Isaac Newton

gigatos | december 24, 2021

Post Views: 141

Samenvatting

Sir Isaac Newton (25 december 1642 – 20 maart 1727 volgens de Juliaanse kalender, die tot 1752 in Engeland van kracht was; of 4 januari 1643 – 31 maart 1727 volgens de Gregoriaanse kalender) was een Engelse natuurkundige, wiskundige, werktuigkundige en astronoom, een van de grondleggers van de klassieke natuurkunde. Auteur van het fundamentele werk “Mathematical Beginnings of Natural Philosophy” waarin hij de wet van de universele gravitatie verklaarde en drie wetten van de mechanica, die de basis werden van de klassieke mechanica. Hij ontwikkelde differentiaal- en integraalrekening, de kleurentheorie, legde de grondslagen van de moderne fysische optica en creëerde vele andere wiskundige en natuurkundige theorieën.

Lid (1672) en voorzitter (1703-1727) van de Royal Society of London.

De beginjaren

Isaac Newton werd geboren in het dorp Woolsthorpe, Lincolnshire, aan de vooravond van de Burgeroorlog. Newtons vader, Isaac Newton (1606-1642), een kleine maar welvarende boer, heeft de geboorte van zijn zoon niet meer mogen meemaken. De jongen was te vroeg geboren, was ziekelijk, dus het duurde lang voor hij gedoopt kon worden. Toch overleefde hij het, werd gedoopt (1 januari) en kreeg de naam Isaac ter nagedachtenis aan zijn vader. Het feit dat hij op eerste kerstdag werd geboren, werd door Newton als een bijzonder teken beschouwd. Ondanks zijn slechte gezondheid in zijn kinderjaren, werd hij 84 jaar oud.

Newton geloofde oprecht dat zijn familie afstamde van 15e-eeuwse Schotse edelen, maar historici hebben ontdekt dat zijn voorouders in 1524 arme boeren waren. Tegen het einde van de zestiende eeuw was de familie rijk geworden en overgegaan in de categorie yeomen (landeigenaren). Newtons vader erfde een grote som van 500 pond en enkele honderden hectaren vruchtbaar land bezet met akkers en bossen.

In januari 1646 hertrouwde Newtons moeder, Anne Ayscough (1623-1679). Ze kreeg drie kinderen met haar nieuwe echtgenoot, een 63-jarige weduwnaar, en begon weinig aandacht aan Isaac te besteden. De beschermheer van de jongen was zijn oom van moeders kant, William Ayscough. Als kind was Newton, volgens zijn tijdgenoten, zwijgzaam, teruggetrokken en geïsoleerd, dol op lezen en het maken van technisch speelgoed: een zonnewijzer, een waterklok, een molen, enz. Zijn hele leven voelde hij zich eenzaam.

De stiefvader stierf in 1653 en een deel van zijn erfenis ging over op Newtons moeder en werd door haar onmiddellijk op naam van Isaac gesteld. De moeder keerde terug naar huis, maar haar aandacht ging vooral uit naar haar drie jongste kinderen en het uitgebreide huishouden; Isaac was nog steeds op zichzelf aangewezen.

In 1655 werd de 12-jarige Newton naar een nabijgelegen school in Grantham gestuurd, waar hij woonde in het huis van Clark de apotheker. Spoedig toonde de jongen uitstekende bekwaamheden, maar in 1659 bracht zijn moeder Anne hem terug naar het landgoed en trachtte de 16-jarige zoon een deel van het beheer van het huishouden toe te vertrouwen. De poging mislukte – Isaac verkoos het lezen van boeken, het schrijven van gedichten en vooral het construeren van verschillende mechanismen boven alle andere activiteiten. In deze tijd werd Anna benaderd door Stokes, Newtons onderwijzer, die haar begon over te halen haar ongewoon begaafde zoon te blijven onderwijzen; bij dit verzoek voegden zich oom William en een kennis van Isaac uit Grantham (een familielid van Clark de chemicus) Humphrey Babington, een lid van het Trinity College van Cambridge. Met vereende krachten kregen ze uiteindelijk hun zin. In 1661 slaagde Newton met succes voor zijn schoolopleiding en ging hij verder studeren aan de Universiteit van Cambridge.

Lees ook: geschiedenis – Crisis van de jaren 1930

Trinity College (1661-1664)

In juni 1661 kwam de 18-jarige Newton aan in Cambridge. Volgens de statuten werd hem een examen Latijn afgenomen, waarna hem werd meegedeeld dat hij was toegelaten tot Trinity College (Holy Trinity College) van de Universiteit van Cambridge. Meer dan 30 jaar van Newtons leven zijn verbonden met deze instelling.

Het college maakte, net als de rest van de universiteit, moeilijke tijden door. De monarchie was net hersteld in Engeland (1660), Koning Karel II vertraagde vaak de betalingen die verschuldigd waren aan de universiteit, en ontsloeg het grootste deel van het onderwijzend personeel dat tijdens de revolutie was aangesteld. In totaal woonden er 400 mensen in het Trinity College, waaronder studenten, bedienden en 20 armen aan wie het college volgens het handvest aalmoezen moest geven. Het onderwijsproces was in een deplorabele staat.

Newton werd ingeschreven als een “sizar” student, die geen collegegeld hoefde te betalen (waarschijnlijk op advies van Babington). Volgens de normen van die tijd was een sizer verplicht zijn studie te betalen door middel van verschillende baantjes aan de universiteit of door het verlenen van diensten aan rijkere studenten. Van deze periode uit zijn leven zijn weinig schriftelijke bewijzen of herinneringen bewaard gebleven. In deze jaren kreeg Newtons karakter eindelijk gestalte – een verlangen om alles tot op de bodem uit te zoeken, onverdraagzaamheid tegenover bedrog, laster en onderdrukking, en onverschilligheid voor publieke roem. Hij had nog steeds geen vrienden.

In april 1664 werd Newton, die geslaagd was voor zijn examens, bevorderd tot een hogere categorie van oudere studenten (scholars), hetgeen hem recht gaf op een beurs en het voortzetten van zijn studie aan de universiteit.

Ondanks Galileo”s ontdekkingen werden wetenschap en filosofie in Cambridge nog steeds onderwezen volgens Aristoteles. In Newtons overgebleven notitieboeken wordt echter al melding gemaakt van Galileo, Copernicus, Cartesianisme, Kepler en de atomistische theorie van Gassendi. Te oordelen naar deze notitieboekjes bleef hij (voornamelijk wetenschappelijke) instrumenten maken, en was hij gepassioneerd door optica, astronomie, wiskunde, fonetiek en muziektheorie. Volgens de herinneringen van zijn kamergenoot wijdde Newton zich met hart en ziel aan zijn studie, waarbij hij eten en slapen vergat; het was waarschijnlijk, ondanks de moeilijkheden, de manier van leven die hij zelf wenste.

Het jaar 1664 was ook rijk aan andere gebeurtenissen in Newtons leven. Newton beleefde een creatieve omwenteling, begon zijn eigen wetenschappelijke activiteit en stelde een uitgebreide lijst (van 45 items) samen van onopgeloste problemen in de natuur en het menselijk leven (Questiones quaedam philosophicae). Later kwamen soortgelijke lijsten meer dan eens voor in zijn werkboeken. In maart van hetzelfde jaar begonnen in de pas opgerichte (1663) wiskundige afdeling van de hogeschool colleges van een nieuwe docent, de 34-jarige Isaac Barrow, een belangrijk wiskundige, Newtons toekomstige vriend en leraar. Newtons interesse in wiskunde nam dramatisch toe. Hij deed zijn eerste grote wiskundige ontdekking: de binomiale expansie voor elke rationale exponent (ook negatieve), en daardoor kwam hij tot zijn belangrijkste wiskundige methode – de expansie van een functie in een oneindige reeks. Helemaal aan het eind van het jaar, werd Newton student.

Newtons wetenschappelijke basis en inspiratie voor zijn werk werden het sterkst beïnvloed door de natuurkundigen Galileo, Descartes en Kepler. Newton voltooide hun geschriften door ze samen te voegen tot een universeel systeem van de wereld. Andere wis- en natuurkundigen hadden een kleinere maar belangrijke invloed: Euclides, Fermat, Huygens, Wallis en zijn directe leermeester Barrow. In Newtons studentenschrift staat een programmatische zin:

Er kan in de filosofie geen andere soevereiniteit zijn dan de waarheid… Wij zouden monumenten van goud moeten oprichten voor Kepler, Galileo en Descartes en op elk daarvan schrijven: “Plato is een vriend, Aristoteles een vriend, maar de voornaamste vriend is de waarheid”.

Lees ook: belangrijke_gebeurtenissen – Culturele Revolutie

“De Pest Jaren (1665-1667)

Op kerstavond 1664 verschenen er rode kruisen op Londense huizen – de eerste tekenen van de Grote Pest. Tegen de zomer had de dodelijke epidemie zich aanzienlijk uitgebreid. Op 8 augustus 1665 werden de lessen aan het Trinity College geschorst en het personeel ontbonden tot het einde van de epidemie. Newton ging naar huis in Woolsthorpe en nam de belangrijkste boeken, schriften en instrumenten mee.

Dit waren rampzalige jaren voor Engeland – een verwoestende pest (een vijfde van de bevolking stierf alleen al in Londen), een verwoestende oorlog met Holland en de Grote brand van Londen. Maar veel van Newtons wetenschappelijke ontdekkingen werden gedaan in de afzondering van de “pestjaren”. Uit overgeleverde aantekeningen blijkt dat de 23-jarige Newton al vertrouwd was met de basismethoden van differentiaal- en integraalrekening, waaronder de uitbreiding van functies in reeksen en wat later de Newton-Leibniz formule werd genoemd. Hij voerde een aantal slimme optische experimenten uit en bewees dat witte kleur een mengsel is van de kleuren van het spectrum. Newton herinnerde zich later deze jaren:

In het begin van 1665 vond ik de methode van de benaderende reeksen en de regel van de transformatie van een macht van een veelterm in een dergelijke reeks … in november kreeg ik de directe methode van de fluctuaties; in januari van het volgende jaar kreeg ik de theorie van de kleuren, en in mei begon ik over de inverse methode van fluctuaties … In deze tijd was ik op de beste periode van mijn jeugd en was meer geïnteresseerd in wiskunde en filosofie dan op enig ander moment later.

Maar zijn belangrijkste ontdekking in deze jaren was de wet van de universele gravitatie. Later, in 1686, schreef Newton aan Halley:

In geschriften van meer dan 15 jaar geleden (een precieze datum kan ik niet geven, maar het was in ieder geval voordat ik met Oldenburg correspondeerde) heb ik de omgekeerd kwadratische evenredigheid van de zwaartekracht van de planeten ten opzichte van de Zon als functie van de afstand uitgedrukt en de juiste verhouding van de zwaartekracht van de Aarde en de conatus recedendi van de Maan ten opzichte van het middelpunt van de Aarde berekend, zij het niet precies.

De door Newton genoemde onnauwkeurigheid was te wijten aan het feit dat Newton de afmetingen van de aarde en de waarde van de versnelling van de zwaartekracht overnam uit Galileo”s Mechanica, waar zij met grote onnauwkeurigheid werden geciteerd. Later verkreeg Newton de nauwkeurigere gegevens van Picard en werd hij eindelijk overtuigd van de waarheid van zijn theorie.

Het is een bekende legende dat Newton de wet van de zwaartekracht ontdekte door te observeren hoe een appel van een boomtak viel. De appel van Newton werd voor het eerst gezien door William Stukeley, Newtons biograaf (Memoirs of Newton”s Life, 1752):

Na de lunch was het warm weer en we gingen de boomgaard in om thee te drinken in de schaduw van de appelbomen. Hij vertelde mij dat de gedachte aan de zwaartekracht op precies dezelfde manier bij hem was opgekomen toen hij onder een boom zat. Hij was in een mijmerende stemming toen er plotseling een appel van een tak viel. “Waarom vallen appels altijd loodrecht op de grond?” – dacht hij.

De legende werd populair dankzij Voltaire. In feite ontwikkelde zijn theorie van de universele gravitatie zich geleidelijk, zoals blijkt uit Newtons werkboeken. Een andere biograaf, Henry Pemberton, citeert Newtons redenering (zonder de appel te noemen) in meer detail: “door de perioden van verschillende planeten en hun afstanden tot de zon te vergelijken, ontdekte hij dat … deze kracht kwadratisch moet afnemen met toenemende afstand”. Met andere woorden, Newton ontdekte dat uit de derde wet van Kepler, die de perioden van de banen van de planeten relateert aan hun afstand tot de zon, de “omgekeerde kwadratenformule” volgt voor de wet van de gravitatie (bij benadering van de cirkelbaan). De definitieve formulering van de gravitatiewet, die in de leerboeken is opgenomen, is later door Newton uitgeschreven, nadat de wetten van de mechanica hem duidelijk waren geworden.

