Isaac Newton

gigatos | 13 listopada, 2021

Streszczenie

Sir Isaac Newton (25 grudnia 1642 – 20 marca 1727 według kalendarza juliańskiego, obowiązującego w Anglii do 1752; lub 4 stycznia 1643 – 31 marca 1727 według kalendarza gregoriańskiego) był angielskim fizykiem, matematykiem, mechanikiem i astronomem, jednym z twórców fizyki klasycznej. Autor fundamentalnego dzieła „Matematyczne początki filozofii przyrody”, w którym podał prawo powszechnego ciążenia i trzy prawa mechaniki, które stały się podstawą mechaniki klasycznej. Rozwinął rachunek różniczkowy i całkowy, teorię barw, położył podwaliny pod nowoczesną optykę fizyczną i stworzył wiele innych teorii matematycznych i fizycznych.

Członek (1672) i prezes (1703-1727) Royal Society of London.

Przeczytaj także: biografie-pl – Herodot

Wczesne lata

Isaac Newton urodził się we wsi Woolsthorpe, Lincolnshire, w przededniu wojny secesyjnej. Ojciec Newtona, Isaac Newton (1606-1642), drobny, ale dobrze prosperujący rolnik, nie doczekał narodzin syna. Chłopiec urodził się jako wcześniak, był chorowity, więc długo trwało, zanim został ochrzczony. A jednak przeżył, został ochrzczony (1 stycznia) i na pamiątkę ojca otrzymał imię Izaak. Fakt, że urodził się w Boże Narodzenie był uważany przez Newtona za szczególny znak. Mimo słabego zdrowia w wieku niemowlęcym, dożył 84 lat.

Newton szczerze wierzył, że jego rodzina wywodzi się z XV-wiecznej szkockiej szlachty, ale historycy odkryli, że w 1524 r. jego przodkowie byli biednymi chłopami. Pod koniec XVI wieku rodzina stała się zamożna i przeszła do kategorii yeomen (właścicieli ziemskich). Ojciec Newtona odziedziczył sporą sumę 500 funtów i kilkaset akrów żyznej ziemi zajętej przez pola i lasy.

W styczniu 1646 r. matka Newtona, Anne Ayscough (1623-1679), ponownie wyszła za mąż. Miała trójkę dzieci z nowym mężem, 63-letnim wdowcem, i zaczęła nie zwracać uwagi na Isaaca. Patronem chłopca był jego wuj, William Ayscough. Newton jako dziecko, według współczesnych, był cichy, zamknięty w sobie i odizolowany, lubił czytać i robić zabawki techniczne: zegar słoneczny, zegar wodny, młyn itp. Przez całe życie czuł się samotny.

Ojczym zmarł w 1653 r., a część jego spadku przeszła na matkę Newtona i została przez nią natychmiast zapisana Isaacowi. Matka wróciła do domu, ale skupiła się głównie na trójce najmłodszych dzieci i rozbudowanym gospodarstwie domowym; Isaac nadal był pozostawiony sam sobie.

W 1655 r. 12-letni Newton został wysłany do pobliskiej szkoły w Grantham, gdzie mieszkał w domu aptekarza Clarka. Wkrótce chłopak wykazał się wybitnymi zdolnościami, ale w 1659 r. jego matka Anna zwróciła go do majątku i próbowała powierzyć 16-letniemu synowi część zarządzania gospodarstwem. Próba nie powiodła się – Isaac przedkładał czytanie książek, pisanie wierszy, a zwłaszcza konstruowanie różnych mechanizmów nad wszystkie inne zajęcia. W tym czasie do Anny zwrócił się Stokes, nauczyciel Newtona, i zaczął ją przekonywać, by nadal uczyła swego niezwykle uzdolnionego syna; do tej prośby przyłączył się wuj William i znajomy Isaaca z Grantham (krewny chemika Clarka) Humphrey Babington, członek Trinity College w Cambridge. Wspólnymi siłami udało im się w końcu dopiąć swego. W 1661 r. Newton pomyślnie ukończył szkołę i kontynuował naukę na Uniwersytecie Cambridge.

Przeczytaj także: biografie-pl – Maksencjusz (cesarz rzymski)

Trinity College (1661-1664)

W czerwcu 1661 r. 18-letni Newton przybył do Cambridge. Zgodnie ze statutem zdał egzamin z łaciny, po którym poinformowano go, że został przyjęty do Trinity College (Holy Trinity College) na Uniwersytecie Cambridge. Z tą instytucją związane jest ponad 30 lat życia Newtona.

Kolegium, podobnie jak cała uczelnia, przeżywało trudne chwile. W Anglii właśnie przywrócono monarchię (1660), król Karol II często opóźniał wypłaty należne uniwersytetowi, zwolnił większość kadry nauczycielskiej powołanej w czasie rewolucji. W Trinity College mieszkało w sumie 400 osób, w tym studenci, służba i 20 ubogich, którym statut nakazywał dawać jałmużnę. Proces edukacyjny był w opłakanym stanie.

Newton został zapisany jako student „sizar”, od którego nie pobierano czesnego (prawdopodobnie za radą Babingtona). Zgodnie z ówczesnymi normami sizer był zobowiązany do opłacania studiów poprzez różne prace na uniwersytecie lub poprzez świadczenie usług bogatszym studentom. Nie zachowało się wiele dokumentów ani wspomnień z tego okresu jego życia. W tych latach ukształtował się ostatecznie charakter Newtona – chęć dotarcia do sedna sprawy, brak tolerancji dla oszustw, pomówień i ucisku, obojętność na publiczną sławę. Nadal nie miał przyjaciół.

W kwietniu 1664 r. Newton, po zdaniu egzaminów, został awansowany do wyższej kategorii starszych studentów (scholars), co uprawniało go do otrzymania stypendium i kontynuowania nauki w college”u.

Pomimo odkryć Galileusza, nauka i filozofia w Cambridge nadal były wykładane według Arystotelesa. Jednak już w zachowanych notatnikach Newtona pojawiają się wzmianki o Galileuszu, Koperniku, kartezjanizmie, Keplerze i atomistycznej teorii Gassendiego. Sądząc z tych zeszytów, nadal tworzył (głównie instrumenty naukowe), pasjonował się optyką, astronomią, matematyką, fonetyką i teorią muzyki. Według wspomnień współlokatora, Newton poświęcał się całkowicie nauce, zapominając o jedzeniu i śnie; był to chyba, mimo trudności, sposób życia, jakiego sam pragnął.

Rok 1664 obfitował również w inne wydarzenia w życiu Newtona. Newton przeżył twórczy wstrząs, rozpoczął własną działalność naukową i sporządził obszerną (liczącą 45 pozycji) listę nierozwiązanych problemów natury i życia ludzkiego (Questiones quaedam philosophicae). Później podobne listy pojawiały się niejednokrotnie w jego zeszytach. W marcu tego samego roku w nowo utworzonym (1663) Wydziale Matematycznym kolegium wykłady rozpoczął nowy wykładowca, 34-letni Isaac Barrow, wybitny matematyk, przyszły przyjaciel i nauczyciel Newtona. Zainteresowanie Newtona matematyką gwałtownie wzrosło. Dokonał pierwszego ważnego odkrycia matematycznego: rozwinięcia dwumianowego dla dowolnego wykładnika racjonalnego (także ujemnego) i dzięki niemu doszedł do swojej głównej metody matematycznej – rozwinięcia funkcji w nieskończony szereg. Na samym końcu roku Newton został licencjatem.

Na naukowe podstawy Newtona i inspirację jego prac największy wpływ wywarli fizycy: Galileusz, Kartezjusz i Kepler. Newton uzupełnił ich pisma, łącząc je w uniwersalny system świata. Inni matematycy i fizycy mieli mniejszy, ale znaczący wpływ: Euklides, Fermat, Huygens, Wallis i jego bezpośredni nauczyciel Barrow. W notatniku studenckim Newtona znajduje się programowe zdanie:

W filozofii nie może być suwerena poza prawdą… Powinniśmy postawić Keplerowi, Galileuszowi i Kartezjuszowi pomniki ze złota i na każdym napisać: „Platon jest przyjacielem, Arystoteles przyjacielem, ale głównym przyjacielem jest prawda”.

Przeczytaj także: biografie-pl – Greta Garbo

„Plague Years (1665-1667)

W Wigilię 1664 roku na londyńskich domach zaczęły pojawiać się czerwone krzyże – pierwsze ślady Wielkiej Dżumy. Do lata śmiertelna epidemia znacznie się rozszerzyła. W dniu 8 sierpnia 1665 r. zajęcia w Trinity College zostały zawieszone, a personel rozwiązany do końca epidemii. Newton wrócił do domu, do Woolsthorpe, zabierając ze sobą najważniejsze książki, zeszyty i instrumenty.

Były to lata katastrofalne dla Anglii – niszcząca zaraza (w samym Londynie zmarła jedna piąta ludności), wyniszczająca wojna z Holandią i Wielki Pożar Londynu. Jednak większość odkryć naukowych Newtona została dokonana w zaciszu „lat dżumy”. Z zachowanych notatek wynika, że 23-letni Newton znał już biegle podstawowe metody rachunku różniczkowego i całkowego, w tym rozwinięcia funkcji w szeregi i to, co później nazwano wzorem Newtona-Leibniza. Przeprowadził on szereg pomysłowych eksperymentów optycznych i udowodnił, że kolor biały jest mieszaniną kolorów widma. Newton wspominał później te lata:

Na początku 1665 roku znalazłem metodę szeregów przybliżonych i regułę przekształcania dowolnej potęgi wielomianu w taki szereg … w listopadzie poznałem bezpośrednią metodę fluktuacji; w styczniu następnego roku poznałem teorię kolorów, a w maju zająłem się odwrotną metodą fluktuacji … W tym czasie byłem w najlepszym okresie mojej młodości i bardziej interesowałem się matematyką i filozofią niż w jakimkolwiek innym późniejszym okresie.

Jednak jego najbardziej znaczącym odkryciem w tych latach było prawo powszechnego ciążenia. Później, w 1686 roku, Newton napisał do Halleya:

W pracach napisanych ponad 15 lat temu (nie mogę podać dokładnej daty, ale w każdym razie było to przed rozpoczęciem korespondencji z Oldenburgiem) wyraziłem odwrotną proporcjonalność kwadratową grawitacji planet względem Słońca w funkcji odległości i obliczyłem prawidłowy stosunek grawitacji Ziemi i conatus recedendi Księżyca do środka Ziemi, choć nie do końca dokładnie.

Wspomniana przez Newtona nieścisłość wynikała z faktu, że wymiary Ziemi i wartość przyspieszenia grawitacji Newton zaczerpnął z Mechanica Galileusza, gdzie były one podane ze znacznym marginesem błędu. Później Newton uzyskał dokładniejsze dane Picarda i został ostatecznie przekonany o prawdziwości swojej teorii.

Powszechnie znana jest legenda, że Newton odkrył prawo grawitacji obserwując jabłko spadające z gałęzi drzewa. Jabłko Newtona zostało po raz pierwszy zauważone przez Williama Stukeleya, biografa Newtona (Memoirs of Newton”s Life, 1752):

Po obiedzie pogoda była ciepła, więc wyszliśmy do sadu i w cieniu jabłoni wypiliśmy herbatę. Powiedział mi, że myśl o grawitacji przyszła mu do głowy, gdy siedział pod drzewem w dokładnie taki sam sposób. Był w kontemplacyjnym nastroju, gdy nagle z gałęzi spadło jabłko. „Dlaczego jabłka zawsze spadają prostopadle do ziemi?”. – pomyślał.

Legenda ta stała się popularna dzięki Wolterowi. W rzeczywistości, jak wynika z podręczników Newtona, jego teoria powszechnego ciążenia rozwijała się stopniowo. Inny biograf, Henry Pemberton, przytacza rozumowanie Newtona (nie wspominając o jabłku) bardziej szczegółowo: „porównując okresy kilku planet i ich odległości od Słońca, stwierdził, że (…) siła ta musi maleć w kwadratowej proporcjonalności ze wzrostem odległości”. Innymi słowy, Newton odkrył, że z trzeciego prawa Keplera, odnoszącego okresy orbit planet do ich odległości od Słońca, wynika „wzór na odwrotność kwadratu” dla prawa grawitacji (w przybliżeniu orbity kołowej). Ostateczne sformułowanie prawa grawitacji, które weszło do podręczników, Newton napisał później, gdy prawa mechaniki stały się dla niego jasne.

Te odkrycia, a także wiele późniejszych, zostały opublikowane 20-40 lat później niż zostały dokonane. Newton nie gonił za sławą. W 1670 roku pisał do Johna Collinsa: „Nie widzę nic pożądanego w sławie, nawet gdybym był w stanie na nią zapracować. Być może zwiększyłoby to liczbę moich znajomych, ale właśnie tego najbardziej pragnę uniknąć.” Jego pierwsza praca naukowa (odnaleziona dopiero 300 lat później.

