Isaac Newton

gigatos | 27 marca, 2022

Sir Isaac Newton (25. decembra 1642 – 20. marca 1727 podľa juliánskeho kalendára, ktorý sa v Anglicku používal do roku 1752, alebo 4. januára 1643 – 31. marca 1727 podľa gregoriánskeho kalendára) bol anglický fyzik, matematik, mechanik a astronóm, jeden zo zakladateľov klasickej fyziky a matematickej analýzy.

Autor základného diela Matematické začiatky prírodnej filozofie, v ktorom vyhlásil pohybové zákony a zákon univerzálnej gravitácie, ktoré tvorili dominantný vedecký názor až do príchodu všeobecnej teórie relativity. Newton použil svoj matematický opis gravitácie na dôsledné odvodenie Keplerových empirických zákonov o pohybe planét a na vytvorenie vedeckej teórie prílivu a odlivu, precesie rovnodennosti a ďalších javov. Newtonova práca odstránila akékoľvek pochybnosti o heliocentricite slnečnej sústavy a dokázala, že pohyb objektov na Zemi a nebeských telies možno vysvetliť rovnakými fyzikálnymi princípmi. Newtonov záver, že Zem je sploštený sféroid, neskôr potvrdili geodetické merania Mauperthuisa, La Condamina a ďalších, ktorí presvedčili väčšinu európskych vedcov o nadradenosti Newtonovej mechaniky nad predchádzajúcimi systémami.

Newton zostrojil prvý praktický reflektorový ďalekohľad a vypracoval teóriu farieb na základe pozorovania, že hranol rozdeľuje biele svetlo na farby viditeľného spektra, čím položil základy modernej fyzikálnej optiky. Svoje práce o svetle zhromaždil v knihe Optika, ktorá vyšla v roku 1704.

V matematike Newton vyvinul diferenciálny a integrálny počet, výkonnú výpočtovú metódu na hľadanie koreňov funkcií, klasifikoval väčšinu kubických algebraických kriviek, rozvinul teóriu mocninových radov a zovšeobecnil binomickú vetu na neceločíselné exponenty.

Počas posledných troch desaťročí svojho života v Londýne, kde pôsobil ako dozorca (1696-1699) a potom ako riaditeľ (1699-1727) Kráľovskej mincovne, Newton významne zdokonalil anglický mincový systém. Bol zvolený za predsedu Kráľovskej spoločnosti (1703-1727).

Prvé roky

Isaac Newton sa narodil v dedine Woolsthorpe v Lincolnshire v predvečer občianskej vojny. Newtonov otec Isaac Newton (1606-1642), malý, ale prosperujúci farmár, sa narodenia svojho syna nedožil. Chlapec sa narodil predčasne a bol chorľavý, preto trvalo dlho, kým bol pokrstený. Napriek tomu prežil, bol pokrstený (1. januára) a na pamiatku svojho otca dostal meno Izák. To, že sa narodil na Vianoce, považoval Newton za zvláštne znamenie. Napriek zlému zdravotnému stavu v detstve sa dožil 84 rokov.

Newton bol skutočne presvedčený, že jeho rodina pochádza zo škótskej šľachty 15. storočia, ale historici zistili, že v roku 1524 boli jeho predkovia chudobní roľníci. Koncom šestnásteho storočia rodina zbohatla a prešla do kategórie yeomen (vlastníkov pôdy). Newtonov otec zdedil veľkú sumu 500 libier a niekoľko stoviek akrov úrodnej pôdy, ktorú zaberali polia a lesy.

V januári 1646 sa Newtonova matka Anna Ayscoughová (1623-1679) znovu vydala. S novým manželom, 63-ročným vdovcom, mala tri deti a Izákovi sa začala venovať len málo. Chlapcovým patrónom bol jeho strýko z matkinej strany William Ayscough. Ako dieťa bol Newton podľa svojich súčasníkov tichý, uzavretý a izolovaný, rád čítal a vyrábal technické hračky: slnečné hodiny, vodné hodiny, veterný mlyn atď. Celý život sa cítil osamelý.

Nevlastný otec zomrel v roku 1653 a časť jeho dedičstva prešla na Newtonovu matku, ktorá ho okamžite zapísala na Isaaca. Matka sa vrátila domov, ale venovala sa najmä svojim trom najmladším deťom a rozsiahlej domácnosti; Izák bol stále odkázaný sám na seba.

V roku 1655 bol 12-ročný Newton poslaný do neďalekej školy v Granthame, kde býval v dome lekárnika Clarka. Chlapec čoskoro preukázal vynikajúce schopnosti, ale v roku 1659 ho matka Anna vrátila na panstvo a pokúsila sa 16-ročnému synovi zveriť časť riadenia domácnosti. Pokus bol neúspešný – Isaac uprednostňoval čítanie kníh, písanie poézie a najmä konštruovanie rôznych mechanizmov pred všetkými ostatnými činnosťami. V tom čase Annu oslovil Stokes, Newtonov učiteľ, a začal ju presviedčať, aby pokračovala vo vyučovaní svojho neobyčajne nadaného syna; k tejto žiadosti sa pripojil strýko William a Isaacov známy z Granthamu (príbuzný chemika Clarka) Humphrey Babington, člen cambridgeskej Trinity College. Spoločným úsilím sa im to nakoniec podarilo. V roku 1661 Newton úspešne ukončil školu a odišiel pokračovať vo vzdelávaní na univerzitu v Cambridge.

Trinity College (1661-1664)

V júni 1661 prišiel 18-ročný Newton do Cambridge. Podľa štatútu absolvoval skúšku z latinčiny, po ktorej mu oznámili, že bol prijatý na Trinity College (Svätá Trojica) na univerzite v Cambridge. S touto inštitúciou je spojených viac ako 30 rokov Newtonovho života.

Vysoká škola, rovnako ako celá univerzita, prechádzala ťažkým obdobím. Monarchia bola práve obnovená v Anglicku (1660), Kráľ Karol II často oneskorené platby splatné na univerzite, prepustil väčšinu pedagogického personálu vymenovaných počas revolúcie. V Trinity College žilo celkovo 400 ľudí, vrátane študentov, služobníctva a 20 chudobných, ktorým musela kolégium podľa listiny poskytovať almužnu. Vzdelávací proces bol v žalostnom stave.

Newton bol zapísaný ako študent „sizar“, ktorému nebolo účtované školné (pravdepodobne na Babingtonovu radu). Podľa vtedajších noriem bol študent povinný platiť za svoje štúdium rôznymi prácami na univerzite alebo poskytovaním služieb bohatším študentom. O tomto období jeho života sa zachovalo len málo dokumentov alebo spomienok. Počas týchto rokov sa definitívne vyformoval Newtonov charakter – túžba prísť veciam na koreň, neznášanlivosť voči klamstvu, ohováraniu a útlaku a ľahostajnosť voči verejnej sláve. Stále nemal žiadnych priateľov.

V apríli 1664 bol Newton po úspešnom absolvovaní skúšok povýšený do vyššej kategórie starších študentov (štipendistov), čo mu umožnilo získať štipendium a pokračovať v štúdiu na vysokej škole.

Napriek Galileiho objavom sa veda a filozofia v Cambridge stále vyučovali podľa Aristotela. V zachovaných Newtonových zápisníkoch sa však už spomínajú Galileo, Koperník, karteziánstvo, Kepler a Gassendiho atomistická teória. Súdiac podľa týchto zápisníkov, pokračoval vo výrobe (najmä vedeckých prístrojov) a venoval sa optike, astronómii, matematike, fonetike a hudobnej teórii. Podľa spomienok jeho spolubývajúceho sa Newton venoval štúdiu celým srdcom, zabúdal na jedlo a spánok; pravdepodobne to bol napriek ťažkostiam spôsob života, po ktorom sám túžil.

Rok 1664 bol bohatý aj na ďalšie udalosti v Newtonovom živote. Newton zažil tvorivý vzostup, začal vlastnú vedeckú činnosť a zostavil rozsiahly zoznam (45 položiek) nevyriešených problémov prírody a ľudského života (Questiones quaedam philosophicae). Neskôr sa podobné zoznamy objavili viackrát v jeho pracovných zošitoch. V marci toho istého roku sa na novozaloženom (1663) oddelení matematiky na univerzite začali prednášky nového lektora, 34-ročného Isaaca Barrowa, významného matematika, Newtonovho budúceho priateľa a učiteľa. Newtonov záujem o matematiku výrazne vzrástol. Urobil svoj prvý významný matematický objav: binomický rozvoj pre ľubovoľný racionálny exponent (vrátane záporných) a vďaka nemu dospel k svojej hlavnej matematickej metóde – rozvoju funkcie do nekonečného radu. Na samom konci roka sa Newton stal vysokoškolákom.

Newtonove vedecké základy a inšpiráciu pre jeho prácu najviac ovplyvnili fyzici Galileo, Descartes a Kepler. Newton ich spisy skompletizoval do univerzálneho systému sveta. Ďalší matematici a fyzici mali menší, ale významný vplyv: Euklides, Fermat, Huygens, Wallis a jeho priamy učiteľ Barrow. V Newtonovom študentskom zápisníku sa nachádza programová veta:

Vo filozofii nemôže byť iný panovník ako pravda… Keplerovi, Galileovi a Descartovi by sme mali postaviť zlaté pomníky a na každý z nich napísať: „Platón je priateľ, Aristoteles je priateľ, ale hlavným priateľom je pravda“.