Deze ontdekkingen, en veel van de latere, werden 20-40 jaar later gepubliceerd dan ze waren gedaan. Newton was niet op zoek naar roem. In 1670 schreef hij aan John Collins: “Ik zie niets begerenswaardigs in roem, zelfs als ik in staat zou zijn die te verdienen. Het zou misschien het aantal bekenden doen toenemen, maar dat is nu juist wat ik het liefst wil vermijden.” Zijn eerste wetenschappelijke werk werd pas 300 jaar later gevonden.

Lees ook: biografieen – Eleftherios Venizelos

Het begin van wetenschappelijke roem (1667-1684)

In maart en juni 1666, bezocht Newton Cambridge. In de zomer dwong een nieuwe plaaggolf hem echter weer naar huis te gaan. Uiteindelijk nam de epidemie begin 1667 af en in april keerde Newton terug naar Cambridge. Op 1 oktober werd hij gekozen als lid van Trinity College en in 1668 werd hij Master. Hij kreeg een ruime aparte kamer toegewezen voor huisvesting, kreeg een salaris (£ 2 per jaar) en kreeg een groep studenten toegewezen met wie hij enkele uren per week ijverig bezig was met standaard academische onderwerpen. Newton werd echter noch toen noch later beroemd als leraar; zijn lezingen werden slecht bezocht.

Nadat hij zijn positie had versterkt, reisde Newton naar Londen, waar kort daarvoor, in 1660, de Royal Society of London was opgericht – een gezaghebbende organisatie van vooraanstaande wetenschappers, een van de eerste Academies van Wetenschappen. Het persorgaan van de Royal Society was het tijdschrift Philosophical Transactions.

In 1669 begonnen in Europa wiskundige verhandelingen te verschijnen over ontbindingen in oneindige reeksen. Hoewel de diepgang van deze ontdekkingen niet te vergelijken was met die van Newton, drong Barrow erop aan dat zijn leerling zijn prioriteit in deze zaak zou vastleggen. Newton schreef een korte maar redelijk volledige samenvatting van dit deel van zijn ontdekkingen, die hij Analyse door middel van vergelijkingen met een oneindig aantal termen noemde. Barrow stuurde deze verhandeling door naar Londen. Newton vroeg Barrow de naam van de auteur van het werk niet te onthullen (maar hij liet het zich wel ontvallen). “Analyse” verspreidde zich onder specialisten en verwierf enige bekendheid in Engeland en daarbuiten.

In hetzelfde jaar aanvaardde Barrow de uitnodiging van de koning om hofkapelaan te worden en nam hij ontslag uit het onderwijs. Op 29 oktober 1669 werd de 26-jarige Newton gekozen om hem op te volgen als “Lucas Professor” in Wiskunde en Optica aan het Trinity College. In deze functie ontving Newton een salaris van £100 per jaar, andere bonussen en stipendia van Trinity niet meegerekend. De nieuwe post gaf Newton ook meer tijd voor zijn eigen onderzoek. Barrow liet Newton een uitgebreid alchemistisch laboratorium na; in deze periode raakte Newton serieus geïnteresseerd in alchemie en voerde hij veel chemische experimenten uit.

Tegelijkertijd zette Newton zijn experimenten in de optica en de kleurenleer voort. Newton onderzocht sferische en chromatische aberratie. Om deze te minimaliseren bouwde hij een gemengde spiegeltelescoop: een lens en een concave sferische spiegel, die hij zelf maakte en polijstte. James Gregory (1663) stelde als eerste het ontwerp voor zo”n telescoop voor, maar het idee werd nooit gerealiseerd. Newtons eerste ontwerp (1668) bleek geen succes, maar het volgende, met een zorgvuldiger gepolijste spiegel, gaf ondanks zijn geringe afmetingen een vergroting van 40x van uitstekende kwaliteit.

Het nieuws over het nieuwe instrument bereikte Londen snel en Newton werd uitgenodigd om zijn uitvinding aan de wetenschappelijke gemeenschap te tonen. Eind 1671 of begin 1672 werd de reflector gedemonstreerd aan de koning en vervolgens aan de Royal Society. Het apparaat kreeg alom bijval. Waarschijnlijk heeft ook het praktische belang van de uitvinding een rol gespeeld: met behulp van astronomische waarnemingen kon de exacte tijd worden bepaald, wat van essentieel belang was voor de navigatie op zee. Newton werd beroemd en in januari 1672 werd hij gekozen tot Fellow van de Royal Society. Later werden verbeterde reflectoren het belangrijkste instrument van de astronomen en werden zij gebruikt om de planeet Uranus, andere sterrenstelsels en de roodverschuiving te ontdekken.

Aanvankelijk koesterde Newton de gemeenschap van zijn medeleden van de Royal Society, waar naast Barrow ook James Gregory, John Wallis, Robert Hooke, Robert Boyle, Christopher Wren en andere bekende figuren van de Engelse wetenschap lid van waren. Er ontstonden echter al snel vermoeiende conflicten, waar Newton een grote hekel aan had. In het bijzonder was er een heftige controverse over de aard van het licht. Het begon met het feit dat Newton in februari 1672 in Philosophical Transactions een gedetailleerde beschrijving publiceerde van zijn klassieke experimenten met prisma”s en zijn theorie van de kleur. Hooke, die eerder een eigen theorie had gepubliceerd, betoogde dat hij niet overtuigd was door Newtons resultaten en werd gesteund door Huygens op grond van het feit dat Newtons theorie “in strijd was met de conventionele wijsheid”. Newton antwoordde pas zes maanden later op hun kritiek, maar tegen die tijd was het aantal critici aanzienlijk toegenomen.

De lawine van incompetente aanvallen irriteerde en deprimeerde Newton. Newton vroeg de secretaris van het Oldenburgs Genootschap hem geen kritische brieven meer te sturen en legde een gelofte af voor de toekomst: zich niet meer te mengen in wetenschappelijke geschillen. In de brieven klaagde hij dat hij voor een keuze stond: ofwel zijn ontdekkingen niet te publiceren, ofwel al zijn tijd en energie te besteden aan het afweren van onvriendelijke kritiek van leken. Uiteindelijk koos hij voor de eerste optie en diende hij zijn ontslag in bij de Royal Society (8 maart 1673). Oldenburg haalde hem niet zonder moeite over om te blijven, maar het wetenschappelijk contact met het Genootschap bleef lange tijd tot een minimum beperkt.

In 1673 vonden twee belangrijke gebeurtenissen plaats. Ten eerste: bij koninklijk besluit keerde Newtons oude vriend en beschermheer, Isaac Barrow, terug naar Trinity, nu als hoofd (“master”) van het college. Ten tweede: Leibniz, in die tijd bekend als filosoof en uitvinder, raakte geïnteresseerd in Newtons wiskundige ontdekkingen. Nadat hij in 1669 Newtons werk over oneindige reeksen had ontvangen en grondig had bestudeerd, ontwikkelde hij zijn eigen versie van de analyse. In 1676 wisselden Newton en Leibniz brieven uit waarin Newton een aantal van zijn methoden uiteenzette, Leibniz” vragen beantwoordde en zinspeelde op het bestaan van nog algemenere methoden, die nog niet waren gepubliceerd (namelijk algemene differentiaal- en integraalrekening). De secretaris van de Royal Society, Henry Oldenburg, drong er bij Newton ter meerdere eer en glorie van Engeland op aan zijn wiskundige ontdekkingen over analyse te publiceren, maar Newton antwoordde dat hij al vijf jaar met een ander onderwerp bezig was en niet afgeleid wenste te worden. Newton antwoordde niet op Leibniz”s volgende brief. De eerste beknopte publicatie over Newtons versie van de analyse verscheen pas in 1693, toen de versie van Leibniz al wijd en zijd in Europa was verspreid.

Het einde van de jaren 1670 was triest voor Newton. In mei 1677 stierf Barrow, 47 jaar oud, onverwacht. In de winter van datzelfde jaar brak er een grote brand uit in Newtons huis en brandde een deel van Newtons archief met manuscripten af. In september 1677 overleed Oldenburg, Newtons favoriete secretaris van de Royal Society, en werd Hooke, die Newton ongunstig behandelde, de nieuwe secretaris. In 1679 werd Anna”s moeder ernstig ziek; Newton liet alles achter om haar bij te staan en nam actief deel aan haar verzorging, maar de toestand van haar moeder verslechterde snel en zij stierf. Moeder en Barrow waren een van de weinige mensen die Newtons eenzaamheid opvrolijkten.

Lees ook: biografieen – Wolfgang Amadeus Mozart

“Het wiskundige begin van de natuurfilosofie (1684-1686)

De geschiedenis van dit werk, een van de beroemdste in de geschiedenis van de wetenschap, begon in 1682, toen de passage van de komeet van Halley een golf van belangstelling in de hemelmechanica aanwakkerde. Edmond Halley probeerde Newton ertoe over te halen zijn “algemene bewegingsleer” te publiceren, waarover in de wetenschappelijke wereld al lang geruchten gingen. Newton, die niet betrokken wilde raken in nieuwe wetenschappelijke geschillen en gekibbel, weigerde.

In augustus 1684 kwam Halley naar Cambridge en vertelde Newton dat hij met Wren en Hooke besprak hoe de ellipticiteit van de banen van de planeten kon worden afgeleid uit de formule voor de gravitatiewet, maar dat hij niet wist hoe hij de oplossing moest benaderen. Newton zei dat hij al zo”n proefdruk had en in november stuurde hij het voltooide manuscript naar Halley. Hij onderkende onmiddellijk de waarde van het resultaat en de methode, bezocht Newton onmiddellijk opnieuw en wist hem ditmaal over te halen tot publicatie van zijn bevindingen. Op 10 december 1684 verscheen een historische vermelding in de notulen van de Royal Society:

Het werk aan het boek duurde van 1684 tot 1686. Volgens de herinneringen van Humphrey Newton, een familielid van de wetenschapper en zijn assistent gedurende deze jaren, schreef Newton de “Elementen” aanvankelijk tussen de alchemistische experimenten door waaraan hij de meeste aandacht besteedde, daarna werd hij geleidelijk enthousiast en wijdde hij zich met enthousiasme aan het werk aan het belangrijkste boek van zijn leven.

De publicatie zou worden gefinancierd door de Royal Society, maar begin 1686 publiceerde de Society een verhandeling over de geschiedenis van de vissen waar geen vraag naar was, waardoor het budget uitgeput raakte. Halley kondigde toen aan dat hij de kosten van de publicatie op zich zou nemen. De vereniging nam dit genereuze aanbod dankbaar aan en stelde Halley gratis 50 exemplaren ter beschikking van de verhandeling over de geschiedenis van de vissen, als gedeeltelijke compensatie.

Newtons werk – misschien naar analogie van Descartes” Beginningen der Wijsbegeerte (1644) of, volgens sommige wetenschapsgeschiedschrijvers, een uitdaging aan het adres van de Cartesianen – heette Mathematical Beginnings of Natural Philosophy (Latijn Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), dat wil zeggen, in moderne taal, Mathematische grondslagen van de fysica.

Op 28 april 1686 werd het eerste deel van Mathematical Beginnings aangeboden aan de Royal Society. De drie delen werden gepubliceerd in 1687, na enige bewerking door de auteur. De oplage (ongeveer 300 exemplaren) was in vier jaar uitverkocht – zeer snel voor die tijd.

Zowel fysisch als mathematisch is Newtons werk kwalitatief superieur aan dat van al zijn voorgangers. Zij ontbeert de Aristotelische of Cartesiaanse metafysica, met haar vage redeneringen en vaag geformuleerde, vaak vergezochte “grondoorzaken” van natuurverschijnselen. Newton bijvoorbeeld verkondigt niet dat de wet van de gravitatie in de natuur werkt, hij bewijst dit feit strikt, gebaseerd op het waargenomen bewegingspatroon van de planeten en hun satellieten. Newtons methode bestaat erin een model van het verschijnsel te maken “zonder hypothesen uit te vinden”, en dan, als de gegevens toereikend zijn, te zoeken naar de oorzaken. Deze benadering, begonnen door Galileo, betekende het einde van de oude fysica. De kwalitatieve beschrijving van de natuur maakte plaats voor de kwantitatieve – berekeningen, tekeningen en tabellen nemen een aanzienlijk deel van het boek in beslag.

In zijn boek definieerde Newton duidelijk de basisbegrippen van de mechanica, en introduceerde hij verschillende nieuwe, waaronder belangrijke fysische grootheden als massa, uitwendige kracht en hoeveelheid beweging. De drie wetten van de mechanica werden geformuleerd. Er wordt een rigoureuze afleiding van alle drie de gravitatiewetten van Kepler gegeven. Merk op dat ook hyperbolische en parabolische banen van hemellichamen die Kepler niet kende, werden beschreven. Newton bespreekt niet rechtstreeks de waarheid van het Copernicaanse heliocentrische systeem, maar impliceert het; hij schat zelfs de afwijking van de zon ten opzichte van het massamiddelpunt van het zonnestelsel. Met andere woorden, de zon in Newtons systeem, anders dan in dat van Kepler, rust niet, maar gehoorzaamt aan de algemene wetten van beweging. Het algemene systeem omvat ook kometen, waarvan de omloopbanen in die tijd zeer omstreden waren.

