Äpfel fallen vom Baum, Planeten bewegen sich auf Bahnen, Raketen fliegen auch im luftleeren Raum. Warum ist Isaac Newton für die Physik so wichtig?
Isaac Newton legte die Grundlagen der klassischen Physik. Er beschrieb Bewegung, Kräfte, Gravitation und Licht mit einfachen Gesetzen und mit Mathematik. Viele dieser Gesetze gelten bis heute.
Newton zeigte: Die gleichen Naturgesetze gelten auf der Erde und im Weltall.
Wikipedia: Isaac Newton | Newtonsche Gesetze | Gravitationsgesetz | Optik | Principia
Begriffe: Isaac Newton, klassische Mechanik, Kraft, Bewegung, Gravitation, Trägheit, Optik, Axiom, Naturgesetz
Wer war Isaac Newton?
Isaac Newton lebte von 1643 bis 1727. In seiner Zeit waren Physik und Philosophie noch nicht klar getrennt. Darum nannte man ihn einen Naturphilosophen.
Er arbeitete systematisch, formulierte klare Gesetze und überprüfte sie mit Mathematik. Das war neu und prägend für die Wissenschaft.
Ein berühmter Lehrstuhl in Cambridge ist nach ihm benannt. Diesen hatte später auch Stephen Hawking inne.
Die Newtonschen Bewegungsgesetze
Newton formulierte drei grundlegende Gesetze der Bewegung. Sie beschreiben, wie sich Körper bewegen, wenn Kräfte wirken.
1. Trägheitsgesetz
Ein Körper behält seine Geschwindigkeit
nach Betrag und Richtung bei,
solange keine äußere Kraft auf ihn wirkt.
Ohne Reibung würde sich ein Körper also ewig gleichförmig weiterbewegen.
2. Aktionsprinzip
Eine Kraft verursacht eine Beschleunigung.
Je größer die Masse,
desto größer muss die Kraft sein.
3. Wechselwirkungsprinzip
Übt ein Körper auf einen anderen eine Kraft aus,
so wirkt eine gleich große,
entgegengesetzte Kraft zurück.
Dieses Prinzip erklärt Rückstoß, Raketenantrieb und viele Alltagsphänomene.
Das Gravitationsgesetz
Newton erkannte: Jeder Körper zieht jeden anderen Körper an. Diese Kraft nennt man Gravitation.
Die Gravitationskraft hängt ab von den beiden Massen und vom Abstand zwischen ihnen.
Mit diesem Gesetz konnte Newton zeigen, dass die Planetenbewegung und der Fall eines Apfels durch dasselbe Prinzip erklärt werden.
Damit verband er Himmelsmechanik und irdische Physik zu einer einheitlichen Theorie.
Newton und das Licht
Newton untersuchte auch das Licht. Er zerlegte Sonnenlicht mit einem Glasprisma in seine Farben.
So zeigte er: Weißes Licht besteht aus vielen Farben. Das Prisma färbt das Licht nicht, sondern trennt seine Bestandteile.
Berühmt ist sein Gedanke: „Farbe ist nicht im Licht, nicht im Auge, sondern im Gehirn.“
Zeit und Weltbild
Newton stellte sich das Universum wie ein großes Uhrwerk vor. Zeit und Raum seien absolut und für alle gleich.
Dieses Weltbild prägte die Physik über Jahrhunderte.
Grenzen der Newtonschen Physik
Die Newtonsche Mechanik beschreibt die Welt des Alltags sehr gut.
Erst die moderne Physik mit Relativitätstheorie und Quantenmechanik zeigte, dass Newtons Gesetze Grenzfälle sind.
Trotzdem sind sie bis heute Grundlage von Technik, Ingenieurwesen und Naturwissenschaft.
Fragen
- Warum sind Newtons Gesetze heute noch wichtig?
- Was verbindet den Apfel mit den Planeten?
- Warum braucht man trotzdem moderne Physik?
- Welche Rolle spielt Mathematik in der Physik?
- Wo begegnet uns Newton im Alltag?
Immer noch interessiert?
- Warum Einstein Newton ergänzen musste
- Wie funktionieren Raketen im Weltraum?
Wichtige Wörter: Isaac Newton, Bewegungsgesetz, Gravitation, Kraft, Trägheit, Optik, klassische Mechanik, Naturgesetz, Zeit, Raum