Przeczytaj także: biografie-pl – Jan Vermeer

Początek sławy naukowej (1667-1684)

W marcu i czerwcu 1666 r. Newton odwiedził Cambridge. Latem jednak nowa fala zarazy zmusiła go do ponownego powrotu do domu. Wreszcie na początku 1667 roku epidemia ustąpiła i w kwietniu Newton wrócił do Cambridge. 1 października został wybrany na członka Trinity College, a w 1668 r. został magistrem. Przydzielono mu przestronny osobny pokój na mieszkanie, wyznaczono pensję (2 funty rocznie) i przekazano grupę studentów, z którymi spędzał kilka godzin tygodniowo, pilnie zajmując się standardowymi przedmiotami akademickimi. Ani wtedy, ani później Newton nie zyskał jednak sławy jako nauczyciel; jego wykłady były słabo uczęszczane.

Umocniwszy swoją pozycję, Newton udał się do Londynu, gdzie niedługo wcześniej, w 1660 r., powstało Towarzystwo Królewskie w Londynie – autorytatywna organizacja skupiająca wybitnych uczonych, jedna z pierwszych Akademii Nauk. Organem prasowym Royal Society było czasopismo „Philosophical Transactions”.

W 1669 roku w Europie zaczęły pojawiać się prace matematyczne wykorzystujące rozkłady na nieskończone szeregi. Chociaż głębokość tych odkryć nie dorównywała odkryciom Newtona, Barrow nalegał, by jego uczeń zapisał swoje pierwszeństwo w tej kwestii. Newton napisał krótkie, ale w miarę kompletne podsumowanie tej części swoich odkryć, które nazwał Analizą za pomocą równań o nieskończonej liczbie członów. Barrow przekazał tę rozprawę do Londynu. Newton prosił Barrowa, by nie ujawniał nazwiska autora dzieła (ale ten się wymknął). „Analiza” rozpowszechniła się wśród specjalistów i zyskała pewną sławę w Anglii i poza nią.

W tym samym roku Barrow przyjął zaproszenie króla, aby zostać kapelanem dworskim i zrezygnował z nauczania. W dniu 29 października 1669 r. 26-letni Newton został wybrany na jego następcę jako „Lucas Professor” matematyki i optyki w Trinity College. Na tym stanowisku Newton otrzymywał pensję w wysokości 100 funtów rocznie, nie licząc innych premii i stypendiów od Trinity. Nowe stanowisko dało Newtonowi więcej czasu na własne badania. Barrow pozostawił Newtonowi obszerne laboratorium alchemiczne; w tym okresie Newton poważnie zainteresował się alchemią i przeprowadził wiele eksperymentów chemicznych.

Równocześnie Newton kontynuował swoje eksperymenty z zakresu optyki i teorii barw. Newton badał aberrację sferyczną i chromatyczną. Aby je zminimalizować, zbudował mieszany teleskop zwierciadlany: soczewkę i wklęsłe zwierciadło sferyczne, które sam wykonał i wypolerował. James Gregory (1663) jako pierwszy zaproponował projekt takiego teleskopu, ale pomysł ten nigdy nie został zrealizowany. Pierwszy projekt Newtona (1668) okazał się nieudany, ale następny, z bardziej starannie wypolerowanym lustrem, mimo niewielkich rozmiarów dawał 40-krotne powiększenie doskonałej jakości.

Wieść o nowym instrumencie szybko dotarła do Londynu i Newton został zaproszony do zaprezentowania swojego wynalazku społeczności naukowej. Pod koniec 1671 lub na początku 1672 roku reflektor został zademonstrowany królowi, a następnie Royal Society. Aparat spotkał się z powszechnym uznaniem. Prawdopodobnie znaczenie praktyczne wynalazku było również istotne: obserwacje astronomiczne służyły do określania dokładnego czasu, co było niezbędne do nawigacji morskiej. Newton stał się sławny i w styczniu 1672 r. został wybrany na członka Royal Society. Później ulepszone reflektory stały się głównymi narzędziami astronomów i zostały wykorzystane do odkrycia planety Uran, innych galaktyk i przesunięcia ku czerwieni.

Początkowo Newton cenił sobie koleżeństwo z członkami Royal Society, do którego oprócz Barrowa należeli James Gregory, John Wallis, Robert Hooke, Robert Boyle, Christopher Wren i inne znane postacie angielskiej nauki. Szybko jednak dochodziło do nużących konfliktów, których Newton bardzo nie lubił. Szczególnie głośna była kontrowersja na temat natury światła. Zaczęło się od tego, że w lutym 1672 roku Newton opublikował w Philosophical Transactions szczegółowy opis swoich klasycznych eksperymentów z pryzmatami i teorią barw. Hooke, który wcześniej opublikował własną teorię, argumentował, że nie przekonały go wyniki Newtona i został poparty przez Huygensa na tej podstawie, że teoria Newtona „przeczy konwencjonalnej mądrości”. Newton odpowiedział na ich krytykę dopiero pół roku później, ale w tym czasie liczba krytyków znacznie wzrosła.

Lawina nieudolnych ataków irytowała i przygnębiała Newtona. Newton poprosił sekretarza Towarzystwa Oldenburskiego, by nie przysyłał mu więcej krytycznych listów i złożył przyrzeczenie na przyszłość: nie angażować się w spory naukowe. W listach skarżył się, że został postawiony przed wyborem: albo nie publikować swoich odkryć, albo poświęcić cały swój czas i energię na odpieranie nieprzyjaznej krytyki laików. Ostatecznie wybrał tę pierwszą opcję i złożył rezygnację z członkostwa w Royal Society (8 marca 1673). Oldenburg nie bez trudu namówił go do pozostania, ale kontakty naukowe z Towarzystwem przez długi czas były ograniczone do minimum.

W 1673 roku miały miejsce dwa ważne wydarzenia. Po pierwsze: na mocy dekretu królewskiego, stary przyjaciel i patron Newtona, Isaac Barrow, powrócił do Trinity, teraz jako szef („master”) kolegium. Po drugie: Leibniz, znany w owym czasie jako filozof i wynalazca, zainteresował się matematycznymi odkryciami Newtona. Po otrzymaniu pracy Newtona z 1669 roku o nieskończonych szeregach i jej dogłębnym przestudiowaniu opracował własną wersję analizy. W 1676 r. Newton i Leibniz wymienili listy, w których Newton wyjaśnił szereg swoich metod, odpowiedział na pytania Leibniza i zasugerował istnienie jeszcze bardziej ogólnych metod, jak dotąd nieopublikowanych (chodzi o ogólny rachunek różniczkowy i całkowy). Sekretarz Royal Society, Henry Oldenburg, naciskał na Newtona, by na chwałę Anglii opublikował swoje matematyczne odkrycia dotyczące analizy, ale Newton odpowiedział, że od pięciu lat zajmuje się innym tematem i nie chce być rozpraszany. Newton nie odpowiedział na kolejny list Leibniza. Pierwsza krótka publikacja na temat Newtonowskiej wersji analizy pojawiła się dopiero w 1693 roku, kiedy wersja Leibniza była już szeroko rozpowszechniona w Europie.

Koniec lat 70. XVI wieku był dla Newtona smutny. W maju 1677 r. Barrow, lat 47, zmarł niespodziewanie. Zimą tego samego roku w domu Newtona wybuchł wielki pożar, w wyniku którego spłonęła część rękopiśmiennego archiwum Newtona. We wrześniu 1677 roku zmarł Oldenburg, faworyzowany przez Newtona sekretarz Towarzystwa Królewskiego, a nowym sekretarzem został Hooke, który nieprzychylnie traktował Newtona. W 1679 r. matka Anny ciężko zachorowała; Newton zostawił wszystko, by się nią zająć i brał czynny udział w opiece nad nią, ale stan matki szybko się pogorszył i zmarła. Matka i Barrow byli jednymi z niewielu osób, które rozjaśniały samotność Newtona.

Przeczytaj także: biografie-pl – Jurij Gagarin

„Matematyczne początki filozofii przyrody” (1684-1686)

Historia tego dzieła, jednego z najsłynniejszych w historii nauki, rozpoczęła się w 1682 r., kiedy przejście komety Halleya wywołało gwałtowny wzrost zainteresowania mechaniką nieba. Edmond Halley próbował namówić Newtona do opublikowania jego „ogólnej teorii ruchu”, o której od dawna krążyły pogłoski w środowisku naukowym. Newton, nie chcąc angażować się w nowe naukowe spory i kłótnie, odmówił.

W sierpniu 1684 roku Halley przybył do Cambridge i powiedział Newtonowi, że on, Wren i Hooke dyskutowali, jak wyprowadzić eliptyczność orbit planet ze wzoru na prawo grawitacji, ale nie wiedzieli, jak podejść do rozwiązania. Newton odpowiedział, że ma już taki dowód i w listopadzie wysłał gotowy manuskrypt do Halleya. Natychmiast dostrzegł wartość wyniku i metody, natychmiast odwiedził Newtona ponownie i tym razem udało mu się przekonać go do opublikowania swoich odkryć. 10 grudnia 1684 roku w protokole Towarzystwa Królewskiego pojawił się historyczny wpis:

Pan Halley … widział ostatnio pana Newtona w Cambridge i pokazał mu interesujący traktat „De motu”. Zgodnie z życzeniem pana Halleya, Newton obiecał wysłać traktat do Towarzystwa.

Praca nad książką trwała od 1684 do 1686 roku. Według wspomnień Humphrey”a Newtona, krewnego uczonego i jego asystenta w tych latach, początkowo Newton pisał „Elementy” w przerwach między eksperymentami alchemicznymi, którym poświęcał najwięcej uwagi, potem stopniowo nabierał zapału i z entuzjazmem oddawał się pracy nad główną księgą swego życia.

Publikacja miała być finansowana przez Royal Society, ale na początku 1686 roku Towarzystwo opublikowało rozprawę o historii ryb, na którą nie było popytu, przez co uszczupliło swój budżet. Halley zapowiedział wówczas, że poniesie koszty jej wydania. Towarzystwo z wdzięcznością przyjęło tę hojną ofertę i w ramach częściowej rekompensaty dostarczyło Halleyowi 50 egzemplarzy traktatu o historii ryb za darmo.

Praca Newtona – być może przez analogię do Początków filozofii Kartezjusza (1644) lub, jak twierdzą niektórzy historycy nauki, jako wyzwanie rzucone kartezjanom – nosiła tytuł Matematyczne początki filozofii naturalnej (łac. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), czyli, mówiąc współczesnym językiem, Matematyczne podstawy fizyki.

28 kwietnia 1686 roku pierwszy tom Mathematical Beginnings został zaprezentowany Royal Society. Wszystkie trzy tomy ukazały się w 1687 r., po pewnym zredagowaniu przez autora. Nakład (około 300 egzemplarzy) został wyprzedany w ciągu czterech lat – bardzo szybko jak na tamte czasy.

Zarówno pod względem fizycznym, jak i matematycznym dzieło Newtona jest jakościowo lepsze od dzieł wszystkich jego poprzedników. Nie ma w niej arystotelesowskiej czy kartezjańskiej metafizyki, z jej niejasnym rozumowaniem i niejasno sformułowanymi, często daleko idącymi „przyczynami źródłowymi” zjawisk naturalnych. Newton, na przykład, nie głosi, że prawo grawitacji działa w przyrodzie, on ściśle dowodzi tego faktu, na podstawie obserwowanego wzorca ruchu planet i ich satelitów. Metoda Newtona polega na stworzeniu modelu zjawiska „bez wymyślania hipotez”, a następnie, jeśli dane są wystarczające, na szukaniu jego przyczyn. To podejście, zapoczątkowane przez Galileusza, sygnalizowało koniec starej fizyki. Jakościowy opis przyrody ustąpił miejsca ilościowemu – obliczenia, rysunki i tabele zajmują znaczną część książki.

W swojej książce Newton jasno zdefiniował podstawowe pojęcia mechaniki, a także wprowadził kilka nowych, w tym tak ważne wielkości fizyczne jak masa, siła zewnętrzna i wielkość ruchu. Sformułowano trzy prawa mechaniki. Podane jest ścisłe wyprowadzenie wszystkich trzech praw grawitacji Keplera. Zauważmy, że opisano również hiperboliczne i paraboliczne orbity ciał niebieskich nieznanych Keplerowi. Newton nie dyskutuje wprost o prawdziwości kopernikańskiego systemu heliocentrycznego, ale ją implikuje; szacuje nawet odchylenie Słońca od środka masy Układu Słonecznego. Innymi słowy, Słońce w systemie Newtona, inaczej niż w systemie Keplera, nie spoczywa, lecz podlega ogólnym prawom ruchu. Układ ogólny obejmuje również komety, których orbity budziły w tamtym czasie wiele kontrowersji.

Słabością teorii grawitacji Newtona, zdaniem wielu ówczesnych naukowców, był brak wyjaśnienia natury tej siły. Newton określił jedynie aparat matematyczny, pozostawiając otwartymi pytania o przyczynę grawitacji i jej materialne podłoże. Dla środowiska naukowego, wychowanego na filozofii Kartezjusza, było to podejście nieznane i trudne, i dopiero triumfalny sukces mechaniki nieba w XVIII wieku zmusił fizyków do tymczasowego pogodzenia się z teorią Newtona. Fizyczne podstawy grawitacji stały się jasne dopiero ponad dwa wieki później, wraz z pojawieniem się Ogólnej Teorii Względności.

