Isaac Newton: O minte măreață care a schimbat lumea
Isaac Newton s-a născut în data de 4 ianuarie 1643, în Woolsthorpe, lângă Grantham, în Lincolnshire, Anglia. Era o perioadă tumultoasă, în care războiul civil englez făcea ravagii, dar Woolsthorpe era oarecum izolat de problemele care asaltau țara.
Isaac a primit numele tatălui său, un fermier prosper care a murit cu trei luni înainte de nașterea sa. Băiatul a fost născut prematur și s-a considerat că nu avea șanse de supraviețuire.
Înainte ca Isaac Newton să împlinească trei ani, mama sa, Hanna Ayscough Newton, s-a recăsătorit. Din acel moment, bunica sa a avut grijă de Isaac, deoarece mama sa își dorea o nouă familie cu noul ei soț, un predicator bogat pe nume Barnabas Smith. Mama și tatăl vitreg al lui Isaac au avut două fiice și un fiu.
Abia după moartea lui Barnabas, în 1653, Isaac Newton a putut locui din nou cu mama sa. Isaac avea 12 ani când s-a întors la mama sa și a făcut cunoștință cu frații săi vitregi. Aceste evenimente din copilăria sa sunt adesea citate ca fiind la baza tulburărilor emoționale ale lui Newton la vârsta adultă. În ciuda geniului său, viața de adult a lui Newton a fost plină de anxietate și punctată de atacuri veninoase atât la adresa prietenilor, cât și a dușmanilor.
La școală, a învățat foarte puțin din ceea ce astăzi am numi știință; cu toate acestea, tânărul Newton a devenit interesat de lumea naturală. Avea un talent pentru a face lucruri, a desena și a face schițe. Este posibil ca îndemânarea sa în desen să fi fost sporită de instrucțiunile divulgate într-una dintre cărțile sale preferate, Mysteries of Nature and Art.
După cum reiese din caietele de notițe, cartea a jucat un rol major în stimularea interesului său pentru știință. Cartea, scrisă în 1634, era o colecție divagantă de secrete, minuni, rețete și folclor. Secțiunea din carte intitulată „Diverse experimente” l-a inspirat pe tânărul geniu să investigheze lumea naturală.
Când s-a întors la mama sa, Newton studia deja în Lincolnshire, la King’s School din Grantham. Având nevoie de un loc unde să stea în Grantham, a fost cazat la farmacistul local, John Clark, care era asociat cu școala și care găzduia în mod obișnuit studenți la el acasă. În timp ce locuia cu familia Clark, și-a umplut camera cu desene, a construit cadrane solare și se presupune că a avut prima sa poveste de dragoste cu o fată din zonă.
Cea mai importantă consecință a șederii lui Newton la familia Clark pare să fi fost mai mult intelectuală decât socială. Domnul Clark l-a încurajat pe băiat să îl ajute în atelier, amestecând poțiuni, balsamuri și medicamente. Aici a învățat rudimentele chimiei.
Newton era un tânăr inteligent și curios, dar mama sa dorea ca el să lucreze la ferma lor. Treburile zilnice dintr-o fermă nu îl interesau pe Newton.
Pentru că nu era potrivit pentru a fi fermier, a fost trimis înapoi la școală. Tânărul avea o inteligență sclipitoare, care era evidentă pentru cei care îl cunoșteau. Cu toate acestea, nu a excelat ca elev, reușind doar suficient de bine pentru a absolvi și a se califica pentru studii superioare. Un unchi i-a recomandat lui Isaac să se înscrie la universitatea sa, Trinity College din Cambridge.
Isaac Newton și Universitatea Cambridge
În anii 1600, Cambridge, Anglia, era un oraș mic, situat la intersecția a două rute comerciale importante: Marele Drum al Nordului și căile navigabile din Fen, la est. Populația era de aproximativ 7.000 de locuitori, aproape jumătate dintre aceștia fiind asociați într-un fel sau altul cu Universitatea.
Pentru a răspunde nevoilor bărbaților de la universitate, orașul oferea o varietate de hanuri, taverne, prostituate și o mulțime de hoți gata să îi ușureze de bani pe tinerii naivi. În 1661, Isaac Newton a fost acceptat la Universitatea Cambridge în cadrul unui program similar unui program de muncă-studiu din zilele noastre. Pentru a-și susține cheltuielile zilnice, Isaac a întreținut camerele studenților bogați și a servit la mese în cantina universității.