Een zwak punt van Newtons gravitatietheorie was, volgens veel wetenschappers uit die tijd, het ontbreken van een verklaring van de aard van deze kracht. Newton stelde alleen de wiskundige apparatuur op en liet de vragen over de oorzaak van gravitatie en het materiële medium open. Voor een wetenschappelijke gemeenschap die was opgegroeid met de filosofie van Descartes, was dit een onbekende en uitdagende benadering, en alleen het triomfantelijke succes van de hemelmechanica in de 18e eeuw dwong natuurkundigen om tijdelijk in het reine te komen met de theorie van Newton. De fysische basis van gravitatie werd pas meer dan twee eeuwen later duidelijk, met de komst van de Algemene Relativiteitstheorie.

Het wiskundige apparaat en de algemene structuur van het boek werden door Newton zo dicht mogelijk bij de door zijn tijdgenoten erkende standaard van wetenschappelijke nauwkeurigheid – Euclides” Elementen – geconstrueerd. Hij vermeed opzettelijk bijna overal het gebruik van wiskundige analyse – het gebruik van nieuwe, onbekende methoden zou de geloofwaardigheid van de resultaten in gevaar hebben gebracht. Deze voorzichtigheid devalueerde echter Newtons manier van presenteren voor latere generaties lezers. Newtons boek was het eerste werk over de nieuwe natuurkunde, en tegelijkertijd een van de laatste serieuze werken waarin de oude methoden van wiskundig onderzoek werden gebruikt. Alle volgelingen van Newton gebruikten reeds de krachtige methoden van wiskundige analyse die hij had gecreëerd. D”Alambert, Euler, Laplace, Clero en Lagrange waren de grootste directe opvolgers van Newtons werk.

Het boek werd tijdens het leven van de auteur driemaal gepubliceerd, waarbij elke heruitgave belangrijke aanvullingen en correcties van de auteur bevatte.

Lees ook: geschiedenis – Legioen van Eer

Administratie (1687-1703)

Het jaar 1687 werd niet alleen gekenmerkt door de publicatie van het grote boek, maar ook door Newtons conflict met koning James II. In februari gaf de koning, in een consequente poging om het katholicisme in Engeland te herstellen, de Universiteit van Cambridge opdracht om een masterdiploma te verlenen aan een katholieke monnik, Alban Francis. De universitaire autoriteiten aarzelden, wilden noch de wet overtreden noch de koning ergeren; weldra werd een delegatie van geleerden, waaronder Newton, bijeengeroepen om Lord High Justice George Jeffreys, die bekend stond om zijn onbeleefdheid en wreedheid, te berispen. Newton verzette zich tegen elk compromis dat afbreuk deed aan de universitaire autonomie en overtuigde de delegatie om een principieel standpunt in te nemen. Uiteindelijk werd de conrector van de universiteit ontslagen, maar de wens van de koning werd nooit vervuld. In een van zijn brieven uit deze jaren, zette Newton zijn politieke principes uiteen:

Elke eerlijke man is gebonden door de wetten van God en de mens om de Koning”s wettige bevelen te gehoorzamen. Maar als Zijne Majesteit wordt aangeraden iets te eisen dat niet door de wet kan worden gedaan, mag niemand schade lijden als hij zo”n eis negeert.

In 1689, na de omverwerping van Koning James II, werd Newton voor het eerst verkozen in het Parlement vanuit de Universiteit van Cambridge en zat daar iets meer dan een jaar. Hij was opnieuw lid van het Parlement van 1701 tot 1702. Er is een populaire anekdote dat hij slechts één keer het woord nam in het Lagerhuis, toen hij vroeg een raam te sluiten om tocht te voorkomen. In feite vervulde Newton zijn parlementaire taken met dezelfde integriteit waarmee hij al zijn zaken behandelde.

Rond 1691 werd Newton ernstig ziek (waarschijnlijk vergiftigd tijdens chemische experimenten, hoewel andere versies overwerk, shock na een brand met als gevolg het verlies van belangrijke resultaten en ouderdomsziekten omvatten). Familieleden vreesden voor zijn geestelijke gezondheid; verschillende van zijn overgeleverde brieven uit deze periode vertonen tekenen van geestelijke stoornis. Pas eind 1693 was Newtons gezondheid volledig hersteld.

In 1679 ontmoette Newton Charles Montague (1661-1715), een 18-jarige aristocraat die van wetenschap en alchemie hield, op Trinity. Newton maakte waarschijnlijk een sterke indruk op Montague, want in 1696, toen hij Lord Halifax was geworden, voorzitter van de Royal Society en Chancellor of the Exchequer (d.w.z. minister van Financiën van Engeland), stelde Montague de koning voor Newton te benoemen tot curator van de Munt. De koning gaf zijn toestemming, en in 1696 nam Newton de post aan, verliet Cambridge en verhuisde naar Londen.

Om te beginnen heeft Newton de munttechnologie grondig bestudeerd, het papierwerk op orde gebracht en de boekhouding van de laatste 30 jaar opnieuw opgezet. Tegelijkertijd bevorderde Newton energiek en vakkundig de lopende monetaire hervorming van Montague, waardoor het vertrouwen in het Engelse monetaire systeem, dat door zijn voorgangers grondig was verwaarloosd, werd hersteld. In Engeland werden in deze jaren bijna uitsluitend onvolledige, en in niet geringe hoeveelheid en valse munten gebruikt. Het afpellen van de randen van zilveren munten was wijdverbreid, en nieuw geslagen munten verdwenen zodra zij in omloop kwamen omdat zij massaal werden gesmolten, naar het buitenland werden uitgevoerd en in kisten werden verstopt. Montague concludeerde toen dat de situatie alleen kon worden veranderd door alle in Engeland circulerende munten opnieuw in omloop te brengen en de circulatie van geslepen munten te verbieden, hetgeen een drastische verhoging van de productiviteit van de Koninklijke Munt vereiste. Dit vereiste een bekwame beheerder, en dat was precies de man die Newton in maart 1696 als Muntbewaarder overnam.

Dankzij Newtons energieke optreden in 1696 werd een netwerk van filialen van de Munt opgericht in steden in heel Engeland, met name in Chester, waar Newton zijn vriend Halley als filiaaldirecteur benoemde, waardoor de productie van zilveren munten met een factor 8 toenam. Newton introduceerde het gebruik van gegraveerd slijpsel in de munttechnologie, waarna het strafrechtelijk slijpen van het metaal vrijwel onmogelijk werd. De oude, defecte zilveren munten werden volledig uit de roulatie genomen en in 2 jaar opnieuw geslagen, de productie van nieuwe munten werd opgevoerd om aan de vraag te blijven voldoen en de kwaliteit ervan werd verbeterd. Bij gelijksoortige hervormingen moest het oude geld door het gewicht worden vervangen, waarna de hoeveelheid contant geld zowel bij particulieren (particulieren en rechtspersonen) als in het gehele land zou afnemen, maar de rente- en kredietverplichtingen gelijk zouden blijven, waardoor de economie stagneerde. Newton stelde voor geld in te wisselen tegen de nominale waarde, waardoor deze problemen werden voorkomen, en de onvermijdelijke tekorten werden aangevuld door te lenen van andere landen (vooral van Nederland). De inflatie daalde, maar de buitenlandse schuld van de Staat steeg tot een peil dat in de geschiedenis van Engeland tegen het midden van de eeuw ongekend was. Maar in die periode was er een aanzienlijke economische groei, die leidde tot een toename van de belastingafdrachten aan de schatkist (even groot als die van Frankrijk, hoewel Frankrijk 2,5 keer zoveel mensen telde), zodat de staatsschuld geleidelijk werd afbetaald.

In 1699 was het slaan van de munten voltooid en, kennelijk als beloning voor zijn diensten, werd Newton in dat jaar benoemd tot manager (“meester”) van de Munt. Maar een eerlijk en bekwaam man aan het hoofd van de Munt beviel niet iedereen. Vanaf de eerste dagen stroomden de klachten en aanklachten tegen Newton binnen; er verschenen voortdurend verificatiecommissies. Het bleek dat veel van de aanklachten afkomstig waren van valsemunters die geïrriteerd waren door Newtons hervormingen. Newton was over het algemeen onverschillig tegenover kwaadsprekerij, maar vergaf het nooit als het zijn eer en reputatie aantastte. Hij was persoonlijk betrokken bij tientallen onderzoeken, en meer dan 100 valsemunters werden opgespoord en veroordeeld; bij gebrek aan verzwarende omstandigheden werden zij meestal verbannen naar de Noord-Amerikaanse koloniën, maar verscheidene aanvoerders werden terechtgesteld. Het aantal valse munten in Engeland daalde aanzienlijk. Montague prees in zijn memoires Newtons buitengewone bestuurlijke vaardigheden, die het succes van de hervorming verzekerden. De door de geleerde doorgevoerde hervormingen hebben dus niet alleen een economische crisis voorkomen, maar decennia later ook geleid tot een aanzienlijke toename van de rijkdom van het land.

In april 1698 bezocht de Russische tsaar Peter I de Munt driemaal als onderdeel van de “Grote Ambassade”; helaas zijn er geen details van zijn bezoek en communicatie met Newton bewaard gebleven. Het is echter bekend dat in 1700 in Rusland een munthervorming werd doorgevoerd, vergelijkbaar met die in Engeland. En in 1713 werden de eerste zes gedrukte exemplaren van de 2e druk van de Elementen door Newton naar tsaar Peter in Rusland gestuurd.

Het symbool van Newtons wetenschappelijke triomf werden twee gebeurtenissen in 1699: hij begon het Newtoniaanse systeem van de wereld te onderwijzen in Cambridge (vanaf 1704 – en Oxford), en de Parijse Academie der Wetenschappen, een bolwerk van zijn tegenstanders Cartesianen, verkoos hem tot haar buitenlands lid. Al die tijd stond Newton nog steeds te boek als lid en professor van Trinity College, maar in december 1701 nam hij officieel ontslag uit al zijn functies in Cambridge.

In 1703 overleed de voorzitter van de Royal Society, Lord John Somers, die tijdens zijn 5-jarige voorzitterschap slechts tweemaal aanwezig was geweest. In november werd Newton tot zijn opvolger gekozen en leidde de Society voor de rest van zijn leven – meer dan twintig jaar. In tegenstelling tot zijn voorgangers woonde hij persoonlijk alle vergaderingen bij en deed hij zijn best om ervoor te zorgen dat de British Royal Society in de wetenschappelijke wereld een ereplaats innam. Het aantal leden van de vereniging groeide (naast Halley waren dat Denis Papin, Abraham de Moivre, Roger Cotes en Brooke Taylor), er werden interessante experimenten uitgevoerd en besproken, de kwaliteit van de tijdschriftartikelen verbeterde aanzienlijk en de financiële problemen werden verlicht. De vereniging kreeg betaalde secretaresses en een eigen woning (in Fleet Street); Newton betaalde de kosten van de verhuizing uit eigen zak. Gedurende deze jaren werd Newton vaak uitgenodigd als adviseur voor verschillende regeringscommissies, en Prinses Caroline, de toekomstige Koningin van Groot-Brittannië (echtgenote van George II), bracht uren met hem door op het paleis in gesprekken over filosofische en religieuze onderwerpen.

Lees ook: gevechten – Slag bij de Nijl

De laatste jaren

In 1704 publiceerde hij (als eerste in het Engels) een monografie, Optics, die de ontwikkeling van deze wetenschap tot het begin van de 19e eeuw bepaalde. Het bevatte een bijlage, Over de kwadratuur van krommen, de eerste en tamelijk volledige uiteenzetting van Newtons versie van de wiskundige analyse. Het is in feite Newtons laatste werk over de natuurwetenschappen, hoewel hij nog meer dan 20 jaar leefde. De catalogus van de bibliotheek die hij achterliet bevatte vooral boeken over geschiedenis en theologie, en het waren deze waaraan Newton de rest van zijn leven wijdde. Newton bleef rentmeester van de Munt, omdat deze functie, in tegenstelling tot die van opzichter, niet van hem verlangde dat hij bijzonder actief was. Twee keer per week reisde hij naar de Munt, een keer per week naar een vergadering van de Royal Society. Newton reisde nooit buiten Engeland.

In 1705, werd Newton geridderd door Queen Anne. Voortaan was hij Sir Isaac Newton. Het was de eerste keer in de Engelse geschiedenis dat de titel van ridder werd verleend voor wetenschappelijke verdiensten; de volgende keer dat dit gebeurde was meer dan een eeuw later (1819, in verband met Humphrey Davy). Sommige biografen menen echter dat de koningin niet door de wetenschap, maar door de politiek werd gemotiveerd. Newton kreeg zijn eigen wapenschild en een niet erg betrouwbare stamboom.

