A lángész, aki a tudomány miatt lett Sir, és sohasem nősült meg

A gravitációs hullámok megértéséhez egészen Isaac Newton almáiig kell visszamennünk

Háromszázhetvenöt éve, 1643. január 4-én született Sir Isaac Newton angol fizikus, matematikus, csillagász, a tudománytörténet egyik legnagyobb lángelméje, akit elsőkét emeltek lovagi rangra tudományos munkásságáért.

Egyszer volt szerelmes, de sohasem nősült meg

Születésekor az Angliában akkor használatos Julianus naptár szerint december 25-ét írtak, amely szerint előző év karácsonyán látta meg a napvilágot a Woolsthorpe-by-Colsterworth nevű falucskában. Három hónappal apja halála után jött világra, ráadásul koraszülöttként, rendkívül kis súllyal. Hároméves volt, amikor anyja újra férjhez ment, őt pedig nagyanyjánál hagyta.

Sir Isaac Newton maradandót alkotott a matematikában, a filozófiában, a fizikában, a csillagászatban és a filozófiában is Forrás: Wikimedia Commons

Newton nem szerette mostohaapját és ellenséges érzelmeket kezdett táplálni anyja iránt is,

amiért cserbenhagyta. Későbbi beszámolója szerint legszívesebben a házukat is rájuk gyújtotta volna. A falusi iskolák után Granthamben folytatta tanulmányait, ahol beleszeretett a helyi gyógyszerész lányába, akit feleségül is kért.

Newton háza a híres almafával Forrás: Origo

Miután azonban megkezdte tanulmányait a cambridge-i Trinity College-ban, a szerelem lassan kihűlt, és a lány máshoz ment feleségül.

Newton nem bonyolódott újabb szerelmi kapcsolatba és soha nem nősült meg.

A lehulló alma legendája

A patinás Trinity College oktatási rendszere Arisztotelész tanításaira épült, de Newtont jobban érdekelték a 17. század nagy gondolkodói és asztronómusai, Descartes, Galilei, és Kepler írásai, valamint az előző század híres lengyel csillagásza, Kopernikusz munkássága.

Nagy hatást gyakorolt rá mások mellett az olasz fizikus és csillagász Galileo Galilei munkássága is Forrás: Wikimedia Commons

Diplomájának megszerzési évében, 1665-ben fedezte fel a binominális tételt

és kezdte kialakítani a matematikai kalkulus-elméletet. Amikor a nagy pestis járvány miatt az egyetem bezárta kapuit, és Newton másfél évig otthon időzött, minden idejét a kalkulusnak, az optikának és a gravitáció kérdésének szentelte.

Az ifjú Newton Cambridge-i egyetemi polgárként (Egykorú rézmetszet) Forrás:Cambridge Repository - University of Cambridge

1666-ban fogalmazódtak meg az ekkor még csak 24 éves Newtonban a differenciálszámítás, a színelmélet, a centripetális erő, a mozgástörvények és a gravitációs vonzás kérdései.

A máig népszerű történet szerint a gravitáció törvényének megalkotásához egy fáról földre pottyanó alma adta az inspirációt.

A híres történet szerint, Newtont egy fáról lehulló alma ihlette meg a tömegvonzás törvényének megalkotásában (Robert Hannah festménye) Forrás: Fine Art America

Az eseményt Newton asszisztense örökítette meg memoárjában, és Voltaire is beszámolt a jelenetről:

"Miért esik az alma mindig a földre, tette fel a kérdést magának. Miért nem oldalra vagy felfelé esik, hanem mindig a föld középpontja felé?" Newtont a gravitáció jelensége mellett az is foglalkoztatta, vajon a gravitáció egészen a Hold pályájáig érvényesül-e.

Viszályt szít a differenciálszámítás

1668-ban visszatért Cambridge-be és optikai problémákkal kezdett foglalkozni. 1669-ben ösztöndíjat kapott az egyetemtől és közzétette két meghatározó művét „A végtelen sorozatok elemzéséről" valamint „A sorok és fluxiók" módszeréről címmel. Newton és a német matematikus, Leibniz egymástól függetlenül, más-más szemlélettel alkották meg a differenciál és integrál kalkulust.

Gottfried Leibniz német matematikus egykorú portréja Forrás: Famous Mathematicans

Bár Newton tíz évvel korábban dolgozta ki elméletét, mégsem publikálta attól tartva, hogy kortársai kigúnyolják.

Leibnizet többen is plagizálással vádolták meg, emiatt elkeseredett ellenségeskedés támadt a két tudós között,

amely nemcsak az ő életüket árnyékolta be, hanem szakadáshoz vezetett a brit és az európai matematikusok között, és egy évszázaddal vetette vissza a brit matematikai analízist.

