Isaac Newton
2011.08.14. 15:39
Sir Isaac Newton (Woolsthorpe-by-Colsterworth, 1643. janur 4. – London, 1727. mrcius 20.) angol fizikus, matematikus, csillagsz, filozfus s alkimista; a modern trtnelem egyik kiemelked tudsa.
Korszakalkot mve a Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (A termszetfilozfia matematikai alapelvei, 1687), melyben lerja az egyetemes tmegvonzs trvnyt valamint az ltala lefektetett aximk rvn megalapozta a klasszikus mechanika tudomnyt. volt az els, aki megmutatta, hogy az gitestek s a Fldn lv trgyak mozgst ugyanazon termszeti trvnyek hatrozzk meg. Matematikai magyarzattal altmasztotta Kepler bolygmozgsi trvnyeit, kiegsztve azzal, hogy a klnbz gitestek nem csak elliptikus, de akr hiperbola- vagy parabolaplyn is mozoghatnak. Trvnyei fontos szerepet jtszottak a tudomnyos forradalomban s a heliocentrikus vilgkp elterjedsben.
Mindemellett optikai kutatsokat is vgzett. fedezte fel azt is, hogy a prizmn megfigyelhet sznek valjban az thalad fehr fny alkotelemei, nem pedig a prizma fnyt sznez hatsnak tudhat be – ahogy Roger Bacon felttelezte a 13. szzadban –, valamint hogy a fnynek ketts termszete van (rszecske s hullm).
Newton, csakgy, mint Leibniz, az analzis (differencilszmts s integrlszmts) vagy, ms nven az infinitezimlis kalkulus egyik megalkotja. Nevhez fzdik a binomilis ttel bizonytsa s tetszleges komplex kitevre trtn ltalnostsa.
Newton Woolsthorpe-by-Colsterworth falucskban szletett idsebb Isaac Newton s Hannah Ayscough gyermekeknt, a Julin naptr szerint 1642. december 25-n, ami a ksbb bevezetett Gergely-naptr szerint janur 4-nek felel meg. Koraszltt volt, nem szmtottak r, hogy letben marad. Apja, aki rstudatlan, jmd kisbirtokos volt, Newton szletse eltt hrom hnappal meghalt. Mikor a kis Isaac ktves volt, anyja, Hannah Newton felesgl ment a krnykbeli jmd lelkipsztorhoz, Barnabas Smith-hez. Miutn Hannah frjvel North Withamra kltztt, a kisfit nagyanyja gondjaira bztk, gy Woolsthorpe-ben maradt. Barnabas Smith az 1653-as esztendben meghalt, ezrt Hannah hazakltztt Woolsthorpe-ba Newton hrom fltestvrvel egytt. Nemsokra Newton lett anyja jobb keze, ezltal megntt az nbizalma.
Tizenkt ves volt, amikor beiratkozott a szlfldjtl 10 mrfldre lv Grantham vros gimnziumba, ahol a vros gygyszersznl, William Clarke-nl lakott. Az iskolban csak latint s grgt tanult. Abban az idben a matematiknak nem sok idt szenteltek. A fiatal fi rdekldse egyre jobban lankadt, ez a jegyein is megltszott.
Ennek – Newton visszaemlkezsei szerint – az vetett vget, amikor az iskola egyik tanulja a templomnl belekttt s gyomron rgta. Conduitt – Newton els letrajzrja – gy beszli el a trtnetet: „Isaac nem volt olyan nagydarab, mint ellenfele, azonban olyan megszllottan s eltklten kzdtt, hogy legyzte ellenfelt: addig ttte, mg az fel nem adta a kzdelmet … a flnl hzva rnciglta ellenfelt a templom oldalhoz, hogy arct tbbszr is a falba verje, s orrt a kvn vresre drzslje.” – Teht vgre akadt szmra valaki, akin felhalmozdott dht kitombolhatja. A megalztatst azonban Newton ezzel mg mindig nem zrta le. Szellemileg is meg akarta alzni ellenfelt, gy ettl kezdve az rkon is figyelt. S lett a legjobb tanul.