Aparatura matematyczna i ogólna struktura książki zostały skonstruowane przez Newtona w sposób jak najbardziej zbliżony do uznawanego przez jego współczesnych standardu naukowego rygoru – Elementów Euklidesa. Celowo prawie nigdzie nie stosował analizy matematycznej – zastosowanie nowych, nieznanych metod zagroziłoby wiarygodności wyników. Ta ostrożność zdewaluowała jednak metodę prezentacji Newtona dla późniejszych pokoleń czytelników. Książka Newtona była pierwszym dziełem z zakresu nowej fizyki, a zarazem jednym z ostatnich poważnych dzieł, w którym zastosowano stare metody badań matematycznych. Wszyscy zwolennicy Newtona korzystali już ze stworzonych przez niego potężnych metod analizy matematycznej. D”Alambert, Euler, Laplace, Clero i Lagrange byli największymi bezpośrednimi spadkobiercami dzieła Newtona.

Książka była trzykrotnie wydawana za życia autora, przy czym każde wznowienie zawierało istotne uzupełnienia i poprawki autora.

Przeczytaj także: biografie-pl – Claude Monet

Administracja (1687-1703)

Rok 1687 zaznaczył się nie tylko wydaniem wielkiej księgi, ale także konfliktem Newtona z królem Jakubem II. W lutym król, w konsekwentnym dążeniu do przywrócenia katolicyzmu w Anglii, nakazał Uniwersytetowi w Cambridge przyznanie tytułu magistra katolickiemu mnichowi Albanowi Franciszkowi. Władze uniwersytetu wahały się, nie chcąc ani łamać prawa, ani denerwować króla; wkrótce delegacja uczonych, wśród których był Newton, została wezwana, by udzielić nagany lordowi High Justice George”owi Jeffreysowi, znanemu z chamstwa i okrucieństwa. Newton sprzeciwił się wszelkim kompromisom naruszającym autonomię uniwersytetów i przekonał delegację do zajęcia pryncypialnego stanowiska. Ostatecznie prorektor uczelni został odwołany, ale życzenie króla nigdy nie zostało spełnione. W jednym z listów z tych lat Newton przedstawił swoje zasady polityczne:

Każdy uczciwy człowiek jest zobowiązany przez prawa boskie i ludzkie do posłuszeństwa zgodnym z prawem rozkazom króla. Jeśli jednak Jego Wysokość raczy zażądać czegoś, co nie może być uczynione przez prawo, nikt nie powinien ponieść szkody, jeśli zaniedba takie żądanie.

W 1689 r., po obaleniu króla Jakuba II, Newton został po raz pierwszy wybrany do parlamentu z ramienia Uniwersytetu Cambridge i zasiadał w nim przez nieco ponad rok. W latach 1701-1702 był ponownie posłem do parlamentu. Istnieje popularna anegdota, że tylko raz zabrał głos w Izbie Gmin, prosząc o zamknięcie okna, aby uniknąć przeciągu. W rzeczywistości Newton wykonywał swoje obowiązki parlamentarne z taką samą uczciwością, z jaką traktował wszystkie swoje sprawy.

Około 1691 r. Newton poważnie zachorował (prawdopodobnie został otruty podczas eksperymentów chemicznych, choć inne wersje mówią o przepracowaniu, szoku po pożarze, w wyniku którego utracił ważne wyniki, oraz o chorobach związanych z wiekiem). Krewni obawiali się o jego zdrowie psychiczne; w kilku zachowanych listach z tego okresu widać ślady zaburzeń psychicznych. Dopiero pod koniec 1693 roku Newton w pełni odzyskał zdrowie.

W 1679 r. Newton poznał w Trinity Charlesa Montague”a (1661-1715), 18-letniego arystokratę, który kochał naukę i alchemię. Newton prawdopodobnie wywarł silne wrażenie na Montague”u, ponieważ w 1696 roku, po tym jak został Lordem Halifaxem, prezesem Royal Society i Kanclerzem Exchequer (tj. ministrem finansów Anglii), Montague zasugerował królowi mianowanie Newtona kuratorem mennicy. Król wyraził zgodę, a w 1696 r. Newton objął to stanowisko, opuścił Cambridge i przeniósł się do Londynu.

Na początek Newton przeprowadził gruntowne badania nad technologią produkcji monet, uporządkował papierkową robotę i przeprojektował księgowość na ostatnie 30 lat. W tym samym czasie Newton energicznie i fachowo promował trwającą reformę monetarną Montague”a, przywracając zaufanie do angielskiego systemu monetarnego, gruntownie zaniedbanego przez jego poprzedników. W Anglii w tych latach były używane prawie wyłącznie niekompletne, a w nie małej ilości i podrobionych monet. Powszechne było złuszczanie brzegów srebrnych monet, a nowo wybite monety znikały zaraz po wejściu do obiegu, ponieważ były masowo przetapiane, wywożone za granicę i chowane w skrzyniach. Montague doszedł wówczas do wniosku, że sytuację można zmienić jedynie poprzez ponowne wprowadzenie do obiegu wszystkich monet znajdujących się w Anglii oraz zakazanie obiegu monet ciętych, co wymagało drastycznego zwiększenia wydajności Mennicy Królewskiej. Wymagało to kompetentnego zarządcy, a takim właśnie człowiekiem był Newton, który w marcu 1696 roku objął stanowisko Keeper of the Mint.

Dzięki energicznym działaniom Newtona w 1696 r. powstała sieć filii mennicy w miastach całej Anglii, szczególnie w Chester, gdzie Newton powierzył kierownictwo filii swojemu przyjacielowi Halleyowi, zwiększając 8-krotnie produkcję srebrnej monety. Newton wprowadził do techniki monetarnej stosowanie grysu pisanego, po czym przestępne szlifowanie metalu stało się praktycznie niemożliwe. Stare, wadliwe srebrne monety zostały całkowicie wycofane z obiegu i ponownie wybite w ciągu 2 lat, zwiększono produkcję nowych monet, aby nadążyć za popytem na nie i poprawiono ich jakość. Podczas podobnych reform ludzie musieli wymieniać stare pieniądze na wagę, po czym ilość gotówki malała zarówno u osób prywatnych, jak i prawnych oraz w całym kraju, ale zobowiązania odsetkowe i kredytowe pozostawały takie same, co powodowało stagnację gospodarki. Newton zaproponował wymianę pieniądza według wartości nominalnej, co zapobiegło tym problemom, a nieuniknione niedobory uzupełniano pożyczając pieniądze od innych krajów (głównie od Holandii). Inflacja spadła, ale w połowie wieku zadłużenie zagraniczne państwa wzrosło do poziomu niespotykanego w historii Anglii. W tym czasie nastąpił jednak znaczny wzrost gospodarczy, co doprowadziło do zwiększenia wpływów podatkowych do skarbu państwa (równych tym z Francji, mimo że Francja liczyła 2,5 razy więcej mieszkańców), dzięki czemu dług narodowy był stopniowo spłacany.

W 1699 r. zakończono ponowne lanie monet i, najwyraźniej w nagrodę za swoje usługi, w tym samym roku Newton został mianowany zarządcą („masterem”) mennicy. Jednak uczciwy i kompetentny człowiek na czele Mennicy nie wszystkim odpowiadał. Od pierwszych dni na Newtona sypały się skargi i donosy, ciągle pojawiały się komisje weryfikacyjne. Jak się okazało, wiele z tych donosów pochodziło od fałszerzy poirytowanych reformami Newtona. Newton był generalnie obojętny na obelgi, ale nigdy nie wybaczał, jeśli dotykały one jego honoru i reputacji. Był osobiście zaangażowany w dziesiątki śledztw, w wyniku których wytropiono i skazano ponad 100 fałszerzy; z braku okoliczności obciążających najczęściej byli oni zesłani do kolonii północnoamerykańskich, ale kilku prowodyrów stracono. Liczba fałszywych monet w Anglii znacznie się zmniejszyła. Montague, w swoich wspomnieniach, chwalił niezwykłe zdolności administracyjne Newtona, które zapewniły powodzenie reformy. W ten sposób reformy przeprowadzone przez uczonego nie tylko zapobiegły kryzysowi gospodarczemu, ale kilkadziesiąt lat później doprowadziły do znacznego wzrostu zamożności kraju.

W kwietniu 1698 roku car Rosji Piotr I odwiedził Mennicę trzykrotnie w ramach „Wielkiej Ambasady”; niestety nie zachowały się szczegóły jego wizyty i komunikacji z Newtonem. Wiadomo jednak, że w 1700 roku w Rosji przeprowadzono reformę monetarną, podobną do angielskiej. A w 1713 roku sześć pierwszych wydrukowanych egzemplarzy drugiego wydania Elementów zostało wysłanych przez Newtona do cara Piotra w Rosji.

Symbolem naukowego triumfu Newtona stały się w 1699 r. dwa wydarzenia: zaczął on wykładać newtonowski system świata w Cambridge (od 1704 r. – i w Oksfordzie), a paryska Akademia Nauk, ostoja jego przeciwników kartezjan, wybrała go na swego zagranicznego członka. Przez cały ten czas Newton figurował jeszcze jako członek i profesor Trinity College, ale w grudniu 1701 roku oficjalnie zrezygnował ze wszystkich swoich stanowisk w Cambridge.

W 1703 r. zmarł prezes Royal Society, lord John Somers, który podczas swojej pięcioletniej prezesury był obecny tylko dwa razy. W listopadzie Newton został wybrany na jego następcę i kierował Towarzystwem do końca życia – ponad dwadzieścia lat. W przeciwieństwie do swoich poprzedników, osobiście uczestniczył we wszystkich spotkaniach i dokładał wszelkich starań, aby Brytyjskie Towarzystwo Królewskie zajmowało honorowe miejsce w świecie nauki. Liczba członków Towarzystwa rosła (wśród których, oprócz Halleya, byli Denis Papin, Abraham de Moivre, Roger Cotes i Brooke Taylor), przeprowadzano i omawiano ciekawe eksperymenty, jakość artykułów w czasopismach znacznie się poprawiła, a problemy finansowe zostały złagodzone. Towarzystwo zyskało płatnych sekretarzy i własną siedzibę (na Fleet Street); Newton pokrył koszty przeprowadzki z własnej kieszeni. W tych latach Newton był często zapraszany jako konsultant do różnych komisji rządowych, a księżniczka Karolina, przyszła królowa Wielkiej Brytanii (żona Jerzego II), spędzała z nim godziny w pałacu na rozmowach na tematy filozoficzne i religijne.

Przeczytaj także: historia-pl – II triumwirat

Ostatnie lata

W 1704 r. opublikował (po raz pierwszy w języku angielskim) monografię Optyka, która określiła rozwój tej nauki do początku XIX wieku. Zawierał on dodatek On the Quadrature of Curves, pierwszą i w miarę kompletną ekspozycję Newtonowskiej wersji analizy matematycznej. Jest to w istocie ostatnia praca Newtona z zakresu nauk przyrodniczych, choć żył on jeszcze ponad 20 lat. Katalog pozostawionej przez niego biblioteki zawierał książki głównie z dziedziny historii i teologii, i to właśnie im Newton poświęcił resztę swojego życia. Newton pozostał stewardem mennicy, gdyż stanowisko to, w przeciwieństwie do stanowiska nadzorcy, nie wymagało od niego szczególnej aktywności. Dwa razy w tygodniu jeździł do Mennicy, raz w tygodniu na spotkanie Royal Society. Newton nigdy nie wyjeżdżał poza Anglię.

W 1705 r. królowa Anna pasowała Newtona na rycerza. Odtąd był to Sir Isaac Newton. Był to pierwszy w historii Anglii przypadek nadania tytułu rycerskiego za zasługi naukowe; kolejny raz miało to miejsce ponad sto lat później (1819, w odniesieniu do Humphreya Davy”ego). Niektórzy biografowie uważają jednak, że królową motywowała nie nauka, lecz polityka. Newton uzyskał własny herb i niezbyt wiarygodny rodowód.

W 1707 r. Newton opublikował zbiór wykładów o algebrze zatytułowany Universal Arithmetic. Zawarte w niej metody numeryczne zapoczątkowały narodziny nowej, obiecującej dyscypliny naukowej – analizy numerycznej.

W 1708 r. rozpoczął się otwarty spór o pierwszeństwo z Leibnizem (zob. niżej), w który zaangażowani byli nawet członkowie rodziny królewskiej. Ta waśń między dwoma geniuszami drogo kosztowała naukę – angielska szkoła matematyczna wkrótce podupadła na sto lat, podczas gdy szkoła europejska zignorowała wiele wybitnych idei Newtona, odkrywając je na nowo znacznie później. Konflikt ten nie wygasł nawet po śmierci Leibniza (1716).