In 1707 publiceerde Newton een verzameling lezingen over algebra genaamd Universal Arithmetic. De numerieke methoden die het bevatte markeerden de geboorte van een veelbelovende nieuwe discipline, numerieke analyse.

In 1708 begon een openlijk prioriteitsgeschil met Leibniz (zie hieronder), waarbij zelfs het koningschap betrokken was. Deze vete tussen de twee genieën kwam de wetenschap duur te staan – de Engelse wiskundige school werd gedurende een eeuw steeds minder actief, terwijl de Europese school veel van Newtons uitstekende ideeën negeerde en pas veel later herontdekte. Zelfs na de dood van Leibniz (1716) was het conflict nog niet ten einde.

De eerste editie van Newtons Elementen was allang uitverkocht. Newtons jarenlange werk aan de voorbereiding van de 2e editie, verduidelijkt en aangevuld, werd met succes bekroond in 1710, toen het eerste deel van de nieuwe editie uitkwam (het laatste, derde – in 1713). De eerste oplage (700 exemplaren) was duidelijk onvoldoende, en in 1714 en 1723 werden extra exemplaren herdrukt. Bij de voltooiing van het tweede deel moest Newton, bij wijze van uitzondering, terugkeren naar de natuurkunde om de discrepantie tussen de theorie en de experimentele gegevens te verklaren, en hij deed onmiddellijk een belangrijke ontdekking – de hydrodynamische samentrekking van een straal. De theorie kwam nu goed overeen met het experiment. Newton voegde aan het eind van het boek een “Aanmaning” toe met een vernietigende kritiek op de “vortex theorie” waarmee zijn Cartesiaanse tegenstanders de beweging van de planeten probeerden te verklaren. Op de vanzelfsprekende vraag “hoe komt het eigenlijk?” volgt in het boek het beroemde en eerlijke antwoord: “De reden… voor de eigenschappen van de gravitatie heb ik nog niet uit de verschijnselen kunnen afleiden; ik bedenk geen hypothesen”.

In april 1714 vatte Newton zijn ervaringen met de financiële regelgeving samen en diende hij zijn artikel “Observations on the Value of Gold and Silver” in bij de Schatkist. Het artikel bevatte specifieke voorstellen voor de aanpassing van de waarde van edele metalen. Deze voorstellen werden gedeeltelijk aanvaard en hadden een gunstig effect op de Engelse economie.

Kort voor zijn dood was Newton een van de slachtoffers van een grote financiële zwendel van de South Seas Trading Company, gesteund door de regering. Hij kocht de effecten van de maatschappij voor een groot bedrag en drong er ook op aan dat ze door de Royal Society zouden worden gekocht. Op 24 september 1720 verklaarde de bank van het bedrijf zichzelf failliet. Zijn nicht Catherine herinnerde zich in haar aantekeningen dat Newton meer dan 20.000 pond verloor, waarna hij zei dat hij de beweging van hemellichamen kon berekenen, maar niet de waanzin van menigten. Veel biografen menen echter dat Catherine niet doelde op een feitelijk verlies, maar op het niet behalen van de verwachte winst. Nadat het bedrijf failliet was gegaan, bood Newton aan de Royal Society uit eigen zak te compenseren, maar zijn aanbod werd afgewezen.

Newton wijdde de laatste jaren van zijn leven aan het schrijven van The Chronology of the Ancient Kingdoms, waar hij ongeveer 40 jaar aan besteedde, alsmede aan het voorbereiden van de derde editie van Iniquities, die in 1726 uitkwam. In tegenstelling tot de tweede druk waren de wijzigingen in de derde druk gering – hoofdzakelijk de resultaten van nieuwe astronomische waarnemingen, waaronder een vrij volledige gids over de kometen die sinds de veertiende eeuw zijn waargenomen. Onder andere werd de berekende baan van de komeet van Halley gepresenteerd, waarvan de nieuwe verschijning op dat moment (1758) duidelijk de theoretische berekeningen van (de toen reeds overleden) Newton en Halley bevestigde. De oplage van het boek kan enorm worden genoemd voor een wetenschappelijke publicatie uit die jaren: 1.250 exemplaren.

In 1725 begon Newtons gezondheid zienderogen achteruit te gaan en hij verhuisde naar Kensington bij Londen, waar hij ”s nachts in zijn slaap overleed op 20 (31) maart 1727.Hij liet geen geschreven testament na, maar hij liet kort voor zijn dood een groot deel van zijn grote fortuin na aan zijn naaste verwanten. Hij ligt begraven in Westminster Abbey. Fernando Savater, volgens Voltaire”s brieven, beschrijft Newton”s begrafenis op deze manier:

Heel Londen deed mee. Eerst werd het lichaam aan het publiek getoond in een uitbundige lijkkoets geflankeerd door enorme lampen, daarna werd het naar Westminster Abbey gedragen, waar Newton tussen koningen en vooraanstaande staatslieden werd begraven. Aan het hoofd van de begrafenisstoet stond de Lord Chancellor, gevolgd door alle koninklijke ministers.

Lees ook: biografieen – Gonzalo Jiménez de Quesada

Karaktertrekken

Het is moeilijk om een psychologisch portret van Newton te schetsen, aangezien zelfs zijn sympathisanten Newton vaak verschillende kwaliteiten toedichten. Ook moest rekening worden gehouden met de cultus van Newton in Engeland, die de schrijvers van memoires dwong de grote wetenschapper met alle denkbare deugden te begiftigen, terwijl zij de werkelijke tegenstrijdigheden in zijn natuur negeerden. Bovendien ontwikkelde Newtons karakter tegen het einde van zijn leven eigenschappen als goedaardigheid, neerbuigendheid en sociabiliteit die voorheen niet kenmerkend voor hem waren.

Newton was klein, stevig gebouwd, met golvend haar. Hij was bijna nooit ziek, behield tot op hoge leeftijd dik haar (dat op 40-jarige leeftijd al behoorlijk grijs was) en op één na al zijn tanden. Hij gebruikte nooit (volgens andere berichten bijna nooit) een bril, hoewel hij enigszins bijziend was. Hij lachte bijna nooit of ergerde zich nooit, er is geen bewijs dat hij grappen maakte of gevoel voor humor toonde. Hij was voorzichtig en zuinig met geld, maar niet gierig. Hij is nooit getrouwd geweest. Gewoonlijk was hij in diepe innerlijke concentratie, waardoor hij vaak verstrooid was: zo ging hij eens, toen hij gasten had uitgenodigd, naar de provisiekamer om wijn te halen, maar toen schoot hem een of ander wetenschappelijk idee te binnen en haastte hij zich naar zijn studeerkamer. Hij was onverschillig voor sport, muziek, kunst, theater en reizen. Zijn assistent herinnerde zich: “Hij gunde zich geen rust en respijt … beschouwde elk uur dat niet aan bezigheid werd gewijd als verloren … Ik denk dat hij bedroefd was over de noodzaak om tijd te besteden aan eten en slapen. Dit alles gezegd hebbende, slaagde Newton erin praktische wereldse zaken te combineren met gezond verstand, wat blijkt uit zijn succesvolle beheer van de Munt en de Royal Society.

Opgegroeid in de puriteinse traditie, legde Newton zichzelf een reeks rigide principes en zelfbeperkingen op. En hij was niet geneigd anderen te vergeven wat hij zichzelf niet zou hebben vergeven; dit was de wortel van veel van zijn conflicten (zie hieronder). Hij was hartelijk voor familieleden en vele collega”s, maar had geen hechte vrienden, zocht geen gezelschap van anderen, hield zich afzijdig. Newton was echter niet ongevoelig of onverschillig voor de benarde toestand van anderen. Toen na de dood van zijn halfzuster Anne de kinderen zonder middelen van bestaan achterbleven, wees Newton de minderjarige kinderen een uitkering toe, en later nam dochter Anne, Catherine, de opvoeding op zich. Hij hielp ook regelmatig andere familieleden. “Hij was zuinig en voorzichtig, maar tegelijkertijd heel vrij met geld en stond altijd klaar om een vriend in nood te helpen zonder opdringerig te zijn. Hij was bijzonder gul voor jonge mensen. Vele beroemde Engelse wetenschappers – Stirling, McLaren, de astronoom James Pound en anderen – herinnerden zich met diepe dankbaarheid de hulp die Newton hen gaf bij het begin van hun wetenschappelijke loopbaan.

Lees ook: geschiedenis – Wang Yangming

Conflicten

In 1675 zond Newton het Genootschap zijn verhandeling met nieuw onderzoek en speculaties over de aard van het licht. Robert Hooke verklaarde op de bijeenkomst dat alles van waarde in het traktaat al in Hooke”s eerder gepubliceerde boek, Micrography, stond. In privé-gesprekken beschuldigde hij Newton van plagiaat: “Ik heb aangetoond dat de heer Newton mijn hypothesen over impulsen en golven heeft gebruikt” (uit Hooke”s dagboek). Hooke betwistte de prioriteit van alle ontdekkingen van Newton op het gebied van de optica, behalve die waarmee hij het niet eens was. Oldenburg bracht Newton onmiddellijk op de hoogte van deze beschuldigingen, en deze beschouwde ze als insinuaties. Ditmaal werd het conflict bijgelegd en wisselden de geleerden verzoeningsbrieven uit (1676). Vanaf dat moment en tot aan de dood van Hooke (1703) publiceerde Newton echter geen enkel werk over optica, hoewel hij een enorme hoeveelheid materiaal had verzameld dat hij systematiseerde in zijn klassieke monografie, Optica (1704).

Een andere prioritaire controverse was de ontdekking van de wet van de gravitatie. Reeds in 1666 concludeerde Hooke dat de beweging van de planeten een superpositie is van vallen op de Zon ten gevolge van de zwaartekracht op de Zon, en inertiaalbeweging tangentieel aan de baan van de planeet. Volgens hem is deze superpositie van bewegingen verantwoordelijk voor de elliptische vorm van de baan van de planeet rond de zon. Hij kon het echter niet wiskundig bewijzen en stuurde in 1679 een brief aan Newton, waarin hij zijn medewerking aanbood bij de oplossing van het probleem. De brief suggereerde ook dat de aantrekkingskracht tot de zon omgekeerd evenredig afneemt met het kwadraat van de afstand. In antwoord hierop merkte Newton op dat hij zich eerder had beziggehouden met het probleem van de planetaire beweging, maar dat hij deze studies had opgegeven. Zoals uit de later gevonden documenten blijkt, heeft Newton zich al in 1665-1669 met het probleem van de beweging van de planeten beziggehouden, toen hij op basis van de wet van Kepler III vaststelde dat “de neiging van de planeten om zich van de zon af te bewegen omgekeerd evenredig zal zijn met het kwadraat van hun afstanden tot de zon”. Het idee van de baan van een planeet als uitsluitend het resultaat van de gelijkheid van de zwaartekracht ten opzichte van de zon en de middelpuntvliedende kracht was toen echter nog niet volledig door hem ontwikkeld.

De correspondentie tussen Hooke en Newton liep daarna stuk. Hooke probeerde weer de baan van de planeet uit te tekenen volgens de wet van omgekeerde kwadraten. Ook deze pogingen bleken echter geen succes te hebben. Ondertussen keerde Newton terug naar de studie van de planetaire beweging en loste het probleem op.

Toen Newton zijn Elementen aan het voorbereiden was voor publicatie, eiste Hooke dat Newton Hooke”s prioriteit voor de gravitatiewet in het voorwoord zou vastleggen. Newton bracht hiertegen in dat Bullwald, Christopher Wren en Newton zelf onafhankelijk van elkaar en vóór Hooke tot dezelfde formule waren gekomen. Er brak een conflict uit dat het leven van beide wetenschappers vergiftigde.

Moderne auteurs brengen hulde aan zowel Newton als Hooke. De prioriteit van Hooke ligt in het probleem van de constructie van de baan van de planeet dankzij de superpositie van zijn val naar de zon volgens de wet van de inverse kwadraten en de beweging door traagheid. Het is ook mogelijk dat het de brief van Hooke was die Newton er rechtstreeks toe aanzette het probleem te voltooien. Hooke zelf loste het probleem echter niet op, noch gokte hij op de universaliteit van de zwaartekracht,

Als je alle veronderstellingen en gedachten van Hooke over de beweging van de planeten en de zwaartekracht, die hij bijna 20 jaar lang tot uitdrukking heeft gebracht, met elkaar in verband brengt, komen we bijna alle hoofdconclusies van Newtons “Elementen” tegen, alleen uitgedrukt in onzekere en weinig bewijsbare vorm. Zonder het probleem op te lossen, vond Hooke het antwoord. Voor ons ligt echter niet een toevallige gedachte, maar ongetwijfeld de vrucht van langdurig werk. Hooke had de briljante intuïtie van een natuurkundige-experimenteerder die in een labyrint van feiten de ware verhoudingen en wetten van de natuur ontdekt. Met een soortgelijke zeldzame intuïtie van de experimentator komen we in de geschiedenis van de wetenschap Faraday tegen, maar Hooke en Faraday waren geen wiskundigen. Hun werk werd voltooid door Newton en Maxwell.De doelloze strijd met Newton om voorrang wierp een schaduw op de roemrijke naam van Hooke, maar de geschiedenis is tijd, na bijna drie eeuwen, om hulde te brengen aan elk. Hooke kon niet het rechte, smetteloze pad van Newtons Mathematical Beginnings hebben bewandeld, maar via zijn omwegen, waarvan we nu geen spoor meer terugvinden, kwam hij op dezelfde plaats.