Metszet Enoch Seeman 1726-ban kszlt Newton-portrjrl
(A Granthami Gimnziumban elzetes egyeztets utn megtekinthet, ahol nevt az ablakprknyba vste). desanyja Newtont 17 ves korban hvta haza, hogy vezesse a gazdasgot. Abban az vben, amikor megvette – ma a New York-i Pierpont Morgan Libraryben killtott – 2,5 penny-s fzett. Ebbe a fzetbe rta az iskola ltal megkvetelt tudson tli dolgokat, mint pldul a Kopernikusz-fle Naprendszer modellje, a napra ptse s sok ezekhez hasonl gondolat.
Woolsthorpe-ban azonban mr nem rezte jl magt. Fejben millinyi gondolat cikzott, a kutats vgya s legfkpp a hit, mely szerint igenis meg lehet rteni a vilgot, van elg nyom. Ezen gondolatai mr teljes mrtkben fanatikuss tettk; mondhatni fggsgg vlt szmra az ismeretek megszerzse.
Az els hivatalos feljegyzs, ahol Newtonrl van sz, egy bngyi jelents, melyben 4 shillinggel rjk meg. Ez gy trtnt, hogy egyik nap – amikor ppen a juhokat kellett volna riznie – a bres fira hagyta a jszgokat s a portkkat, amg Grantham-be ment nhny knyvrt az egykori szllsadjhoz. Ekzben a juhok sztszledtek, a disznk feltrtk a szomszd kertst gy, hogy azt jra fel kellett hzni.
Newton teht igen szfogadatlan ifjv serkent, akit nem igazn rdekelt semmi ms a kutatsain kvl. Szerencsjre tehetsgre kt ember is felfigyelt. Az egyikk John Stokes, a granthami gimnzium igazgatja, a msik pedig anyai nagybtyja, William Ayscough. Kettejknek sikerlt meggyznik Newton anyjt, hogy engedje vissza fit Grantham-be, ahol Stokes majd felkszti a Trinity College felvtelijre.
Newton gy visszakltztt a patikus hzba, ahol volt ideje bjni a knyveket. A gygyszersz mostohalnya szerint ekkoriban szvdtt Isaac s kzte valamifle romantikus viszony. Mivel a lny jval fiatalabb volt Newtonnl, elkpzelhet, hogy csak az brndjairl beszlt. Az azonban tny, hogy ez az egyetlen plda arra, hogy Newton romantikus viszonyba kerljn el egy lnnyal. Tizennyolc vesen kitn bizonytvnnyal vgzett. Tanra ezt mondta rla:
- Zsenialitsa mostantl felfel szrnyal, s egyre nagyobb fnnyel ragyog. Klnsen a versrsban jeleskedik. (…) Fellmlja a legvrmesebb remnyeimet is, melyeket hozz fztem.
1661-ben beiratkozott a cambridge-i Trinity Kollgiumba, ahov nagybtyja, William Ayscough jrt. A legtbb kezd dik kt vvel fiatalabb volt nla, s jval tehetsebb. Ezen indokbl Newtont sztndjasknt vettk fel, ami azt jelentette, hogy instruktora mellett inaskodnia kellett. Szerencsjre instruktora csak t hetet tlttt egy vben Cambridge-ben, gy bven maradt ideje gondolataiba merlni. Ebben az idben az iskola Arisztotelsz tantsait kvette, Newton azonban szvesebben olvasta modernebb gondolkodk – mint Descartes – s modernebb csillagszok – mint Galilei, Kopernikusz s Kepler – mveit. 1665-ben fedezte fel a binomilis ttelt, ezutn kezdte kialaktani matematikai kalkulus-elmlett. Nem sokkal lediplomzsa utn (1665) az egyetem a nagy pestisjrvny elleni vdekezsl bezrt. Newton az elkvetkezend kt vben otthon foglalkozott kalkulussal, optikval s a gravitcival. 1667-ben Newton a Trinity College tanra lett. 1669-ben a vgetlen sorokrl rt munkja elismersl Isaac Barrow, aki a tanra volt, Newton javra lemondott az egyetemi katedrrl, gy helyre Newtont az egyetem professzorv lptettk el. A cambridge-i szablyok rtelmben ehhez be kellett lpnie az egyhzba, kvetelmny volt azonban, hogy ne vegyen aktvan rszt az egyhzi letben (feltehetleg hogy tbb ideje legyen a tudomnyra). Newton gy vlte, akkor flsleges belpnie az egyhzba, s II. Kroly kirly, akinek az engedlyre szksg volt, elfogadta rvelst. Newtonnak gy nem kellett konfliktusba kerlnie amiatt, hogy a vallsrl alkotott nzetei ellenttben voltak az egyhz szigorval.