În secolul al XVII-lea, programa școlară de la Cambridge era axată pe autorii clasici. Poate că acest tip de structură a fost cel care l-a motivat pe Newton să se implice în studiul privat. Pentru a-și satisface propria curiozitate, Newton a învățat despre unele dintre cele mai importante nume ale revoluției științifice, precum Pierre Gassendi, René Descartes și Thomas Hobbes. Interesul său pentru matematică l-a determinat să citească Geometrie de Descartes și lucrările lui Euclid. Și-a obținut diploma de licență în 1665.
Anii ciumei
Dintr-un port european sau mediteranean îndepărtat, o navă a acostat la Londra cândva în 1665. În cala vasului se aflau șobolani, purtători de purici, care erau infectați cu bacteria virulentă a ciumei bubonice, numită și „Moartea Neagră„.
Ciuma s-a răspândit rapid în toată Londra și în mediul rural. Deoarece nimeni nu știa exact cum s-a răspândit ciuma, carantina a fost singura modalitate eficientă de a gestiona boala mortală.
Londra a avut cel mai mult de suferit, cu peste 70.000 de morți. Temându-se de ce e mai rău, Universitatea Cambridge și-a închis activitatea în 1665 și 1666. Măsurile stricte s-au dovedit a fi eficiente, cu mai puțin de 1000 de decese în orașul Cambridge. Colegiul a scăpat de consecințele bolii, probabil pentru că studenții și bursierii au fost trimiși acasă, inclusiv Isaac Newton, în vârstă de 22 de ani.
Newton și-a petrecut zilele acasă, în Woolsthorpe, în timp ce temuta Moarte Neagră făcea ravagii în orașe și comune. Timpul petrecut în studiu și experimentări solitare a fost una dintre cele mai productive perioade ale sale, în care a adus contribuții originale la calcul, optică și mișcare planetară.
Odată ce universitatea și-a redeschis porțile, Newton s-a întors și a devenit membru al Trinity College, unde și-a petrecut cea mai mare parte a următorilor trei ani susținând prelegeri. În 1669, Newton a fost ales profesor de matematică la Lucasian, poziție pe care o va ocupa în următorii 34 de ani. În 1671, Newton a devenit membru al Societății Regale din Londra – organizație cu care va fi asociat pentru tot restul vieții.
Newton Alchimistul
Godfrey Kneller
Public Domain
Înainte de zorii Revoluției Științifice, știința sau filozofia naturală, misticismul și religia se amestecau ca un tot unitar.
În acea lume, premiul cel mai căutat era Piatra Filozofală, o substanță mistică care avea multe puteri minunate, inclusiv aceea de a transforma metalele comune în aur.
Cei care căutau Piatra Filozofală erau cunoscuți sub numele de alchimiști. Pe lângă căutarea aurului, alchimiștii erau în căutarea elixirului vieții, elixirul vieții, o poțiune care transmitea nemurirea celui care o bea.
În căutarea acestor scopuri, alchimistul amesteca pulberi și poțiuni, încălzea și distila combinații de mercur, fier, acid și multe alte substanțe exotice.
Deoarece o mare parte din aceste experimente se făceau în secret, nu se folosea limbajul chimiei, ci mai degrabă un sistem de nume ciudate și simboluri obscure, alegorii și coduri.
Isaac Newton a fost unul dintre alchimiștii care căutau în secret Piatra Filozofală. Newton nu a fost singur în căutarea sa, deoarece mulți dintre cei mai iluștri contemporani ai săi, precum Robert Boyle, au fost, de asemenea, implicați în cercetări alchimice.
Pentru Newton, aurul adevărat al alchimiei era mult mai presus de bogăție, ci era atingerea adevărului suprem.
Astfel, Newton s-a aruncat cu capul înainte în munca sa și a început să citească tot ce a putut despre alchimie. La Cambridge, după marea ciumă, a început să alcătuiască un glosar de termeni chimici, mare parte dintre aceștia bazându-se pe cartea lui Robert Boyle, The Scptical Chymist. Bogatul Boyle a fost membru fondator al Societății Regale și un susținător al experimentelor pentru a desluși misterele naturii. Boyle a avut o mare influență asupra tânărului Newton, atât în ceea ce privește știința, cât și alchimia.