Behalve met Newton had Hooke prioriteitsgeschillen met vele andere Engelse en continentale wetenschappers, waaronder Robert Boyle, die hij ervan beschuldigde zich een verbetering van de luchtpomp te hebben toegeëigend, en de secretaris van de Royal Society, Oldenburg, die beweerde dat Huygens Oldenburg had gebruikt om het idee van de spiraalvormige veerklok van Hooke te stelen.

De mythe dat Newton opdracht zou hebben gegeven tot de vernietiging van Hooke”s enige portret wordt hieronder besproken.

John Flemsteed, de eminente Engelse astronoom, ontmoette Newton in Cambridge (1670) toen Flemsteed nog een student was en Newton een meester. Vrijwel gelijktijdig met Newton werd Flemsteed echter ook beroemd – in 1673 publiceerde hij astronomische tabellen van uitstekende kwaliteit, waarvoor de koning hem een persoonlijke audiëntie verleende en hem de titel van “Koninklijk Astronoom” verleende. Bovendien liet de koning een observatorium bouwen in Greenwich bij Londen en stelde het ter beschikking van Flemstead. De koning beschouwde het geld voor de uitrusting van de sterrenwacht echter als een onnodige uitgave en bijna alle inkomsten van Flemsteed werden gebruikt voor de bouw van instrumenten en de werking van de sterrenwacht.

Aanvankelijk was de relatie tussen Newton en Flemsteed goedmoedig. Newton was bezig met de voorbereiding van een tweede editie van de Elementen en had dringend behoefte aan nauwkeurige waarnemingen van de maan om (de theorie van de eerste editie over de beweging van de maan en kometen was onbevredigend) te kunnen construeren. Het was ook belangrijk voor de validatie van Newtons gravitatietheorie, die op het continent zwaar werd bekritiseerd door de Cartesianen. Flemsteed gaf hem gewillig de gevraagde gegevens, en in 1694 vertelde Newton Flemsteed trots dat een vergelijking van de berekende en experimentele gegevens aantoonde dat ze praktisch samenvielen. In sommige brieven drong Flemstead er bij Newton op aan zijn, Flemstead”s, voorrang te bedingen als er waarnemingen werden gebruikt; dit gold in de eerste plaats voor Halley, aan wie Flemstead een hekel had en die hij verdacht van wetenschappelijke oneerlijkheid, maar het kon ook een gebrek aan vertrouwen in Newton zelf betekenen. De brieven van Flemstead beginnen wrok te tonen:

Ik ben het ermee eens: de draad is waardevoller dan het goud waarvan hij gemaakt is. Ik heb dit goud echter verzameld, gereinigd en gewassen, en ik durf niet te denken dat u mijn hulp zo weinig waardeert alleen omdat u het zo gemakkelijk hebt gekregen.

Het openlijke conflict begon met een brief van Flemsteed waarin hij zich verontschuldigde voor het vinden van een aantal systematische fouten in sommige van de aan Newton verstrekte gegevens. Dit bedreigde Newtons theorie over de maan en dwong hem de berekeningen opnieuw uit te voeren, terwijl ook de geloofwaardigheid van de andere gegevens aan het wankelen werd gebracht. Newton, die geen oneerlijkheid duldde, was zeer geïrriteerd en vermoedde zelfs dat Flemsteed de fouten opzettelijk had gemaakt.

Wegens financiële moeilijkheden kon Flemstead zijn contributie niet betalen en werd hij uit de Royal Society gezet; een nieuwe klap kwam van de koningin, die, kennelijk op verzoek van Newton, de controle over het observatorium aan de Society overdroeg. Newton gaf Flemsteed een ultimatum:

U hebt een onvolmaakte catalogus ingediend waarin veel dingen ontbreken, u hebt de posities van sterren niet gegeven die wenselijk waren, en ik heb gehoord dat het drukken nu is stopgezet omdat ze niet zijn geleverd. Van u wordt dus het volgende verwacht: of u zendt het einde van uw catalogus aan Dr. Arbetnott, of u zendt hem ten minste de gegevens van de waarnemingen die nodig zijn voor het einde, zodat het drukken kan doorgaan.

Newton dreigde ook dat verder uitstel zou worden beschouwd als insubordinatie tegen de orders van Hare Majesteit. In maart 1710 overhandigde Flemsteed, na verhitte klachten over het onrecht en de intriges van zijn vijanden, toch de laatste bladen van zijn catalogus, en begin 1712 werd het eerste deel, getiteld Hemelse Geschiedenis, gepubliceerd. Het bevatte alle gegevens die Newton nodig had, en een jaar later verscheen ook een herziene uitgave van Iniquity, met een veel nauwkeuriger theorie over de maan. De wraakzuchtige Newton nam geen enkele dankbetuiging aan Flemsteed op en streepte alle verwijzingen naar hem door die in de eerste druk wel aanwezig waren. Als reactie verbrandde Flemste alle onverkochte 300 exemplaren van de catalogus in zijn open haard en begon hij aan de voorbereiding van een tweede editie, al naar zijn eigen smaak. Hij stierf in 1719, maar door de inspanningen van zijn vrouw en vrienden werd deze opmerkelijke uitgave, de trots van de Engelse astronomie, in 1725 gepubliceerd.

Flemstead”s opvolger bij de Koninklijke Sterrenwacht was Halley, die ook onmiddellijk al zijn waarnemingen rubriceerde om te voorkomen dat zijn rivalen de gegevens zouden stelen. Er was geen conflict met Halley, maar op vergaderingen van het Genootschap berispte Newton Halley herhaaldelijk omdat hij niet bereid was de gegevens te delen die Newton nodig had.

Op grond van overgebleven documenten hebben wetenschapshistorici vastgesteld dat Newton de differentiaal- en integraalrekening reeds in 1665-1666 ontwierp, maar deze pas in 1704 publiceerde. Leibniz ontwikkelde zijn versie van de analyse onafhankelijk (vanaf 1675), hoewel de eerste aanzet tot zijn denken waarschijnlijk kwam van geruchten dat Newton al zo”n calculus had, en van wetenschappelijke gesprekken in Engeland en correspondentie met Newton. In tegenstelling tot Newton publiceerde Leibniz zijn versie onmiddellijk en promootte vervolgens, samen met Jacob en Johann Bernoulli, deze baanbrekende ontdekking op grote schaal in heel Europa. De meeste wetenschappers op het continent twijfelden er niet aan dat Leibniz de analyse had ontdekt.

In antwoord op de smeekbeden van zijn vrienden, die een beroep deden op zijn patriottisme, zei Newton in het 2e boek van zijn Elementen (1687):

In brieven, die ik ongeveer tien jaar geleden met een zeer bekwaam wiskundige, de heer Leibniz, uitwisselde, deelde ik hem mede, dat ik een methode bezat voor het bepalen van maxima en minima, voor het trekken van raaklijnen en voor het oplossen van soortgelijke vraagstukken, die zowel op rationale als op irrationele termen van toepassing is, en ik verborg de methode door de letters van de volgende zin te veranderen: “wanneer een vergelijking gegeven is die een willekeurig aantal stroomgrootheden bevat, vind dan de fluïda en omgekeerd”. De meest eminente echtgenoot antwoordde mij, dat hij ook een dergelijke methode had aangevallen en deelde mij zijn methode mede, die nauwelijks van de mijne scheen te verschillen, en dat alleen in termen en in de letterzetting der formules.

In 1693, toen Newton eindelijk de eerste samenvatting van zijn versie van de analyse publiceerde, wisselde hij vriendschappelijke brieven uit met Leibniz. Newton rapporteerde:

Onze Wallis heeft bij zijn zojuist verschenen Algebra enkele van de brieven gevoegd die ik u in mijn tijd heb geschreven. Daarbij eiste hij van mij dat ik openlijk de methode uiteenzette die ik destijds voor u verborgen had gehouden door de letters anders te rangschikken; ik deed dat zo kort mogelijk. Ik hoop dat ik niets heb geschreven dat onaangenaam voor u zou zijn, en als dat toch gebeurd is, smeek ik u mij daarvan op de hoogte te brengen, want vrienden zijn mij dierbaarder dan wiskundige ontdekkingen.

Op 31 januari 1713 ontving de Royal Society een brief van Leibniz met verzoenende bewoordingen: hij was het ermee eens dat Newton tot zijn eigen analyse was gekomen “volgens algemene beginselen die vergelijkbaar zijn met die van ons”. Een woedende Newton eiste dat een internationale commissie zou worden opgericht om de prioriteit op te helderen. Het duurde niet lang: anderhalve maand later, na bestudering van Newtons correspondentie met Oldenburg en andere documenten, erkende de commissie unaniem Newtons voorrang, en wel in een formulering, ditmaal beledigend voor Leibniz. Het besluit van de commissie werd afgedrukt in de Proceedings of the Society, met alle bewijsstukken als bijlage. Stephen Hawking en Leonard Mlodinow stellen in A Brief History of Time dat de commissie alleen bestond uit wetenschappers die loyaal waren aan Newton en dat de meeste artikelen ter verdediging van Newton in zijn eigen hand waren geschreven en vervolgens in opdracht van vrienden waren gepubliceerd.

In reactie hierop werd Europa vanaf de zomer van 1713 overspoeld met anonieme pamfletten waarin de voorrang van Leibniz werd verdedigd en werd beweerd dat “Newton zich de eer toe-eigent die aan een ander toekomt”. In de pamfletten werd Newton er ook van beschuldigd de resultaten van Hooke en Flemsteed te hebben gestolen. Newtons vrienden van hun kant beschuldigden Leibniz zelf van plagiaat; volgens hun versie had Leibniz, toen hij in Londen was (1676), Newtons ongepubliceerde verhandelingen en brieven gelezen in de Royal Society, waarna Leibniz de ideeën daar publiceerde en ze als de zijne afschilderde.

De oorlog duurde onverminderd voort tot december 1716, toen de abt van Antonio Schinella Conti tegen Newton zei: “Leibniz is dood – het geschil is voorbij”.

Newtons werk markeert een nieuw tijdperk in de natuurkunde en wiskunde. Hij voltooide de door Galileo begonnen schepping van een theoretische natuurkunde die enerzijds op experimentele gegevens en anderzijds op kwantitatieve en mathematische beschrijvingen van de natuur berust. In de wiskunde verschenen krachtige analytische methoden. In de natuurkunde werd de constructie van adequate wiskundige modellen van natuurlijke processen en het intensieve onderzoek van deze modellen met systematische inschakeling van alle krachten van het nieuwe wiskundige apparaat de belangrijkste methode van natuuronderzoek. De eeuwen die volgden bewezen de buitengewone vruchtbaarheid van deze aanpak.

Filosofie en de wetenschappelijke methode

Newton verwierp met kracht de populaire benadering van Descartes en zijn Cartesiaanse volgelingen aan het einde van de 17e eeuw, die voorschreef dat men bij het construeren van een wetenschappelijke theorie eerst, door het “onderscheid van het verstand”, de “diepere oorzaken” van het onderzochte verschijnsel moest vinden. In de praktijk leidde deze benadering vaak tot vergezochte hypotheses over “substanties” en “verborgen eigenschappen” die niet door ervaring konden worden geverifieerd. Newton was van mening dat in de “natuurfilosofie” (d.w.z. de natuurkunde) alleen die veronderstellingen (“principes”, nu liever “natuurwetten” genoemd) zijn toegestaan, die rechtstreeks volgen uit betrouwbare experimenten, die hun resultaten veralgemenen; veronderstellingen, die onvoldoende door experimenten worden gestaafd, noemde hij hypothesen. “Alles wat niet uit verschijnselen kan worden afgeleid, moet hypothese worden genoemd; hypothesen over metafysische, fysische, mechanische, verborgen eigenschappen horen niet thuis in de experimentele filosofie”. Voorbeelden van principes zijn de gravitatiewet en de 3 wetten van de mechanica in de “Elementen”; het woord “principes” (Principia Mathematica, traditioneel vertaald als “wiskundige beginselen”) zit ook in de titel van zijn hoofdboek.

In een brief aan Pardis, formuleerde Newton de “gouden regel van de wetenschap”:

De beste en veiligste methode om te filosoferen, lijkt mij, zou moeten zijn om eerst ijverig de eigenschappen der dingen te onderzoeken en deze eigenschappen proefondervindelijk vast te stellen, en dan geleidelijk te komen tot hypothesen die deze eigenschappen verklaren. Hypothesen kunnen alleen nuttig zijn om de eigenschappen van de dingen te verklaren, maar het is niet nodig ze te belasten met de verantwoordelijkheid om deze eigenschappen te definiëren voorbij de grenzen die door experimenten aan het licht zijn gebracht… er kunnen immers vele hypothesen worden uitgevonden om elke nieuwe moeilijkheid te verklaren.

