Najważniejsze osiągnięcia Izaaka Newtona
Życiorys Sir Izaaka Newtona jest niezwykły. Wielu naukowców posiada na koncie ważne osiągnięcia, ale chyba nikt w historii nie może pochwalić się pracami tak przełomowymi, jak te należące do Newtona. Wśród zasług Izaaka Newtona można wymienić:
- sformułowanie trzech Zasad Dynamiki,
- Prawa Powszechnego Ciążenia oraz
- skonstruowanie aparatu matematycznego, który używany jest do dzisiaj we wszystkich dziedzinach nauk ścisłych.
Wielu znawców historii nauki uważa, że to od Newtona zaczęła się prawdziwa Nauka.
Życiorys Sir Izaaka Newtona
Wróćmy jednak do podstawowych informacji o uczonym. Izaak Newton urodził się niedaleko wsi Colsterworth w Anglii, w roku 1642. Jego ojciec zmarł przed jego urodzeniem, a matka wyszła ponownie za mąż i oddała dwuletniego Izaaka na wychowanie babci. Już na początku swojej edukacji Newton okazywał oznaki geniuszu.
W 1661 roku Newton trafił do jednej z najlepszych uczelni w kraju – Trinity College w Cambridge. Jednak nawet w tym miejscu okazało się, że intelekt tego człowieka nie pasuje do standardów. Zamiast uczyć się z traktatów Arystotelesa, które stanowiły wtedy podstawę wiedzy, czytał i studiował najnowsze dzieła uczonych, takich jak Kopernik, Kepler, Galileusz, czy Kartezjusz. Jeszcze na studiach Newton rozwijał zagadnienia takie, jak rachunek różniczkowy i całkowy. Choć Newton i inni jemu współcześni już dawno temu stworzyli i opisali te działy matematyki, do dziś stanowią one poważne wyzwanie dla większości studentów uczelni wyższych.
Po zakończeniu studiów w 1665 roku Newton przez dwa lata siedział w domu pracując nad zagadnieniami takimi, jak grawitacja, światło i rachunek różniczkowo-całkowy. Warto tu zaznaczyć, że gdy piszę “siedział w domu” mam na myśli całkiem dosłowne znaczenie tych słów – Newton był niezwykle pracowitym człowiekiem i rzadko wychodził z domu.
Zdarzało mu się przez wiele dni nie wychodzić na spacer lub wracać do biurka zaraz po tym, jak przestąpił próg żeby gdzieś wyjść. Młody uczony wielokrotnie zapominał o jedzeniu i innych podstawowych sprawach. Nigdy też się nie ożenił (choć gwoli ścisłości trzeba napisać, że przed pójściem na studia miał narzeczoną, którą dobrze wspominał w późniejszych okresach swojego życia).
Newton uzyskał stanowisko profesora matematyki przed ukończeniem 27 roku życia. To wcześniej niż obecny wiek, w którym zdobywa się tytuł doktora. Średni wiek nominowanych profesorów wynosi w tej chwili około 56 lat – to ponad dwa razy więcej niż miał Newton! Oczywiście czasy były zupełnie inne, ale ciągle mówi to o jego skali jego geniuszu. Jest to też wskazanie niezwykłego życiorysu naukowca pełnego niesamowitych osiągnięć.
Kilka lat po uzyskaniu tytułu Newton przedstawił wyniki swoich prac na temat optyki. Jedną z jego zasług jest zaproponowanie nowego rodzaju teleskopu, który zamiast wykorzystywać soczewki wykorzystywał zwierciadło. Taki teleskop posiada wiele zalet w stosunku do “zwykłego” teleskopu. Przede wszystkim rozwiązywał problem rozszczepiania światła przez soczewki, który prowadził do zniekształcenia i przebarwienia oglądanych obiektów. Teleskopy w systemie Newtona używane są do dziś.
Po wielu latach badań, w 1687 roku, Sir Izaak Newton opublikował dzieło swojego życia – Matematyczne zasady filozofii naturalnej – książkę, która na zawsze zmieniła bieg historii. W publikacji tej zawarł zasady dynamiki, które leżą u podstaw całej fizyki klasycznej oraz wprowadził prawo powszechnego ciążenia. To również w tym dziele wyprowadził znane wcześniej z obserwacji prawa Keplera na temat ruchu planet po orbitach.