„Morové roky (1665-1667)

Na Štedrý večer 1664 sa na londýnskych domoch začali objavovať červené kríže – prvé znaky veľkého moru. Do leta sa smrteľná epidémia výrazne rozšírila. 8. augusta 1665 bolo vyučovanie na Trinity College pozastavené a zamestnanci boli rozpustení až do konca epidémie. Newton odišiel domov do Woolsthorpu a vzal si so sebou hlavné knihy, zošity a nástroje.

Pre Anglicko to boli katastrofálne roky – ničivý mor (len v Londýne zomrela pätina obyvateľstva), ničivá vojna s Holandskom a veľký požiar Londýna. Väčšina Newtonových vedeckých objavov však vznikla v ústraní „morových rokov“. Z dochovaných poznámok je zrejmé, že 23-ročný Newton už ovládal základné metódy diferenciálneho a integrálneho počtu vrátane rozkladu funkcií do radov a toho, čo sa neskôr nazvalo Newtonov-Leibnizov vzorec. Uskutočnil niekoľko dômyselných optických pokusov a dokázal, že biela farba je zmesou farieb spektra. Newton neskôr na tieto roky spomínal:

Začiatkom roku 1665 som našiel metódu približných radov a pravidlo transformácie ľubovoľnej mocniny polynómu na takýto rad… v novembri som získal priamu metódu fluktuácií; v januári nasledujúceho roku som získal teóriu farieb a v máji som začal s inverznou metódou fluktuácií… V tomto čase som bol v najlepšom období svojej mladosti a zaujímal som sa o matematiku a filozofiu viac ako kedykoľvek neskôr.

Jeho najvýznamnejším objavom v týchto rokoch bol zákon univerzálnej gravitácie. Neskôr, v roku 1686, Newton napísal Halleyovi:

V prácach napísaných pred viac ako 15 rokmi (nemôžem uviesť presný dátum, ale v každom prípade to bolo pred začiatkom mojej korešpondencie s Oldenburgom) som vyjadril inverznú kvadratickú úmernosť gravitácie planét k Slnku ako funkciu vzdialenosti a vypočítal správny pomer gravitácie Zeme a conatus recedendi Mesiaca k stredu Zeme, hoci nie presne.

Newtonova nepresnosť bola spôsobená tým, že Newton prevzal rozmery Zeme a hodnotu gravitačného zrýchlenia z Galileiho Mechaniky, kde boli uvedené so značnou nepresnosťou. Neskôr Newton získal Picardove presnejšie údaje a definitívne sa presvedčil o pravdivosti svojej teórie.

Známa je legenda, že Newton objavil gravitačný zákon pozorovaním jablka padajúceho z konára stromu. Newtonovo jablko prvýkrát uvidel William Stukeley, Newtonov životopisec (Memoirs of Newton’s Life, 1752):

Po obede bolo teplé počasie a my sme vyšli do sadu a pili sme čaj v tieni jabloní. Povedal mi, že myšlienka na gravitáciu ho napadla, keď sedel pod stromom presne takým istým spôsobom. Bol v rozjímavej nálade, keď zrazu z konára spadlo jablko. „Prečo jablká vždy padajú kolmo na zem?“ – pomyslel si.

Voltaire túto legendu spopularizoval. Ako je zrejmé z Newtonových zošitov, jeho teória univerzálnej gravitácie sa v skutočnosti vyvíjala postupne. Iný životopisec, Henry Pemberton, cituje Newtonove úvahy (bez zmienky o jablku) podrobnejšie: „porovnávajúc periódy niekoľkých planét a ich vzdialenosti od Slnka zistil, že … táto sila musí klesať kvadraticky úmerne s rastúcou vzdialenosťou“. Inými slovami, Newton zistil, že z tretieho Keplerovho zákona vzťahujúceho periódy obežných dráh planét na ich vzdialenosť od Slnka vyplýva „inverzný kvadratický vzorec“ pre gravitačný zákon (v aproximácii kruhovej dráhy). Konečnú formuláciu gravitačného zákona, ktorá sa dostala do učebníc, napísal Newton neskôr, keď mu už boli jasné zákony mechaniky.

Tieto objavy, ako aj mnohé neskoršie objavy, boli publikované o 20-40 rokov neskôr, ako boli urobené. Newton sa nehnal za slávou. V roku 1670 napísal Johnovi Collinsovi: „V sláve nevidím nič žiaduce, aj keby som si ju mohol zaslúžiť. Možno by to zvýšilo počet mojich známych, ale práve tomu sa chcem vyhnúť.“ Jeho prvá vedecká práca (nájdená až o 300 rokov neskôr.

Začiatok vedeckej slávy (1667-1684)

V marci a júni 1666 navštívil Newton Cambridge. V lete ho však nová vlna moru prinútila vrátiť sa domov. Začiatkom roka 1667 epidémia ustúpila a v apríli sa Newton vrátil do Cambridge. 1. októbra bol zvolený za člena Trinity College a v roku 1668 sa stal magistrom. Dostal priestrannú samostatnú izbu na bývanie, pridelený plat (2 libry ročne) a skupinu študentov, s ktorými sa niekoľko hodín týždenne usilovne venoval štandardným akademickým predmetom. Ani vtedy, ani neskôr sa však Newton ako učiteľ nepreslávil; jeho prednášky boli málo navštevované.

Keď si Newton upevnil svoju pozíciu, odcestoval do Londýna, kde bola krátko predtým, v roku 1660, založená Kráľovská spoločnosť v Londýne – autoritatívna organizácia významných vedcov, jedna z prvých akadémií vied. Tlačovým orgánom Kráľovskej spoločnosti bol časopis Philosophical Transactions.

V roku 1669 sa v Európe začali objavovať matematické práce využívajúce rozklady na nekonečné rady. Hoci hĺbka týchto objavov sa nedala porovnať s Newtonovými, Barrow trval na tom, aby jeho žiak zaznamenal jeho prioritu v tejto oblasti. Newton napísal stručné, ale pomerne úplné zhrnutie tejto časti svojich objavov, ktoré nazval Analýza pomocou rovníc s nekonečným počtom členov. Barrow poslal tento traktát do Londýna. Newton požiadal Barrowa, aby neprezradil meno autora diela (ale prezradil ho). „Analýza“ sa rozšírila medzi odborníkmi a získala si istú slávu v Anglicku i mimo neho.

V tom istom roku Barrow prijal pozvanie kráľa, aby sa stal dvorným kaplánom, a rezignoval na vyučovanie. 29. októbra 1669 bol 26-ročný Newton vybraný za jeho nástupcu ako „Lucasov profesor“ matematiky a optiky na Trinity College. V tejto pozícii Newton dostával plat 100 libier ročne, bez ďalších prémií a štipendií od Trinity. Nové miesto poskytlo Newtonovi viac času na vlastný výskum. Barrow zanechal Newtonovi rozsiahle alchymistické laboratórium; v tomto období sa Newton začal vážne zaujímať o alchýmiu a vykonal množstvo chemických pokusov.

Newton zároveň pokračoval v experimentoch v oblasti optiky a teórie farieb. Newton skúmal sférickú a chromatickú aberáciu. Aby ich minimalizoval, zostrojil zmiešaný reflektorový ďalekohľad: objektív a konkávne sférické zrkadlo, ktoré sám vyrobil a vyleštil. James Gregory (1663) ako prvý navrhol dizajn takéhoto ďalekohľadu, ale tento nápad sa nikdy nerealizoval. Prvý Newtonov návrh (1668) sa ukázal ako neúspešný, ale ďalší, s dôkladnejšie vylešteným zrkadlom, napriek svojej malej veľkosti poskytoval 40-násobné zväčšenie vynikajúcej kvality.

Správa o novom prístroji sa rýchlo dostala do Londýna a Newton bol pozvaný, aby svoj vynález predstavil vedeckej komunite. Koncom roka 1671 alebo začiatkom roka 1672 bol reflektor predvedený kráľovi a potom Kráľovskej spoločnosti. Prístroj vzbudil všeobecný ohlas. Je pravdepodobné, že svoju úlohu zohral aj praktický význam tohto vynálezu: astronomické pozorovanie sa používalo na určovanie presného času, ktorý bol nevyhnutný pre navigáciu na mori. Newton sa stal slávnym a v januári 1672 bol zvolený za člena Kráľovskej spoločnosti. Neskôr sa zdokonalené reflektory stali hlavnými nástrojmi astronómov a boli použité na objavenie planéty Urán, iných galaxií a červeného posunu.

Newton si najprv vážil spoločenstvo kolegov z Kráľovskej spoločnosti, ktorej členmi boli okrem Barrowa aj James Gregory, John Wallis, Robert Hooke, Robert Boyle, Christopher Wren a ďalšie známe osobnosti anglickej vedy. Čoskoro však došlo k únavným konfliktom, ktoré sa Newtonovi veľmi nepáčili. Najmä sa viedla búrlivá polemika o povahe svetla. Začalo to tým, že Newton vo februári 1672 uverejnil vo Filozofických prácach podrobný opis svojich klasických experimentov s hranolmi a teóriu farieb. Hooke, ktorý predtým publikoval vlastnú teóriu, tvrdil, že ho Newtonove výsledky nepresvedčili, a Huygens ho podporil s odôvodnením, že Newtonova teória „odporuje bežnej múdrosti“. Newton na ich kritiku odpovedal až o šesť mesiacov neskôr, ale v tom čase sa počet kritikov výrazne zvýšil.