Pierwsze wydanie Elementów Newtona było już dawno wyprzedane. Wieloletnia praca Newtona nad przygotowaniem II wydania, uściślonego i uzupełnionego, została uwieńczona sukcesem w 1710 r., kiedy to ukazał się pierwszy tom nowego wydania (ostatni, trzeci – w 1713 r.). Początkowy nakład (700 egzemplarzy) był zdecydowanie niewystarczający, dlatego w latach 1714 i 1723 wznowiono kolejne egzemplarze. Kończąc drugi tom, Newton, jako wyjątek, musiał powrócić do fizyki, aby wyjaśnić rozbieżności między teorią a danymi doświadczalnymi, i natychmiast dokonał ważnego odkrycia – hydrodynamicznego skurczu strumienia. Teraz teoria dobrze zgadza się z eksperymentem. Newton dodał na końcu książki „Napomnienie” z druzgocącą krytyką „teorii wirów”, za pomocą której jego kartezjańscy oponenci próbowali wyjaśnić ruch planet. Na naturalne pytanie „jak to jest naprawdę?” książka odpowiada słynną i szczerą odpowiedzią: „Przyczyny… właściwości grawitacji nie udało mi się jeszcze wydedukować na podstawie zjawisk; nie tworzę hipotez”.

W kwietniu 1714 roku Newton podsumował swoje doświadczenia z regulacjami finansowymi i przedłożył Skarbowi Państwa swój artykuł „Observations on the Value of Gold and Silver”. Artykuł ten zawierał konkretne propozycje dostosowania wartości metali szlachetnych. Propozycje te zostały częściowo zaakceptowane i miały korzystny wpływ na gospodarkę angielską.

Na krótko przed swoją śmiercią Newton był jedną z ofiar wielkiego, wspieranego przez rząd, oszustwa finansowego South Seas Trading Company. Wykupił za dużą sumę papiery wartościowe spółki i nalegał, aby wykupiło je Royal Society. W dniu 24 września 1720 r. bank spółki ogłosił upadłość. Jego siostrzenica Catherine wspominała w swoich zapiskach, że Newton stracił ponad 20 000 funtów, po czym stwierdził, że potrafi obliczyć ruch ciał niebieskich, ale nie szaleństwo tłumów. Wielu biografów uważa jednak, że Katarzynie nie chodziło o rzeczywistą stratę, ale o brak spodziewanego zysku. Po tym, jak firma zbankrutowała, Newton zaproponował, że z własnej kieszeni zrekompensuje to Royal Society, ale jego oferta została odrzucona.

Ostatnie lata życia Newton poświęcił na napisanie Chronologii starożytnych królestw, na której przygotowanie trzeciego wydania Początków, które ukazało się w 1726 roku, poświęcił około 40 lat. W przeciwieństwie do drugiego, zmiany w trzecim wydaniu były niewielkie – głównie wyniki nowych obserwacji astronomicznych, w tym dość obszerny przewodnik po kometach obserwowanych od XIV wieku. Przedstawiono m.in. wyliczoną orbitę komety Halleya, której nowe pojawienie się w tym czasie (1758) wyraźnie potwierdziło teoretyczne obliczenia (nieżyjących już wówczas) Newtona i Halleya. Nakład książki można uznać za ogromny jak na publikację naukową z tamtych lat: 1250 egzemplarzy.

W 1725 r. stan zdrowia Newtona zaczął się wyraźnie pogarszać i przeniósł się do Kensington pod Londynem, gdzie zmarł we śnie w nocy 20 (31) marca 1727 r. Nie pozostawił po sobie żadnego pisemnego testamentu, ale dużą część swojego dużego majątku zapisał najbliższym krewnym na krótko przed śmiercią. Jest pochowany w Opactwie Westminsterskim. Fernando Savater, według listów Voltaire”a, tak opisuje pogrzeb Newtona:

Wziął w nim udział cały Londyn. Najpierw ciało zostało wystawione na widok publiczny w wystawnym karawanie obwieszonym ogromnymi lampami, a następnie przewiezione do Opactwa Westminsterskiego, gdzie Newton został pochowany wśród królów i wybitnych mężów stanu. Na czele konduktu pogrzebowego szedł Lord Kanclerz, a za nim wszyscy królewscy ministrowie.

Przeczytaj także: wazne_wydarzenia – Powstanie Nika

Cechy charakteru

Trudno jest sporządzić portret psychologiczny Newtona, skoro nawet jego sympatycy przypisują mu często różne cechy. Nie bez znaczenia był też panujący w Anglii kult Newtona, który zmuszał autorów pamiętników do obdarzania wielkiego uczonego wszelkimi możliwymi cnotami, przy jednoczesnym ignorowaniu rzeczywistych sprzeczności w jego naturze. Ponadto pod koniec życia Newtona w jego charakterze pojawiły się takie cechy, jak dobroduszność, protekcjonalność i towarzyskość, które wcześniej nie były dla niego charakterystyczne.

Newton był niski, mocnej budowy, z falującymi włosami. Prawie nigdy nie chorował, do późnej starości zachował gęste włosy (w wieku 40 lat już całkiem siwe) i wszystkie zęby z wyjątkiem jednego. Nigdy (według innych relacji prawie nigdy) nie używał okularów, choć był nieco krótkowzroczny. Prawie nigdy się nie śmiał ani nie denerwował, nie ma żadnych zapisów, by opowiadał dowcipy lub w inny sposób wykazywał poczucie humoru. Był ostrożny i oszczędny w wydawaniu pieniędzy, ale nie skąpy. Nigdy nie był żonaty. Zwykle był pogrążony w głębokim skupieniu wewnętrznym, co często powodowało, że był roztargniony: na przykład kiedyś, gdy zaprosił gości, poszedł do spiżarni po wino, ale wtedy wpadła mu do głowy jakaś myśl naukowa i pognał do swojego gabinetu. Był obojętny na sport, muzykę, sztukę, teatr i podróże. Jego asystent wspominał: „Nie pozwalał sobie na żaden odpoczynek i wytchnienie … uważał za straconą każdą godzinę, która nie jest poświęcona zajęciu … Myślę, że smuciła go konieczność poświęcania czasu na jedzenie i sen. Newtonowi udało się jednak połączyć światową praktyczność i zdrowy rozsądek, co widać w jego udanym zarządzaniu mennicą i Towarzystwem Królewskim.

Wychowany w tradycji purytańskiej, Newton wyznaczył sobie szereg sztywnych zasad i samoograniczeń. I nie był skłonny przebaczać innym tego, czego sam by nie przebaczył; to było źródłem wielu jego konfliktów (patrz niżej). Był serdeczny dla krewnych i wielu kolegów, ale nie miał bliskich przyjaciół, nie zabiegał o towarzystwo innych, zachowywał dystans. Newton nie był jednak bezduszny czy obojętny na los innych. Gdy po śmierci przyrodniej siostry Anny jej dzieci zostały bez środków do życia, Newton wyznaczył zasiłek dla małoletnich dzieci, a późniejsza córka Anny, Katarzyna, przejęła ich wychowanie. Regularnie pomagał też innym krewnym. „Będąc oszczędnym i roztropnym, był jednocześnie bardzo swobodny w dysponowaniu pieniędzmi i zawsze gotowy pomóc przyjacielowi w potrzebie, nie rzucając się w oczy. Był szczególnie hojny dla młodych ludzi. Wielu znanych angielskich uczonych – Stirling, McLaren, astronom James Pound i inni – z głęboką wdzięcznością wspominało pomoc udzieloną im przez Newtona na początku ich kariery naukowej.

Przeczytaj także: historia-pl – Republika Federalna Niemiec (1949–1990)

Konflikty

W 1675 r. Newton przesłał Towarzystwu swój traktat zawierający nowe badania i spekulacje na temat natury światła. Robert Hooke stwierdził na spotkaniu, że wszystko, co wartościowe w tym traktacie, znajduje się już we wcześniej opublikowanej książce Hooke”a, Micrography. W prywatnych rozmowach zarzucał Newtonowi plagiat: „Wykazałem, że pan Newton wykorzystał moje hipotezy o impulsach i falach” (z dziennika Hooke”a). Hooke zakwestionował pierwszeństwo wszystkich odkryć Newtona w dziedzinie optyki, z wyjątkiem tych, z którymi się nie zgadzał. Oldenburg natychmiast poinformował Newtona o tych zarzutach, a ten uznał je za insynuacje. Tym razem konflikt został zażegnany, a uczeni wymienili się listami pojednawczymi (1676). Jednak od tego momentu aż do śmierci Hooke”a (1703) Newton nie opublikował żadnej pracy z zakresu optyki, choć zgromadził ogromny materiał, który usystematyzował w swojej klasycznej monografii Optyka (1704).

Kolejną priorytetową kontrowersją było odkrycie prawa grawitacji. Już w 1666 roku Hooke doszedł do wniosku, że ruch planet jest superpozycją opadania na Słońce spowodowanego siłą grawitacji na Słońcu oraz ruchu inercyjnego stycznego do trajektorii planety. Jego zdaniem, ta superpozycja ruchów jest odpowiedzialna za eliptyczny kształt trajektorii planety wokół Słońca. Nie potrafił jednak udowodnić tego matematycznie i w 1679 roku wysłał list do Newtona, w którym zaproponował mu współpracę w rozwiązaniu problemu. The list także sugerować że the siła przyciąganie w kierunku the słońce zmniejszać w odwrotny proporcja the kwadrat the odległość. W odpowiedzi Newton zauważył, że wcześniej zajmował się problemem ruchu planet, ale zarzucił te badania. W rzeczywistości, jak wynika z odnalezionych później dokumentów, Newton zajmował się problemem ruchu planet już w latach 1665-1669, kiedy to na podstawie III prawa Keplera stwierdził, że „tendencja planet do oddalania się od Słońca będzie odwrotnie proporcjonalna do kwadratu ich odległości od Słońca”. Jednak koncepcja orbity planety jako wyłącznie wyniku równości sił grawitacji względem Słońca i siły odśrodkowej nie była jeszcze wówczas przez niego w pełni rozwinięta.

Korespondencja między Hooke”em a Newtonem uległa następnie załamaniu. Hooke powrócił do prób wykreślenia trajektorii planety zgodnie z prawem odwrotności kwadratów. Jednak i te próby okazały się bezskuteczne. Tymczasem Newton powrócił do badań nad ruchem planet i rozwiązał problem.

Gdy Newton przygotowywał swoje Elementy do publikacji, Hooke zażądał, by Newton w przedmowie zastrzegł pierwszeństwo Hooke”a dla prawa grawitacji. Newton zaprzeczył, że Bullwald, Christopher Wren i sam Newton doszli do tego samego wzoru niezależnie i przed Hooke”m. Wybuchł konflikt, który zatruł życie obu naukowcom.

Współcześni autorzy przypisują zasługi zarówno Newtonowi, jak i Hooke”owi. Priorytetem Hooke”a było postawienie problemu skonstruowania trajektorii planety dzięki superpozycji jej upadku na Słońce zgodnie z prawem odwrotności kwadratów i ruchu bezwładnego. Możliwe też, że to właśnie list Hooke”a bezpośrednio zachęcił Newtona do uzupełnienia problemu. Jednak sam Hooke nie rozwiązał tego problemu, ani nie domyślił się uniwersalności grawitacji,

Jeśli połączyć w jedno wszystkie założenia i przemyślenia Hooke”a na temat ruchu planet i grawitacji, wyrażane przez niego przez prawie 20 lat, napotykamy niemal wszystkie główne wnioski z „Elementów” Newtona, tyle że wyrażone w niepewnej i mało sprawdzalnej formie. Nie rozwiązując problemu, Hooke znalazł odpowiedź. Przed nami jednak nie przypadkowa myśl, ale niewątpliwie owoc długiej pracy. Hooke miał genialną intuicję fizyka-eksperymentatora, który w labiryncie faktów dostrzega prawdziwe relacje i prawa natury. Z podobną rzadką intuicją eksperymentatora spotykamy się w historii nauki u Faradaya, ale Hooke i Faraday nie byli matematykami. Ich praca została zakończona przez Newtona i Maxwella.Bezcelowa walka z Newtonem o pierwszeństwo rzuciła cień na chwalebne imię Hooke”a, ale historia jest czas, po prawie trzech wiekach, aby oddać hołd każdemu z nich. Hooke nie mógł iść prostą, nieskazitelną ścieżką Matematycznych Początków Newtona, ale swoimi okrężnymi drogami, po których nie ma już śladu, doszedł do tego samego miejsca.

Stosunki Newtona z Hooke”em były później nadal napięte. Na przykład, gdy Newton zaprezentował Towarzystwu nową konstrukcję sekstantu, którą wynalazł, Hooke natychmiast odpowiedział, że on sam wynalazł takie urządzenie ponad 30 lat wcześniej (choć nigdy nie zbudował sekstantu). Newton był jednak świadomy naukowej wartości odkryć Hooke”a i kilkakrotnie wspomniał o jego, nieżyjącym już, przeciwniku w swojej Optyce.

Oprócz Newtona, Hooke toczył priorytetowe spory z wieloma innymi angielskimi i kontynentalnymi naukowcami, m.in. z Robertem Boylem, którego oskarżył o przywłaszczenie sobie udoskonalenia pompy powietrznej, oraz z sekretarzem Royal Society, Oldenburgiem, twierdzącym, że Huygens wykorzystał Oldenburga, by ukraść Hooke”owi pomysł zegara ze sprężyną spiralną.

