Isaac Newton (n. 4 ianuarie 1642, Woolsthrope/Grantham - d. 31 martie 1726, Kensington) renumit om de stiinta englez, matematician, fizician si astronom, presedintele Academiei Regale de stiinte a Angliei. Isaac Newton este savantul aflat la originea teoriilor stiintifice care vor revolutiona stiinta, în domeniul opticii, matematicii si în special al mecanicii. În 1687 a publicat lucrarea Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, în care a descris Legea universala a gravitatiei si, prin studierea legilor miscarii corpurilor, a creat bazele mecanicii clasice. A contribuit, împreuna cu Gottfried Wilhelm von Leibniz, la inventarea si dezvoltarea calculului diferential si a celui integral. Newton a fost primul care a demonstrat ca legile naturii guverneaza atât miscarea globului terestru, cât si a altor corpuri ceresti, intuind ca orbitele pot fi nu numai eliptice, dar si hiperbolice sau parabolice. Tot el a aratat ca lumina alba este o lumina compusa din radiatii monocromatice de diferite culori.
Newton a fost un fizician, înainte de toate. Laboratorul sau urias a fost domeniul astronomiei, iar instrumentele sale geniale au fost metodele matematice, unele dintre ele inventate de el însusi. Newton nu s-a lasat antrenat de latura pur astronomica si matematica a activitatii sale, ci a ramas de preferinta fizician. În aceasta consta neobisnuita tenacitate si economia gândirii sale. Pâna la Newton si dupa el, pâna în timpurile noastre, omenirea n-a cunoscut o manifestare a geniului stiintific, de o forta si o durata mai mare.
Newton a fost primul care si-a dat seama de aceasta. Spencer ne comunica urmatoarele cuvinte ale lui Newton, rostite cu putin timp înaintea mortii sale: "Nu stiu cum arat eu în fata lumii, dar mie mi se pare ca sunt un baiat care se joaca pe malul marii si se distreaza cautând din timp în timp pietricele mai colorate decât de obicei, sau o scoica rosie, în timp ce marele ocean al adevarului se întinde necunoscut în fata mea."
Biografie
Newton s-a nascut în anul izbucnirii marelui razboi civil în Anglia, a fost martorul executarii lui Carol I, al guvernarii lui Cromwell, al restaurarii Stuartilor, al asa-numitei "glorioase revolutii, fara varsare de sânge" din 1688 si a murit la vârsta de 85 de ani, când regimul constitutional era consolidat. Dar furtunile politice n-au lasat, pare-se, urme adânci asupra vietii lui Newton. El a ramas, cel putin în aparenta, un "filozof" apolitic, în acel sens larg în care cuvântul era folosit în vechime.
Viata lui Newton a decurs linistita, pasnica si monotona; el a murit necasatorit, iar calatoriile lui s-au marginit la mici distante, netrecând granitele Angliei. Newton s-a bucurat de o sanatate robusta, niciodata nu a avut prieteni apropiati, de o vârsta cu el.
Cu toata amploarea extraordinara a preocuparilor sale stiintifice, Newton nu a fost un geniu universal, ca Leonardo da Vinci, sau un "polihistor, ca Leibniz. Gândirea si activitatea lui s-au concentrat asupra "filozofiei naturale sau a fizicii, matematicii si astronomiei.
Preocuparile teologice si istorice ale lui Newton pot fi considerate doar ca un tribut inevitabil pe care l-a platit epocii, ca si multi dintre contemporanii lui, desi el însusi era uneori înclinat sa considere preocuparile sale în domeniul teologiei si religiei drept activitatea lui principala.
Newton s-a nascut în satul Woolsthorpe, situat la 10 km sud de oraselul Grantham, în apropierea tarmului rasaritean al Angliei.
Despre originea familiei Newton din Woolsthorpe exista foarte putine informatii. Pâna la dobândirea titlului de noblete, Newton se interesa, pare-se, foarte putin de stramosii lui. Cum se întâmpla adeseori, familia îsi amintea, dintre str 23223c224x 9;mosi, numai de bunici. Este adevarat ca dupa ce a devenit "Sir Isaac", Newton a prezentat Camerei heraldice un tablou genealogic oficial, cuprinzând pe toti ascendentii sai pâna la tatal stra-strabunicului, John Newton.