Lavína nekompetentných útokov Newtona podráždila a deprimovala. Newton požiadal tajomníka Oldenburskej spoločnosti, aby mu už neposielal žiadne kritické listy, a dal si predsavzatie do budúcnosti: nezapájať sa do vedeckých sporov. V listoch sa sťažoval, že stál pred voľbou: buď svoje objavy nepublikovať, alebo venovať všetok čas a energiu odrážaniu nepriateľskej laickej kritiky. Nakoniec sa rozhodol pre prvú možnosť a ponúkol svoju rezignáciu z Kráľovskej spoločnosti (8. marca 1673). Oldenburg ho nie bez ťažkostí presvedčil, aby zostal, ale jeho vedecké kontakty so Spoločnosťou sa na dlhý čas obmedzili na minimum.

V roku 1673 sa odohrali dve dôležité udalosti. Po prvé: na základe kráľovského dekrétu sa Newtonov starý priateľ a mecenáš Isaac Barrow vrátil na Trinity, teraz ako riaditeľ („master“) kolégia. Po druhé: Leibniz, v tom čase známy ako filozof a vynálezca, sa zaujímal o Newtonove matematické objavy. Po prijatí Newtonovej práce o nekonečných radoch z roku 1669 a jej dôkladnom preštudovaní začal rozvíjať svoju vlastnú verziu analýzy. V roku 1676 si Newton a Leibniz vymenili listy, v ktorých Newton vysvetlil niekoľko svojich metód, odpovedal na Leibnizove otázky a naznačil existenciu ešte všeobecnejších metód, ktoré ešte neboli publikované (myslí sa tým všeobecný diferenciálny a integrálny počet). Tajomník Kráľovskej spoločnosti Henry Oldenburg naliehal na Newtona, aby pre slávu Anglicka uverejnil svoje matematické objavy o analýze, ale Newton mu odpovedal, že sa už päť rokov venuje inej téme a nechce byť rušený. Newton na ďalší Leibnizov list neodpovedal. Prvá krátka publikácia o Newtonovej verzii analýzy sa objavila až v roku 1693, keď sa už Leibnizova verzia rozšírila po celej Európe.

Koniec 70. rokov 16. storočia bol pre Newtona smutný. V máji 1677 47-ročný Barrow nečakane zomrel. V zime toho istého roku vypukol v Newtonovom dome veľký požiar a zhorela časť Newtonovho archívu rukopisov. V septembri 1677 zomrel Oldenburg, Newtonov obľúbený tajomník Kráľovskej spoločnosti, a novým tajomníkom sa stal Hooke, ktorý sa k Newtonovi správal nepriaznivo. V roku 1679 ťažko ochorela Annina matka; Newton zanechal všetko, aby sa jej venoval, a aktívne sa o ňu staral, ale matkin stav sa rýchlo zhoršil a ona zomrela. Matka a Barrow boli jedni z mála ľudí, ktorí rozjasnili Newtonovu samotu.

„Matematické začiatky prírodnej filozofie (1684-1686)

Príbeh tohto diela, jedného z najznámejších v dejinách vedy, sa začal v roku 1682, keď prechod Halleyho kométy vyvolal vlnu záujmu o nebeskú mechaniku. Edmond Halley sa snažil presvedčiť Newtona, aby zverejnil svoju „všeobecnú teóriu pohybu“, o ktorej sa vo vedeckej komunite už dlho hovorilo. Newton, ktorý sa nechcel zapájať do nových vedeckých sporov a hádok, to odmietol.

V auguste 1684 prišiel Halley do Cambridge a povedal Newtonovi, že on, Wren a Hooke diskutovali o tom, ako odvodiť eliptickosť dráh planét zo vzorca gravitačného zákona, ale nevedeli, ako sa k riešeniu priblížiť. Newton povedal, že už má takýto dôkaz a v novembri poslal hotový rukopis Halleyovi. Okamžite uznal hodnotu výsledku a metódy, okamžite navštívil Newtona znova a tentoraz sa mu podarilo presvedčiť ho, aby svoje zistenia zverejnil. 10. decembra 1684 sa v zápisnici Kráľovskej spoločnosti objavil historický záznam:

Pán Halley… sa nedávno stretol s pánom Newtonom v Cambridge a ten mu ukázal zaujímavý traktát „De motu“. Podľa želania pána Halleyho Newton sľúbil, že pojednanie pošle Spoločnosti.

Na knihe sa pracovalo od roku 1684 do roku 1686. Podľa spomienok Humphreyho Newtona, vedcovho príbuzného a jeho asistenta v týchto rokoch, Newton najprv písal „Elementy“ v prestávkach medzi alchymistickými pokusmi, ktorým venoval najväčšiu pozornosť, potom ho to postupne zaujalo a s nadšením sa venoval práci na hlavnej knihe svojho života.

Publikáciu mala financovať Kráľovská spoločnosť, ale začiatkom roka 1686 vydala pojednanie o histórii rýb, o ktoré nebol záujem, a tak vyčerpala svoj rozpočet. Halley potom oznámil, že bude znášať náklady na jej vydanie. Spoločnosť s vďakou prijala túto veľkorysú ponuku a ako čiastočnú kompenzáciu poskytla Halleymu 50 výtlačkov pojednania o histórii rýb zadarmo.

Newtonovo dielo – možno analogicky k Descartovým Počiatkom filozofie (1644) alebo podľa niektorých historikov vedy ako výzva karteziánom – sa volalo Matematické počiatky prírodnej filozofie (latinsky Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), teda v modernom jazyku Matematické základy fyziky.

28. apríla 1686 bol Kráľovskej spoločnosti predstavený prvý zväzok Matematických začiatkov. Všetky tri zväzky vyšli v roku 1687 po autorových úpravách. Náklad (asi 300 kusov) sa vypredal za štyri roky – na tú dobu veľmi rýchlo.

Z fyzikálneho aj matematického hľadiska Newtonova práca kvalitatívne prevyšuje práce všetkých jeho predchodcov. Chýba jej aristotelovská alebo karteziánska metafyzika s jej nejasným zdôvodnením a nejasne formulovanými, často za vlasy pritiahnutými „koreňovými príčinami“ prírodných javov. Newton napríklad netvrdí, že v prírode platí gravitačný zákon, ale túto skutočnosť striktne dokazuje na základe pozorovaného priebehu pohybu planét a ich satelitov. Newtonova metóda spočíva vo vytvorení modelu javu „bez vymýšľania hypotéz“ a potom, ak sú údaje dostatočné, hľadá jeho príčiny. Tento prístup, ktorý začal Galileo, znamenal koniec starej fyziky. Kvalitatívny opis prírody ustúpil kvantitatívnemu – značnú časť knihy zaberajú výpočty, nákresy a tabuľky.

Newton vo svojej knihe jasne definoval základné pojmy mechaniky a zaviedol niekoľko nových, vrátane takých dôležitých fyzikálnych veličín, ako sú hmotnosť, vonkajšia sila a pohybové množstvo. Boli sformulované tri zákony mechaniky. Uvádza sa dôsledné odvodenie všetkých troch Keplerových gravitačných zákonov. Všimnite si, že boli opísané aj hyperbolické a parabolické dráhy nebeských telies, ktoré Kepler nepoznal. Newton priamo nerozoberá pravdivosť Koperníkovej heliocentrickej sústavy, ale naznačuje ju; dokonca odhaduje odchýlku Slnka od stredu hmotnosti slnečnej sústavy. Inými slovami, Slnko v Newtonovej sústave, na rozdiel od Keplerovej, nepohybuje, ale riadi sa všeobecnými zákonmi pohybu. Všeobecný systém zahŕňa aj kométy, ktorých dráhy boli v tom čase veľmi kontroverzné.

Slabinou Newtonovej teórie gravitácie bola podľa mnohých vtedajších vedcov absencia vysvetlenia podstaty tejto sily. Newton stanovil len matematický aparát, pričom otázky príčiny gravitácie a jej hmotného prostredia nechal otvorené. Pre vedeckú komunitu vychovanú Descartovou filozofiou to bol neznámy a náročný prístup a až triumfálny úspech nebeskej mechaniky v 18. storočí prinútil fyzikov dočasne sa zmieriť s Newtonovou teóriou. Fyzikálny základ gravitácie sa objasnil až o viac ako dve storočia neskôr, s príchodom všeobecnej teórie relativity.

Matematický aparát a celkovú štruktúru knihy Newton zostavil tak, aby sa čo najviac priblížil k štandardu vedeckej prísnosti, ktorý uznávali jeho súčasníci – Euklidovým Elementom. Takmer všade sa zámerne vyhýbal použitiu matematickej analýzy – použitie nových, neznámych metód by ohrozilo dôveryhodnosť výsledkov. Táto opatrnosť však znehodnotila Newtonov spôsob prezentácie pre neskoršie generácie čitateľov. Newtonova kniha bola prvou prácou o novej fyzike a zároveň jednou z posledných serióznych prác, v ktorých sa používali staré metódy matematického skúmania. Všetci Newtonovi nasledovníci už používali výkonné metódy matematickej analýzy, ktoré vytvoril. D’Alambert, Euler, Laplace, Clero a Lagrange boli najväčšími priamymi nasledovníkmi Newtonovej práce.

Počas autorovho života vyšla kniha v troch vydaniach, vždy s významnými dodatkami a opravami autora.