Mit o tym, że Newton rzekomo nakazał zniszczenie jedynego portretu Hooke”a, jest omówiony poniżej.

John Flemsteed, wybitny astronom angielski, poznał Newtona w Cambridge (1670), gdy Flemsteed był jeszcze studentem, a Newton magistrem. Jednak niemal w tym samym czasie co Newton, sławę zyskał również Flemsteed – w 1673 r. opublikował znakomitej jakości tablice astronomiczne, za co król udzielił mu osobistej audiencji i nadał tytuł „Królewskiego Astronoma”. Co więcej, król kazał zbudować obserwatorium w Greenwich pod Londynem i oddać je do dyspozycji Flemsteada. Król uznał jednak, że pieniądze na wyposażenie obserwatorium to zbędny wydatek i prawie cały dochód Flemsteeda przeznaczał na budowę instrumentów i prowadzenie obserwatorium.

Początkowo stosunki między Newtonem a Flemsteedem były dobroduszne. Newton przygotowywał drugie wydanie Elementów i bardzo potrzebował dokładnych obserwacji Księżyca, aby skonstruować i (niezadowalającą w pierwszym wydaniu) teorię ruchu Księżyca i komet. Było to również ważne dla potwierdzenia teorii grawitacji Newtona, która była ostro krytykowana przez kartezjan na kontynencie. Flemstead chętnie podał mu żądane dane, a w 1694 roku Newton z dumą powiedział Flemsteadowi, że porównanie danych obliczonych i doświadczalnych wykazało ich praktyczną zbieżność. W niektórych listach Flemstead nakłaniał Newtona, by w przypadku korzystania z obserwacji zastrzegł swoje, Flemsteada, pierwszeństwo; dotyczyło to przede wszystkim Halleya, którego Flemstead nie lubił i podejrzewał o nieuczciwość naukową, ale mogło też oznaczać brak zaufania do samego Newtona. W listach Flemsteada zaczyna pojawiać się niechęć:

Zgadzam się: drut jest cenniejszy niż złoto, z którego jest zrobiony. Ja jednak zebrałem to złoto, wyczyściłem je i umyłem, i nie śmiem sądzić, że tak mało doceniasz moją pomoc tylko dlatego, że tak łatwo ją otrzymałeś.

Otwarty konflikt rozpoczął się od listu Flemsteeda, w którym przepraszał on za znalezienie szeregu błędów systematycznych w niektórych danych przekazanych Newtonowi. Zagroziło to teorii księżyca Newtona i zmusiło go do powtórzenia obliczeń, a wiarygodność pozostałych danych również została zachwiana. Newton, który nie tolerował nieuczciwości, był bardzo poirytowany, a nawet podejrzewał, że Flemsteed celowo popełnił błędy.

W 1704 roku Newton odwiedził Flemsteada, który w tym czasie uzyskał już nowe, niezwykle dokładne dane obserwacyjne, i poprosił go o przekazanie tych danych; w zamian Newton obiecał pomóc Flemsteadowi w opublikowaniu jego głównego dzieła, Wielkiego Katalogu Gwiazd. Flemsteed zaczął jednak zwlekać z dwóch powodów: katalog nie był jeszcze kompletny, a ponadto nie ufał już Newtonowi i obawiał się kradzieży jego bezcennych obserwacji. Flemstead używał do swoich prac doświadczonych kalkulatorów, które dawał mu do dyspozycji, aby obliczać położenie gwiazd, podczas gdy Newton interesował się przede wszystkim księżycem, planetami i kometami. W końcu, w 1706 roku, rozpoczęto druk książki, ale Flemstead, który cierpiał na bolesną podagrę i stawał się coraz bardziej podejrzliwy, zażądał, by Newton nie otwierał zapieczętowanego egzemplarza drukarskiego przed zakończeniem druku; Newton, który pilnie potrzebował danych, zignorował ten nakaz i wypisał prawidłowe wartości. Napięcie rosło. Flemstead skandalizował Newtona za to, że próbował osobiście dokonywać drobnych poprawek błędów. Druk książki przebiegał niezwykle powoli.

Z powodu trudności finansowych Flemstead nie zapłacił składki członkowskiej i został usunięty z Royal Society; nowy cios przyszedł ze strony królowej, która, najwyraźniej na prośbę Newtona, przekazała kontrolę nad obserwatorium Towarzystwu. Newton postawił Flemsteedowi ultimatum:

Przedłożył Pan niedoskonały katalog, w którym brakuje wielu rzeczy, nie podał Pan pozycji gwiazd, które były pożądane, a słyszałem, że druk został wstrzymany z powodu ich niedostarczenia. Oczekuje się więc od Ciebie: albo prześlesz zakończenie swojego katalogu dr Arbetnottowi, albo przynajmniej prześlesz mu dane o obserwacjach niezbędnych do zakończenia, tak aby można było przystąpić do druku.

Newton zagroził również, że dalsze opóźnienia będą traktowane jako niesubordynacja wobec rozkazów Jej Królewskiej Mości. W marcu 1710 roku Flemsteed, po gorących skargach na niesprawiedliwość i intrygi swoich wrogów, przekazał jednak ostatnie arkusze swojego katalogu, a na początku 1712 roku ukazał się pierwszy tom, zatytułowany Historia niebieska. Zawierała ona wszystkie dane, których Newton potrzebował, a rok później nie ociągał się z wydaniem poprawionego wydania Iniquity, zawierającego znacznie dokładniejszą teorię Księżyca. Mściwy Newton nie zamieścił żadnych podziękowań dla Flemsteeda i wykreślił wszystkie wzmianki o nim, które były obecne w pierwszym wydaniu. W odpowiedzi Flemsteed spalił w swoim kominku wszystkie niesprzedane 300 egzemplarzy katalogu i zaczął przygotowywać drugie wydanie, już według własnego gustu. Zmarł w 1719 r., ale dzięki staraniom jego żony i przyjaciół to niezwykłe wydanie, duma angielskiej astronomii, ukazało się w 1725 r.

Następcą Flemsteeda w Królewskim Obserwatorium był Halley, który również natychmiast utajnił wszystkie swoje obserwacje, aby uniemożliwić rywalom kradzież danych. Nie było konfliktu z Halleyem, ale na zebraniach Towarzystwa Newton wielokrotnie strofował Halleya za jego niechęć do dzielenia się danymi, których Newton potrzebował.

Na podstawie zachowanych dokumentów historycy nauki ustalili, że Newton stworzył rachunek różniczkowy i całkowy już w latach 1665-1666, ale opublikował go dopiero w 1704 roku. Swoją wersję analizy Leibniz rozwijał samodzielnie (od 1675 r.), choć impulsem do jego przemyśleń były zapewne pogłoski, że Newton już taki rachunek posiada, a także rozmowy naukowe w Anglii i korespondencja z Newtonem. W przeciwieństwie do Newtona, Leibniz natychmiast opublikował swoją wersję, a następnie, wraz z Jacobem i Johannem Bernoulli, szeroko propagował to epokowe odkrycie w całej Europie. Większość naukowców na kontynencie nie miała wątpliwości, że Leibniz odkrył analizę.

Odpowiadając na błagania przyjaciół, którzy odwoływali się do jego patriotyzmu, Newton w 2 księdze swoich Elementów (1687) powiedział:

W listach, które około dziesięć lat temu wymieniłem z bardzo zdolnym matematykiem, panem Leibnizem, poinformowałem go, że posiadam metodę wyznaczania maksimów i minimów, rysowania stycznych i rozwiązywania podobnych zagadnień, równie dobrze stosowaną zarówno do wyrażeń racjonalnych, jak i irracjonalnych, a metodę tę ukryłem, zmieniając litery następującego zdania: „gdy dane jest równanie zawierające dowolną liczbę wielkości aktualnych, znajdź ciecze i odwrotnie”. Najwybitniejszy mąż odpowiedział mi, że on również zaatakował taką metodę i poinformował mnie o swojej metodzie, która wydawała się niewiele różnić od mojej, i to tylko w terminach i w pisaniu formuł.

W 1693 roku, gdy Newton opublikował wreszcie pierwsze streszczenie swojej wersji analizy, wymienił z Leibnizem przyjazne listy. Newton poinformował:

Nasz Wallis dołączył do swojej Algebry, która właśnie się ukazała, niektóre z listów, które pisałem do Ciebie w swoim czasie. W ten sposób zażądał ode mnie, abym otwarcie przedstawił metodę, którą w tym czasie ukryłem przed tobą, zmieniając układ liter; uczyniłem to tak krótko, jak tylko mogłem. Mam nadzieję, że nie napisałem nic, co byłoby dla Pana niemiłe, a jeśli tak się stało, to proszę o informację, bo przyjaciele są mi drożsi niż odkrycia matematyczne.

Po pierwszej szczegółowej publikacji analizy Newtona (dodatek matematyczny do Optica, 1704), w Acta eruditorum Leibniza ukazała się anonimowa recenzja z obraźliwymi aluzjami do Newtona. W recenzji wyraźnie zaznaczono, że Leibniz jest autorem nowego rachunku. Sam Leibniz stanowczo zaprzeczał, że recenzja została napisana przez niego, ale historykom udało się odnaleźć projekt napisany jego ręką. Newton zignorował artykuł Leibniza, ale jego uczniowie zareagowali oburzeniem, po czym wybuchła ogólnoeuropejska wojna o pierwszeństwo, „najbardziej haniebna kłótnia w całej historii matematyki”.

31 stycznia 1713 roku Royal Society otrzymało list od Leibniza zawierający pojednawcze sformułowania: zgodził się on, że Newton doszedł do własnej analizy „na zasadach ogólnych podobnych do naszych”. Wściekły Newton zażądał powołania międzynarodowej komisji, która wyjaśniłaby sprawę pierwszeństwa. Nie trwało to długo: półtora miesiąca później, po przestudiowaniu korespondencji Newtona z Oldenburgiem i innych dokumentów, komisja jednogłośnie uznała pierwszeństwo Newtona, i to w sformułowaniu, tym razem obraźliwym dla Leibniza. Decyzja komisji została wydrukowana w Proceedings of the Society wraz z załączonymi dokumentami uzupełniającymi. Stephen Hawking i Leonard Mlodinow w Krótkiej historii czasu stwierdzają, „e komisja składała się wyłącznie z naukowców lojalnych wobec Newtona i „e większość artykułów w obronie Newtona została napisana jego własną ręką, a następnie opublikowana w imieniu przyjaciół.

W odpowiedzi, od lata 1713 roku, Europę zalewały anonimowe pamflety, w których broniono pierwszeństwa Leibniza i twierdzono, że „Newton przywłaszcza sobie zaszczyt, który należy do innego”. W pamfletach oskarżano Newtona o kradzież wyników badań Hooke”a i Flemsteeda. Przyjaciele Newtona ze swej strony oskarżyli o plagiat samego Leibniza; według ich wersji Leibniz podczas pobytu w Londynie (1676) przeczytał w Royal Society niepublikowane prace i listy Newtona, po czym Leibniz opublikował tam te idee i podał je za własne.

Wojna trwała nieprzerwanie aż do grudnia 1716 r., kiedy to opat Antonio Schinella Conti powiedział Newtonowi: „Leibniz nie żyje – spór jest zakończony”.

Dzieło Newtona wyznacza nową erę w fizyce i matematyce. Dokończył rozpoczęte przez Galileusza tworzenie fizyki teoretycznej opartej z jednej strony na danych doświadczalnych, a z drugiej na ilościowym i matematycznym opisie przyrody. W matematyce pojawiły się potężne metody analityczne. W fizyce główną metodą badań przyrodniczych stało się budowanie odpowiednich modeli matematycznych procesów przyrodniczych i intensywne badanie tych modeli przy systematycznym zaangażowaniu wszystkich sił nowego aparatu matematycznego. Kolejne stulecia dowiodły niezwykłej owocności tego podejścia.

Przeczytaj także: historia-pl – Biblioteka Aleksandryjska

Filozofia i metoda naukowa

Newton zdecydowanie odrzucił popularne pod koniec XVII wieku podejście Kartezjusza i jego kartezjańskich naśladowców, które nakazywało, że konstruując teorię naukową, należy najpierw, poprzez „rozeznanie umysłu”, znaleźć „pierwotne przyczyny” badanego zjawiska. W praktyce takie podejście często prowadziło do daleko idących hipotez o „substancjach” i „ukrytych własnościach”, których nie można było zweryfikować przez doświadczenie. Newton uważał, że w „filozofii naturalnej” (tj. fizyce) dopuszczalne są tylko takie założenia („zasady”, obecnie preferuje nazwę „prawa przyrody”), które bezpośrednio wynikają z wiarygodnych eksperymentów, uogólniając ich wyniki; założenia, niedostatecznie uzasadnione eksperymentami, nazywał hipotezami. „Wszystko (…), co nie jest wydedukowane ze zjawisk, musi być nazwane hipotezą; hipotezy metafizycznych, fizycznych, mechanicznych, ukrytych własności nie mają miejsca w filozofii eksperymentalnej”. Przykładami zasad są prawo grawitacji i 3 prawa mechaniki w „Elementach”; słowo „zasady” (Principia Mathematica, tradycyjnie tłumaczone jako „zasady matematyczne”) jest także zawarte w tytule jego głównej książki.

