρειαζόταν τον όρο της μάζας, καθώς χωρίς αυτόν θα ήταν ατελής. Έτσι , ο Νεύτων κατέληξε στο δεύτερο νόμο ο οποίος γενικότερα αναφέρεται στην κίνηση ενός σώματος όταν ενεργούν πάνω του εξωτερικές δυνάμεις. Σύμφωνα με τον Νεύτων λοιπόν, η συνισταμένη δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα, είναι πάντα ανάλογη της μεταβολής της ταχύτητας που αυτό αποκτά.

ΦΥΣΙΚΗ Εκφράζει τη σχέση μεταξύ της δύναμης και της επιτάχυνσης. Η επιτάχυνση είναι ανάλογη της δύναμης και αντιστρόφως ανάλογη της μάζας Η μονάδα μέτρησης είναι το Ν (Newton)

ΦΥΣΙΚΗ 3ος ΝΟΜΟΣ : Όταν ένα σώμα ασκεί δύναμη πάνω σε ένα δεύτερο αντικείμενο , το δεύτερο αντικείμενο ασκεί ίση δύναμη αλλά σε αντίθετη διεύθυνση με το πρώτο (δράση- αντίδραση)

Αρχικά, ο Νεύτων ασχολήθηκε με το πρόβλημα των δύο σωμάτων που έλκονται αμοιβαία. Όταν όμως συλλογίστηκε ότι το ηλιακό σύστημα αποτελείται από πολλά σώματα άλλαξε ο τρόπος σκέψης του. Το πρόβλημα αυτό ήταν μια ακόμη μεγάλη πρόκληση για τον ίδιο. Στη συνέχεια, αφού παρατήρησε την πτώση του μήλου στη γη λόγω της έλξης που ασκεί η γη σε αυτό, συσχέτισε τα γεγονότα και σκέφτηκε επίσης πως ο ήλιος ασκεί ελκτική δύναμη βαρύτητας στη Γη, αλλά και σε κάθε πλανήτη που περιφέρεται γύρω του. Αξίζει να σημειωθεί ότι, οι νόμοι για την κίνηση των πλανητών γύρω από τον ήλιο διατυπώθηκαν στη Γερμανία από τον Γιόχαν Κέπλερ, ο οποίος ήταν και αυτός εξίσου ένας μεγάλος, σημαντικός εξερευνητής. Ακόμη, κάθε υλικό σώμα του σύμπαντος ασκεί ελκτική δύναμη σε οποιοδήποτε άλλο υλικό σώμα, οπουδήποτε και να βρίσκεται, οτιδήποτε και να παρεμβάλλεται μεταξύ τους. ΟΡΙΣΜΟΣ : Οι ελκτικές δυνάμεις μεταξύ 2 ουράνιων σωμάτων είναι ανάλογες του γινομένου των μαζών τους και αντιστρόφως ανάλογες του τετραγώνου της μεταξύ των κέντρων μάζας τους απόστασης.

ΟΠΤΙΚΗ-ΘΕΩΡΙΑ ΤΩΝ ΧΡΩΜΑΤΩΝ Ο Νεύτωνας εναντιώθηκε στην θεωρία του Καρτέσιου περί του φωτός. Ο Καρτέσιος υποστήριζε ότι το φως οφείλεται στην πίεση που υπάρχει στην ατμόσφαιρα. Ενώ ο Νεύτωνας μέσα από πειράματα και έρευνες απέδειξε ότι το φως δεν οφείλεται σε πίεση, με χαρακτηριστικό παράδειγμα ότι αν όντως το φως ήταν αποτέλεσμα της πίεσης δεν θα μπορούσε να γίνει η έκλειψη του Ηλίου από την Σελήνη όπως συμβαίνει. Ένα άλλο «πείραμα» που δοκίμασε για να δει την δύναμη του φωτός είναι το εξής: Κοίταζε τον ήλιο με το ένα μάτι έως ότου όλα τα ανοιχτόχρωμα αντικείμενα που έβλεπε με το μάτι αυτό φαίνονταν κόκκινα και τα σκουρόχρωμα μπλε. Επίσης, ο Νεύτωνας ασχολήθηκε αρκετά με τα χρώματα. Μάλιστα πραγματοποίησε ένα πείραμα πάνω του. Πήρε μια βελόνα και την κάρφωσε ανάμεσα στο μάτι του και το κόκκαλο όσο μπορούσε κοντύτερα στην πίσω πλευρά του ματιού του, έτσι ώστε να παραμορφώσει την καμπυλότητα του αμφιβληστροειδούς και να παρατηρήσει τους χρωματιστούς κύκλους που εμφανίζονταν καθώς πίεζε.