În jurul anului 1669, Newton s-a lansat în cercetări în domeniul alchimiei, lucrând ore îndelungate, de multe ori fără să doarmă prea mult.
Anii de muncă și de studiu nu i-au dezvăluit lui Newton Piatra Filozofală, dar i-au dezvoltat abilitățile în laborator. Cu timpul, a devenit un oarecare expert în manipularea corectă a substanțelor chimice periculoase. În iarna anului 1677-78, dezastrul a lovit sub forma unui incendiu în laborator. Deși laboratorul lui Newton nu a fost distrus în totalitate, multe dintre hârtiile și manuscrisele sale au fost distruse, iar o mare parte din cercetările sale în domeniul alchimiei au ars în flăcări.
Deși Newton se va întoarce în cele din urmă la investigațiile pur științifice, el s-a ocupat de lumea ascunsă a alchimiei până în anii 1690.
Revoluția științifică
Încă din cele mai vechi timpuri, omul a privit cerul nopții și s-a minunat de frumusețea sa, meditând la mișcarea planetelor. Preotul și astronomul polonez Nicholas Copernicus a stabilit că soarele se află în centrul sistemului solar cu peste o sută de ani înaintea lui Newton, dar nu a putut formula ecuațiile matematice care guvernau mișcarea lunii și a planetelor în timp ce străbat cerul nopții. Dezlegarea acestui mister cosmic a fost una dintre cele mai mari realizări ale lui Newton.
A durat aproape 20 de ani până când ideile sale despre gravitație au evoluat într-o teorie în toată regula.
Potrivit legendei, observațiile lui Newton asupra unui măr care cădea în 1666, în timp ce era adâncit în gânduri la Woolsthorpe, l-au determinat să ia în considerare efectele gravitației.
Alexander Borek, CC BY-SA 4.0
Conform acestei povești, mărul care cade l-a determinat pe Newton să se gândească la paralelele dintre comportamentul mărului care cade și mișcarea lunii în jurul pământului.
Începând cu anul 1679, Newton a început o corespondență de un an cu omul de știință Robert Hooke, în care au discutat despre înțelegerea lor cu privire la ceea ce determină atracția reciprocă a două corpuri cerești. Până în 1680, Isaac Newton a ajuns la propriile concluzii despre gravitație.
Studiile sale privind astronomia mișcării planetare l-au ajutat să-și consolideze teoriile. Înainte de ideile revoluționare ale lui Newton privind gravitația și mișcarea corpurilor cerești, gândirea curentă era că atracția dintre corpurile separate de spațiul gol era mediată de particule nevăzute.
Newton a făcut calcule matematice pentru a determina forța necesară pentru a menține luna pe orbita sa în jurul Pământului, comparând-o cu forța necesară pentru a trage un obiect spre pământ, de exemplu, un măr.
În plus, el a calculat relația dintre lungimea unui pendul și direcția de oscilație a acestuia, precum și cantitatea de forță necesară pentru a împiedica o piatră să cadă de pe o praștie în timp ce este lansată.
Calculele lui Newton l-au motivat să corespondeze cu astronomul Edmond Halley în 1684. Newton i-a spus lui Halley că traiectoria unui corp care este supus unei forțe dirijate central este cea a unei elipse. El a explicat, de asemenea, relația dintre forță și distanța dintre două corpuri. Newton a scris un scurt tratat despre mecanică, care va fi încorporat mai târziu în lucrarea sa fundamentală, Principia.
Principia
Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, sau Principiile matematice ale filosofiei naturale, a fost cea mai bună contribuție a lui Newton la cunoașterea științifică. Manuscrisul a fost publicat în 1687 în limba latină. Newton a continuat să-și revizuiască lucrarea și a publicat versiuni actualizate ale Principia în 1713 și 1726.
Lucrările lui Newton în domeniul opticii
Principia a fost urmată de Opticile lui Newton: Or a Treatise of the Reflections, Refractions, Inflections & Colours of Light, precum și Two Treatises of the Species and Magnitude of Curvilinear Figures. Lucrarea Optica a fost publicată la Londra în 1704. Spre deosebire de lucrările sale anterioare, acest tratat a fost publicat în limba engleză, o ediție savantă revizuită, scrisă în latină, fiind publicată în 1706.
