همه دانش آموزان و دانشجویان بارها نام نیوتن و داستان نیوتن و سیب را شنیده اند و می دانند که او با قوانین معروف نیوتن توانسته است نحوه حرکت اجسام را پیش بینی کند تا جایی که مسیر حرکت سیارات را به دقت به دست آورد. شاید اکثر دانش آموزان جواب سوالات خشکی تاریخی مثل این سوال که نیوتن چند قانون دارد و … را خوب بدانند ولی افسوس اینجاست که اکثر دانش آموزان فقط اطلاعات کلی را شنیده اند ولی تقریباً چیزی از کاری که نیوتن انجام داده است، نمی دانند و فرایند حل این مسئله را نمی دانند.
در مقاله ای که در اینجا آورده ایم، دقیقاً خواهید فهمید که نیوتن از لحاظ ریاضیاتی و فیزیکی چه فرایندی را طی کرده است. در ترجمه که ابوالقاسم لاله از مقاله شرمن استاین انجام داده است و در مجله نشر ریاضی منتشر شده، این موضوع به خوبی شرح داده شده است. این مقاله برای دانش آموزان دهم و یازدهم قابل فهم است و دانش آموزان سالهای هشتم و نهم هم می توانند بخشهایی از آن را به خوبی بفهمند.
جالب اینجاست که نیوتن برای تشخیص مدار سیارات به هیچ وجه از حساب دیفرانسیل و انتگرال استفاده نکرده است و با اتکا بر اطلاعات هندسی زمان خود و مفاهیم حد که در ریاضیات سالهای دهم و یازدهم به آن پرداخته می شود و یک مبحث کاملاً شهودی است، مدار سیارات را حدس زده است. در واقع در زمان وی هنوز حساب دیفرانسیل و انتگرال به حدی از پیشرفت نرسیده بود که نیوتن بخواهد از آن استفاده کند و در واقع کارهای خود نیوتن، یکی از زمینه های کشف حساب دیفرانسل و انتگرال بوده است. وی از قوانین هندسی که کپلر پیش از وی در مورد حرکت سیارات کشف کرده بود، استفاده می کند. برای فهم نحوه بررسی مدار سیارات توسط نیوتن، کافیست مفاهیم اولیه تابع و حد را بدانید و کمی هم با شکل بیضی و خواص آن آشنا باشید. باقی کار دیگر محاسبه است و ابتکار.
برای دانلود مقاله «نیوتن دقیقاً چگونه مدار سیارات را بررسی کرد؟» از لینک داده شده استفاده کنید.