A kzismert trtnet szerint Newton a fejre pottyan alma hatsra rtette meg, hogy a fldi trgyakat s gitesteket mozgat er ugyanaz. Egy kortrs r, William Stukeley rta ezt elszr Memoirs of Sir Isaac Newton's Life cm mvben, melyben visszaemlkezik, hogy mikor 1726. prilis 15-n Kensingtonban beszlgetett Newtonnal, a tuds elmeslte, hogyan jutott eszbe a gravitcielmlet. „Egy alma lehullsa okozta, mikor elmlkedve ott lt. Mirt esik az alma mindig a fldre, tette fel a krdst magnak. Mirt nem oldalra vagy felfel esik, hanem mindig a fld kzppontja fel?”
Voltaire ugyanezt rja: „Sir Isaac Newton a kertjben stlt, ekkor sztte els gondolatait a gravitcielmletrl, mikor ltta, hogy egy alma lehull a frl.” Ezek a trtnetek alaposan kisznezik Newton beszmoljt arrl, hogy otthonban, Woolsthorpe Manorban az ablak mellett lt, s ltta, hogy egy alma lehull a frl. A jelenleg elfogadott felttelezs szerint a trtnetet Newton jval ksbb tallta ki, hogy illusztrlja, hogy mertett tleteket a mindennapi letbl.
Matematikai kutatsa
1669-ben tette kzz kutatsait De Analysi per Aequationes Numeri Terminorum Infinitas (A vgtelen sorok elemzsrl) s ksbb De methodis serierum et fluxionum (A sorok s fluxik mdszerrl) cm mveiben. A cikk cmbl ered Newton differencilelmletnek elnevezse, melyet a „fluxik mdszernek” neveznk. Fluxin lnyegben egy termszeti folyamat valamely fizikai paramternek idbeli vltozst kell rtennk.
Rendszerint Newtont tartjk az ltalnostott binomilis ttel felfedezjnek, mely felismers lnyeges lps a matematikai analzis szempontjbl. Newton s Leibniz egymstl fggetlenl dolgoztk ki a differencil s integrlkalkulust, ms-ms szemllettel. Mg Newton – Galilei kvetihez hasonlan – a fizika (kinematika) fell kzeltette meg a derivlt fogalmt, addig Leibniz a Fermat s Pascal mdszerhez hasonlan a grbhez hzott rintegyenes fell kzeltette meg a differencilszmtst. Ugyan Newton a fluximdszert Leibniz eltt dolgozta ki, az utkor ehelyett mgis Leibniz differencilelmlett vlasztotta s ez vlt elsdlegess a matematikban, ez terjedt el jobban a vilgon. Newton sajt vdelmben azt lltotta, azrt nem tette kzz szmtsait, mert flt, hogy kortrsai kignyoljk. Br Newton kornak egyik legragyogbb tudsa volt, letnek utols huszont vt megkesertette az ltala plgiummal vdolt Leibnizcel folytatott elhzd vita. A vita nem csak a kt tuds lett kesertette meg, hanem sajnlatos mdon vlaszfalat emelt a brit s az eurpai kontinensen l matematikusok kz, s halluk utn is folytatdott. A szigetorszgi matematikusok csak a 19. szzadban trtek t az egybknt jval praktikusabb leibnizi rsmdra, ami jelents htrnyba hozta a brit matematikai analzist.