Een dergelijke benadering plaatste niet alleen speculatieve fantasieën buiten de wetenschap (bijvoorbeeld de Cartesiaanse redenering over de eigenschappen van “subtiele materie”, als verklaring voor elektromagnetische verschijnselen), maar was ook flexibeler en vruchtbaarder, omdat het mogelijk maakte verschijnselen waarvoor nog geen hoofdoorzaak was ontdekt, mathematisch te modelleren. Dit was het geval met de gravitatie en de theorie van het licht – hun aard werd pas veel later duidelijk, hetgeen de succesvolle toepassing van Newtoniaanse modellen eeuwenlang niet in de weg stond.

De beroemde uitdrukking “Hypotheses non fingo” betekent natuurlijk niet dat Newton het belang heeft onderschat van het vinden van “grondoorzaken” als deze ondubbelzinnig door de ervaring worden bevestigd. De uit experimenten afgeleide algemene beginselen en hun corollarium moeten ook experimenteel worden geverifieerd, hetgeen kan leiden tot een correctie of zelfs een wijziging van de beginselen. “De hele moeilijkheid van de natuurkunde bestaat erin de natuurkrachten te onderscheiden van de bewegingsverschijnselen en vervolgens de andere verschijnselen door deze krachten te verklaren.

Newton geloofde, net als Galileo, dat alle natuurlijke processen gebaseerd zijn op mechanische beweging:

Het zou wenselijk zijn om uit de beginselen van de mechanica de rest van de natuurverschijnselen af te leiden… want veel dingen brengen mij ertoe om aan te nemen dat al deze verschijnselen veroorzaakt worden door een of andere kracht, waarmee de deeltjes van lichamen, om nog onbekende redenen, ofwel naar elkaar toe neigen en zich samenvoegen tot regelmatige figuren, ofwel elkaar afstoten en zich van elkaar verwijderen. Aangezien deze krachten onbekend zijn, zijn de pogingen van filosofen om de natuurverschijnselen te verklaren tot dusver vruchteloos gebleven.

Newton formuleerde zijn wetenschappelijke methode in zijn boek Optica:

Zoals in de wiskunde, zo ook in het onderzoek van de natuur, in het onderzoek van moeilijke vraagstukken, moet de analytische methode voorafgaan aan de synthetische methode. Deze analyse bestaat erin, door inductie uit experimenten en waarnemingen algemene conclusies af te leiden en daartegen geen bezwaren toe te laten die niet uit experimenten of andere betrouwbare waarheden zouden voortvloeien. Want hypothesen komen niet aan bod in experimentele filosofie. Hoewel de resultaten die door inductie uit experimenten en waarnemingen zijn verkregen nog niet kunnen dienen als bewijs voor algemene conclusies, is dit toch de beste manier om conclusies te trekken, die de aard der dingen toelaat.

Boek 3 van het Begin (waarvan de eerste een variant is van Occam”s Razor:

Regel I. Er mogen in de natuur geen andere oorzaken worden aanvaard dan die welke waar en voldoende zijn om de verschijnselen te verklaren… de natuur doet niets tevergeefs, maar het zou ijdel zijn om door velen te volbrengen wat door minder kan worden gedaan. De natuur is eenvoudig en weelde niet in overbodige oorzaken van dingen…

Newton”s mechanistische opvattingen bleken onjuist – niet alle natuurverschijnselen vloeien voort uit mechanische beweging. Zijn wetenschappelijke methode heeft zich echter in de wetenschap gevestigd. De moderne natuurkunde heeft met succes verschijnselen onderzocht en toegepast waarvan de aard nog niet is opgehelderd (b.v. elementaire deeltjes). Sinds Newton heeft de natuurwetenschap de vaste overtuiging ontwikkeld dat de wereld kenbaar is omdat de natuur georganiseerd is volgens eenvoudige mathematische principes. Deze zekerheid is de filosofische basis geworden voor de enorme vooruitgang van wetenschap en technologie.

Wiskunde

Newton deed zijn eerste wiskundige ontdekkingen toen hij nog student was: de classificatie van algebraïsche krommen van orde 3 (krommen van orde 2 werden bestudeerd door Fermat) en de binomiale expansie van willekeurige (niet noodzakelijk gehele) graad, waarmee Newtons theorie van oneindige reeksen begon – een nieuw en zeer krachtig hulpmiddel bij de analyse. Newton beschouwde reeksexpansie als de fundamentele en algemene methode om functies te analyseren, en hierin bereikte hij het toppunt van uitmuntendheid. Hij gebruikte reeksen om tabellen te berekenen, om vergelijkingen op te lossen (ook differentiaalvergelijkingen) en om het gedrag van functies te bestuderen. Newton was in staat om ontledingen te verkrijgen voor alle toenmalige standaardfuncties.

Newton ontwikkelde differentiaal- en integraalrekening op hetzelfde moment als G. Leibniz (iets eerder) en onafhankelijk van hem. Vóór Newton waren de bewerkingen met infinitesimalen niet geïntegreerd in een eenvormige theorie en hadden zij het karakter van verspreide kwinkslagen (zie Methode van het ondeelbare). Door de invoering van een systematische wiskundige analyse werd de oplossing van de desbetreffende problemen in aanzienlijke mate tot een technisch niveau teruggebracht. Er verscheen een reeks begrippen, bewerkingen en symbolen, die het uitgangspunt werden voor de verdere ontwikkeling van de wiskunde. De volgende, achttiende eeuw, was een eeuw van snelle en uiterst succesvolle ontwikkeling van analytische methoden.

Waarschijnlijk kwam Newton tot het idee van analyse door middel van differentiemethoden, waarmee hij zich uitvoerig en diepgaand bezighield. In zijn “Elementen” gebruikte Newton echter bijna geen infinitesimalen en hield hij vast aan oude (meetkundige) bewijsmethoden, maar in andere werken gebruikte hij ze vrijelijk.Het uitgangspunt voor differentiaal- en integraalrekening waren de werken van Cavalieri en vooral Fermat, die reeds in staat was (voor algebraïsche krommen) raaklijnen te tekenen, extrema”s, buigpunten en kromming van de kromme te vinden, de oppervlakte van zijn segment te berekenen. Van andere voorgangers noemde Newton zelf Wallis, Barrow en de Schotse wetenschapper James Gregory. Het begrip functie bestond nog niet; hij behandelde alle krommen kinematisch als trajecten van een bewegend punt.

Reeds als student besefte Newton dat differentiëren en integreren wederkerige bewerkingen zijn. Deze grondstelling van de analyse was reeds min of meer duidelijk naar voren gekomen in de werken van Torricelli, Gregory en Barrow, maar alleen Newton besefte dat op deze basis niet alleen individuele ontdekkingen konden worden gedaan, maar een krachtige systematische calculus, zoals algebra, met duidelijke regels en gigantische mogelijkheden.

Newton maakte zich bijna 30 jaar lang niet druk over het publiceren van zijn versie van de analyse, hoewel hij in brieven (vooral aan Leibniz) bereidwillig veel van wat hij bereikt had, deelde. Intussen circuleert de versie van Leibniz al sinds 1676 op grote schaal en openlijk in Europa. Pas in 1693 verschijnt de eerste presentatie van Newtons versie – als appendix bij Wallis” Treatise on Algebra. Men moet toegeven dat Newtons terminologie en symboliek nogal onhandig zijn in vergelijking met die van Leibniz: fluxia (afgeleide), fluenta (eerste vorm), moment van hoeveelheid (differentiaal), enz. Alleen de Newtonse notatie “o” voor infinitesimaal dt is in de wiskunde bewaard gebleven (deze letter werd echter al eerder door Gregory in dezelfde zin gebruikt), en de punt boven de letter als symbool voor de tijdsafgeleide.

Newton publiceerde een voldoende volledige uiteenzetting van de beginselen van de analyse pas in Over de kwadratuur van krommen (1704), gehecht aan zijn monografie Optica. Bijna al het uiteengezette materiaal was klaar in de jaren 1670-1680, maar nu pas haalden Gregory en Halley Newton over om het werk te publiceren, dat, 40 jaar te laat, Newtons eerste gedrukte werk over analyse werd. Newton geeft hier afgeleiden van hogere ordes, vindt waarden van integralen van een verscheidenheid van rationale en irrationele functies, en geeft voorbeelden van oplossingen van 1e orde differentiaalvergelijkingen.

In 1707 werd een boek gepubliceerd genaamd Universal Arithmetic. Het bevat een verscheidenheid aan numerieke methoden. Newton besteedde altijd veel aandacht aan benaderende oplossingen van vergelijkingen. Newtons beroemde methode maakte het mogelijk de wortels van vergelijkingen te vinden met een voorheen onvoorstelbare snelheid en precisie (gepubliceerd in Wallis” Algebra, 1685). De moderne vorm van Newtons iteratieve methode werd gegeven door Joseph Raphson (1690).

In 1711 werd “Analyse door middel van vergelijkingen met een oneindig aantal termen” uiteindelijk gedrukt, 40 jaar later. In dit werk verkent Newton met evenveel gemak zowel algebraïsche als “mechanische” krommen (cycloïde, quadratrix). Gedeeltelijke afgeleiden verschijnen. In hetzelfde jaar werd de “Methode der Verschillen” gepubliceerd, waarin Newton een interpolatieformule voorstelde voor het doorlopen van (n + 1) gegevenspunten met gelijkmatig verdeelde of ongelijkmatig verdeelde abscissen van de n-de orde polynoom. Dit is de verschilformule analoog aan de formule van Taylor.

In 1736 publiceerde hij postuum zijn laatste werk “Methode der fluctuaties en oneindige reeksen”, aanzienlijk vooruitstrevender in vergelijking met “Analyse door middel van vergelijkingen”. Het bevat talrijke voorbeelden van het vinden van extremen, raaklijnen en normalen, het berekenen van stralen en kromtepunten in cartesiaanse en polaire coördinaten, het vinden van buigpunten, enzovoort. In hetzelfde werk worden ook kwadraten en rechtzettingen van verschillende krommen gemaakt.

Newton heeft de analyse niet alleen volledig uitgewerkt, maar ook getracht de beginselen ervan rigoureus te rechtvaardigen. Terwijl Leibniz neigde naar het idee van feitelijke infinitesimalen, stelde Newton (in de Elementen) een algemene theorie van limietovergangen voor, die hij ietwat bloemrijk “de methode van eerste en laatste betrekkingen” noemde. Het is de moderne term “limiet” (lat. limes) die wordt gebruikt, hoewel er geen begrijpelijke beschrijving is van de essentie van de term, die een intuïtief begrip impliceert. De theorie van de limieten wordt gegeven in 11 lemma”s van boek I van de Beginnelingen; één lemma staat ook in boek II. De rekenkunde van de limieten ontbreekt, er is geen bewijs voor de uniciteit van de limiet en het verband met infinitesimalen wordt niet onthuld. Newton wijst echter terecht op de grotere striktheid van deze benadering in vergelijking met de “ruwe” methode van het ondeelbare. In boek II echter brengt Newton, door “momenten” (differentialen) in te voeren, de zaak opnieuw in verwarring en behandelt hij ze in feite als infinitesimalen.

Het is opmerkelijk dat Newton helemaal niet geïnteresseerd was in getaltheorie. Blijkbaar was hij veel meer geïnteresseerd in natuurkunde dan in wiskunde.

Lees ook: biografieen – Francisco Franco

Mechanica

Newton wordt gecrediteerd voor het oplossen van twee fundamentele problemen.

Bovendien maakte Newton definitief korte metten met het sinds de oudheid ingebakken idee dat de bewegingswetten van aardse en hemellichamen totaal verschillend zijn. In zijn model van de wereld is het hele universum onderworpen aan één enkele wet die wiskundige formulering mogelijk maakt.

Newtons axiomatica bestond uit drie wetten, die hij zelf als volgt formuleerde.

1. Elk lichaam blijft in een toestand van rust of eenparige en rechtlijnige beweging totdat en tenzij het door een toegepaste kracht gedwongen wordt deze toestand te wijzigen. 2. De verandering van de bewegingsgrootheid is evenredig met de uitgeoefende kracht en vindt plaats in de richting van de rechte lijn waarlangs die kracht werkt. 3. Voor een actie is er altijd een gelijke en tegengestelde tegenactie, anders zijn de wisselwerkingen van twee lichamen met elkaar gelijk en in tegengestelde richtingen gericht.

De eerste wet (traagheidswet), in een minder duidelijke vorm, werd gepubliceerd door Galileo. Galileo stond vrije beweging niet alleen toe in een rechte lijn, maar ook in een cirkel (kennelijk om astronomische redenen). Galilei formuleerde ook het belangrijkste relativiteitsprincipe, dat Newton niet in zijn axiomatica opnam, omdat dit principe een direct gevolg is van de dynamicavergelijkingen voor mechanische processen (gevolg V in de Elementen). Bovendien beschouwde Newton ruimte en tijd als absolute begrippen, verenigd voor het hele universum, en wees hij daar uitdrukkelijk op in zijn Elementen.