În această lucrare, Newton prezintă teoriile sale privind culoarea și spectrul luminos. Ideile sale au inclus proprietățile de refracție ale diferitelor culori, o teorie privind formarea curcubeului și funcționarea unui telescop cu refracție. Lucrările lui Newton se învârteau în jurul comportamentului luminii cu ajutorul lentilelor, al prismelor și al foilor de sticlă.
Newton a prezentat suficiente dovezi că lumina „pură” nu este alterată în diferite culori din cauza interacțiunilor cu materia. În schimb, lumina este compusă în mod natural din șapte nuanțe spectrale diferite.
Telescopul reflectorizant al lui Newton
Producătorul olandez de ochelari Hans Lippershey a inventat primul telescop în 1608. Dispozitivul era destul de rudimentar și a fost folosit mai degrabă ca o jucărie decât ca un instrument serios.
Câțiva ani mai târziu, astronomul italian Galileo Galilei a adus îmbunătățiri instrumentului pentru a face primele observații importante din punct de vedere științific asupra stelelor și planetelor.
Când Newton a început să cerceteze telescopul refractant, care este realizat din două lentile, a observat că aici apăreau mici imagini curcubeu în jurul obiectelor luminoase – efectul este numit astăzi aberație cromatică.
Pentru a rezolva această problemă, Newton a conceput un telescop reflector care folosea o oglindă parabolică lustruită pentru a focaliza lumina. Problema era oglinda: tehnologia secolului al XVII-lea era de așa natură încât cei mai buni opticieni din Anglia nu reușiseră să realizeze o oglindă parabolică utilizabilă.
Pentru a remedia situația, Newton și-a folosit expertiza alchimică pentru a concepe un aliaj de reflexie. La începutul anului 1669, după munci istovitoare de turnare, șlefuire, lustruire a oglinzii, de realizare a tubului și a monturii, a reușit să confecționeze un telescop mic și robust, cu o lungime de doar 15 centimetri.
I-a scris unui prieten că putea mări obiectele de aproximativ 40 de ori în diametru. Telescopul reflectorizant a devenit calul de bătaie al astronomiei moderne.
Newton și viața publică
wikimedia.org
CC BY 4.0
Newton a avut o carieră scurtă și lipsită de distincție în politică atunci când, în 1689, a devenit deputat pentru Universitatea din Cambridge în Parlament. În 1696, a fost numit director al Monetăriei Regale, unde a fost un administrator capabil. În 1699, a fost promovat la funcția de Maestru al Monetăriei, poziție pe care a deținut-o până la moartea sa, mulți ani mai târziu.
Ca urmare a prestigiului său în creștere, Newton a fost ales președinte al Societății Regale din Londra în 1703.
Printre colegii săi, Isaac Newton era cunoscut pentru comportamentul său irațional și pentru rapiditatea cu care se înfuria, în special atunci când ideile sale erau criticate. Avea tendința de a nutri resentimente și de a le purta pică adversarilor săi.
Newton a fost numit cavaler de către regina Ana în 1705, devenind astfel al doilea om de știință care a primit această distincție, după Sir Francis Bacon în 1703.
În ultimii ani ai secolului al XVIII-lea, Sir Isaac Newton s-a bucurat de distincția de a fi recunoscut ca fiind cel mai important filosof naturalist din Europa.
Ultimele sale zile
CC BY 4.0
În ciuda ascetismului său personal, Newton era destul de generos cu membrii familiei sale. Deși nu avea copii, era adesea fericit să își ajute financiar rudele.
Pe măsură ce a înaintat în vârstă, la fel a crescut și averea sa. Munca sa la Monetărie a fost bine plătită, iar moștenirea de la mama sa a fost considerabilă. În ultimii săi ani de viață, nepoata sa Catherine Barton a venit să locuiască cu el ca menajeră.
Isaac Newton a murit în data 31 martie 1727, la 84 de ani. În momentul morții sale, era venerat ca o comoară națională în Marea Britanie.
Câteva dintre cărțile lui Isaac Newton pot fi comandate de pe libris.ro.