În relatarile despre perioada scolara a vietii lui Newton, aparute dupa moartea sa, este greu sa se deosebeasca faptele reale de legende. În ele se reflecta clar dorinta fireasca de a scoate în evidenta acele trasaturi ale lui care s-au manifestat cu toata puterea mai târziu. scoala din Grantham, unde Newton a petrecut aproape 5 ani, a avut, probabil, o mare influenta asupra formarii caracterului sau, contribuind la însusirea matematicii, limbii latine si a teologiei, necesare pentru studiile universitare.
Newton avea pasiunea de a construi jucarii mecanice complicate, modele de mori de apa si de soare. Copilului îi placea sa confectioneze zmeie, pe care, uneori, le înalta noaptea, agatându-le felinare de hârtie colorata si raspândind cu aceasta ocazie, în gluma, zvonuri despre o noua cometa. Sotul nepoatei lui Newton, Condwitt, povesteste ca acesta considera drept prima sa experienta de fizica aceea pe care a facut-o în 1658, si anume: dorind sa determine puterea vântului în timpul furtunii, el a masurat lungimea sariturii sale proprii în directia vântului si în sens contrar.
O data cu mutarea la Cambridge intervine o schimbare radicala în viata lui. Interesele familiale, ale gospodariei, cunostintele si prietenii, toate sunt uitate în atmosfera austera de la Trinity College.
Singurul profesor al lui Newton care a exercitat efectiv o mare influenta asupra lui a fost Isaac Barrow, primul profesor care a ocupat catedra Lucas. Isaac Barrow (1630 - 1667), tânar profesor pe vremea studentimii lui Newton, a devenit, probabil mai târziu prietenul sau.
Cum s-a desfasurat viata de zi cu zi a lui Newton în primii ani la Cambridge? Despre aceasta s-au pastrat putine date. Se stie ca uneori lua parte la chefuri studentesti si juca carti. Probabil însa pentru a nu se singulariza printre ceilalti.
Tânarul Newton a fost econom si ordonat în cheltuielile sale; el cheltuia sume mai importante numai pe carti si aparate stiintifice. Veniturile lui, din momentul când a devenit membru al colegiului, au fost destul de importante, atingând 200-250 de lire sterline pe an. Cu o asemenea suma pe vremea aceea se putea trai confortabil, mai ales în provincie.
Societatea Regala a devenit arena principala a luptei si a victoriilor stiintifice ale lui Newton. De la 30 noiembrie 1703 si pâna la sfârsitul vietii, el a fost presedintele acestei societati.
Telescopul lui Newton a devenit curând un obiect de mândrie nationala în Marea Britanie si aparatul preferat al astronomilor englezi. Multe eforturi pentru perfectionarea lui s-au facut de catre Edmund Halley, înca din timpul când traia Newton. El însusi a continuat sa lucreze, cel putin 10 ani, la îmbunatatirea aparatului. În Optica se mentioneaza faptul ca în perioada 1681-1682 el a încercat sa înlocuiasca oglinda metalica cu un menisc de sticla, acoperit cu mercur pe partea convexa. Telescopul-reflector a fost folosit cu mult succes pentru descoperiri astronomice foarte importante de William Herschel, care a construit în 1789 un instrument, a carui oglinda avea un diametru de 122 cm. În secolul al XIX-lea, lordul Ross a construit un reflector si mai mare, cu o oglinda al carei diametru a atins 182 cm. Cu ajutorul acestui telescop au fost descoperite, printre altele, nebuloasele spirale, adica universuri noi, corespunzatoare galaxiei noastre.
Telescopul lui Newton poate fi considerat drept un preludiu la toata activitatea lui ulterioara.
Asa cum într-o uvertura, care precede unei mari piesa muzicale, motivele principale se împletesc, tot astfel în telescopul lui Newton se pot urmari izvoarele tuturor directiilor principale ale gândirii si activitatii sale stiintifice ulterioare.