Newton gaf ook strikte definities van natuurkundige begrippen als hoeveelheid beweging (niet duidelijk gebruikt door Descartes) en kracht. Hij introduceerde in de natuurkunde het begrip massa als maat voor de traagheid en tegelijkertijd de gravitatie-eigenschappen. Voorheen gebruikten de natuurkundigen het begrip gewicht, maar het gewicht van een lichaam hangt niet alleen af van het lichaam zelf, maar ook van zijn omgeving (b.v. de afstand tot het middelpunt van de aarde), zodat een nieuwe, invariante eigenschap nodig was.

Euler en Lagrange voltooiden de mathematisering van de mechanica.

Lees ook: biografieen – Ernest Hemingway

Universele gravitatie en astronomie

Aristoteles en zijn aanhangers zagen de zwaartekracht als de drang van lichamen uit de “ondermaanse wereld” naar hun natuurlijke plaatsen. Sommige andere oude filosofen (waaronder Empedocles en Plato) beschouwden de zwaartekracht als de neiging van verwante lichamen om samen te komen. In de 16e eeuw werd deze opvatting gesteund door Nicolaus Copernicus, wiens heliocentrisch systeem de aarde slechts als een van de planeten beschouwde. Giordano Bruno en Galileo Galilei waren dezelfde mening toegedaan. Johannes Kepler geloofde dat het niet de innerlijke drang van de lichamen was die hen deed vallen, maar de aantrekkingskracht van de Aarde. Het is niet alleen de Aarde die de steen aantrekt, maar de steen trekt ook de Aarde aan. Volgens hem reikt de zwaartekracht minstens tot aan de maan. In zijn latere geschriften suggereerde hij dat de zwaartekracht afneemt met de afstand en dat alle lichamen in het zonnestelsel onderhevig zijn aan wederzijdse aantrekkingskracht. De fysische aard van de zwaartekracht werd onderzocht door René Descartes, Gilles Roberval, Christiaan Huygens en andere 17e eeuwse wetenschappers.

Kepler was de eerste die suggereerde dat de beweging van de planeten wordt gestuurd door krachten afkomstig van de zon. In zijn theorie waren er drie van zulke krachten: één, cirkelvormig, duwt de planeet langs de baan en werkt tangentieel op de baan (door deze kracht beweegt de planeet), de andere trekt de planeet aan en stoot hem af van de Zon (door deze kracht is de baan van de planeet elliptisch) en de derde werkt dwars op het eclipticavlak (dus de baan van de planeet ligt in één vlak). Hij was van mening dat de cirkelvormige kracht omgekeerd evenredig afnam met de afstand tot de zon. Geen van deze drie krachten werd geïdentificeerd met de zwaartekracht. De theorie van Kepler werd verworpen door de belangrijkste theoretische astronoom van het midden van de 17e eeuw, Ismael Bulliald, die ten eerste geloofde dat de planeten rond de zon bewegen niet onder invloed van krachten die van de zon uitgaan, maar door interne beweging, en ten tweede dat als er al een cirkelvormige kracht zou bestaan, deze omgekeerd evenredig zou afnemen met de tweede macht van de afstand, en niet met de eerste macht zoals Kepler geloofde. Descartes geloofde dat de planeten door reusachtige wervelingen rond de zon werden gedragen.

Jeremy Horrocks suggereerde dat er een kracht van de zon is die de beweging van de planeten regelt. Volgens Giovanni Alfonso Borelli komen er drie krachten van de zon: één die de planeet langs zijn baan voortstuwt, één die de planeet naar de zon toe trekt en één die de planeet afstoot (middelpuntvliedend). De elliptische baan van een planeet is het resultaat van de oppositie van de laatste twee. In 1666 stelde Robert Hooke voor dat de aantrekkingskracht van de zon alleen voldoende is om de beweging van de planeten te verklaren, we hoeven alleen maar aan te nemen dat de baan van de planeet het resultaat is van een combinatie (superpositie) van vallen op de zon (door de aantrekkingskracht) en beweging door traagheid (tangentieel aan de baan van de planeet). Volgens hem is deze superpositie van bewegingen verantwoordelijk voor de elliptische vorm van de baan van de planeet rond de zon. Soortgelijke opvattingen, maar in een wat onzekere vorm, werden ook geuit door Christopher Wren. Hooke en Wren veronderstelden dat de gravitatiekracht omgekeerd evenredig afneemt met het kwadraat van de afstand tot de zon.

Niemand vóór Newton had echter het verband tussen de gravitatiewet (kracht omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand) en de wetten van de beweging van de planeten (de wetten van Kepler) duidelijk en wiskundig kunnen bewijzen. Bovendien was het Newton die voor het eerst veronderstelde dat de zwaartekracht tussen twee lichamen in het heelal werkt; de beweging van een vallende appel en de draaiing van de maan om de aarde worden door dezelfde kracht beheerst. Tenslotte publiceerde Newton niet alleen de vermeende formule voor de wet van de universele gravitatie, maar stelde hij daadwerkelijk een volledig wiskundig model voor:

Samen is dit trio voldoende om de meest complexe bewegingen van hemellichamen volledig te onderzoeken en zo de basis te leggen voor de hemelmechanica. Het is dus pas met Newtons geschriften dat de wetenschap van de dynamica begint, met inbegrip van de toepassing ervan op de beweging van hemellichamen. Tot het ontstaan van de relativiteitstheorie en de kwantummechanica waren geen fundamentele wijzigingen van het model in kwestie nodig, hoewel het wiskundig apparaat aanzienlijk moest worden ontwikkeld.

Het eerste argument ten gunste van het Newtoniaanse model was de rigoureuze afleiding van de empirische wetten van Kepler ervan. De volgende stap was de theorie van de beweging van kometen en de maan, uiteengezet in Inception. Later werden met behulp van de Newtoniaanse gravitatie alle waargenomen bewegingen van hemellichamen met grote nauwkeurigheid verklaard; grote verdienste komt toe aan Euler, Clero en Laplace, die hiervoor de perturbatietheorie ontwikkelden. De grondslagen van deze theorie werden gelegd door Newton, die de beweging van de maan analyseerde met behulp van zijn gebruikelijke methode van reeksenuitbreiding; op deze wijze ontdekte hij de redenen voor de toen bekende onregelmatigheden (ongelijkheden) in de beweging van de maan.

De gravitatiewet loste niet alleen de problemen van de hemelmechanica op, maar ook een aantal natuurkundige en astrofysische problemen. Newton gaf een methode om de massa”s van de zon en de planeten te bepalen. Hij ontdekte de oorzaak van de getijden: de aantrekkingskracht van de maan (zelfs Galileo beschouwde de getijden als een centrifugaal effect). Bovendien berekende hij de massa van de maan met een goede nauwkeurigheid na jaren van gegevens over de hoogte van het getij te hebben behandeld. Een ander gevolg van gravitatie was de precessie van de aardas. Newton ontdekte dat, omdat de aarde bij de polen is afgeplat, haar as door de aantrekkingskracht van de maan en de zon in een constante, langzame drift met een periode van 26.000 jaar wordt getrokken. Op deze wijze vond het oude probleem van de “voorafgaande equinoxen” (voor het eerst opgemerkt door Hipparchus) een wetenschappelijke verklaring.

Newtons gravitatietheorie leidde tot vele jaren van debat en kritiek op zijn lange-afstandsconcept. De opmerkelijke successen van de hemelmechanica in de 18e eeuw bevestigden echter de opvatting dat het Newtoniaanse model adequaat was. De eerste waarneembare afwijkingen van Newtons theorie in de astronomie (periheliumverplaatsing van Mercurius) werden pas 200 jaar later ontdekt. Deze afwijkingen werden spoedig verklaard door de algemene relativiteitstheorie (de Newtoniaanse theorie bleek een benadering te zijn. GR vulde ook de gravitatietheorie met fysische inhoud door een materiële drager van de gravitatiekracht te specificeren – de ruimte-tijd metriek – en maakte het mogelijk zich te ontdoen van de lange-afstandswerking.

Lees ook: gevechten – Beleg van Parijs (1870-1871)

Optica en lichttheorie

Newton deed fundamentele ontdekkingen in de optica. Hij bouwde de eerste spiegeltelescoop (reflector) waarin, in tegenstelling tot zuivere lenzentelescopen, geen chromatische aberratie optrad. Hij bestudeerde ook in detail de dispersie van licht, toonde aan dat de passage van wit licht door een doorzichtig prisma, het vervalt in een ononderbroken reeks stralen van verschillende kleuren als gevolg van de verschillende breking van stralen van verschillende kleuren, zo legde Newton de basis voor de juiste theorie van kleur. Newton ontwierp de wiskundige theorie van de door Hooke ontdekte interferentieringen, die sindsdien “Newtons ringen” worden genoemd. In een brief aan Flemsteed zette hij een gedetailleerde theorie uiteen van de astronomische breking. Maar zijn belangrijkste verwezenlijking was het leggen van de grondslagen van de fysische (niet alleen geometrische) optica als wetenschap en het ontwikkelen van de wiskundige basis daarvan, waardoor de theorie van het licht veranderde van een lukrake verzameling feiten in een wetenschap met een rijke kwalitatieve en kwantitatieve inhoud, die experimenteel goed onderbouwd is. Newtons optische experimenten werden decennialang een model voor diepgaand natuurkundig onderzoek.

In deze periode waren er veel speculatieve theorieën over licht en chromaticiteit; vooral Aristoteles (“de verschillende kleuren zijn een mengsel van licht en duisternis in verschillende verhoudingen”) en Descartes (“de verschillende kleuren ontstaan door de rotatie van lichtdeeltjes met verschillende snelheden”) hadden er moeite mee. Hooke in zijn Micrografie (1665) bood een variant van de Aristotelische visie. Velen geloofden dat kleur geen eigenschap van licht is, maar van een verlicht voorwerp. De algemene onenigheid werd nog verergerd door een reeks ontdekkingen in de 17e eeuw: diffractie (1665, Grimaldi), interferentie (1665, Hooke), refractie van dubbele stralen (1670, Erasmus Bartolin, bestudeerd door Huygens), schatting van de lichtsnelheid (1675, Römer). Er was geen theorie over licht die verenigbaar was met al deze feiten.

In zijn toespraak tot de Royal Society weerlegde Newton zowel Aristoteles als Descartes en bewees hij overtuigend dat wit licht niet primair is, maar bestaat uit gekleurde componenten met verschillende “graden van breking”. Deze componenten zijn primair – geen truc van Newton kan hun kleur veranderen. Het subjectieve kleurgevoel had dus een vaste objectieve basis – in moderne terminologie, de golflengte van het licht, die kon worden beoordeeld aan de hand van de mate van breking.

In 1689 stopte Newton met publiceren op het gebied van de optica (hoewel hij zijn onderzoek voortzette) – volgens een populaire legende had hij gezworen tijdens Hooke”s leven niets op dit gebied te publiceren. Hoe dan ook, in 1704, het jaar na Hooke”s dood, werd zijn monografie Optica gepubliceerd (in het Engels). In het voorwoord staat een duidelijke hint van een conflict met Hooke: “Omdat ik niet betrokken wil raken bij geschillen over verschillende kwesties, heb ik deze publicatie uitgesteld en zou ik het nog verder hebben uitgesteld, ware het niet dat mijn vrienden erop aandrongen. Tijdens het leven van de auteur kende de Optica, net als de Elementen, drie edities (1704, 1717, 1721) en vele vertalingen, waaronder drie in het Latijn.

Historici onderscheiden twee groepen hypothesen over de aard van het licht in die tijd.

Newton wordt vaak beschouwd als een aanhanger van de corpusculaire theorie van het licht; in feite deed hij niet, zoals zijn gewoonte was, aan “hypothesevorming” en gaf hij grif toe dat licht ook in verband kan worden gebracht met golven in de ether. In een verhandeling die in 1675 aan de Royal Society werd voorgelegd, schrijft hij dat licht niet eenvoudigweg trillingen in de ether kunnen zijn, omdat het zich dan bijvoorbeeld door een gebogen buis zou kunnen voortplanten zoals geluid dat doet. Maar aan de andere kant suggereert hij dat de voortplanting van licht trillingen in de ether opwekt, die aanleiding geven tot diffractie en andere golfeffecten. Newton, die zich duidelijk bewust is van de voor- en nadelen van beide benaderingen, komt met een compromis, de corpusculaire-golftheorie van het licht. In zijn werken beschreef Newton in detail een wiskundig model van lichtverschijnselen, waarbij hij de kwestie van de fysische drager van licht buiten beschouwing liet: “Mijn leer van lichtbreking en kleuren bestaat alleen in de vaststelling van enkele eigenschappen van licht zonder enige hypothese over de oorsprong ervan. Toen de golfoptica opkwam, verwierp zij de modellen van Newton niet, maar nam ze over en breidde ze uit op een nieuwe basis.

