Fysisk set var Sir Isaac Newton ikke en stor mand. Men han havde et stort intellekt, som det fremgår af hans opdagelser om tyngdekraften, lys, bevægelse, matematik og meget mere.
Legenden fortæller, at Isaac Newton fandt på gravitationsteorien i 1665 eller 1666, efter at han havde set et æble falde. Han spurgte, hvorfor æblet faldt lige nedad, i stedet for sidelæns eller endda opad. “Han viste, at den kraft, der får æblet til at falde, og som holder os fast på jorden, er den samme som den kraft, der holder månen og planeterne i deres baner,” siger Martin Rees. Han er tidligere præsident for Storbritanniens Royal Society, Storbritanniens nationale videnskabsakademi, som engang blev ledet af Newton selv.
“Hans teori om tyngdekraften ville ikke have givet os globale positioneringssatellitter,” siger Jeremy Gray, der er matematikhistoriker ved Open University i Milton Keynes, U.”Men den var nok til at udvikle rumfart.”
The Cambridge Years
Newton blev født to til tre måneder for tidligt den 4. januar 1643 i Lincolnshire, England. Han var et praktisk barn og nød at konstruere modeller, herunder en lille mølle, der faktisk malede mel – drevet af en mus, der kørte i et hjul.
Newton blev optaget på universitetet i Cambridge i 1661, men i begyndelsen lykkedes det ham ikke at brillere som studerende. I 1665 lukkede skolen midlertidigt på grund af byldepesten, en sygdom, der dræbte mere end 100.000 mennesker i London i den periode. Som følge heraf rejste Newton hjem til Lincolnshire i to år.
Det var omkring denne tid, at den æblefaldende brainstorm opstod. Newton vendte derefter tilbage til Cambridge i 1667 og fungerede som matematikprofessor indtil 1696.
Newtons fremskridt
Udviklingen af tyngdekraften var kun en del af Newtons bidrag til matematikken og videnskaben. Hans anden store interesse var beregning, et emne, der undersøger hastigheder, eller måling af forandringer. Sammen med den tyske matematiker Gottfried Leibniz udviklede Newton differentiering og integration. Disse to metoder anvendes stadig inden for mange videnskabelige områder. Differentiering bruges til at måle en hvilken som helst forandringshastighed, f.eks. hvor hurtigt en dyreart formerer sig. Integration bruges ofte i geometri til at beregne arealer og volumener.
Newton interesserede sig også meget for optik, studiet af lys og dets opførsel. Dette førte til, at han med rette foreslog, at hvidt lys faktisk er en kombination af lys fra alle regnbuens farver. Han brugte sin viden til at vise, hvorfor teleskoper dengang ikke kunne gengive farverne nøjagtigt. Newton konstruerede et teleskop, der brugte spejle i stedet for blot glaslinser. Dette gjorde det muligt for den nye maskine at fokusere alle farverne på et enkelt punkt, hvilket resulterede i et skarpere og mere præcist billede. Den dag i dag er spejlteleskoper, herunder Hubble-rumteleskopet, vigtige redskaber inden for astronomien.
Newtons æbleindsigt gav ham mulighed for at udvikle de tre bevægelseslove. Disse love bruges stadig til at beskrive, hvordan kræfter påvirker objekter, f.eks. hvordan raketter flyver eller baseballs bevæger sig. En kraft kan opfattes som et skub eller træk i en bestemt retning.
Første bevægelseslov: En genstand i hvile forbliver i hvile, og en genstand i bevægelse forbliver i bevægelse langs en lige linje, medmindre den bevæges af en ydre kraft.
Den anden bevægelseslov: Acceleration
En genstand vil accelerere, hvis der påføres en kraft på den. Acceleration er ændringshastigheden af et objekts hastighed. Accelerationen vil ske i den retning, som kraften virker. Ved en fast kraft vil større genstande have en mindre acceleration.
Hvis massen ikke ændres, er kraft lig med masse gange acceleration, eller F = ma.
Den tredje bevægelseslov: Handling og reaktion
For hver handling er der en lige stor og modsatrettet reaktion. Lad os f.eks. sige, at objekt A rammer objekt B. Det betyder, at A udøver en kraft på B i en bestemt retning. I henhold til Newtons tredje lov modtager A også en kraft fra B. De to kræfter er lige store og er rettet i modsatte retninger.
“Principia”
Newton offentliggjorde sine resultater i 1687 i en bog med titlen Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Den latinske titel er oversat som Mathematical Principles of Natural Philosophy, og bogen er almindeligvis kendt som Principia.
“Newtons Principia gjorde ham berømt – kun få mennesker læste den, og endnu færre forstod den,” skrev matematiker Robert Wilson fra Open University. “Men alle vidste, at det var et stort værk, lidt ligesom Einsteins relativitetsteori mere end to hundrede år senere.”
Den våde og hævngerrige tid
Trods hans rige opdagelser var Newton ikke vellidt, især ikke i sin alderdom. På det tidspunkt fungerede han som leder af Storbritanniens Royal Mint, som trykte penge og skabte mønter. Han var også medlem af parlamentet, en gren af den britiske regering, og skrev bl.a. om religion. Som personlighed var Newton ensom, da han var ung, og forfængelig og hævngerrig i sine senere år, siger Rees. Han “saboterede sine rivaler”, tilføjer Rees.
Sir David Wallace er direktør for Isaac Newton Institute for Mathematical Sciences i Cambridge, England. Han siger, at Newton “var en kompleks personlighed, som også udøvede alkymi” – jagten på en metode til at forvandle almindelige metaller til guld. Som møntmester viste Newton ingen nåde over for falskmøntnere, der blev dømt til døden, siger Wallace.
I 1727, 84 år gammel, døde Sir Isaac Newton i sin søvn. Han blev begravet med stor ceremoni i Westminster Abbey i London, England.