Ocolirea aberatiei cromatice a constituit începutul tuturor cercetarilor optice ale lui Newton; cautarea aliajului potrivit pentru oglinzi a contribuit, probabil, într-o masura însemnata la cercetarile sale chimice ulterioare si la competenta conducere a Monetariei. Scopul direct al telescopului – lumea astrilor – l-a atras pe Newton spre problemele de baza ale mecanicii ceresti ale astronomiei. În fine, munca sterila cu suprafetele nesferice, care a precedat reflectorul, era legata în mod inevitabil de geometria sectiunilor conice si de problemele generale ale analizei.
Dupa acest preludiu cu telescopul, s-au succedat fazele cele mai importante ale vietii stiintifice a lui Newton. La o saptamâna de la admiterea lui ca membru al Societatii Regale, el scrie urmatoarele rânduri semnificative secretarului Societatii, Oldenburg: „N-ati putea sa-mi comunicati în apropiata dv. scrisoare, cât timp vor mai dura sedintele saptamânale ale Societatii, caci eu doresc sa supun aprobarii Societatii Regale o comunicare asupra unei descoperiri în fizica, descoperire care m-a dus la construirea telescopului. Nu ma îndoiesc ca acest referat va fi mai placut decât comunicarea despre aparat; caci dupa judecata mea, este vorba de cea mai remarcabila, daca nu si cea mai importanta descoperire care s-a facut vreodata cu privire la fenomenele naturii.”
Newton s-a antrenat în polemica, a trebuit sa scrie criticilor scrisori lungi, care treceau prin mâinile secretarului Societatii Regale – Oldenburg. Îl iritau obiectiile nefondate, era jignit când concluziile sale erau calificate ipoteze – cuvânt pe care nu-l putea suferea. „stiti – scria el lui Oldenburg – ca adevarata metoda de a descoperi însusirile lucrurilor consta în a le deduce din experienta. V-am mai spus ca teoria mea este concludenta pentru mine… nu numai pentru ca sunt infirmate toate presupunerile contrarii, ci si pentru ca decurge din experientele pozitive si hotarâtoare.” Raspunzând pentru a doua oara iezuitului Paradis prin intermediul lui Oldenburg, Newton repeta din nou, iritat: „Trebuie sa observ, înainte de toate, ca teoria mea despre refractia luminii si despre culori consta exclusiv în determinarea unor însusiri ale luminii fara a emite vreo ipoteza despre originea ei”.
Daca tinem seama ca Newton a lucrat si în domeniul acusticii, cel putin teoretic, vedem ca urmele activitatii sale pot fi constatate în toate domeniile fizicii: în mecanica, în caldura, în teoria despre sunet, lumina, electricitate si magnetism si în domeniul acelor fenomene, care astazi sunt reunite sub denumirea de „fizica moleculara”.
Newton era, fara îndoiala, un om profund religios si în afara de aceasta, un teolog erudit. În 1703, John Locke scria nepotului sau, King: „Newton este într-adevar un savant remarcabil, nu numai datorita uimitoarelor sale realizari în domeniul matematicii, ci si în teologiei, gratie vastelor sale cunostinte în Sfânta Scriptura, putini putându-se compara cu el”. Newton se bucura de asemenea mare celebritate ca teolog si în cercuri mai largi.