W liście do Pardisa Newton sformułował „złotą zasadę nauki”:

Wydaje mi się, że najlepszą i najbezpieczniejszą metodą filozofowania powinno być najpierw sumienne badanie własności rzeczy i ustalanie tych własności na drodze eksperymentu, a następnie stopniowe przechodzenie do hipotez wyjaśniających te własności. Hipotezy mogą być użyteczne jedynie w wyjaśnianiu własności rzeczy, ale nie ma potrzeby obarczać ich odpowiedzialnością za definiowanie tych własności poza granice ujawnione przez eksperyment… przecież można wymyślić wiele hipotez, aby wyjaśnić każdą nową trudność.

Takie podejście nie tylko odsuwało spekulatywne fantazje poza naukę (np. kartezjańskie rozumowanie o własnościach „subtelnej materii”, jakoby wyjaśniającej zjawiska elektromagnetyczne), ale było bardziej elastyczne i owocne, bo pozwalało na matematyczne modelowanie zjawisk, dla których nie odkryto jeszcze pierwotnej przyczyny. Tak było w przypadku grawitacji i teorii światła – ich natura stała się jasna znacznie później, co nie przeszkodziło w skutecznym stosowaniu modeli newtonowskich przez stulecia.

Słynne zdanie „Hypotheses non fingo” nie oznacza oczywiście, że Newton nie doceniał znaczenia znalezienia „przyczyn źródłowych”, jeśli są one jednoznacznie potwierdzone przez doświadczenie. Ogólne zasady wyprowadzone z eksperymentu i ich twierdzenia muszą być również poddane weryfikacji doświadczalnej, która może prowadzić do korekty lub nawet zmiany zasad. „Cała trudność fizyki (…) polega na tym, by ze zjawisk ruchu wyodrębnić siły przyrody, a następnie wyjaśnić inne zjawiska za pomocą tych sił”.

Newton, podobnie jak Galileusz, uważał, że wszystkie procesy naturalne opierają się na ruchu mechanicznym:

Byłoby pożądane wydedukować z zasad mechaniki resztę zjawisk przyrody… wiele bowiem rzeczy skłania mnie do przypuszczenia, że wszystkie te zjawiska są spowodowane jakimiś siłami, za pomocą których cząsteczki ciał, z nieznanych jeszcze powodów, albo dążą do siebie i łączą się w regularne figury, albo też wzajemnie się odpychają i oddalają od siebie. Ponieważ siły te są nieznane, próby wyjaśnienia zjawisk przyrody podejmowane przez filozofów pozostają jak dotąd bezowocne.

Newton sformułował swoją metodę naukową w książce „Optyka”:

Jak w matematyce, tak i w badaniu przyrody, w dochodzeniu do trudnych pytań, metoda analityczna musi poprzedzać metodę syntetyczną. Analiza ta polega na wydedukowaniu ogólnych wniosków z eksperymentów i obserwacji przez indukcję i niedopuszczeniu przeciwko nim żadnych zastrzeżeń, które nie wynikałyby z eksperymentów lub innych wiarygodnych prawd. Hipotezy nie są bowiem rozważane w filozofii eksperymentalnej. Chociaż wyniki uzyskane przez indukcję z eksperymentów i obserwacji nie mogą jeszcze służyć jako dowód wniosków ogólnych, to jednak jest to najlepszy sposób wyciągania wniosków, na jaki pozwala natura rzeczy.

Księga 3 Początków (z których pierwsza jest wariantem Brzytwy Occama:

Zasada I. Żadne inne przyczyny nie powinny być akceptowane w naturze poza tymi, które są prawdziwe i wystarczające do wyjaśnienia zjawisk… natura nie czyni nic na próżno, ale próżne byłoby osiąganie przez wielu tego, co może być zrobione przez mniej. Natura jest prosta i nie obfituje w zbędne przyczyny rzeczy…

Mechanistyczne poglądy Newtona okazały się błędne – nie wszystkie zjawiska przyrodnicze wynikają z ruchu mechanicznego. Jednak jego metoda naukowa utrwaliła się w nauce. Fizyka współczesna z powodzeniem bada i stosuje zjawiska, których natura nie została jeszcze wyjaśniona (np. cząstki elementarne). Od czasów Newtona, nauki przyrodnicze rozwinęły mocne przekonanie, że świat jest poznawalny, ponieważ natura jest zorganizowana według prostych zasad matematycznych. Ta pewność stała się filozoficzną podstawą ogromnego postępu nauki i techniki.

Przeczytaj także: biografie-pl – Jarosław I Mądry

Matematyka

Newton jeszcze w czasie studiów dokonał pierwszych odkryć matematycznych: klasyfikacji krzywych algebraicznych trzeciego rzędu (krzywe drugiego rzędu badał Fermat) oraz rozwinięcia dwumianowego o dowolnych (niekoniecznie całkowitych) potęgach, co zapoczątkowało teorię szeregów nieskończonych Newtona – nowe i najpotężniejsze narzędzie analizy. Newton uważał rozszerzanie szeregów za podstawową i ogólną metodę analizy funkcji, i w tym osiągnął szczyt doskonałości. Używał szeregów do obliczania tablic, rozwiązywania równań (w tym równań różniczkowych) i badania zachowania funkcji. Newton był w stanie uzyskać rozkłady dla wszystkich ówczesnych funkcji standardowych.

Newton opracował rachunek różniczkowy i całkowy w tym samym czasie co G. Leibniz (nieco wcześniej) i niezależnie od niego. Przed Newtonem operacje na nieskończonościach nie były ujęte w jednolitą teorię i miały charakter rozproszonych dowcipów (zob. Metoda niepodzielności). Stworzenie systematycznej analizy matematycznej sprowadziło rozwiązanie istotnych problemów, w znacznym stopniu, do poziomu technicznego. Powstał zbiór pojęć, operacji i symboli, który stał się punktem wyjścia dla dalszego rozwoju matematyki. Kolejny, osiemnasty wiek, był stuleciem szybkiego i niezwykle udanego rozwoju metod analitycznych.

Prawdopodobnie Newton doszedł do idei analizy poprzez metody różniczkowe, którymi zajmował się obszernie i dogłębnie. Jednak w swoich „Elementach” Newton prawie nie używał nieskończoności, trzymając się starożytnych (geometrycznych) metod dowodu, ale w innych pracach stosował je swobodnie.Punktem wyjścia dla rachunku różniczkowego i całkowego były prace Cavalieriego, a zwłaszcza Fermata, który potrafił już (dla krzywych algebraicznych) rysować styczne, znajdować ekstrema, punkty przegięcia i krzywizny krzywej, obliczać pole jej odcinka. Z innych poprzedników, sam Newton wymienił Wallisa, Barrowa i szkockiego naukowca Jamesa Gregory”ego. Pojęcie funkcji jeszcze nie istniało; wszystkie krzywe traktował kinematycznie jako trajektorie poruszającego się punktu.

Już jako student Newton zdawał sobie sprawę, że różniczkowanie i całkowanie to operacje wzajemne. To podstawowe twierdzenie analizy pojawił się już mniej lub bardziej wyraźnie w pracach Torricelli, Gregory i Barrow, ale dopiero Newton zdał sobie sprawę, że na tej podstawie nie tylko indywidualne odkrycia mogą być dokonywane, ale potężny systematyczny rachunek, jak algebra, z jasnymi zasadami i gigantyczne możliwości.

Newtonowi przez prawie 30 lat nie zależało na opublikowaniu swojej wersji analizy, choć w listach (zwłaszcza do Leibniza) chętnie dzielił się wieloma z tego, co udało mu się osiągnąć. Tymczasem wersja Leibniza krążyła w Europie szeroko i otwarcie od 1676 roku. Dopiero w 1693 roku pojawia się pierwsza prezentacja wersji Newtona – jako dodatek do Wallis”s Treatise on Algebra. Trzeba przyznać, że terminologia i symbolika Newtona są dość toporne w porównaniu z terminologią i symboliką Leibniza: fluxia (pochodna), fluenta (pierwsza forma), moment wielkości (różniczka) itd. W matematyce zachował się jedynie newtonowski zapis „o” dla nieskończenie wielkiej dt (jednak litera ta była już wcześniej używana przez Gregory”ego w tym samym znaczeniu), oraz punkt nad literą jako symbol pochodnej czasu.

Newton opublikował dostatecznie kompletne ujęcie zasad analizy dopiero w O kwadraturze krzywych (1704), dołączonej do jego monografii Optyka. Prawie cały przedstawiony materiał był gotowy w latach 1670-1680, ale dopiero teraz Gregory i Halley namówili Newtona do opublikowania dzieła, które, spóźnione o 40 lat, stało się pierwszą drukowaną pracą Newtona na temat analizy. Newton pojawia się tu pochodne wyższych rzędów, znajduje wartości całek różnych funkcji racjonalnych i irracjonalnych, podaje przykłady rozwiązań równań różniczkowych I rzędu.

W 1707 roku ukazała się książka Arytmetyka uniwersalna. Zawiera różnorodne metody numeryczne. Newton zawsze przywiązywał dużą wagę do przybliżonych rozwiązań równań. Słynna metoda Newtona umożliwiła znajdowanie pierwiastków równań z niewyobrażalną wcześniej szybkością i precyzją (opublikowana w Wallis” Algebra, 1685). Nowoczesną postać iteracyjnej metody Newtona podał Joseph Raphson (1690).

W 1711 roku „Analiza za pomocą równań o nieskończonej liczbie członów” została ostatecznie wydrukowana, 40 lat później. W tej pracy Newton z równą łatwością eksploruje zarówno krzywe algebraiczne, jak i „mechaniczne” (cykloida, kwadratura). Pojawiają się pochodne cząstkowe. W tym samym roku opublikowano „Metodę różnic”, w której Newton zaproponował wzór interpolacyjny na przejście przez (n + 1) punktów danych z równo rozłożonymi lub nierówno rozłożonymi odcinkami wielomianu n-tego rzędu. Jest to wzór na różnicę analogiczny do wzoru Taylora.

W 1736 r. opublikował pośmiertnie swoje ostatnie dzieło „Metoda fluktuacji i szeregów nieskończonych”, znacznie zaawansowane w stosunku do „Analizy za pomocą równań”. Zawiera liczne przykłady znajdowania ekstremum, stycznych i normalnych, obliczania promieni i środków krzywizny we współrzędnych kartezjańskich i biegunowych, znajdowania punktów przegięcia itd. W tej samej pracy produkowane są również kwadraty i prostowania różnych krzywych.

Newton nie tylko w miarę wyczerpująco rozwinął tę analizę, ale też starał się rygorystycznie uzasadnić jej zasady. Podczas gdy Leibniz skłaniał się ku idei rzeczywistych nieskończoności, Newton zaproponował (w Elementach) ogólną teorię przejść granicznych, którą nieco kwieciście nazwał „metodą pierwszych i ostatnich relacji”. Używa się współczesnego terminu „granica” (łac. limes), choć brak jest zrozumiałego opisu istoty tego terminu, co sugeruje rozumienie intuicyjne. Teoria granic jest podana w 11 lematach w księdze I Początków; jeden lemat jest też w księdze II. Brakuje arytmetyki granic, nie ma dowodu na jednoznaczność granicy i nie jest ujawniony jej związek z nieskończonościami. Newton słusznie jednak wskazuje na większą rygorystyczność tego podejścia w porównaniu z „surową” metodą niepodzielności. Jednak w księdze II, wprowadzając „momenty” (różniczki), Newton ponownie gmatwa sprawę, traktując je jako rzeczywiste nieskończoności.

Warto zauważyć, że Newton w ogóle nie interesował się teorią liczb. Najwyraźniej bardziej interesowała go fizyka niż matematyka.

Przeczytaj także: historia-pl – Bracia Wright

Mechanicy

Newtonowi przypisuje się rozwiązanie dwóch podstawowych problemów.

Ponadto Newton definitywnie pogrzebał zakorzenione od starożytności przekonanie, że prawa ruchu ciał ziemskich i niebieskich są zupełnie różne. W jego modelu świata cały wszechświat podlega jednemu prawu, które pozwala się matematycznie sformułować.

Aksjomatyka Newtona składała się z trzech praw, które on sam sformułował w następujący sposób.

1. Każde ciało pozostaje w stanie spoczynku lub ruchu jednostajnego i prostoliniowego dopóki i o ile nie zostanie zmuszone przez przyłożoną siłę do zmiany tego stanu. 2. Zmiana wielkości ruchu jest proporcjonalna do przyłożonej siły i odbywa się w kierunku prostej, wzdłuż której działa ta siła. 3. Dla działania zawsze istnieje równe i przeciwne przeciwdziałanie, w przeciwnym razie oddziaływania dwóch ciał na siebie są równe i skierowane w przeciwnych kierunkach.