Správa (1687-1703)

Rok 1687 sa niesol nielen v znamení vydania tejto veľkej knihy, ale aj Newtonovho konfliktu s kráľom Jakubom II. Vo februári kráľ v rámci dôslednej snahy o obnovu katolicizmu v Anglicku nariadil Cambridgeskej univerzite udeliť magisterský titul katolíckemu mníchovi Albanovi Francisovi. Univerzitné úrady váhali, nechceli ani porušiť zákon, ani rozčuľovať kráľa; čoskoro bola zvolaná delegácia učencov, vrátane Newtona, aby pokarhala lorda najvyššieho sudcu Georgea Jeffreysa, známeho svojou hrubosťou a krutosťou. Newton sa postavil proti akémukoľvek kompromisu, ktorý by zasahoval do autonómie univerzít, a presvedčil delegáciu, aby zaujala zásadný postoj. Nakoniec bol prorektor univerzity odvolaný, ale kráľovské želanie sa nikdy nesplnilo. V jednom zo svojich listov z týchto rokov Newton vyjadril svoje politické zásady:

Každý čestný človek je podľa Božích a ľudských zákonov povinný poslúchať kráľovské zákonné príkazy. Ak sa však Jeho Veličenstvu odporučí požadovať niečo, čo sa nedá vykonať zákonom, nikto by nemal utrpieť škodu, ak takúto požiadavku zanedbá.

V roku 1689, po zvrhnutí kráľa Jakuba II., bol Newton prvýkrát zvolený do parlamentu z Cambridgeskej univerzity a sedel tam niečo vyše roka. V rokoch 1701 až 1702 bol opäť členom parlamentu. Traduje sa anekdota, že v Dolnej snemovni vystúpil len raz, keď požiadal o zatvorenie okna, aby sa vyhol prievanu. V skutočnosti Newton vykonával svoje parlamentné povinnosti rovnako čestne, ako pristupoval ku všetkým svojim záležitostiam.

Okolo roku 1691 Newton vážne ochorel (pravdepodobne sa otrávil počas chemických pokusov, hoci iné verzie zahŕňajú prepracovanie, šok po požiari, ktorý viedol k strate dôležitých výsledkov, a choroby súvisiace s vekom). Príbuzní sa obávali o jeho duševnú rovnováhu; niekoľko zachovaných listov z tohto obdobia svedčí o jeho duševnej poruche. Až koncom roka 1693 sa Newtonovo zdravie úplne zotavilo.

V roku 1679 sa Newton na Trinity stretol s Charlesom Montaguom (1661-1715), 18-ročným aristokratom, ktorý miloval vedu a alchýmiu. Newton pravdepodobne urobil na Montaguea silný dojem, pretože v roku 1696, keď sa stal lordom Halifaxom, prezidentom Kráľovskej spoločnosti a kancelárom pokladne (t. j. ministrom financií Anglicka), Montague navrhol kráľovi, aby vymenoval Newtona za správcu mincovne. Kráľ dal svoj súhlas a v roku 1696 Newton prevzal túto funkciu, opustil Cambridge a presťahoval sa do Londýna.

Na začiatok Newton dôkladne preskúmal technológiu razby mincí, urobil poriadok v papieroch a prepracoval účtovníctvo za posledných 30 rokov. Newton zároveň energicky a odborne podporoval prebiehajúcu Montaguovu menovú reformu a obnovil dôveru v anglický menový systém, ktorý jeho predchodcovia veľmi zanedbávali. V Anglicku sa v týchto rokoch používali takmer výlučne neúplné a v nemalom množstve aj falošné mince. Odlupovanie okrajov strieborných mincí bolo veľmi rozšírené a novo vyrazené mince mizli hneď, ako sa dostali do obehu, pretože sa masovo tavili, vyvážali do zahraničia a ukrývali v truhliciach. Montague potom dospel k záveru, že situáciu možno zmeniť len opätovným obehom všetkých mincí, ktoré obiehajú v Anglicku, a zákazom obehu razených mincí, čo si vyžaduje drastické zvýšenie produktivity kráľovskej mincovne. To si vyžadovalo kompetentného správcu, a presne takým bol Newton, ktorý v marci 1696 prevzal funkciu správcu mincovne.

Vďaka Newtonovým energickým aktivitám vznikla v roku 1696 sieť pobočiek mincovne v mestách po celom Anglicku, najmä v Chesteri, kde Newton dosadil svojho priateľa Halleyho za riaditeľa pobočky, čím sa produkcia strieborných mincí zvýšila osemnásobne. Newton zaviedol do technológie razenia mincí použitie vrytého zrna, po ktorom sa trestné brúsenie kovu stalo prakticky nemožným. Staré, chybné strieborné mince boli úplne stiahnuté z obehu a do dvoch rokov opätovne vyrazené, výroba nových mincí sa zvýšila, aby zodpovedala dopytu po nich, a ich kvalita sa zlepšila. Počas podobných reforiem museli ľudia meniť staré peniaze na váhu, po čom by sa znížilo množstvo hotovosti u jednotlivcov (súkromných aj právnických) aj v celej krajine, ale úroky a úverové záväzky by zostali rovnaké, čo spôsobilo stagnáciu hospodárstva. Newton navrhol výmenu peňazí v nominálnej hodnote, čím sa týmto problémom predišlo, a nevyhnutný nedostatok sa vyrovnal pôžičkami z iných krajín (najmä z Holandska). Inflácia sa znížila, ale zahraničný dlh štátu vzrástol do polovice storočia do nevídaných rozmerov v histórii Anglicka. V tomto období však došlo k výraznému hospodárskemu rastu, ktorý viedol k zvýšeniu daňových platieb do štátnej pokladnice (v rovnakej výške ako vo Francúzsku, hoci Francúzsko malo 2,5-krát viac obyvateľov), takže štátny dlh bol postupne splatený.

V roku 1699 bola dokončená razba mincí a zrejme ako odmenu za svoje služby bol Newton v tom istom roku vymenovaný za správcu („majstra“) mincovne. Čestný a kompetentný muž na čele mincovne však nevyhovoval každému. Od prvých dní sa na Newtona valili sťažnosti a udania; neustále sa objavovali overovacie komisie. Ukázalo sa, že mnohé z týchto udaní pochádzali od falšovateľov, ktorých Newtonove reformy podráždili. Newton bol vo všeobecnosti ľahostajný k ohováraniu, ale nikdy neodpustil, ak sa dotklo jeho cti a povesti. Osobne sa podieľal na desiatkach vyšetrovaní a viac ako 100 falšovateľov bolo vypátraných a odsúdených; ak sa nepreukázali priťažujúce okolnosti, boli najčastejšie vyhostení do severoamerických kolónií, ale niekoľko vodcov bolo popravených. Počet falošných mincí v Anglicku výrazne klesol. Montague vo svojich pamätiach ocenil Newtonove mimoriadne administratívne schopnosti, ktoré zabezpečili úspech reformy. Reformy, ktoré učenec uskutočnil, tak nielenže zabránili hospodárskej kríze, ale o desaťročia neskôr viedli k výraznému zvýšeniu bohatstva krajiny.

V apríli 1698 navštívil mincovňu v rámci „veľkého veľvyslanectva“ trikrát ruský cár Peter I.; žiaľ, podrobnosti o jeho návšteve a komunikácii s Newtonom sa nezachovali. Je však známe, že v roku 1700 sa v Rusku uskutočnila mincová reforma, podobná tej anglickej. V roku 1713 Newton poslal prvých šesť výtlačkov druhého vydania Elementov cárovi Petrovi do Ruska.

Symbolom Newtonovho vedeckého triumfu sa stali dve udalosti v roku 1699: začal vyučovať Newtonovu sústavu sveta v Cambridge (od roku 1704 – aj v Oxforde) a Parížska akadémia vied, ktorá bola oporou jeho protivníkov karteziánov, ho zvolila za svojho zahraničného člena. Po celý tento čas bol Newton stále uvádzaný ako člen a profesor Trinity College, ale v decembri 1701 oficiálne odstúpil zo všetkých svojich funkcií v Cambridge.

V roku 1703 zomrel predseda Kráľovskej spoločnosti lord John Somers, ktorý sa jej počas svojho päťročného predsedníctva zúčastnil len dvakrát. V novembri bol Newton zvolený za jeho nástupcu a viedol spoločnosť do konca svojho života – viac ako dvadsať rokov. Na rozdiel od svojich predchodcov sa osobne zúčastňoval na všetkých stretnutiach a robil všetko pre to, aby Britská kráľovská spoločnosť zaujala čestné miesto vo vedeckom svete. Počet členov spoločnosti sa rozrástol (okrem Halleyho medzi nimi boli Denis Papin, Abraham de Moivre, Roger Cotes a Brooke Taylor), uskutočnili sa zaujímavé experimenty a diskutovalo sa o nich, kvalita článkov v časopisoch sa výrazne zlepšila a finančné problémy sa zmiernili. Spoločnosť získala platených sekretárov a vlastné sídlo (na Fleet Street); Newton zaplatil náklady na sťahovanie z vlastného vrecka. Počas týchto rokov bol Newton často pozývaný ako konzultant do rôznych vládnych komisií a princezná Caroline, budúca britská kráľovná (manželka Juraja II.), s ním trávila hodiny v paláci rozhovormi na filozofické a náboženské témy.

Posledné roky

V roku 1704 vydal (ako prvý v angličtine) monografiu Optika, ktorá určila vývoj tejto vedy až do začiatku 19. storočia. Obsahovala prílohu O kvadratúre kriviek, prvý a pomerne úplný výklad Newtonovej verzie matematickej analýzy. Je to vlastne posledné Newtonovo prírodovedné dielo, hoci žil viac ako 20 rokov. Katalóg knižnice, ktorú po sebe zanechal, obsahoval knihy prevažne z oblasti histórie a teológie, ktorým sa Newton venoval po zvyšok svojho života. Newton zostal správcom mincovne, pretože táto funkcia si na rozdiel od funkcie dozorcu nevyžadovala osobitnú aktivitu. Dvakrát týždenne cestoval do mincovne a raz týždenne na zasadnutie Kráľovskej spoločnosti. Newton nikdy necestoval mimo Anglicka.