Triumful stiintific al lui Newton în ultimele decenii se împletea într-un anumit grad cu o bunastare exterioara: onorurile palatului, respectul discipolilor, îngrijire buna acasa. Nepoata sa a continuat sa locuiasca la el si nu s-a despartit de el nici dupa ce s-a maritat a doua oara cu Condwitt. Batrânetea lui a fost linistita, fara complicatii si zguduiri bruste. Abia la vârsta de 80 de ani s-a constatat la Newton o afectiune serioasa a vezicii, însotita de o litiaza. Cu toate ca detinea o functie înalta, el a ramas pâna în ultimele zile modest si simplu în relatiile cu oamenii si în îmbracaminte. Dupa marturia multor contemporani, în înfatisarea sa exterioara, Newton nu avea nimic deosebit, care sa atraga atentia. Era de statura sub-mijlocie, îndesat si cu o privire vie si patrunzatoare. Numarul destul de mare de portrete în ulei confirma parerile contemporanilor sai. Newton se bucura de o sanatate excelenta ; pâna la sfârsitul vietii sale el a pierdut doar o singura masea si si-a pastrat pâna la sfârsit un par des si frumos, de un alb splendid la batrânete, dupa marturia lui Condwitt. Parul si-l lega uneori cu o funda. Newton nu era un bun tovaras de conversatie, fiind mereu cufundat în gânduri. În legatura cu aceasta s-au pastrat multe anectode despre felul sau de a fi distrat. Econom si socotit, el îsi ajuta întotdeauna cu placere prietenii si rudele. Dupa moartea sa a ramas o mostenire importanta, de 32.000 lire sterline.
Starea sanatatii lui Newton s-a înrautatit vizibil în 1725. În acel an Londra a fost vizitata de preceptorul lui Ludovic al XV-lea, abatele Alary, si Newton a putut prezida înca sedinta solemna a Societatii Regale, tinuta cu acest prilej.
Din 1725, Newton si-a încetat de fapt serviciul la Monetarie si si-a predat functiile sotului nepoatei sale – Condwitt. El a fost mutat la Kensington, iar pe 28 februarie 1727 merge la Londra pentru a prezida sedinta Societatii regale. La înapoiere în Kensington, la 4 martie, a avut o criza de litiaza. Câteva zile, mai erau sperante ca Newton se va însanatosi; la 18 martie Newton mai citise ziarele si avusese o convorbire cu medicul sau si cu Condwitt. În seara aceleiasi zile el si-a pierdut cunostinta si a murit linistit în noaptea de 20 spre 21 martie, în vârsta de 84 de ani. Corpul lui Newton a fost adus de la Kensington la Londra si înmormântat în cadrul unei ceremonii solemne la Westminster. Peste patru ani, rudele lui Newton au ridicat la mormântul sau un monument cu chipul lui, decorat cu diferite embleme si simboluri.
Epitaful de pe mormâmtul sau contine urmatorul text: „Aici se odihneste Sir Isaac Newton, nobil, care cu o ratiune aproape divina a demonstrat cel dintâi, cu faclia matematicii, miscarea planetelor, caile cometelor si fluxurile oceanelor. El a cercetat deosebirile razelor luminoase si diferitele culori care apar în legatura cu acesta, ceea ce nu banuia nimeni înaintea lui. Interpret sârguincios, întelept si corect al naturii, al antichitatii si al Sfintei Scripturi, el a afirmat prin filozofia sa maretia Dumnezeului atotputernic, iar prin caracterul sau exprima simplitatea evanghelica. Sa se bucure muritorii, ca a existat o asemenea podoaba a speciei umane. Nascut la 25 decembrie 1642, decedat la 20 martie 1727”.
Opera
Lucrari în domeniul opticii
Între 1670 si 1672 Newton s-a ocupat mai mult cu problemele de optica. În acest timp a studiat refractia luminii, demonstrând ca o prisma de sticla poate descompune lumina alba într-un spectru de culori si ca adaugarea unei lentile si a unei alte prisme poate recompune lumina alba. Pe baza acestei descoperiri a construit un telescop cu reflex, care a fost prezentat în 1671 la Royal Society. Newton a probat ca lumina este alcatuita din particule. Cercetarile ulterioare au demonstrat natura ondulatorie a luminii, pentru ca, mai târziu, în mecanica cuantica sa se vorbeasca despre dualismul corpuscul-unda.
De asemenea, modelul de telescop folosit azi este cel introdus de catre Newton.
Teoria gravitatiei
În 1679 Newton reia studiile sale asupra gravitatiei si efectelor ei asupra orbitelor planetelor, referitoare la legile lui Kepler cu privire la miscarea corpurilor ceresti, si publica rezultatele în lucrarea De Motu Corporum ("Asupra miscarii corpurilor", 1684).â
În lucrarea Philosophiae naturalis principia mathematica ("Principiile matematice ale filozofiei naturale", 1687), Newton stabileste cele trei legi universale ale miscarii (Legile lui Newton), referitoare la inertia de repaus si miscare si la principiul actiune-reactiune. Foloseste pentru prima data termenul latin gravitas (greutate), pentru determinarea analitica a fortelor de atractie, si defineste Legea universala a gravitatiei.
