Isaac Newton

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Isaac Newton (Woolsthorpe-by-Colsterworth, 1642. december 25.^¤ – London, 1727. március 20.) angol fizikus, matematikus, csillagász, filozófus és alkimista volt; a történelem egyik legnagyobb hatású tudósa.

Korszakalkotó műve a Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (A természetfilozófia matematikai alapelvei, 1687), melyben leírja az egyetemes tömegvonzás törvényét valamint az általa lefektetett axiómák révén megalapozta a klasszikus mechanika tudományát. Ő volt az első, aki megmutatta, hogy az égitestek és a Földön lévő tárgyak mozgását ugyanazon természeti törvények határozzák meg. Matematikai magyarázattal alátámasztotta Kepler bolygómozgási törvényeit, kiegészítve azzal, hogy a különböző égitestek nem csak elliptikus, de akár hiperbola- vagy parabolapályán is mozoghatnak. Törvényei fontos szerepet játszottak a tudományos forradalomban és a heliocentrikus világkép elterjedésében.

Mindemellett optikai kutatásokat is végzett. Ő fedezte fel azt is, hogy a prizmán megfigyelhető színek valójában az áthaladó fehér fény alkotóelemei, nem pedig a prizma fényt színező hatásának tudható be – ahogy Roger Bacon feltételezte a 13. században –, valamint hogy a fénynek kettős természete van (részecske és hullám).

Newton, csakúgy, mint Leibniz, az analízis (differenciálszámítás és integrálszámítás) vagy, más néven az infinitezimális kalkulus egyik megalkotója. Nevéhez fűződik a binomiális tétel bizonyítása és tetszőleges komplex kitevőre történő általánosítása.

Tartalomjegyzék 1 Élete 1.1 Matematikai kutatása 1.2 Optika 2 Mások Newtonról 3 Newton alig ismert felfedezései 4 Külső hivatkozások

[szerkesztés] Élete

Newton Woolsthorpe-by-Colsterworth falucskában született idősebb Isaac Newton és Hannah Ayscough gyermekeként, a julián naptár szerint 1642. december 25-én, ami a később bevezetett Gergely-naptár szerint január 4-nek felel meg. Koraszülött volt, nem számítottak rá, hogy életben marad. Apja Newton születése előtt három hónappal meghalt. Mikor Newton kétéves volt, anyja újra férjhez ment, és a fiút innentől nagyanyja nevelte.

E.T. Bell (1937, Simon and Schuster) és H. Eves írása szerint:

Newton a falusi iskolában kezdte meg tanulmányait, később a Granthami Gimnáziumba került, ahol ő lett a legjobb tanuló. Granthamben a helyi gyógyszerésznél, William Clarke-nál lakott, és eljegyezte a gyógyszerész mostohalányát, Anne Storert, majd Cambridge-be ment 19 évesen. Innentől tanulmányai foglalták le; Anne végül máshoz ment hozzá, Newton pedig sosem házasodott meg és más kapcsolata sem ismert.

Tizenkét és tizenhét éves kora közt a Granthami Gimnáziumban tanult (előzetes egyeztetés után megtekinthető, ahol nevét az ablakpárkányba véste). Családja ezután kivette az iskolából, és gazdálkodót akart nevelni belőle, őt azonban ez nagyon boldogtalanná tette, és végül nagybátyja és tanára segítségével sikerült meggyőznie édesanyját, hogy folytathassa tanulmányait. Tizennyolc évesen kitűnő bizonyítvánnyal végzett. Tanára ezt mondta róla:

Zsenialitása mostantól felfelé szárnyal, és egyre nagyobb fénnyel ragyog. Különösen a versírásban jeleskedik. (…) Felülmúlja a legvérmesebb reményeimet is, melyeket hozzá fűztem.

1661-ben beiratkozott a cambridge-i Trinity Kollégiumba, ahová nagybátyja, William Ayscough járt. Ebben az időben az iskola Arisztotelész tanításait követte, Newton azonban szívesebben olvasta modernebb gondolkodók – mint Descartes – és modernebb csillagászok – mint Galilei, Kopernikusz és Kepler – műveit. 1665-ben fedezte fel a binomiális tételt, ezután kezdte kialakítani matematikai kalkulus-elméletét. Nem sokkal lediplomázása után (1665) az egyetem a nagy pestisjárvány elleni védekezésül bezárt. Newton az elkövetkezendő két évben otthon foglalkozott kalkulussal, optikával és a gravitációval.

A közismert történet szerint Newton a fejére pottyanó alma hatására értette meg, hogy a földi tárgyakat és égitesteket mozgató erő ugyanaz. Egy kortárs író, William Stukeley írta ezt először Memoirs of Sir Isaac Newton's Life című művében, melyben visszaemlékezik, hogy mikor 1726. április 15-én Kensingtonban beszélgetett Newtonnal, a tudós elmesélte, hogyan jutott eszébe a gravitációelmélet. „Egy alma lehullása okozta, mikor elmélkedve ott ült. Miért esik az alma mindig a földre, tette fel a kérdést magának. Miért nem oldalra vagy felfelé esik, hanem mindig a föld középpontja felé?”