V roku 1705 kráľovná Anna povýšila Newtona do rytierskeho stavu. Odteraz bol sirom Isaacom Newtonom. Prvýkrát v anglickej histórii bol rytiersky titul udelený za vedecké zásluhy; druhýkrát sa tak stalo až o viac ako storočie neskôr (1819, v súvislosti s Humphrey Davym). Niektorí životopisci sa však domnievajú, že kráľovnú nemotivovala veda, ale politika. Newton získal vlastný erb a nie veľmi spoľahlivý rodokmeň.

V roku 1707 Newton vydal zbierku prednášok o algebre s názvom Univerzálna aritmetika. Numerické metódy, ktoré obsahovala, stáli pri zrode novej sľubnej disciplíny – numerickej analýzy.

V roku 1708 sa začal otvorený spor o prioritu s Leibnizom (pozri nižšie), do ktorého sa zapojila dokonca aj kráľovská rodina. Tento spor medzi oboma géniami vyšiel vedu draho – anglická matematická škola čoskoro na sto rokov upadla, zatiaľ čo európska škola ignorovala mnohé z Newtonových vynikajúcich myšlienok a znovu ich objavila až oveľa neskôr. Konflikt neuhasila ani Leibnizova smrť (1716).

Prvé vydanie Newtonových Elementov bolo už dávno vypredané. Newtonova dlhoročná práca na príprave druhého, spresneného a doplneného vydania bola korunovaná úspechom v roku 1710, keď vyšiel prvý zväzok nového vydania (posledný, tretí – v roku 1713). Prvotný náklad (700 výtlačkov) bol zjavne nedostatočný a v rokoch 1714 a 1723 boli vytlačené ďalšie výtlačky. Pri dokončovaní druhého dielu sa Newton výnimočne musel vrátiť k fyzike, aby vysvetlil rozpor medzi teóriou a experimentálnymi údajmi, a hneď urobil významný objav – hydrodynamickú kontrakciu prúdu. Teória sa teraz dobre zhoduje s experimentom. Newton na konci knihy pridal „Poučenie“, v ktorom zdrvujúco kritizoval „teóriu vírov“, ktorou sa jeho karteziánski oponenti snažili vysvetliť pohyb planét. Na prirodzenú otázku „ako je to naozaj?“ nasleduje v knihe známa a úprimná odpoveď: „Dôvod… vlastností gravitácie som zatiaľ nedokázal odvodiť z javov, nevymýšľam hypotézy“.

V apríli 1714 Newton zhrnul svoje skúsenosti s finančnou reguláciou a predložil ministerstvu financií článok „Poznámky o hodnote zlata a striebra“. Článok obsahoval konkrétne návrhy na úpravu hodnoty drahých kovov. Tieto návrhy boli čiastočne prijaté a mali priaznivý vplyv na anglické hospodárstvo.

Krátko pred svojou smrťou bol Newton jednou z obetí veľkého finančného podvodu spoločnosti South Seas Trading Company podporovaného vládou. Odkúpil cenné papiere spoločnosti za vysokú sumu a tiež trval na tom, aby ich odkúpila Kráľovská spoločnosť. Dňa 24. septembra 1720 banka spoločnosti vyhlásila bankrot. Jeho neter Catherine vo svojich poznámkach spomína, že Newton prišiel o viac ako 20 000 libier, po ktorých tvrdil, že dokáže vypočítať pohyb nebeských telies, ale nie šialenstvo davov. Mnohí životopisci sa však domnievajú, že Katarína nemala na mysli skutočnú stratu, ale nedosiahnutie očakávaného zisku. Keď spoločnosť skrachovala, Newton ponúkol Kráľovskej spoločnosti kompenzáciu z vlastného vrecka, ale jeho ponuka bola zamietnutá.

Posledné roky svojho života venoval Newton písaniu Chronológie starovekých kráľovstiev, na ktorej pracoval približne 40 rokov, a tiež príprave tretieho vydania Iniquities, ktoré vyšlo v roku 1726. Na rozdiel od druhého vydania boli zmeny v treťom vydaní menšie – išlo najmä o výsledky nových astronomických pozorovaní, vrátane pomerne rozsiahleho sprievodcu kométami pozorovanými od štrnásteho storočia. Okrem iného bola prezentovaná vypočítaná dráha Halleyovej kométy, ktorej nový výskyt v tom čase (1758) jasne potvrdil teoretické výpočty (v tom čase už zosnulého) Newtona a Halleyho. Náklad knihy sa na vtedajšiu vedeckú publikáciu dá považovať za obrovský: 1 250 výtlačkov.

V roku 1725 sa Newtonovo zdravie začalo výrazne zhoršovať a presťahoval sa do Kensingtonu pri Londýne, kde v noci 20. (31.) marca 1727 v spánku zomrel.Nezanechal žiadnu písomnú závet, ale krátko pred smrťou odkázal veľkú časť svojho veľkého majetku svojim najbližším príbuzným. Je pochovaný vo Westminsterskom opátstve. Fernando Savater podľa Voltairových listov takto opisuje Newtonov pohreb:

Zúčastnil sa na ňom celý Londýn. Telo bolo najprv vystavené na verejnosti v honosnom pohrebnom vozni s obrovskými lampami, potom ho previezli do Westminsterského opátstva, kde bol Newton pochovaný medzi kráľmi a významnými štátnikmi. Na čele pohrebného sprievodu kráčal lord kancelár a za ním všetci kráľovskí ministri.

Charakterové črty

Je ťažké vytvoriť psychologický portrét Newtona, pretože aj jeho sympatizanti mu často pripisujú rôzne vlastnosti. V Anglicku sa musel brať do úvahy aj kult Newtona, ktorý nútil autorov memoárov obdarúvať veľkého vedca všetkými možnými cnosťami, pričom ignorovali skutočné rozpory v jeho povahe. Okrem toho sa ku koncu jeho života v Newtonovej povahe objavili črty ako dobrosrdečnosť, blahosklonnosť a spoločenskosť, ktoré mu predtým neboli vlastné.

Newton bol nízky, robustnej postavy, s vlnitými vlasmi. Takmer nikdy nebol chorý, až do vysokého veku si zachoval husté vlasy (od 40 rokov už dosť šedivé) a všetky zuby okrem jedného. Nikdy (podľa iných správ takmer nikdy) nepoužíval okuliare, hoci bol trochu krátkozraký. Takmer nikdy sa nesmial ani nerozčuľoval, nie sú záznamy o tom, že by rozprával vtipy alebo mal zmysel pre humor. Bol opatrný a šetrný, ale nie lakomý. Nikdy nebol ženatý. Zvyčajne bol v hlbokom vnútornom sústredení, čo ho často robilo roztržitým: napríklad raz, keď pozval hostí, išiel do špajze po víno, ale potom ho napadla nejaká vedecká myšlienka a ponáhľal sa do svojej pracovne. Bol mu ľahostajný šport, hudba, umenie, divadlo a cestovanie. Jeho asistent spomínal: „Nedoprial si žiaden oddych a odreagovanie… považoval za stratenú každú hodinu, ktorá nie je venovaná zamestnaniu… Myslím, že ho zarmucovala potreba venovať čas jedlu a spánku. Newton dokázal skĺbiť svetskú praktickosť a zdravý rozum, čo sa prejavilo v jeho úspešnom riadení mincovne a Kráľovskej spoločnosti.

Newton, vychovaný v puritánskej tradícii, si stanovil rad prísnych zásad a sebaobmedzení. Nebol ochotný odpustiť druhým to, čo by sám neodpustil; to bolo príčinou mnohých jeho konfliktov (pozri nižšie). Mal vrúcny vzťah k príbuzným a mnohým kolegom, ale nemal blízkych priateľov, nevyhľadával spoločnosť iných, držal sa bokom. Newton však nebol bezcitný ani ľahostajný k osudu iných. Keď po smrti jeho nevlastnej sestry Anny zostali jej deti bez prostriedkov na živobytie, Newton určil maloletým deťom dávky a neskôr sa výchovy ujala dcéra Anny Katarína. Pravidelne pomáhal aj iným príbuzným. „Keďže bol skromný a rozvážny, s peniazmi narábal veľmi slobodne a vždy bol pripravený pomôcť priateľovi v núdzi bez toho, aby bol dotieravý. Bol mimoriadne štedrý k mladým ľuďom. Mnohí slávni anglickí vedci – Stirling, McLaren, astronóm James Pound a ďalší – si s hlbokou vďakou spomínali na pomoc, ktorú im Newton poskytol na začiatku ich vedeckej kariéry.

Konflikty

V roku 1675 Newton poslal Spoločnosti svoje pojednanie s novými výskumami a úvahami o povahe svetla. Robert Hooke na stretnutí uviedol, že všetko, čo je v traktáte cenné, sa už nachádza v Hookovej predtým vydanej knihe Mikrografia. V súkromných rozhovoroch obvinil Newtona z plagiátorstva: „Ukázal som, že pán Newton použil moje hypotézy o impulzoch a vlnách“ (z Hookovho denníka). Hooke spochybnil prioritu všetkých Newtonových objavov v oblasti optiky okrem tých, s ktorými nesúhlasil. Oldenburg okamžite informoval Newtona o týchto obvineniach a ten ich považoval za insinuácie. Tentoraz sa konflikt urovnal a vedci si vymenili zmierovacie listy (1676). Od tohto momentu až do Hookovej smrti (1703) však Newton nepublikoval žiadne práce o optike, hoci nazhromaždil obrovské množstvo materiálu, ktorý systematizoval vo svojej klasickej monografii Optika (1704).