Optikai felfedezsei

Newton 1672-ben hasznlt teleszkpjnak msolata
1670 s 1672 kztt Newton optikt tantott. Ezalatt az id alatt vizsglta a fnytrs jelensgt, s rjtt, hogy a prizma a fehr fnyt a sznspektrum klnbz szneire tudja bontani, egy msik prizma pedig jra ssze tudja lltani fehr fnny. Egy sznes fnysugrral klnbz trgyakat megvilgtva azt is megmutatta, hogy a sznes fny tulajdonsgai nem vltoznak. Megfigyelte, hogy ha a fny tkrzdik vagy sztszrdik, akkor is ugyanolyan szn marad, a szneket teht nem a trgyak hozzk ltre, hanem annak fggvnyben ltjuk ket, ahogy a trgyak visszatkrzik a mr sznes fnyt. (Lsd mg: Newton sznelmlete.) Az ezen a terleten elrt eredmnyeit tbben kritizltk, a legismertebb kzlk Johann Wolfgang von Goethe, aki sajt sznelmlettel llt el.
Ebbl levonta a kvetkeztetst, hogy a lencss tvcsre rossz hatssal van a fny sznekre bomlsa, s sajtkezleg csiszolt tkrkkel megptett egy jfajta teleszkpot, melyet ma Newton-tvcsnek neveznk.
1671-ben a Royal Society krte, hogy mutassa be nekik teleszkpjt. rdekldsk arra btortotta Newtont, hogy tegye kzz jegyzeteit A sznrl cmmel. Ebbl alakult ki ksbb, 1704-ben az Optika cm mve. Amikor Robert Hooke kritizlta Newton egyes elmleteit, Newton annyira megbntdott, hogy visszavonult a nyilvnos vittl. Egszen Hooke hallig ellensgek maradtak.
Felfedezsei a mechanikban
Newton legfontosabb felfedezsei a mechanika terletn szlettek. A Newton-trvnyek, melyeket rviden csak a Principia nven ismert knyvben rt le, a trrl, az idrl, a tmegrl, a mozgsrl s az ltalnos tmegvonzsrl alkottak korszakalkot megllaptsokat. Elmletnek lnyeges mozzanata, hogy az gi s a fldi fizika egysgnek gondolata vezrelte. A mozgs lersra a fizikai folyamatok sznpadul az abszolt teret s az abszolt idt emeli ki s az inercilis vonatkoztatsi rendszert hatrozza meg. A mozgs okt az anyagok kztti klcsnhatsban adja meg. A mozgstrvnyek lersban rdeme, hogy azokat kznsges differencilegyenletek formjban fogalmazta meg.
Trsadalmi szerepvllalsai
Newton egy rvid idre politikai szerepet is vllalt. Az egyetem kpviseljeknt 1688-ban bevlasztottk az n.hossz parlamentbe. Emiatt ekkor Londonba kltztt, de a parlamenti letet s krnyezetet rvid id utn szmra elfogadhatatlannak rezte, s ezrt visszakltztt Cambridge-be. Miutn egy tzben kziratainak egy rsze megsemmislt, elmje egy rvid idre tmenetileg megzavarodott. Miutn meggygyult, 1696-ban az llami pnzverde ffelgyelje, majd 1699-ben igazgatja lett. Ezen llsban is maradandt alkotott a pnzhamists elleni harcban azzal, hogy bevezette a nemesfm pnzek oldaln a reczst, s ezltal kimutathatv vlt az rmk slycsonktsa, a krbenyrs. A Royal Society-nek 1672-tl tagja, majd 1703-tl elnke volt. 1705-ben Anna brit kirlyn lovagg ttte.
Newton alig ismert tevkenysgei
Mivel nevelanyja megrgztt puritn gondolkods volt, igen gyakran forgatta Isaac a Biblit, mely gyakorlat lete vgig ksrte. Hittel vallotta, hogy a Vilgot az Atyaisten gy alkotta, hogy elegend nyomot hagyjon a vgs sszefggsek kifrkszshez, s az mibenltnek megfejtshez. Ezzel a gondolattal lte le lett, mely hatsra ugyanolyan mlysggel s ugyanolyan hosszan foglalkozott a Biblia s valls tanulmnyozsval, mint a tudomnyos igazsgok megfejtsvel. Sokat foglalkozott a Jelensek knyvvel s sajtos szmtsai alapjn 2060-ra jvendlte meg a vilgvgt. Egsz letben meggyzdse volt, hogy vallsi trgy iratai maradandbbak lesznek, mint brmi ms, amit alkotott.
|