Matematyczne zasady były niezwykle wnikliwym, ale i trudnym dziełem. Na stronach tego dzieła można przeczytać o bardzo wielu zagadnieniach, które w tej chwili mogą się wydawać oczywiste, lecz wtedy nie istniały lub źle je rozumiano. Choć bardzo wielu ludzi słyszało o Principiach (oryginalny tytuł to Philosophiae naturalis principia mathematica), to niewielu zdaje sobie sprawę z tego, jak rewolucyjne było to dzieło. Znawcy historii nauki do dziś nie mogą wyjść z podziwu nad ogromem pracy, którą włożył w napisanie tego tekstu Newton oraz nad przełomowością tego zbioru i dalekowzrocznością uczonego. Gdyby nie ta książka, moglibyśmy przez kolejnych parędziesiąt lat czekać na rozwiązanie opisanych w niej problemów.
Anegdoty dotyczące sir Izaaka Newtona
Istnieje wiele anegdot na temat Izaaka Newtona, które pokazują nie tylko, jak genialnym był naukowcem, ale i jak dziwny był to człowiek.
Przykładowo, gdy w młodym wieku starał się zrozumieć naturę światła włożył sobie łyżeczkę pod gałkę oczną, żeby sprawdzić, jak światło przepływa przez oko. Efekt tego był opłakany – niewiele brakowało, żeby młody mężczyzna uszkodził sobie przez to wzrok; przez wiele dni dochodził do siebie siedząc w zaciemnionym pomieszczeniu.
Inna anegdota mówi, że na pewnej przejażdżce konnej Newton był tak zamyślony nad pewnym problemem naukowym, że… zgubił konia.
Grawitacja
Chyba najsłynniejsza z anegdot o Newtonie mówi, że jego zainteresowanie grawitacją (zjawisko to opisujemy przy okazji odpowiedzi na pytanie dlaczego samolot lata) zostało zapoczątkowane przez spadające z drzewa jabłko. Istnieje wiele wersji tej anegdoty – jedna mówi, że Izaaka uderzyło spadające jabłko, druga że po prostu obserwował spadające jabłka, czy taka, w której Newton obserwował spadające jabłka na tle orbitującego Księżyca, (co zwróciło jego uwagę na podobieństwo tych zagadnień). Niestety, prawdopodobnie żadna z tych inspirujących historii nie jest prawdziwa. Newton był zainteresowany grawitacją już we wczesnym okresie swojego życia, a wszystkie te anegdoty powstały na bazie historii, którą wymyślił pod koniec życia, żeby pokazać, że potrafił obserwować przyrodę.
Niezależnie od tego, co skłoniło Newtona do zainteresowania grawitacją, to właśnie on opisał oddziaływanie grawitacyjne. Co prawda, w tej chwili wiemy, że przyciąganie się obiektów obdarzonych masą jest związane z zakrzywieniem czasoprzestrzeni (Albert Einstein), ale prawo powszechnej grawitacji Newtona jest tak dokładne, że do dziś służy ludziom w wielu dziedzinach, nawet do wysyłania satelitów na orbitę okołoziemską.
Na koniec warto wspomnieć o niezwykłej historii związanej z samym opublikowaniem tego prawa. Pewnego dnia do Newtona przyszedł jego znajomy i poprosił go o opinię na temat zagadnienia grawitacji. Znajomy chciał wiedzieć, jakie są jego przemyślenia na ten temat. Izaak Newton odpowiedział, że myślał nad tym i opracował konkretne równanie, które opisuje siłę oddziaływania grawitacyjnego.
Zaskoczony znajomy poprosił o pokazanie tego równania, ale Newton gdzieś je zawieruszył. (To zdarzenie mówi wiele o samym Newtonie). Na szczęście, po jakimś czasie Newton znalazł wyniki swojej pracy i przekazał je światu naukowemu. Dopracowana wersja tego zagadnienia została opublikowana nieco później w Principiach. Publikacji Principiów nie obyła się bez przeszkód, ale do tej historii wrócimy któregoś dnia podczas omawiania życia innego wybitnego uczonego – Edmunda Halleya.