Máig nevét viseli az általa feltalált csillagászati távcső

1669-ben Newtont Isaac Barrow matematikus, fizikus utódjaként kinevezték professzornak Cambridge-be. Optikát tanított és vizsgálta a fénytörés jelenségét, s felfedezte, hogy az eredetileg összetett fehér fényt a prizma alkotóelemeire bontja szét, egy másik prizma pedig újra össze tudja állítani fehér fénnyé.

Newton színkép kísérlete Forrás: Posterlounge

Bebizonyította azt is, hogy ha a fény szétszóródik, akkor is ugyanolyan színű marad,

tehát nem a tárgyak hozzák létre a színeket, hanem visszatükrözik a már színes fényt. Newton azt tűzte ki célul, hogy olyan távcsövet szerkesszen, melyben a képeket körülvevő színes foltok zavaró hatása nem lép fel.

A lencsés távcsövet 1608 körül a Németalföldön fedezték fel (Korabeli rézmetszet) Forrás: Origo

A kor csillagászai a 17. század elején Galilei illetve Johannes Kepler által kifejlesztett lencsés teleszkópokat használták megfigyeléseikhez. A korabeli távcsöveknek az észleléseket zavaró hibája volt az úgynevezett szférikus aberráció, ami miatt a megfigyelt égitest szélét elmosódó szivárványos csík övezte.

Johannes Kepler német csillagász fejlesztette tovább Galilei teleszkópját és alkotta meg a róla elnevezett lencsés távcsövet, ám a szférikus aberrációt ő sem tudta kiküszönölni Forrás: Wikimedia Commons

Ennek kiküszöbölésére szerkesztette meg a ma is Newton-távcsőnek nevezett tükrös teleszkópot,

amelyben a lencsét egy csiszolt homorú tükör helyettesítette objektívként. 1672-ben bemutatott Fény és színelmélet című munkája akkora vitát váltott ki a Royal Society tagjai között, hogy elhatározta, nem publikál többé.

Megszületik a tudománytörténet legnagyobb alkotása

1684-ben Edmund Halley bíztatására mégis belefogott a Philosophiae Naturalis Principia Mathematica megírásába, melyet sokan a tudománytörténet, sőt az egyetemes emberi történet egyik legnagyobb alkotásának tartanak.

A tudománytörténet egyik legnagyobb hatású műve, a Philosophiae Naturalis Principia Mathematica első, 1687-es kiadásának címlapja Forrás: King's College London

A könyvet mindössze 17 hónap alatt írta meg, hogy feleletet adjon az égi-mechanika alapkérdéseire,

és megmagyarázza az "égi jelenségek összességét azzal az egyetlen feltevéssel, hogy a gravitáció a Nap közepe felé hat a távolság négyzetével fordított arányban". 1692-93-ban súlyos idegösszeomlást kapott, melyből lassan felépült ugyan, és szellemi képességeit is visszanyerte,

de élete hátralevő 35 évében már nem volt több jelentős felfedezése.

Sir Isaac Newton időskori portréja Forrás: Pinterest

1699-ben az állami pénzverde vezetőjévé nevezte ki a király.

1703-tól 1727. március 31-én bekövetkezett haláláig viselte a Royal Society elnöki tisztségét.

Ő volt az első, akit a tudomány miatt tettek nemessé

Bár a filozófusok kis helyet szánnak a newtoni világképnek a filozófia történetében, egyáltalán nem elhanyagolható ezen a területen végzett munkássága sem. A filozófia lényegét abban látta, hogy a mozgásjelenségeken keresztül megvizsgálta a természet erőit, majd ezekből az erőkből vezette le a többi jelenséget.

Newton munkásságának nagyon sokat köszönhet a modern tudomány Forrás: NASA

Megfogalmazta, és ezzel hosszú időre meghatározta a természettudomány kutatási módszerét,

kitűzte a természettudományos kutatás alapvető célját és egységes, koherens világképet alkotott. Newton 85 évet élt, tisztelettől övezve. A királynő 1705-ben lovaggá ütötte, ő volt az első, akit tudományos munkásságáért kapott nemességet.

Sir Isaac Newton síremléke a Westminsterben Forrás: Trip Advisor

A Westminster apátságban temették el Londonban. A Trinity College-ben szobra előtt ez áll: "Newton, aki az emberi nemet szellemével felülmúlta." A legenda szerint senki sem látta őt szórakozni, nevetni, és még az étkezésre szánt időt is pazarlásnak tekintette.