Opere filozofice si religioase
Newton a scris numeroase opuscule cu subiecte filozofice si religioase asupra interpretarii unor texte din Biblie, sub influenta spiritualismului mistic al lui Henry More si a convingerii în infinitatea universului împotriva dualismului cartezian. Lucrarile sale The Chronology of Ancient Kingdoms Amended si Observations Upon the Prophecies of Daniel and the Apocalypse of St. John au fost publicate dupa moartea sa.
"Filozofia naturala" a lui Newton
Issac Newton nu a fost nici metafizician de profesie ca Henry More, nici în acelasi timp filozof si om de stiinta ca René Descartes. Filozofia îl preocupa numai în masura în care are nevoie pentru a pune bazele investigatiei sale matematice a naturii. Fizica sa, mai exact, filozofia naturala a lui Newton nu poate fi disociata de conceptele inteligibile de timp absolut si spatiu absolut, opuse timpului si spatiului sensibil sau datorite simtului comun. Timpul absolut, adevarat si matematic, este numit de Newton Durata. În ceea ce priveste structura interna a spatiului, a "diviza" spatiul, adica a separa în mod efectiv si real "partile" sale, este imposibil, imposibilitate care nu interzice efectuarea unor distinctii "abstracte" si "logice" si nu ne împiedica sa deosebim "parti" inseparabile în spatiul absolut. Infinitatea si continuitatea spatiului absolut implica aceasta distinctie. Din aceasta deriva afirmatia ca miscarea absoluta este miscarea în raport cu spatiul absolut, si toate miscarile relative implica miscari absolute. Miscarea absoluta este însa foarte greu, daca nu imposibil de determinat. Noi percepem lucrurile în spatiu, miscarile lor în raport cu alte lucruri, adica miscarile lor relative, dar nu miscarile lor absolute în raport cu spatiul însusi. În plus, miscarea însasi, starea de miscare, desi diametral opusa starii de repaus, este totusi absolut indiscernabila de aceasta din urma. Asadar, noi putem distinge efectiv miscarile absolute de miscarile relative sau chiar de repaus numai în cazul în care determinarea fortelor care actioneaza asupra corpurilor nu se bazeaza pe perceptia schimbarilor ce intervin în relatiile mutuale ale corpurilor respective. Miscarea rectilinie nu ofera aceasta posibilitate, conditiile necesare sunt întrunite doar de miscarea circulara, care da nastere unor forte centrifuge a caror determinare permite recunoasterea existentei ei într-un corp dat si chiar sa-i masuram viteza, fara a trebui sa ne interesam de pozitia sau de comportamentul vreunui alt corp decât al celui care se roteste. Descoperirea caracterului absolut al rotatiei constituie o confirmare decisiva a conceptiei despre spatiu a lui Newton, ea o face accesibila cunoasterii noastre empirice si, fara sa o lipseasca de functia si de statutul ei metafizic, îi asigura rolul si locul de concept stiintific fundamental. Caci daca miscarea inertiala, adica miscarea rectilinie si uniforma, devine - exact ca si repausul - starea naturala a unui corp, atunci miscarea circulara, care în orice punct al traiectoriei îsi schimba directia, pastrând totodata o viteza unghiulara constanta, apare din punctul de vedere al legii inertiei ca o miscare nu uniforma, ci constant accelerata. Spre deosebire însa de simpla translatie, acceleratia a fost întotdeauna ceva absolut si asa a ramas pâna la emiterea teoriei relativitatii generale de catre Einstein, care o lipseste de caracterul sau absolut. Or, ca sa realizeze acest lucru, Einstein a trebuit sa re-închida Universul si sa nege structura "geometrica" euclidiana a spatiului, confirmând astfel logica conceptiei newtoniene.