Pierwsze prawo (prawo bezwładności), w mniej jasnej formie, zostało opublikowane przez Galileusza. Galileusz zezwolił na swobodny ruch nie tylko w linii prostej, ale także po okręgu (podobno z powodów astronomicznych). Galileusz sformułował też najważniejszą zasadę względności, której Newton nie włączył do swojej aksjomatyki, gdyż zasada ta wynika wprost z równań dynamiki dla procesów mechanicznych (konsekwencja V w Elementach). Ponadto Newton uważał przestrzeń i czas za pojęcia absolutne, jednolite dla całego wszechświata, co wyraźnie zaznaczył w swoich Elementach.

Newton podał też ścisłe definicje pojęć fizycznych, takich jak wielkość ruchu (nieużywana wyraźnie przez Kartezjusza) i siła. Wprowadził do fizyki pojęcie masy jako miary bezwładności i jednocześnie właściwości grawitacyjnych. Wcześniej fizycy posługiwali się pojęciem ciężaru, ale ciężar ciała zależy nie tylko od niego samego, ale także od jego otoczenia (np. odległości od środka Ziemi), więc potrzebna była nowa, niezmienna cecha.

Euler i Lagrange zakończyli matematyzację mechaniki.

Przeczytaj także: biografie-pl – Paavo Nurmi

Grawitacja powszechna i astronomia

Arystoteles i jego zwolennicy postrzegali grawitację jako pęd ciał ze „świata podksiężycowego” do ich naturalnych miejsc. Niektórzy inni starożytni filozofowie (m.in. Empedokles i Platon) uważali grawitację za tendencję powiązanych ze sobą ciał do łączenia się. W XVI wieku pogląd ten został poparty przez Mikołaja Kopernika, którego system heliocentryczny uznawał Ziemię za tylko jedną z planet. Podobne poglądy wyznawali Giordano Bruno i Galileo Galilei. Johannes Kepler uważał, że to nie wewnętrzny napęd ciał powoduje ich upadek, ale siła przyciągania z Ziemi. To nie tylko Ziemia przyciąga kamień, ale i kamień przyciąga Ziemię. Jego zdaniem siła grawitacji sięga co najmniej tak daleko jak Księżyc. W swoich późniejszych pismach sugerował, że grawitacja maleje wraz z odległością i że wszystkie ciała w Układzie Słonecznym podlegają wzajemnemu przyciąganiu. Fizyczną naturę grawitacji próbowali wyjaśnić René Descartes, Gilles Roberval, Christiaan Huygens i inni naukowcy z XVII wieku.

Kepler był pierwszym, który zasugerował, że ruch planet jest kontrolowany przez siły pochodzące ze Słońca. W jego teorii istniały trzy takie siły: jedna, kołowa, popycha planetę wzdłuż orbity, działając stycznie do trajektorii (dzięki tej sile planeta porusza się), druga przyciąga i odpycha planetę od Słońca (dzięki niej orbita planety jest eliptyczna), a trzecia działa w poprzek płaszczyzny ekliptyki (orbita planety leży więc w jednej płaszczyźnie). Uważał on, że siła dookólna maleje odwrotnie proporcjonalnie do odległości od Słońca. Żadna z tych trzech sił nie była utożsamiana z grawitacją. Teoria Keplera została odrzucona przez czołowego astronoma teoretycznego połowy XVII wieku, Ismaela Bullialda, który uważał, po pierwsze, że planety poruszają się wokół Słońca nie pod wpływem sił pochodzących od niego, lecz ruchem wewnętrznym, a po drugie, że gdyby istniała siła dookólna, to malałaby ona odwrotnie do drugiej potęgi odległości, a nie pierwszej, jak sądził Kepler. Kartezjusz wierzył, że planety są unoszone wokół Słońca przez gigantyczne wiry.

Jeremy Horrocks sugerować że tam być siła od the Słońce który rządzić the ruch the planeta. Według Giovanniego Alfonso Borelli”ego, ze Słońca pochodzą trzy siły: jedna, która napędza planetę wzdłuż jej orbity, jedna, która przyciąga planetę w kierunku Słońca i jedna, która ją odpycha (odśrodkowa). The eliptyczny orbita planeta być the rezultat the opozycja the ostatni dwa. W 1666 roku Robert Hooke zasugerował, że sama siła przyciągania do Słońca jest wystarczająca do wyjaśnienia ruchu planetarnego, musimy tylko założyć, że orbita planety jest wynikiem kombinacji (superpozycji) opadania na Słońce (z powodu siły przyciągania) i ruchu bezwładnego (stycznego do trajektorii planety). Jego zdaniem, ta superpozycja ruchów jest odpowiedzialna za eliptyczny kształt trajektorii planety wokół Słońca. Podobne poglądy, ale w dość niepewnej formie, wyrażał również Christopher Wren. Hooke i Wren odgadli, że siła grawitacji maleje odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości od Słońca.

Jednak nikt przed Newtonem nie był w stanie jasno i matematycznie udowodnić związku między prawem grawitacji (siła odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości) a prawami ruchu planet (prawa Keplera). Co więcej, to właśnie Newton jako pierwszy domyślił się, że grawitacja działa pomiędzy dowolnymi dwoma ciałami we wszechświecie; ruch spadającego jabłka i obrót księżyca wokół ziemi są rządzone przez tę samą siłę. Wreszcie, Newton nie opublikował po prostu rzekomego wzoru na prawo powszechnego ciążenia, ale zaproponował kompletny model matematyczny:

Razem wzięte, ta triada jest wystarczająca do pełnego zbadania najbardziej złożonych ruchów ciał niebieskich, kładąc w ten sposób podwaliny pod mechanikę nieba. Tak więc dopiero od pism Newtona zaczyna się nauka o dynamice, w tym o jej zastosowaniu do ruchu ciał niebieskich. Do czasu powstania teorii względności i mechaniki kwantowej nie były potrzebne zasadnicze zmiany w omawianym modelu, choć aparat matematyczny okazał się konieczny do znacznego rozbudowania.

Pierwszym argumentem na rzecz modelu newtonowskiego było rygorystyczne wyprowadzenie z niego empirycznych praw Keplera. Kolejnym krokiem była teoria ruchu komet i księżyca, przedstawiona w Incepcji. Później, z pomocą grawitacji newtonowskiej, wszystkie obserwowane ruchy ciał niebieskich zostały wyjaśnione z dużą dokładnością; wielka w tym zasługa Eulera, Clero i Laplace”a, którzy rozwinęli w tym celu teorię perturbacji. Podwaliny tej teorii stworzył Newton, który analizował ruch Księżyca stosując typową dla siebie metodę rozwinięcia szeregu; w ten sposób odkrył przyczyny znanych wówczas nieregularności (nierówności) w ruchu Księżyca.

Prawo grawitacji rozwiązywało nie tylko problemy mechaniki nieba, ale także szereg problemów fizycznych i astrofizycznych. Newton podał metodę wyznaczania mas Słońca i planet. Odkrył przyczynę pływów morskich: przyciąganie księżyca (nawet Galileusz uważał pływy za efekt odśrodkowy). Ponadto obliczył masę Księżyca z dobrą dokładnością po przetworzeniu wieloletnich danych o wysokości przypływu. Inną konsekwencją grawitacji była precesja osi Ziemi. Newton odkrył, że ponieważ Ziemia jest spłaszczona w pobliżu biegunów, jej oś jest ciągnięta przez przyciąganie księżyca i słońca w stałym, powolnym dryfie o okresie 26 000 lat. W ten sposób starożytny problem „poprzedzających równonocy” (zauważony po raz pierwszy przez Hipparcha) znalazł naukowe wyjaśnienie.

Teoria grawitacji Newtona wywołała wieloletnią debatę i krytykę jej dalekosiężnej koncepcji. Jednak wybitne sukcesy mechaniki nieba w XVIII wieku utwierdziły nas w przekonaniu, że model newtonowski jest wystarczający. Pierwsze obserwowalne odstępstwa od teorii Newtona w astronomii (przesunięcie peryhelium Merkurego) zostały odkryte dopiero 200 lat później. Odchylenia te zostały wkrótce wyjaśnione przez ogólną teorię względności (teoria Newtona okazała się tylko przybliżeniem). GR wypełnił też teorię grawitacji treścią fizyczną, określając materialny nośnik siły grawitacji – metrykę czasoprzestrzeni – i pozwolił pozbyć się oddziaływań dalekiego zasięgu.

Przeczytaj także: biografie-pl – Spartakus

Optyka i teoria światła

Newton dokonał fundamentalnych odkryć w optyce. Zbudował pierwszy teleskop zwierciadlany (reflektor), w którym, w przeciwieństwie do teleskopów czysto soczewkowych, nie występowała aberracja chromatyczna. Badał również szczegółowo rozproszenie światła, wykazał, że przejście światła białego przez przezroczysty pryzmat, rozpada się na ciągłą serię promieni o różnych kolorach ze względu na różne załamania promieni o różnych kolorach, w ten sposób Newton położył podwaliny pod poprawną teorię koloru. Newton stworzył matematyczną teorię odkrytych przez Hooke”a pierścieni interferencyjnych, które od tego czasu nazywane są „pierścieniami Newtona”. W liście do Flemsteeda wyłożył szczegółową teorię refrakcji astronomicznej. Jego głównym osiągnięciem było jednak stworzenie podstaw optyki fizycznej (nie tylko geometrycznej) jako nauki i rozwinięcie jej matematycznych podstaw, przekształcając teorię światła z przypadkowego zbioru faktów w naukę o bogatej treści jakościowej i ilościowej, dobrze ugruntowaną doświadczalnie. Eksperymenty optyczne Newtona stały się na dziesiątki lat modelem głębokich badań fizycznych.

W tym okresie istniało wiele spekulatywnych teorii światła i chromatyczności, z którymi zmagali się głównie Arystoteles („różne kolory są mieszaniną światła i ciemności w różnych proporcjach”) i Kartezjusz („różne kolory powstają w wyniku rotacji cząsteczek światła z różnymi prędkościami”). Hooke w swojej mikrografii (1665) zaproponował wariant poglądu arystotelesowskiego. Wielu uważało, że kolor nie jest atrybutem światła, lecz oświetlanego przedmiotu. Ogólną niezgodę pogłębiła kaskada XVII-wiecznych odkryć: dyfrakcja (1665, Grimaldi), interferencja (1665, Hooke), załamanie podwójnego promienia (1670, Erasmus Bartolin, badane przez Huygensa), oszacowanie prędkości światła (1675, Römer). Nie istniała żadna teoria światła, która byłaby zgodna z tymi wszystkimi faktami.

W swoim przemówieniu do Royal Society, Newton obalił zarówno Arystotelesa jak i Kartezjusza i przekonująco udowodnił, że białe światło nie jest pierwotne, ale składa się z kolorowych składników o różnych „stopniach załamania”. Składniki te są pierwotne – żadne sztuczki Newtona nie są w stanie zmienić ich koloru. Subiektywne odczucie koloru miało więc solidną obiektywną podstawę – w nowoczesnej terminologii była nią długość fali świetlnej, którą można było ocenić na podstawie stopnia załamania światła.

W 1689 r. Newton przestał publikować w dziedzinie optyki (choć kontynuował swoje badania) – według popularnej legendy przysiągł, że nie opublikuje niczego w tej dziedzinie za życia Hooke”a. W każdym razie w 1704 roku, rok po śmierci Hooke”a, ukazała się jego monografia Optics (w języku angielskim). W przedmowie do niego jest wyraźna aluzja do konfliktu z Hooke: „Nie chcąc być wciągnięty w spory na różne tematy, opóźniłem tę publikację i opóźniłbym ją jeszcze bardziej, gdyby nie nalegania moich przyjaciół. Za życia autora Optica, podobnie jak Elementy, doczekała się trzech wydań (1704, 1717, 1721) i wielu przekładów, w tym trzech na język łaciński.

Historycy wyróżniają dwie grupy hipotez dotyczących natury światła w tamtych czasach.

Newton jest często uważany za zwolennika korpuskularnej teorii światła; w rzeczywistości nie stawiał on, jak to miał w zwyczaju, „hipotez” i z łatwością przyznał, że światło może być również związane z falami w eterze. W rozprawie przedłożonej Royal Society w 1675 r. pisze, że światło nie może być po prostu drganiami w eterze, gdyż mogłoby się wtedy np. rozchodzić po zakrzywionej rurze, tak jak dźwięk. Z drugiej jednak strony sugeruje on, że rozchodzenie się światła wzbudza drgania w eterze, co powoduje dyfrakcję i inne efekty falowe. W gruncie rzeczy Newton, wyraźnie świadom zalet i wad obu podejść, wysuwa kompromisową, korpuskularno-falową teorię światła. Newton w swoich pracach szczegółowo opisał matematyczny model zjawisk świetlnych, pomijając kwestię fizycznego nośnika światła: „Moja doktryna o załamaniu światła i barwach polega jedynie na ustaleniu pewnych własności światła bez żadnej hipotezy o jego pochodzeniu. Optyka falowa, gdy się pojawiła, nie odrzuciła modeli Newtona, lecz wchłonęła je i rozszerzyła na nowych podstawach.