ΘΕΩΡΙΑ ΧΡΩΜΑΤΩΝ

ΒΑΡΥΤΗΤΑ Ασχολήθηκε έντονα με την βαρύτητα. Διαφώνησε με την Αριστοτελική σκέψη για την κίνηση των βλημάτων και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η συνεχιζόμενη κίνηση ενός βλήματος αφού αποχωρισθεί τον εκτοξευτήρα, οφείλεται στη φυσική βαρύτητα του.

ΒΑΡΥΤΗΤΑ-ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΕΛΞΗ

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΗΛΕΣΚΟΠΙΟΥ Δημοσιεύτηκε η κατασκευή ενός κατοπτρικού τηλεσκοπίου. Πώς το δημιούργησε; Έχυσε και λείανε το κάτοπτρο από κράμα δικής του σύνθεσης έφτιαξε ο ίδιος τον σωλήνα και τη βάση .Καμάρωνε για το έργο του είχε μήκος 15 περίπου εκατοστά και η μεγεθυντική του ικανότητα έφτανε σχεδόν 40 διαμέτρους Προσπάθησαν να αντιγράψουν τη τεχνική του αλλά απέτυχαν όλοι.

ΑΛΧΗΜΕΙΑ Ασχολήθηκε στα ‘’χρόνια της σιωπής’’ Κατέγραψε τις ΑΡΧΕΣ που αντιγράφηκαν και πραγματοποίησε χημικές δραστηριότητες στο εργαστήριό του που ήταν πλήρως εξοπλισμένο με δικές του κατασκευές όπως κλιβάνους ,διάφορα χημικά είδη ,χωνευτήρια, διάφορα μέταλλα κτλ.. Μελέτησε τα εξής: διάλυση, καθίζηση, εξαέρωση των ουσιών, θερμότητα, την αιτία της κίνησης ανάμεσα στα σωματίδια με ουσίες που προηγουμένως ήταν κρύες, την συμβατότητα των υγρών με άλλες ουσίες και την ασυμβατότητα

ΑΛΧΗΜΕΙΑ Για παράδειγμα : λάδι και νερό = ασυμβατότητα Νερό και αλάτι = συμβατότητα Νερό και ξύλο = συμβατότητα Νερό και υδράργυρος =ασυμβατότητα Το νιτρικό οξύ διαλύει τον άργυρο αλλά όχι το χρυσό Το βασιλικό νερό διαλύει το χρυσό αλλά όχι τον άργυρο ΕΠΟΜΕΝΩΣ: Με τη χρήση χημικών φαινομένων εξήγησε την Αρχή της Μεσολάβησης με την οποία ασύμβατες ουσίες οδηγούνται σε ΑΝΑΜΕΙΞΗ

ΘΕΟΛΟΓΙΑ Ο Ισαάκ Νεύτων ανατράφηκε ως Αγγλικανός, όμως δεν δεχόταν το δόγμα της Τριάδας, παρ' όλο που αυτή η άποψη θεωρούνταν παράνομη εκείνη την εποχή. Καταδίκαζε την ειδωλολατρία Πίστευε ότι : ο ουρανός είναι ναός, κανένας δεν μπορεί να φτάσει στη γνώση ενός θεού παρά μόνο μέσω της μορφής της φύσης , υποβάθμιζε το ρόλο του Χριστού και με την καθημερινότητά του αποδεικνύεται ότι δεν σκοτίζονταν για τους καθημερινούς τύπους της δημόσιας λατρείας καθώς η πρωινή λειτουργία ‘’συνέπεφτε’’ με τον ύπνο του και ο εσπερινός με τη μελέτη του

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΑΛΓΕΒΡΑ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ‘’ διαφορικός λογισμός ‘’: πρόκειται για έναν τρόπο υπολογισμού που χρησιμοποιεί ως εργαλείο πολύ μικρές μεταβολές όλων των μεταβλητών Για παράδειγμα : αν κάθε ταξίδι που κάνουμε χωριστεί σε πάρα πολλές μικρές φάσεις τότε σε μια πραγματικά μικρή απόσταση είναι δυνατόν να ορίσουμε την ακριβή, στιγμιαία ταχύτητα. Αυτή είναι η ‘’διαφορική ‘’ ταχύτητα. ΔΙΑΦΟΡΗΣΗ: σχεδίαση εφαπτομένων σε καμπύλες Εξισώσεις : εισήγαγε και την απόσταση στις εξισώσεις ΤΕΤΡΑΓΩΝΙΣΜΟΣ / ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ : υπολογισμός εμβαδών κάτω από καμπύλες Επέκτεινε τη τεχνική του Καρτέσιου υπολογίζοντας κέντρα καμπυλότητας ή κυρτότητας ΘΕΩΡΗΜΑ ΔΙΩΝΥΜΟΥ: το τελειοποίησε και είχε τη δυνατότητα να υπολογίσει το εμβαδόν κάτω από οποιαδήποτε αλγεβρική καμπύλη

ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΠΟΛΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