Nehezen kezelhető személyiség volt a fizika úttörője, Isaac Newton

Sir Isaac Newton nevéről a legtöbb olvasónak a gravitációról és a mozgásról úttörő elméleteket felállító fizikus jut eszébe, ezeknél azonban sokkal többet tett le az asztalra élete során. Családi környezete az egyszerű vidéki földművesek világába igyekezte visszahúzni, ez ellen küzdve végül a tudomány több ágában és a politikában egyaránt helytállt, gyakran nehéz természete ellenére is.

Hátrányos helyzetű éltanuló

Newton az Angliában ekkor használatos julián naptár szerint 1642. december 25-én, karácsony napján (a Gergely-naptár szerint 1643. január 4-én) született a Lincolnshire megyei Woolsthorpe-by-Colsterworth nevű falucskában. Szintén Isaac Newton nevű édesapja születése előtt három hónappal meghalt. A koraszülött gyermek édesanyja, Hannah Ayscough szerint újszülöttként belefért volna egy negyedgallonos (kb. egyliteres) üvegbe.

Newton három éves korában édesanyja egy Barnabas Smith nevű lelkészhez ment férjhez, és a kis Isaac anyai nagyanyja, Margery Ayscough gondjaira lett bízva. Newton nem kedvelte mostohaapját, és anyjának később is a szemére vetette, hogy hozzáment. 12-től 17 éves koráig a jó nevű granthami King’s Schoolban tanult, ahonnan azonban 1659-ben másodszor is megözvegyült édesanyja kivette, hogy ránevelhesse a családi birtok fenntartására. Newtonnak ez nemigen volt ínyére, és a King’s School igazgatója, Henry Stokes is győzködte az édesanyát, hogy engedje vissza a fiút az iskolába. Visszatérése után – állítólag egy őt terrorizáló diákkal szembeni bosszúvágyból – az iskola első számú tanulója lett.

1661-ben felvételt nyert a cambridge-i Trinity College-ba, ahol a kor szokása szerint úgynevezett „alösztöndíjasként” egyfajta komornyikként szolgált tandíjfizetés helyett. 1664-ben sikerült valódi, négy évre szóló ösztöndíjat szereznie, hogy megszerezhesse mesterdiplomáját. Az egyetem tanításai ekkor Arisztotelészen alapultak, Newton ezeket kiegészítette saját olvasmányaival – filozófiából Descartes-ot, csillagászatból Galileót és Thomas Streetet tanulmányozta (utóbbin keresztül ismerkedett meg Kepler munkásságával is).

Olvasmányai mellett azonban tudta, a tudást nem lehet csupán könyvekből megszerezni, így nagy hangsúlyt helyezett az elméletek gyakorlati applikációjára is. Egy alkalommal például szemgolyója mellett a szemgödrébe nyomott egy hajtűt, hogy megvizsgálja, hogyan torzítja el a látását. Szerencséjére maradandó károsodást nem okozott ez a „kísérlet”.

1665-ben Anglia utolsó nagy pestisjárványa miatt az egyetem ideiglenesen bezárt. Newton szülőfalujában bezárkózott saját laboratóriumába, ahol távcsövekkel foglalkozott. Elszigeteltségében igazán úttörő ötlete támadt: a hagyományosan alkalmazott lencsék egy részét tükrökkel helyettesítette. Ez az újítás akár tízszer kisebb, de a korábbiaknál még így is erősebb távcsövek készítését tette lehetővé. Miután elnyerte vele a királyi természettudományi társaság, a Royal Society tetszését is, Newton összeszedve bátorságát publikálta elméletét a fény és a színek viszonyáról.

Publikációját nem koronázta siker. Habár ő írta le elsőként, hogy a fehér fény egész spektrumnyi színből áll, különös módszertana miatt más tudósok nemigen tudták maguk alátámasztani állításait. Nem viselte jól a széleskörű kritikát, főként Robert Hooke-tól, aki legfőbb riválisává vált a későbbiekben. A csorbult büszkeségű Newton ismét az elszigeteltségbe vonult vissza.

Önkéntes száműzetésben

Az egyetemi élet béklyóitól megszabadulva Newton a tudomány számos területének felfedezésébe kezdett bele, az alkímiától (a kémia korai, nem tisztán tudományos előfutára) a csillagászatig.

Feltalált egy tükrözőeszközt, amellyel a Hold és a csillagok közötti távolságot mérte – ezen eszköz adta később az ihletet a John Hadley által feltalált kettős visszaverődésű kvadránshoz, avagy oktánshoz, amely a tengeri navigáció fontos eszközévé vált.

Ebben az időszakban írta Newton a modern fizika alapművének tekintett Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (A természetfilozófia matematikai alapjai), amely 1687-ben került kiadásra.

Robert Hooke 1674-ben kiadott An Attempt to Prove the Motion of the Earth from Observations (Kísérlet a Föld mozgásának bebizonyítására megfigyelések alapján) című művében a következő szabályt fektette le: „Minden test, amely egyenes és egyszerű mozgásba lendül, folytatni fogja egyenes vonalban a mozgást, amíg valami hathatós erő el nem téríti.”

Newton több mint egy évtizeddel később kiadott művében terjesztette elő három törvényét a mozgásról, amelyek közül az első („minden inerciarendszerben vizsgált test nyugalomban marad vagy egyenes vonalú egyenletes mozgást végez mindaddig, míg ezt az állapotot egy másik test vagy erő hatása meg nem változtatja egy kölcsönhatás során”) igencsak hasonlít Hooke elméletére. Ez is egy olyan alkalomnak tekinthető, amikor Newton megpróbálta felülmúlni Hooke-ot.