Mimo niechęci do hipotez, Newton umieścił na końcu Optyki listę nierozwiązanych problemów i możliwych odpowiedzi. Jednak w tamtych latach mógł sobie na to pozwolić – po „Elementach” autorytet Newtona stał się niepodważalny i mało kto ośmielał się zgłaszać do niego zastrzeżenia. Wiele z jego hipotez okazało się proroczych. W szczególności, Newton przewidział:

Przeczytaj także: biografie-pl – Camille Pissarro

Inne prace z dziedziny fizyki

Newton jako pierwszy wyznaczył prędkość dźwięku w gazie na podstawie prawa Boyle”a-Mariotte”a. Zasugerował istnienie prawa tarcia lepkiego i opisał hydrodynamiczną kompresję strumienia. Zaproponował wzór na prawo oporu ciała w ośrodku rozrzedzonym (wzór Newtona) i na jego podstawie rozważał jeden z pierwszych problemów dotyczących najkorzystniejszego kształtu ciała opływowego (problem aerodynamiczny Newtona). W Elementach wyraził i uargumentował słuszne założenie, że kometa ma stałe jądro, którego parowanie pod wpływem ciepła słonecznego tworzy rozległy ogon skierowany zawsze przeciwnie do Słońca. Newton zajmował się również wymianą ciepła, a jeden z wyników nazwał prawem Newtona-Richmanna.

Newton przewidział płaskość Ziemi na biegunach, szacując ją na około 1:230. Newton wykorzystał model jednorodnej cieczy do opisu Ziemi, zastosował prawo powszechnego ciążenia i uwzględnił siłę odśrodkową. W tym samym czasie Huygens, który nie wierzył w dalekosiężną siłę grawitacji i podchodził do problemu czysto kinematycznie, dokonał podobnych obliczeń. W związku z tym Huygens przewidział o ponad połowę mniejszą kompresję niż Newton, 1:576. Co więcej, Cassini i inni kartezjanie udowodnili, że Ziemia nie jest ściśnięta, lecz rozciągnięta na biegunach jak cytryna. Następnie, choć nie od razu (rzeczywista kompresja wynosi 1:298. Powodem różnicy między tą wartością a wartością Huygensa sugerowaną przez Newtona jest to, że model płynu jednorodnego nie jest jeszcze w pełni dokładny (gęstość wyraźnie wzrasta z głębokością). Dokładniejsza teoria, uwzględniająca wprost zależność gęstości od głębokości, została opracowana dopiero w XIX wieku.

Przeczytaj także: biografie-pl – Elia Kazan

Studenci

Ściśle rzecz biorąc, Newton nie miał bezpośrednich uczniów. Jednak całe pokolenie angielskich uczonych wychowało się na jego książkach i w kontakcie z nim, więc uważali się za uczniów Newtona. Do najbardziej znanych z nich należą:

Przeczytaj także: biografie-pl – Artur (książę Connaught i Strathearn)

Chemia i alchemia

Równolegle z badaniami, które stworzyły podwaliny obecnej tradycji naukowej (fizycznej i matematycznej), Newton poświęcał wiele czasu alchemii, a także teologii. Książki o alchemii stanowiły dziesiątą część jego biblioteki. Nie opublikował żadnych prac z zakresu chemii czy alchemii, a jedynym znanym skutkiem tej wieloletniej fascynacji było ciężkie otrucie Newtona w 1691 roku. Kiedy ekshumowano ciało Newtona, wykryto w nim niebezpieczny poziom rtęci.

Stukeley wspomina, że Newton napisał traktat o chemii „wyjaśniający zasady tej tajemniczej sztuki na podstawie dowodów doświadczalnych i matematycznych”, ale manuskrypt niestety spłonął w pożarze i Newton nie podjął próby jego odzyskania. Zachowane listy i notatki sugerują, że Newton rozważał możliwość jakiegoś zjednoczenia praw fizyki i chemii w jednolity system świata; kilka hipotez na ten temat umieścił na końcu Optyki.

Б. Kuzniecow uważa, że alchemiczne badania Newtona były próbą odkrycia atomistycznej struktury materii i innych form materii (np. światła, ciepła, magnetyzmu). Zainteresowanie Newtona alchemią było bezinteresowne i raczej teoretyczne:

Jego atomistyka oparta jest na idei hierarchii korpusów tworzonych przez coraz mniej intensywne siły wzajemnego przyciągania się części. Ta idea nieskończonej hierarchii dyskretnych cząstek materii jest związana z ideą jedności materii. Newton nie wierzył w istnienie pierwiastków niezdolnych do przekształcania się w siebie. Przeciwnie, zakładał, że idea nierozkładalności cząstek, a co za tym idzie jakościowych różnic między elementami, związana jest z historycznie ograniczonymi możliwościami techniki eksperymentalnej.

Przypuszczenie to potwierdza wypowiedź samego Newtona: „Alchemia nie zajmuje się metalami, jak sądzą ignoranci. Filozofia ta nie jest jedną z tych, które służą próżności i oszustwu, służy raczej pożytkowi i zbudowaniu, a główną rzeczą jest tu poznanie Boga”.

Przeczytaj także: biografie-pl – Ksenofont

Teologia

Newton, jako człowiek głęboko religijny, patrzył na Biblię (jak i na wszystko inne) z racjonalistycznej perspektywy. Odrzucenie przez Newtona Trójcy Bożej wydaje się być związane z tym podejściem. Większość historyków uważa, że Newton, który przez wiele lat pracował w Kolegium Trójcy Świętej, sam nie wierzył w Trójcę Świętą. Badacze jego dzieł teologicznych stwierdzili, że poglądy religijne Newtona były bliskie heretyckiemu arianizmowi (zob. artykuł Newtona „A Historical Tracing of Two Notable Distortions of Holy Scripture”).

Różnie oceniano stopień bliskości poglądów Newtona z różnymi herezjami potępianymi przez Kościół. Niemiecki historyk Fiesenmayer sugerował, że Newton akceptował Trójcę Świętą, ale bliżej mu było do wschodniego, prawosławnego jej rozumienia. Amerykański historyk Stephen Snobelin, powołując się na liczne dowody z dokumentów, stanowczo odrzucił ten pogląd i zaklasyfikował Newtona jako socynianina.

Zewnętrznie jednak Newton pozostał wierny państwowemu Kościołowi Anglii. Miało to swoje uzasadnienie: ustawa z 1697 r. o zwalczaniu bluźnierstwa i bezbożności za negowanie którejkolwiek z osób Trójcy Świętej przewidywała utratę praw obywatelskich, a w przypadku ponownego popełnienia przestępstwa – karę więzienia. Na przykład przyjaciel Newtona, William Whiston, został pozbawiony stanowiska profesorskiego i wydalony z Uniwersytetu Cambridge w 1710 roku za swoje twierdzenia, że credo wczesnego Kościoła było arianizmem. Jednak w listach do ludzi o podobnych poglądach (Locke, Halley i inni) Newton był całkiem szczery.

Oprócz antytrynitaryzmu, Newton w swoim światopoglądzie religijnym zawiera elementy deizmu. Newton wierzył w materialną obecność Boga w każdym punkcie wszechświata i określał przestrzeń jako „sensorium Boga” (łac. sensorium Dei). Ta panteistyczna idea łączy w jedną całość naukowe, filozoficzne i teologiczne poglądy Newtona, „wszystkie obszary zainteresowań Newtona, od filozofii naturalnej po alchemię, stanowią różne projekcje i zarazem różne konteksty tej centralnej idei, która niepodzielnie do niego należała”.

Newton opublikował (częściowo) wyniki swoich studiów teologicznych pod koniec życia, ale rozpoczęły się one znacznie wcześniej, nie później niż w 1673 roku. Newton zaproponował własną wersję chronologii biblijnej, pozostawił prace z zakresu hermeneutyki biblijnej, napisał komentarz do Apokalipsy. Studiował język hebrajski, badał Biblię metodą naukową, stosując do uzasadnienia swoich poglądów obliczenia astronomiczne związane z zaćmieniami Słońca, analizy lingwistyczne itp. Według jego obliczeń koniec świata nastąpi nie wcześniej niż w 2060 roku.

Rękopisy teologiczne Newtona są obecnie przechowywane w Jerozolimie, w Bibliotece Narodowej.

Na grobie Newtona widnieje napis:

Tu spoczywa Sir Isaac Newton, który z niemal boską mocą rozumu, jako pierwszy wyjaśnił swoją matematyczną metodą ruchy i kształty planet, drogi komet i pływy oceanów.

Na pomniku wzniesionym dla Newtona w Trinity College w 1755 r. wyryto wersety z Lukrecjusza:

Sam Newton oceniał swoje osiągnięcia bardziej skromnie:

Nie wiem, jak postrzega mnie świat, ale ja myślę o sobie jak o chłopcu bawiącym się na plaży, który bawi się od czasu do czasu szukając bardziej kolorowego kamyka lub pięknej muszelki, podczas gdy przede mną rozpościera się niezbadany wielki ocean prawdy.

Lagrange powiedział: „Newton był najszczęśliwszym ze śmiertelników, ponieważ istnieje tylko jeden wszechświat, a Newton odkrył jego prawa.

Stara rosyjska wymowa nazwiska Newtona to „Newton”. On, wraz z Platonem, jest wymieniony z szacunkiem przez M. V. Lomonosov w swoich wierszach:

Według A. Einsteina „Newton był pierwszym, który usiłował sformułować elementarne prawa rządzące czasowym przebiegiem szerokiej klasy procesów w przyrodzie z wysokim stopniem kompletności i dokładności” i „…wywarł swoimi pismami głęboki i potężny wpływ na światopogląd jako całość”.

Na przełomie lat 1942-1943, w najbardziej dramatycznych dniach bitwy pod Stalingradem, w ZSRR hucznie obchodzono 300. rocznicę urodzin Newtona. Ukazał się zbiór artykułów i książka biograficzna S.I. Wawiłowa. W podziękowaniu dla narodu radzieckiego Royal Society of Great Britain podarowało Akademii Nauk ZSRR rzadki egzemplarz pierwszego wydania Zasad matematycznych Newtona (1687) oraz projekt (jeden z trzech) listu Newtona do Aleksandra Menshikova informującego go o wyborze na członka Royal Society of London:

Towarzystwo Królewskie od dawna wie, że wasz Imperator rozwijał sztukę i naukę w swoim Imperium. A teraz z wielką radością dowiedzieliśmy się od kupców angielskich, że Wasza Ekscelencja, okazując największą uprzejmość, wybitny szacunek dla nauk i miłość do naszego kraju, zamierza zostać członkiem naszego Towarzystwa.

Newton jest nazwany jego imieniem:

Kilka popularnych legend zostało już przytoczonych powyżej: „jabłko Newtona”, jego jedyne parlamentarne wystąpienie.

Legenda głosi, że Newton zrobił w swoich drzwiach dwa otwory, jeden większy, drugi mniejszy, aby jego dwa koty, duży i mały, mogły same wchodzić do domu. W rzeczywistości Newton nigdy nie trzymał kotów ani innych zwierząt domowych.

Inny mit oskarża Newtona o zniszczenie jedynego portretu Hooke”a będącego niegdyś w posiadaniu Royal Society. W rzeczywistości nie ma ani jednego dowodu na poparcie takiego oskarżenia. Allan Chapman, biograf Hooke”a, dowodzi, że żaden jego portret w ogóle nie istniał (co nie dziwi, zważywszy na wysokie koszty portretów i ciągłe problemy finansowe Hooke”a). Jedynym źródłem dla sugestii istnienia takiego portretu jest wzmianka o portrecie autorstwa niemieckiego uczonego Zachariasa von Uffenbacha, który odwiedził Royal Society w 1710 roku, ale Uffenbach nie znał angielskiego i prawdopodobnie miał na myśli innego członka Towarzystwa, Theodore”a Haaka. Portret Haaka istniał i zachował się do dziś. Dodatkowym argumentem na rzecz tezy, że portret Hooke”a nigdy nie istniał, jest fakt, że przyjaciel i sekretarz Hooke”a, Richard Waller, opublikował w 1705 roku pośmiertny zbiór dzieł Hooke”a z doskonałej jakości ilustracjami i szczegółową biografią, ale bez portretu Hooke”a; wszystkie inne dzieła Hooke”a również nie zawierają portretu uczonego.

Newtonowi przypisuje się niekiedy zainteresowanie astrologią. Jeśli już, to szybko zastąpiło je rozczarowanie.

Z faktu, że Newton został niespodziewanie mianowany Superintendentem Mennicy, niektórzy biografowie wywnioskowali, że Newton był członkiem loży masońskiej lub innego tajnego stowarzyszenia. Nie znaleziono jednak żadnych dokumentów, które potwierdzałyby tę hipotezę.

Przeczytaj także: biografie-pl – Pitagoras

Wydania kanoniczne

Klasyczne kompletne wydanie pism Newtona w 5 tomach w języku oryginalnym:

Wybrana korespondencja w 7 tomach:

Przeczytaj także: bitwy – Bitwa pod Kannami

Tłumaczenia na język rosyjski

Źródła

1. Ньютон, Исаак
2. Isaac Newton