Ďalším prioritným sporom bol objav gravitačného zákona. Hooke už v roku 1666 dospel k záveru, že pohyb planét je superpozíciou pádu na Slnko v dôsledku gravitačnej sily Slnka a zotrvačného pohybu dotyčnicového k trajektórii planéty. Podľa jeho názoru je táto superpozícia pohybov zodpovedná za eliptický tvar trajektórie planéty okolo Slnka. Nevedel to však matematicky dokázať a v roku 1679 poslal Newtonovi list, v ktorom mu ponúkol spoluprácu pri riešení tohto problému. List tiež naznačoval, že sila príťažlivosti k Slnku klesá nepriamo úmerne štvorcu vzdialenosti. Newton v odpovedi poznamenal, že sa predtým zaoberal problémom pohybu planét, ale tieto štúdie opustil. V skutočnosti, ako ukazujú neskôr nájdené dokumenty, sa Newton zaoberal problémom pohybu planét už v rokoch 1665 – 1669, keď na základe Keplerovho III. zákona zistil, že „tendencia planét vzďaľovať sa od Slnka bude nepriamo úmerná štvorcu ich vzdialenosti od Slnka“. Myšlienku obežnej dráhy planéty ako výsledku rovnosti gravitačných síl voči Slnku a odstredivej sily však v tom čase ešte úplne nerozvinul.

Korešpondencia medzi Hookom a Newtonom sa následne prerušila. Hooke sa vrátil k pokusom o vykreslenie trajektórie planéty podľa zákona inverzných štvorcov. Ani tieto pokusy však neboli úspešné. Newton sa medzitým vrátil k štúdiu pohybu planét a problém vyriešil.

Keď Newton pripravoval svoje Elementy na vydanie, Hooke požadoval, aby Newton v predslove uviedol Hookovu prioritu gravitačného zákona. Newton namietal, že Bullwald, Christopher Wren a samotný Newton dospeli k rovnakému vzorcu nezávisle a skôr ako Hooke. Vypukol konflikt, ktorý otrávil životy oboch vedcov.

Moderní autori vzdávajú hold Newtonovi aj Hookovi. Hookova priorita spočíva v stanovení problému konštrukcie trajektórie planéty vďaka superpozícii jej pádu k Slnku podľa zákona obrátených štvorcov a pohybu zotrvačnosťou. Je tiež možné, že to bol Hookov list, ktorý Newtona priamo podnietil k dokončeniu problému. Samotný Hooke však tento problém nevyriešil, ani neodhadol univerzálnosť gravitácie,

Ak spojíme do jedného celku všetky Hookove predpoklady a myšlienky o pohybe planét a gravitácii, ktoré vyjadroval takmer 20 rokov, stretneme sa takmer so všetkými hlavnými závermi Newtonových „Elementov“, len vyjadrenými v neistej a málo preukázateľnej podobe. Hooke našiel odpoveď bez toho, aby problém vyriešil. Pred nami však nie je náhodne nahodená myšlienka, ale nepochybne plod dlhej práce. Hooke mal brilantnú intuíciu fyzika-experimenta, ktorý v labyrinte faktov rozoznáva skutočné vzťahy a zákony prírody. S podobnou vzácnou intuíciou experimentátora sa v dejinách vedy stretávame u Faradaya, ale Hooke a Faraday neboli matematici. Ich prácu dokončili Newton a Maxwell.Bezcieľny boj s Newtonom o prvenstvo vrhol tieň na slávne Hookovo meno, ale história je po takmer troch storočiach na čase, aby sme vzdali hold každému z nich. Hooke nemohol kráčať po priamej, bezchybnej ceste Newtonových matematických začiatkov, ale svojimi okružnými cestami, po ktorých dnes nenájdeme žiadnu stopu, prišiel na to isté miesto.

Newtonov vzťah s Hookom zostal aj potom napätý. Napríklad keď Newton predstavil Spoločnosti novú konštrukciu sextantu, ktorú vynašiel, Hooke okamžite vyhlásil, že takéto zariadenie vynašiel už pred viac ako 30 rokmi (hoci sextant nikdy neskonštruoval). Newton si však bol vedomý vedeckej hodnoty Hookových objavov a svojho, dnes už zosnulého, oponenta niekoľkokrát spomenul vo svojej Optike.

Okrem Newtona mal Hooke prioritné spory s mnohými ďalšími anglickými a kontinentálnymi vedcami vrátane Roberta Boyla, ktorého obvinil z privlastnenia si zlepšenia vzduchovej pumpy, a tajomníka Kráľovskej spoločnosti Oldenburga, ktorý tvrdil, že Huygens využil Oldenburga na to, aby Hookovi ukradol myšlienku špirálových hodín.

O mýte, že Newton údajne nariadil zničiť Hookov jediný portrét, sa zmieňujeme nižšie.

John Flemsteed, významný anglický astronóm, sa stretol s Newtonom v Cambridge (1670), keď bol Flemsteed ešte študentom a Newton magistrom. Takmer v rovnakom čase ako Newton sa však preslávil aj Flemsteed – v roku 1673 vydal astronomické tabuľky vynikajúcej kvality, za čo mu kráľ udelil osobnú audienciu a titul „kráľovský astronóm“. Okrem toho dal kráľ postaviť observatórium v Greenwichi pri Londýne a dal ho k dispozícii Flemsteadovi. Kráľ však považoval peniaze na vybavenie observatória za zbytočné výdavky a takmer všetky Flemsteedove príjmy sa použili na stavbu prístrojov a prevádzku observatória.

Vzťah medzi Newtonom a Flemsteedom bol spočiatku dobromyseľný. Newton pripravoval druhé vydanie Elementov a veľmi potreboval presné pozorovania Mesiaca, aby mohol vytvoriť a (teória pohybu Mesiaca a komét z prvého vydania bola neuspokojivá. Bol tiež dôležitý pre potvrdenie Newtonovej gravitačnej teórie, ktorú karteziáni na kontinente ostro kritizovali. Flemsteed mu ochotne poskytol požadované údaje a v roku 1694 Newton Flemsteedovi hrdo oznámil, že porovnanie vypočítaných a experimentálnych údajov ukázalo ich praktickú zhodu. V niektorých listoch Flemstead naliehal na Newtona, aby v prípade použitia pozorovaní stanovil jeho, Flemsteadovu, prioritu; to sa týkalo predovšetkým Halleyho, ktorého Flemstead nemal rád a podozrieval ho z vedeckej nečestnosti, ale mohlo to znamenať aj nedôveru k samotnému Newtonovi. Vo Flemsteadových listoch sa začína prejavovať nevôľa:

Súhlasím: drôt je cennejší ako zlato, z ktorého je vyrobený. Ja som však toto zlato zozbieral, vyčistil a vypral a neodvažujem sa myslieť si, že si moju pomoc tak málo ceníte len preto, že ste ju tak ľahko dostali.

Otvorený konflikt sa začal listom od Flemsteeda, v ktorom sa ospravedlnil za to, že v niektorých údajoch poskytnutých Newtonovi našiel niekoľko systematických chýb. To ohrozilo Newtonovu teóriu o Mesiaci a prinútilo ho prepracovať výpočty, pričom sa otriasla aj dôveryhodnosť ostatných údajov. Newton, ktorý neznášal nečestnosť, bol veľmi podráždený a dokonca podozrieval Flemsteeda, že chyby urobil zámerne.

V roku 1704 Newton navštívil Flemsteada, ktorý v tom čase získal nové, mimoriadne presné pozorovacie údaje, a požiadal ho, aby mu tieto údaje odovzdal; na oplátku Newton sľúbil, že pomôže Flemsteadovi pri vydaní jeho hlavného diela, Veľkého hviezdneho katalógu. Flemsteed však začal otáľať z dvoch dôvodov: katalóg ešte nebol kompletný a Newtonovi už nedôveroval a obával sa krádeže jeho neoceniteľných pozorovaní. Flemstead používal skúsené kalkulačky, ktoré dostal na dokončenie svojej práce, aby vypočítal polohy hviezd, zatiaľ čo Newton sa zaujímal predovšetkým o Mesiac, planéty a kométy. Nakoniec sa v roku 1706 začala tlač knihy, ale Flemstead, ktorý trpel bolestivou dnou a bol čoraz podozrievavejší, žiadal, aby Newton neotváral zapečatený výtlačok tlačiarne pred dokončením tlače; Newton, ktorý údaje naliehavo potreboval, tento zákaz ignoroval a vypísal správne hodnoty. Napätie rástlo. Flemstead dal Newtonovi škandál za to, že sa pokúsil osobne vykonať drobné opravy chýb. Tlač knihy prebiehala veľmi pomaly.

Kvôli finančným ťažkostiam Flemstead nezaplatil členský príspevok a bol vylúčený z Kráľovskej spoločnosti; nový úder prišiel od kráľovnej, ktorá zrejme na Newtonovu žiadosť previedla kontrolu nad observatóriom na spoločnosť. Newton dal Flemsteedovi ultimátum:

Predložili ste nedokonalý katalóg, v ktorom veľa vecí chýba, neuviedli ste pozície hviezd, ktoré boli žiaduce, a počul som, že tlač sa teraz zastavila kvôli ich nedodaniu. Očakávame teda od vás nasledovné: buď pošlete Dr. Arbetnottovi koniec vášho katalógu, alebo mu aspoň pošlete údaje o pozorovaniach potrebných pre koniec, aby sa mohlo pokračovať v tlači.