Ondanks zijn afkeer van hypothesen plaatste Newton een lijst van onopgeloste problemen en mogelijke antwoorden aan het eind van Optica. In die jaren kon hij het zich echter veroorloven – Newtons gezag na de “Elementen” werd onbetwistbaar, en weinigen durfden hem met bezwaren lastig te vallen. Een aantal van zijn hypotheses bleken profetisch. In het bijzonder, Newton voorspelde:

Andere werken in de natuurkunde

Newton was de eerste die de geluidssnelheid in een gas afleidde, gebaseerd op de wet van Boyle-Mariotte. Hij suggereerde het bestaan van de wet van viskeuze wrijving en beschreef de hydrodynamische compressie van een straal. Hij stelde de formule voor van de weerstandswet van een lichaam in een verdund medium (Newtons formule) en op basis daarvan beschouwde hij een van de eerste problemen betreffende de meest gunstige vorm van het gestroomlijnde lichaam (Newtons aërodynamisch probleem). In de Elementen verwoordde en beargumenteerde hij de juiste veronderstelling dat een komeet een vaste kern heeft waarvan de verdamping onder invloed van de zonnewarmte een uitgestrekte staart vormt die altijd tegen de zon in gericht is. Newton hield zich ook bezig met warmteoverdracht; een van de resultaten daarvan wordt de wet van Newton-Richmann genoemd.

Newton voorspelde de afvlakking van de Aarde aan de polen, en schatte die op ongeveer 1:230. Newton gebruikte het model van een homogene vloeistof om de aarde te beschrijven, paste de wet van de universele gravitatie toe en hield rekening met de middelpuntvliedende kracht. Tegelijkertijd maakte Huygens, die niet geloofde in de lange-afstandskracht van de gravitatie en het probleem zuiver kinematisch benaderde, soortgelijke berekeningen. Huygens voorspelde dan ook meer dan de helft minder compressie dan Newton, 1:576. Bovendien bewezen Cassini en andere Cartesianen dat de aarde niet samengedrukt was, maar aan de polen uitgerekt was als een citroen. Vervolgens, hoewel niet onmiddellijk (de echte compressie is 1:298. Het verschil tussen deze waarde en de door Newton voorgestelde Huygens-waarde is te wijten aan het feit dat het homogene vloeistofmodel nog steeds niet geheel accuraat is (de dichtheid neemt duidelijk toe met de diepte). Een nauwkeuriger theorie, die expliciet rekening houdt met de afhankelijkheid van de dichtheid van de diepte, werd pas in de 19e eeuw ontwikkeld.

Chemie en alchemie

Parallel aan het onderzoek dat de grondslag legde voor de huidige wetenschappelijke (natuurkundige en wiskundige) traditie, besteedde Newton veel tijd aan alchemie en theologie. Een tiende van zijn bibliotheek bestond uit boeken over alchemie. Hij publiceerde geen werken over scheikunde of alchemie, en het enige bekende resultaat van deze langdurige fascinatie was Newtons ernstige vergiftiging in 1691. Toen Newtons lichaam werd opgegraven, werden gevaarlijke hoeveelheden kwik in zijn lichaam gevonden.

Stukeley herinnert zich dat Newton een verhandeling over scheikunde schreef “waarin hij de beginselen van deze mysterieuze kunst uiteenzette op grond van experimenteel en wiskundig bewijs”, maar het manuscript verbrandde helaas in een brand en Newton ondernam geen poging om het terug te vinden. De overgeleverde brieven en aantekeningen suggereren dat Newton de mogelijkheid overwoog van een of andere eenwording van de wetten van de natuurkunde en scheikunde in een verenigd systeem van de wereld; hij plaatste verschillende hypothesen over dit onderwerp aan het eind van Optica.

Б. Koeznetsov meent dat Newtons alchemistische studies pogingen waren om de atomistische structuur van materie en andere vormen van materie (b.v. licht, warmte, magnetisme) bloot te leggen. Newtons belangstelling voor alchemie was ongeïnteresseerd en eerder theoretisch:

Zijn atomistiek is gebaseerd op het idee van een hiërarchie van lichaampjes die worden gevormd door steeds minder intense krachten van wederzijdse aantrekkingskracht van onderdelen. Dit idee van een oneindige hiërarchie van discrete materiedeeltjes houdt verband met het idee van de eenheid van materie. Newton geloofde niet in het bestaan van elementen die niet in elkaar konden overgaan. Integendeel, hij veronderstelde dat het idee van de ondeelbaarheid van de deeltjes en bijgevolg van kwalitatieve verschillen tussen de elementen verband hield met de historisch beperkte mogelijkheden van de experimentele technieken.

Deze veronderstelling wordt bevestigd door Newtons eigen verklaring: “Alchemie houdt zich niet bezig met metalen, zoals onwetende mensen denken. Deze wijsbegeerte behoort niet tot die welke ijdelheid en bedrog dienen, zij dient veeleer tot nut en opbouw, terwijl het hier in de eerste plaats gaat om de kennis van God”.

Theologie

Als diep religieus man bekeek Newton de Bijbel (en al het andere) vanuit een rationalistisch perspectief. Newton”s verwerping van de drie-eenheid van God lijkt met deze benadering samen te hangen. De meeste historici geloven dat Newton, die vele jaren aan het College van de Heilige Drievuldigheid heeft gewerkt, zelf niet in de Drievuldigheid geloofde. Onderzoekers van zijn theologische werken hebben ontdekt dat Newtons religieuze opvattingen dicht bij het ketterse Arianisme lagen (zie Newtons artikel “A Historical Tracing of Two Notable Distortions of Holy Scripture”).

De mate van verwantschap van Newtons opvattingen met de verschillende door de Kerk veroordeelde ketterijen is op verschillende manieren beoordeeld. De Duitse historicus Fiesenmayer suggereerde dat Newton de Drie-eenheid aanvaardde, maar dichter bij het oosterse, orthodoxe begrip ervan. De Amerikaanse historicus Stephen Snobelin verwierp deze opvatting resoluut en classificeerde Newton als een Sociniaan, onder verwijzing naar een aantal bewijsstukken.

Naar buiten toe bleef Newton echter trouw aan de staatskerk van Engeland. Daar was een goede reden voor: de wet van 1697 betreffende de bestrijding van godslastering en onkuisheid wegens ontkenning van een van de personen van de Drie-eenheid voorzag in het verlies van burgerrechten en, bij herhaling, in gevangenisstraf. Newtons vriend William Whiston werd bijvoorbeeld in 1710 uit zijn professoraat ontzet en van de universiteit van Cambridge verbannen, omdat hij beweerde dat de geloofsbelijdenis van de vroege Kerk arianisme was. In brieven aan gelijkgezinden (Locke, Halley en anderen) was Newton echter heel openhartig.

Naast het anti-Trinitarisme bevat Newtons religieuze visie elementen van het deïsme. Newton geloofde in de materiële aanwezigheid van God op elk punt in het heelal en noemde de ruimte het “sensorium van God” (Latijn sensorium Dei). Dit pantheïstische idee verenigt de wetenschappelijke, filosofische en theologische opvattingen van Newton tot één geheel, “alle gebieden van Newtons belangstelling, van natuurfilosofie tot alchemie, vertegenwoordigen verschillende projecties en tegelijkertijd verschillende contexten van dit centrale idee dat hem onverdeeld toebehoorde”.

Newton publiceerde (gedeeltelijk) de resultaten van zijn theologische studies laat in zijn leven, maar ze begonnen veel eerder, niet later dan 1673. Newton stelde zijn eigen versie van de bijbelse chronologie voor, liet werken na over bijbelse hermeneutiek, en schreef een commentaar op de Apocalyps. Hij bestudeerde de Hebreeuwse taal, bestudeerde de Bijbel volgens de wetenschappelijke methode, met behulp van astronomische berekeningen in verband met zonsverduisteringen, taalkundige analyse, enz. om zijn opvattingen te onderbouwen. Volgens zijn berekeningen zal het einde van de wereld niet voor 2060 komen.

Newtons theologische manuscripten worden nu bewaard in Jeruzalem, in de Nationale Bibliotheek.

De inscriptie op Newtons graf luidt:

Hier rust Sir Isaac Newton, die met een bijna goddelijk verstand als eerste met zijn wiskundige methode de bewegingen en vormen van de planeten, de banen van de kometen en de getijden van de oceanen heeft verklaard.

Op een standbeeld dat in 1755 voor Newton werd opgericht in het Trinity College, zijn verzen uit Lucretius gekerfd:

Newton zelf schatte zijn prestaties bescheidener in:

Ik weet niet hoe de wereld mij ziet, maar ik zie mijzelf als een jongetje dat op het strand speelt en zich amuseert door af en toe op zoek te gaan naar een kleurrijker steentje of een mooie schelp, terwijl de grote oceaan van waarheid zich voor mij onontgonnen uitstrekt.

Lagrange zei: “Newton was de gelukkigste der stervelingen, want er is maar één heelal en Newton ontdekte de wetten ervan.

Volgens A. Einstein “was Newton de eerste die poogde elementaire wetten te formuleren die het temporele verloop van een grote klasse van processen in de natuur met een hoge mate van volledigheid en nauwkeurigheid regelen” en “… had hij door zijn geschriften een diepgaande en krachtige invloed op het wereldbeeld in zijn geheel”.

Rond de jaarwisseling 1942-1943, tijdens de meest dramatische dagen van de Slag om Stalingrad, werd Newtons 300ste verjaardag uitgebreid gevierd in de USSR. Een verzameling artikelen en een biografisch boek van S.I. Vavilov werden gepubliceerd. Als dank aan het Sovjet-volk schonk de Royal Society of Great Britain aan de Academie van Wetenschappen van de USSR een zeldzaam exemplaar van de eerste editie van Newtons Wiskundige beginselen (1687) en een kladversie (één van de drie) van Newtons brief aan Alexander Menshikov waarin hij hem op de hoogte bracht van zijn verkiezing tot lid van de Royal Society of London:

De Koninklijke Vereniging weet al lang dat uw keizer de kunsten en wetenschappen in zijn rijk heeft bevorderd. En nu hebben wij met grote vreugde van Engelse kooplieden vernomen dat Uwe Excellentie, blijk gevend van de grootste hoffelijkheid, buitengewoon respect voor de wetenschappen en liefde voor ons land, voornemens is lid van onze Vereeniging te worden.

Newton heeft een belangrijke plaats in de geschiedenis van het scheppen van een alomvattend beeld van het heelal. Volgens Nobelprijswinnaar Steven Weinberg:

Het is met Isaac Newton dat de moderne droom van een definitieve theorie echt begint

Newton is naar hem genoemd:

Er is een legende dat Newton twee gaten in zijn deur maakte, een groter en een kleiner, zodat zijn twee katten, een grote en een kleine, op eigen houtje het huis binnen konden komen. In werkelijkheid heeft Newton nooit katten of andere huisdieren gehouden.

Een andere mythe beschuldigt Newton van het vernietigen van het enige portret van Hooke dat ooit in het bezit was van de Royal Society. In werkelijkheid is er geen enkel bewijs dat een dergelijke beschuldiging ondersteunt. Allan Chapman, Hooke”s biograaf, bewijst dat er helemaal geen portret van Hooke heeft bestaan (niet verwonderlijk gezien de hoge kosten van portretten en Hooke”s voortdurende financiële moeilijkheden). De enige bron voor de suggestie van een dergelijk portret is een verwijzing naar een portret door een Duitse geleerde, Zacharias von Uffenbach, die in 1710 de Royal Society bezocht, maar Uffenbach sprak geen Engels, en verwees waarschijnlijk naar een ander lid van de Society, Theodore Haak. Het portret van Haak heeft wel bestaan, en het is tot op de dag van vandaag bewaard gebleven. Een extra argument voor de opvatting dat Hooke”s portret nooit heeft bestaan is het feit dat Hooke”s vriend en secretaris Richard Waller in 1705 een postume verzameling van Hooke”s werken publiceerde met illustraties van uitstekende kwaliteit en een gedetailleerde biografie, maar zonder een portret van Hooke; alle andere werken van Hooke bevatten evenmin een portret van de geleerde.

Newton wordt soms gecrediteerd met een interesse in astrologie. Als hij dat deed, werd het snel vervangen door desillusie.

Uit het feit dat Newton onverwacht tot muntopzichter werd benoemd, hebben sommige biografen geconcludeerd dat Newton lid was van een vrijmetselaarsloge of een ander geheim genootschap. Er zijn echter geen bewijsstukken gevonden die deze hypothese ondersteunen.

Lees ook: biografieen – Ptolemaeus II Philadelphus

De klassieke complete uitgave van Newtons geschriften in 5 delen in de oorspronkelijke taal:

Geselecteerde correspondentie in 7 delen:

Lees ook: biografieen – Marcel Duchamp

Vertalingen in het Russisch

Bronnen