Az alma és a gravitáció

Newton neve a köztudatban egyet jelent a fejére eső almával, amelynek segítségével felfedezte a gravitációt. A történet szerint otthon, Woolsthorpe-ban ült egy almafa alatt, amikor megtörtént.

A valóságban erre nincs bizonyíték vagy utalás sem Newtontól, sem mástól, azonban könnyen lehet, hogy egy földre hulló almát is megfigyelt munkája közben. A gravitáció működéséről szóló elmélet ettől függetlenül Newton érdeme, azonban ehhez is – ahogy gyakori mondásával jellemezte a tudományt – „óriások vállain” kellett állnia.

A 16. század végén az olasz polihisztor, Galileo Galilei a források szerint kísérletek egész sorát hajtotta végre a pisai ferde torony tetején: különféle tárgyak zuhanási sebességét mérte.

Azt fedezte fel, hogy a különböző tömegű, de azonos anyagból készült tárgyak ugyanolyan sebességgel esnek a földre. Newton felismerte, hogy ez a jelenség az űrben is megfigyelhető.

Az „óriás” ebben az esetben Johannes Kepler volt, akinek a bolygók mozgásáról szóló első törvényét („a bolygók pályája ellipszis, és annak egyik gyújtópontjában van a Nap”) kiegészítette azzal, hogy a bolygók Nap körüli pályáját a gravitáció idézi elő – azaz a teljes világegyetemet ugyanazon törvény, a gravitáció törvénye határozza meg.

Pénzkérdés

Newton önbizalma és ambíciói nem korlátozódtak azonban a tudományra. Ez azt is jelentette, hogy nem csupán a tudományos életben szerzett magának ellenségeket, de a politikában is. Még II. Jakab királlyal is szembeszállt, amikor az katolikus intézménnyé akarta tenni a Cambridge-i Egyetemet.

Sikeresen elhárította a király reformtörekvéseit, majd beszállt az országos politikába: 1689-ben az egyetem képviselőjeként a törvényhozás alsóházának tagjává választották.

Két ciklusa alatt (1689-1690, majd 1701-1702) a feljegyzések szerint mindössze azzal kapcsolatban szólalt fel, hogy huzatos a terem, és ezért kérte az ablakok zárva tartását. Ha a parlamentben nem is alkotott nagyot, az ország gazdaságában annál inkább.

1696-ban Newton a királyi kincstár kancellárja, Halifax earlje, Charles Montagu támogatásának köszönhetően megkapta a királyi pénzverde felügyelője címet. Anglia pénzügyei a 17. század folyamán meglehetősen rossz állapotban voltak: Newton becslése szerint a pénzérmék akár ötöde is hamis lehetett, és a felhasznált fém gyakran többet ért, mint az adott érme névleges értéke.

Newton a pénzverés felelőseként elkezdte a régi érmék bevonását, és újak kibocsátását, továbbá a hamisítók ellen is eredményesen lépett fel. 1699-től ő lett a pénzverés legfőbb irányítója (Master of Mint), e tisztséget élete végéig betöltötte.

Newton, a hatalommániás

Newtonnak még ez a fontos szerep sem volt elég: mindenképpen biztosítani akarta helyét a tudomány nagy nevei között. 1703-ban megválasztották a Royal Society elnökévé, azonban a cím méltóságteljes viselése helyett kíméletlenül kihasználta új hatalmát a tudományos élet felett: elkezdte durván bemocskolni riválisnak tartott kortársait.

Az éppen az évben elhunyt Robert Hooke-ot gyakorlatilag megpróbálta kitörölni a történelemből, John Flamsteed királyi csillagászt pedig azzal haragította magára, hogy engedélye nélkül, idő előtt adta ki csillagkatalógusát, a Historia Coelestis Britannicát. Emellett vitába keveredett Gottfried Leibniz német polihisztorral azon, hogy melyikőjük a kalkulus feltalálója. A vita csak Newton halálával ért véget.

1705 áprilisában Anna királynő lovaggá ütötte Newtont a Trinity College-ban tett uralkodói látogatás alkalmával. Valószínűleg több köze volt ennek a közelgő parlamenti választáshoz, mint Newton eredményeinek elismeréséhez a tudományban vagy a pénzkibocsátásban. Newton a második tudós volt az ország történetében, akit lovaggá ütöttek – az első Francis Bacon volt.

Isaac Newton 1727 márciusában hunyt el. Halála után haját vizsgálatnak vetették alá, és higany nyomaira bukkantak. A higanymérgezés magyarázatot adhat Newton késői éveinek különös viselkedésére. Népszerű vélekedés, hogy szűzként halt meg – saját állítása szerint egykor jegyben járt, azonban tény, hogy sosem nősült, és környezete is megfigyelte nála bármiféle mások iránti szenvedély hiányát.

Közeli barátság fűzte Nicolas Fatio de Duillier svájci matematikushoz, akivel 1689 körül ismerkedett meg Londonban. Kapcsolatuk 1693-ban megmagyarázhatatlan véget ért, melynek során Newton idegösszeomlást kapott, és vad, vádaskodó leveleket küldött barátainak, Samuel Pepys politikusnak és John Locke filozófusnak (utóbbit azzal vádolta, hogy nőkkel próbálta őt összehozni).

Habár gyermeke sosem született, Newton biztosította, hogy az utókor nem fogja őt elfelejteni. Tudományos eredményei kétségbevonhatatlanok, és neve napjainkig közismert, sőt, a fizikában az erő mértékegysége is őrzi. Sírkövére a következőt vésette: „Itt nyugszik az, ami halandó volt Isaac Newtonból.”

Forrás: mult-kor.blogstar.hu