Newton tiež pohrozil, že ďalšie meškanie sa bude považovať za neposlušnosť voči príkazom Jej Veličenstva. V marci 1710 Flemsteed po horlivých sťažnostiach na nespravodlivosť a intrigy svojich nepriateľov predsa len odovzdal posledné listy svojho katalógu a začiatkom roka 1712 vyšiel prvý zväzok s názvom Nebeská história. Obsahovala všetky údaje, ktoré Newton potreboval, a o rok neskôr vyšlo revidované vydanie Iniquity s oveľa presnejšou teóriou Mesiaca. Pomstychtivý Newton neuviedol žiadne poďakovanie Flemsteedovi a vyškrtol všetky odkazy naňho, ktoré sa nachádzali v prvom vydaní. V reakcii na to Flemsteed spálil všetkých 300 nepredaných výtlačkov katalógu vo svojom krbe a začal pripravovať druhé vydanie, už podľa vlastného vkusu. Zomrel v roku 1719, ale vďaka úsiliu jeho manželky a priateľov vyšlo v roku 1725 toto pozoruhodné vydanie, pýcha anglickej astronómie.

Flemsteedovým nástupcom v Kráľovskom observatóriu bol Halley, ktorý tiež okamžite utajil všetky svoje pozorovania, aby zabránil svojim konkurentom v krádeži údajov. S Halleyom nedošlo k žiadnemu konfliktu, ale na stretnutiach Spoločnosti Newton opakovane vyčítal Halleyovi jeho neochotu podeliť sa o údaje, ktoré Newton potreboval.

Historici vedy na základe zachovaných dokumentov zistili, že Newton vytvoril diferenciálny a integrálny počet už v rokoch 1665-1666, ale publikoval ho až v roku 1704. Leibniz vyvinul svoju verziu analýzy nezávisle (od roku 1675), hoci prvotný impulz pre jeho úvahy pravdepodobne pochádzal z chýrov, že Newton už takýto kalkul mal, ako aj z vedeckých rozhovorov v Anglicku a korešpondencie s Newtonom. Na rozdiel od Newtona Leibniz svoju verziu okamžite publikoval a následne spolu s Jacobom a Johannom Bernoullim tento epochálny objav široko propagoval v celej Európe. Väčšina vedcov na kontinente nepochybovala o tom, že Leibniz objavil analýzu.

Na prosby svojich priateľov, ktorí apelovali na jeho vlastenectvo, Newton v 2. knihe svojich Elementov (1687) povedal:

V listoch, ktoré som si asi pred desiatimi rokmi vymenil s veľmi zručným matematikom, pánom Leibnizom, som ho informoval, že vlastním metódu na určovanie maxím a miním, na rysovanie dotyčníc a na riešenie podobných otázok, ktorá je rovnako použiteľná pre racionálne aj iracionálne členy, a túto metódu som ukryl výmenou písmen v nasledujúcej vete: „keď je daná rovnica obsahujúca ľubovoľný počet aktuálnych veličín, nájdite toky a naopak“. Najvýznamnejší manžel mi odpovedal, že aj on napadol takúto metódu a informoval ma o svojej metóde, ktorá sa podľa všetkého takmer nelíšila od mojej, a to len v termínoch a v písaní vzorcov.

V roku 1693, keď Newton konečne uverejnil prvé zhrnutie svojej verzie analýzy, si vymenil priateľské listy s Leibnizom. Newton oznámil:

Náš Wallis pripojil k svojej Algebre, ktorá práve vyšla, niekoľko listov, ktoré som vám svojho času napísal. Pritom odo mňa žiadal, aby som otvorene uviedol metódu, ktorú som vám v tom čase zatajil tým, že som zmenil usporiadanie písmen; urobil som to čo najstručnejšie. Dúfam, že som nenapísal nič, čo by vám bolo nepríjemné, a ak sa tak stalo, prosím vás, aby ste ma informovali, pretože priatelia sú mi drahší ako matematické objavy.

Po prvom podrobnom uverejnení Newtonovej analýzy (matematická príloha k Optike, 1704) sa v Leibnizovom Acta eruditorum objavila anonymná recenzia s urážlivými narážkami na Newtona. V recenzii sa jasne uvádza, že Leibniz je autorom nového kalkulu. Samotný Leibniz dôrazne poprel, že by recenziu napísal on, ale historikom sa podarilo nájsť koncept napísaný jeho rukou. Newton Leibnizov článok ignoroval, ale jeho študenti naň rozhorčene reagovali, po čom vypukla celoeurópska vojna o priority, „najhanebnejšia hádka v celej histórii matematiky“.

Kráľovská spoločnosť dostala 31. januára 1713 list od Leibniza, ktorý obsahoval zmierovacie formulácie: súhlasil s tým, že Newton dospel k vlastnej analýze „na základe všeobecných princípov podobných našim“. Rozhnevaný Newton žiadal, aby bola zriadená medzinárodná komisia, ktorá by objasnila prioritu. Netrvalo dlho: o mesiac a pol neskôr, po preštudovaní Newtonovej korešpondencie s Oldenburgom a ďalších dokumentov, komisia jednomyseľne uznala Newtonovu prioritu, a to vo formulácii, tentoraz urážajúcej Leibniza. Rozhodnutie komisie bolo vytlačené v zborníku Spoločnosti spolu s priloženými podkladmi. Stephen Hawking a Leonard Mlodinow v knihe Stručná história času uvádzajú, že výbor pozostával len z vedcov lojálnych Newtonovi a že väčšina článkov na Newtonovu obranu bola napísaná jeho vlastnou rukou a potom publikovaná v mene jeho priateľov.

V reakcii na to od leta 1713 Európu zaplavovali anonymné pamflety, ktoré obhajovali Leibnizovu prioritu a tvrdili, že „Newton si privlastňuje česť, ktorá patrí inému“. Pamflety tiež obviňovali Newtona z krádeže výsledkov Hookea a Flemsteeda. Newtonovi priatelia zasa obvinili samotného Leibniza z plagiátorstva; podľa ich verzie Leibniz počas svojho pobytu v Londýne (1676) čítal v Kráľovskej spoločnosti Newtonove nepublikované práce a listy, po čom Leibniz tieto myšlienky publikoval a vydával ich za svoje vlastné.

Vojna pokračovala bez prerušenia až do decembra 1716, keď opát Antonio Schinella Conti povedal Newtonovi: „Leibniz je mŕtvy – spor sa skončil.

Newtonova práca predstavuje novú éru vo fyzike a matematike. Dokončil vytvorenie teoretickej fyziky, ktorú začal Galileo, založenej na jednej strane na experimentálnych údajoch a na druhej strane na kvantitatívnom a matematickom opise prírody. V matematike sa objavili výkonné analytické metódy. Vo fyzike sa hlavnou metódou výskumu prírody stala konštrukcia adekvátnych matematických modelov prírodných procesov a intenzívne skúmanie týchto modelov so systematickým zapojením všetkých síl nového matematického aparátu. Nasledujúce storočia dokázali mimoriadnu plodnosť tohto prístupu.

Filozofia a vedecká metóda

Newton dôrazne odmietal prístup Descarta a jeho karteziánskych nasledovníkov z konca 17. storočia, ktorý predpisoval, že pri vytváraní vedeckej teórie je potrebné najprv pomocou „rozlišovania mysle“ nájsť „základné príčiny“ skúmaného javu. V praxi tento prístup často viedol k ďalekosiahlym hypotézam o „substanciách“ a „skrytých vlastnostiach“, ktoré nebolo možné overiť skúsenosťou. Newton veril, že v „prírodnej filozofii“ (t. j. fyzike) sú prípustné len také predpoklady („princípy“, dnes sa uprednostňuje názov „prírodné zákony“), ktoré priamo vyplývajú zo spoľahlivých experimentov, zovšeobecňujú ich výsledky; predpoklady, nedostatočne podložené experimentmi, nazýval hypotézami. „Všetko…, čo nie je odvodené z javov, sa musí nazývať hypotézou; hypotézy o metafyzických, fyzikálnych, mechanických, skrytých vlastnostiach nemajú v experimentálnej filozofii miesto“. Príkladom princípov sú gravitačný zákon a 3 zákony mechaniky v „Elementoch“; slovo „princípy“ (Principia Mathematica, tradične prekladané ako „matematické princípy“) je obsiahnuté aj v názve jeho hlavnej knihy.

V liste Pardisovi Newton sformuloval „zlaté pravidlo vedy“:

Zdá sa mi, že najlepšou a najbezpečnejšou metódou filozofovania by malo byť najprv dôkladné skúmanie vlastností vecí a ich zisťovanie experimentom, a potom postupný prechod k hypotézam vysvetľujúcim tieto vlastnosti. Hypotézy môžu byť užitočné len pri vysvetľovaní vlastností vecí, ale netreba ich zaťažovať zodpovednosťou za definovanie týchto vlastností nad rámec odhalený experimentom… napokon, na vysvetlenie akýchkoľvek nových ťažkostí možno vymyslieť mnoho hypotéz.