Voltaire ugyanezt írja: „Sir Isaac Newton a kertjében sétált, ekkor szőtte első gondolatait a gravitációelméletről, mikor látta, hogy egy alma lehull a fáról.” Ezek a történetek alaposan kiszínezik Newton beszámolóját arról, hogy otthonában, Woolsthorpe Manorban az ablak mellett ült, és látta, hogy egy alma lehull a fáról. A jelenleg elfogadott feltételezés szerint a történetet Newton jóval később találta ki, hogy illusztrálja, hogy merített ötleteket a mindennapi életből.

[szerkesztés] Matematikai kutatása

1669-ben Newton a Trinity College ösztöndíjasa lett. Ugyanebben az évben tette közzé kutatásait De Analysi per Aequationes Numeri Terminorum Infinitas (A végtelen sorozatok elemzéséről) és később De methodis serierum et fluxionum (A sorok és fluxiók módszeréről) című műveiben. A cikk címéből ered Newton differenciálelméletének elnevezése, melyet a "fluxiók módszerének" nevezünk. Fluxión lényegében egy természeti folyamat valamely fizikai paraméterének időbeli változását kell értenünk.

Rendszerint Newtont tartják az általánosított binomiális tétel felfedezőjének, mely felismerés lényeges lépés a matematikai analízis szempontjából. Newton és Leibniz egymástól függetlenül dolgozták ki a differenciál és integrálkalkulust, más-más szemlélettel. Míg Newton – Galilei követőihez hasonlóan – a fizika (kinematika) felől közelítette meg a derivált fogalmát, addig Leibniz a Fermat és Pascal módszeréhez hasonlóan a görbéhez húzott érintőegyenes felől közelítette meg a differenciálszámítást. Ugyan Newton a fluxiómódszert Leibniz előtt dolgozta ki, az utókor ehelyett mégis Leibniz differenciálelméletét választotte és ez vált elsődlegessé a matematikában, ez terjedt el jobban a világon. Newton saját védelmében azt állította, azért nem tette közzé számításait, mert félt, hogy kortársai kigúnyolják. Bár Newton korának egyik legragyogóbb tudósa volt, életének utolsó huszonöt évét megkeserítette az általa plágiummal vádolt Leibnizcel folytatot elhúzódó vita. A vita nem csak a két tudós életét keserítette meg, hanem sajnálatos módon válaszfalat emelt a brit és az európai kontinensen élő matematikusok közé, és haláluk után is folytatódott. A szigetországi matematikusok csak a XIX. században tértek át az egyébként jóval praktikusabb leibnizi írásmódra, ami jelentős hátrányba hozta a britt matematikai analízist.

1669-ben Newton a matematika professzora lett. A cambridge-i szabályok értelmében ehhez be kellett lépnie az egyházba, követelmény volt azonban, hogy ne vegyen aktívan részt az egyházi életben (feltehetőleg hogy több ideje legyen a tudományra). Newton úgy vélte, akkor fölösleges belépnie az egyházba, és II. Károly király, akinek az engedélyére szükség volt, elfogadta érvelését. Newtonnak így nem kellett konfliktusba kerülnie amiatt, hogy a vallásról alkotott nézetei ellentétben voltak az egyház szigorával.

[szerkesztés] Optika

1670 és 1672 között Newton optikát tanított. Ezalatt az idő alatt vizsgálta a fénytörés jelenségét, és rájött, hogy a prizma a fehér fényt a színspektrum különböző színeire tudja bontani, egy másik prizma pedig újra össze tudja állítani fehér fénnyé. Egy színes fénysugárral különböző tárgyakat megvilágítva azt is megmutatta, hogy a színes fény tulajdonságai nem változnak. Megfigyelte, hogy ha a fény tükröződik vagy szétszóródik, akkor is ugyanolyan színű marad, a színeket tehát nem a tárgyak hozzák létre, hanem annak függvényében látjuk őket, ahogy a tárgyak visszatükrözik a már színes fényt. (Lásd még: Newton színelmélete.) Az ezen a területen elért eredményeit többen kritizálták, a legismertebb közülük Johann Wolfgang von Goethe, aki saját színelmélettel állt elő.

Ebből levonta a következtetést, hogy a lencsés távcsőre rossz hatással van a fény színekre bomlása, és sajátkezűleg csiszolt tükrökkel megépített egy újfajta teleszkópot, melyet ma Newton-távcsőnek nevezünk.

1671-ben a Royal Society kérte, hogy mutassa be nekik telszkópját. Érdeklődésük arra bátorította Newtont, hogy tegye közzé jegyzeteit A színről címmel. Ebből alakult ki később Optika című műve. Amikor Robert Hooke kritizálta Newton egyes elméleteit, Newton annyira megbántódott, hogy visszavonult a nyilvános vitától. Egészen Hooke haláláig ellenségek maradtak.

[szerkesztés] Mások Newtonról

„Newton pontos terve szerint suhan a csillag, és arra int néma pályán róva terét, ki-ki tisztelje mesterét.” (Albert Einstein)

[szerkesztés] Newton alig ismert felfedezései

Newton találta fel a lengőajtós macskabejárót. Kertjének kapuja mellett macskájának is lengőajtós bejáratot csináltatott. Miután macskája megellett, a macskabejáró mellé a kiscicáknak külön-külön bejáratokat vágatott.

Newton kevéssé ismert alkímiai jegyzetei a Royal Society 2005-ös nyári kiállításán voltak megtekinthetőek.

[szerkesztés] Külső hivatkozások