Calculus wordt in veel vakgebieden gebruikt, waaronder natuurkunde, scheikunde, biologie, economie, zuivere wiskunde en alle takken van engineering. Het is geen overdrijving om te zeggen dat Newton’s inzicht in de ontwikkeling van calculus ons vermogen om nieuwe wetenschaps- en technische gebieden te verkennen, heeft gerevolutioneerd. Maar wist je wanneer Isaac Newton met het idee kwam?

Isaac Newton, op 24-jarige leeftijd, werd van school naar huis gestuurd om de builenpest te vermijden. Hij vond tijdens deze tijd calculus uit.

Isaac Newton en het bedenken van het concept van calculus

Allereerst moet je begrijpen wie Isaac Newton was en waarom hij zo invloedrijk was en blijft. Hij was een vooraanstaande natuurkundige, wiskundige en kosmoloog uit de 17e eeuw. Hij is het meest bekend om het ontwikkelen van de bewegingswetten en de universele gravitatiewet. Zijn impact kan niet genoeg benadrukt worden. 

Een van zijn vele prestaties was de ontwikkeling van calculus. Zijn werk in de natuurkunde bracht hem ongetwijfeld bij dit vraagstuk, en hij voelde zich gedwongen het op te lossen met een nieuw wiskundig kader dat toen nog niet bestond. Zijn interesse in zwaartekracht en bewegingswetten is verbonden met zijn doorbraak in calculus.

Newton probeerde eerst de snelheid van een vallend voorwerp te beschrijven. Hij ontdekte dat de snelheid van een vallend voorwerp elke seconde toeneemt, maar er was geen wiskundige verklaring hiervoor. Newton zag een leegte die opgevuld moest worden in de wiskunde, omdat het vraagstuk van beweging en de veranderingssnelheid nog niet in aanzienlijke mate was onderzocht. Hij begon er meteen aan te werken, waarbij hij planetaire ellipsen in zijn theorie opnam om de banen van de planeten te verklaren.

Gottfried Wilhelm Leibniz is een andere wiskundige die uitgebreid werkte aan het gebruik van cijfers om natuur en beweging te beschrijven. Er was een meningsverschil tussen de twee mannen over wie calculus eerst had uitgevonden en wie de daadwerkelijke uitvinder was.

Hoewel Leibniz belangrijke symbolen ontwikkelde die helpen bij het begrijpen van wiskundige concepten, was het werk van Newton’s ongeveer acht jaar eerder voltooid dan dat van Leibniz’s. Beide mannen leverden belangrijke bijdragen aan de wiskunde in het algemeen en aan calculus in het bijzonder. Sindsdien is het concept nog verder geëvolueerd. (Bron: Math Tutor DVD) 

Wat waren de bijdragen van calculus aan de samenleving?

Hij ontdekte dat hij met calculus kon uitleggen hoe planeten bewogen en waarom hun banen elliptisch waren. Newton vond dat de zwaartekracht die ons op de grond houdt dezelfde kracht is die de planeten de zon laat omcirkelen en de maan de aarde laat omcirkelen.

Dit alles toont aan dat Newton’s idee van calculus en de nadruk op de veranderingssnelheid zijn eerdere werk voedde. Zijn reeds sterke conceptuele begrip van natuurkunde en beweging hielp hem.

Het was een gematigde afwijking van zijn eerdere werk. Dit illustreert het directe verband tussen de wiskunde en de natuurkunde het best. Tenminste voor Newton gingen de twee hand in hand. Newton baseerde calculus op veranderingssnelheden, en zijn herziene theorie werd gepubliceerd in 1676. De impact van Isaac Newton en zijn uitvinding van calculus op de wereld is onmeetbaar. (Bron: Math Tutor DVD) 

Afbeelding van NewScientist