Takýto prístup nielenže postavil špekulatívne fantázie mimo vedu (napríklad karteziánske úvahy o vlastnostiach „jemnej hmoty“, akoby vysvetľujúce elektromagnetické javy), ale bol aj flexibilnejší a plodnejší, pretože umožňoval matematické modelovanie javov, pre ktoré ešte nebola objavená žiadna prvotná príčina. Tak to bolo aj v prípade gravitácie a teórie svetla – ich podstata sa objasnila oveľa neskôr, čo však nebránilo úspešnému uplatňovaniu Newtonových modelov po celé stáročia.

Známa veta „Hypotheses non fingo“ samozrejme neznamená, že Newton podcenil význam hľadania „základných príčin“, ak ich jednoznačne potvrdí skúsenosť. Všeobecné princípy odvodené z experimentu a ich dôsledky musia byť tiež experimentálne overené, čo môže viesť ku korekcii alebo dokonca k zmene princípov. „Celá ťažkosť fyziky… spočíva v tom, že z pohybových javov rozpoznáme sily prírody a týmito silami potom vysvetlíme ostatné javy.“

Newton, podobne ako Galileo, veril, že všetky prírodné procesy sú založené na mechanickom pohybe:

Bolo by žiaduce odvodiť z princípov mechaniky aj ostatné prírodné javy… Veľa vecí ma totiž vedie k domnienke, že všetky tieto javy sú spôsobené nejakými silami, ktorými častice telies z dosiaľ neznámych príčin buď k sebe inklinujú a spájajú sa do pravidelných útvarov, alebo sa navzájom odpudzujú a vzďaľujú sa od seba. Keďže tieto sily nepoznáme, pokusy filozofov vysvetliť prírodné javy zostali doteraz bezvýsledné.

Newton sformuloval svoju vedeckú metódu v knihe Optika:

Tak ako v matematike, aj pri skúmaní prírody, pri skúmaní zložitých otázok musí analytická metóda predchádzať syntetickej metóde. Táto analýza spočíva v odvodzovaní všeobecných záverov z experimentov a pozorovaní indukciou a nepripúšťa proti nim žiadne námietky, ktoré by nevychádzali z experimentov alebo iných spoľahlivých právd. Hypotézy sa totiž v experimentálnej filozofii neberú do úvahy. Hoci výsledky získané indukciou z experimentov a pozorovaní ešte nemôžu slúžiť ako dôkaz všeobecných záverov, stále je to najlepší spôsob vyvodzovania záverov, ktorý umožňuje povaha vecí.

3. kniha Počiatkov (prvá z nich je variantom Occamovej britvy:

Pravidlo I. V prírode by sa nemali akceptovať žiadne iné príčiny okrem tých, ktoré sú pravdivé a postačujúce na vysvetlenie javov… Príroda nerobí nič nadarmo, ale bolo by márne dosiahnuť mnohými to, čo môže urobiť menej. Príroda je jednoduchá a nevyžíva sa v zbytočných príčinách vecí…

Newtonove mechanistické názory sa ukázali ako nesprávne – nie všetky prírodné javy sú dôsledkom mechanického pohybu. Jeho vedecká metóda sa však vo vede presadila. Moderná fyzika úspešne skúma a aplikuje javy, ktorých podstata ešte nebola objasnená (napr. elementárne častice). Od čias Newtona sa v prírodných vedách vytvorilo pevné presvedčenie, že svet je poznateľný, pretože príroda je usporiadaná podľa jednoduchých matematických princípov. Táto istota sa stala filozofickým základom obrovského pokroku vedy a techniky.

Matematika

Newton urobil svoje prvé matematické objavy ešte ako študent: klasifikáciu algebraických kriviek 3. rádu (krivky 2. rádu skúmal Fermat) a binomické rozšírenie ľubovoľných (nie nevyhnutne celočíselných) mocnín, čím sa začala Newtonova teória nekonečných radov – nový a najmocnejší nástroj analýzy. Newton považoval rozširovanie radov za základnú a všeobecnú metódu analýzy funkcií a dosiahol v nej vrchol dokonalosti. Série používal na výpočet tabuliek, na riešenie rovníc (vrátane diferenciálnych rovníc) a na štúdium správania sa funkcií. Newtonovi sa podarilo získať rozklady pre všetky vtedy štandardné funkcie.

Newton vyvinul diferenciálny a integrálny počet v rovnakom čase ako G. Leibniz (o niečo skôr) a nezávisle od neho. Pred Newtonom neboli operácie s nekonečne malými číslami začlenené do jednotnej teórie a mali povahu roztrúsených vtipov (pozri Metóda nedeliteľného). Vytvorenie systematickej matematickej analýzy do značnej miery zredukovalo riešenie príslušných problémov na technickú úroveň. Objavil sa súbor pojmov, operácií a symbolov, ktoré sa stali východiskom pre ďalší vývoj matematiky. Ďalšie, osemnáste storočie, bolo storočím rýchleho a mimoriadne úspešného rozvoja analytických metód.

Newton pravdepodobne dospel k myšlienke analýzy prostredníctvom diferenčných metód, ktorými sa podrobne a hlboko zaoberal. Vo svojich „Elementoch“ však Newton nekonečne malé čísla takmer nepoužíval, držal sa starých (geometrických) metód dôkazu, ale v iných prácach ich voľne používal.Východiskom pre diferenciálny a integrálny počet boli práce Cavalieriho a najmä Fermata, ktorý už dokázal (pre algebraické krivky) narysovať dotyčnice, nájsť extrémy, inflexné body a krivosť krivky, vypočítať plochu jej úsečky. Z ďalších predchodcov sám Newton menoval Wallisa, Barrowa a škótskeho vedca Jamesa Gregoryho. Pojem funkcie ešte neexistoval, všetky krivky považoval za kinematické trajektórie pohybujúceho sa bodu.

Už ako študent si Newton uvedomil, že diferenciácia a integrácia sú vzájomné operácie. Táto základná veta analýzy bola viac-menej jasná už v prácach Torricelliho, Gregoryho a Barrowa, ale až Newton si uvedomil, že na tomto základe možno získať nielen jednotlivé objavy, ale aj mocný systematický kalkulus, ako je algebra, s jasnými pravidlami a obrovskými možnosťami.

Newton sa takmer 30 rokov nestaral o publikovanie svojej verzie analýzy, hoci v listoch (najmä Leibnizovi) sa ochotne podelil o mnohé z toho, čo dosiahol. Medzitým sa Leibnizova verzia šírila v Európe široko a otvorene od roku 1676. Prvá prezentácia Newtonovej verzie sa objavuje až v roku 1693 – ako príloha k Wallisovmu pojednaniu o algebre. Treba priznať, že Newtonova terminológia a symbolika sú v porovnaní s Leibnizovou dosť neobratné: fluxia (derivácia), fluenta (prvá forma), moment množstva (diferenciál) atď. V matematike sa zachoval len Newtonov zápis „o“ pre infinitezimálne dt (toto písmeno však v rovnakom význame používal už skôr Gregory) a bodka nad písmenom ako symbol časovej derivácie.

Dostatočne ucelený výklad princípov analýzy Newton publikoval až v práci O kvadratúre kriviek (1704), ktorá bola pripojená k jeho monografii Optika. Takmer všetok uvedený materiál bol hotový v rokoch 1670-1680, ale až teraz Gregory a Halley presvedčili Newtona, aby dielo, ktoré sa so 40-ročným oneskorením stalo prvou Newtonovou tlačenou prácou o analýze, vydal. Newton tu uvádza derivácie vyšších rádov, nachádza hodnoty integrálov rôznych racionálnych a iracionálnych funkcií a uvádza príklady riešení diferenciálnych rovníc 1. rádu.

V roku 1707 vyšla kniha s názvom Univerzálna aritmetika. Obsahuje rôzne numerické metódy. Newton vždy venoval veľkú pozornosť približným riešeniam rovníc. Newtonova slávna metóda umožnila nájsť korene rovníc s dovtedy nepredstaviteľnou rýchlosťou a presnosťou (publikovaná vo Wallisovej algebre, 1685). Modernú podobu Newtonovej iteračnej metódy podal Joseph Raphson (1690).

V roku 1711 bola konečne vytlačená „Analýza pomocou rovníc s nekonečným počtom členov“, o 40 rokov neskôr. V tejto práci Newton s rovnakou ľahkosťou skúma algebraické aj „mechanické“ krivky (cykloida, kvadratúra). Objavujú sa parciálne deriváty. V tom istom roku bola publikovaná „Metóda diferencií“, v ktorej Newton navrhol interpolačný vzorec pre prechod cez (n + 1) dátových bodov s rovnako vzdialenými alebo nerovnako vzdialenými abscesami polynómu n-tého rádu. Toto je diferenčný vzorec analogický Taylorovmu vzorcu.

V roku 1736 posmrtne vydal svoje posledné dielo „Metóda fluktuácií a nekonečných radov“, ktoré bolo v porovnaní s „Analýzou pomocou rovníc“ výrazne pokrokové. Obsahuje množstvo príkladov na hľadanie extrémov, dotyčníc a normál, výpočty polomerov a stredov krivosti v karteziánskych a polárnych súradniciach, hľadanie inflexných bodov atď. V tej istej práci sa vyrábajú aj štvorce a vyrovnania rôznych kriviek.

Newton nielenže túto analýzu pomerne podrobne rozpracoval, ale pokúsil sa aj dôsledne zdôvodniť jej princípy. Zatiaľ čo Leibniz sa prikláňal k myšlienke skutočných nekonečných čísel, Newton navrhol (v Elementoch) všeobecnú teóriu limitných prechodov, ktorú trochu kvetnato nazval „metódou prvých a posledných vzťahov“. Používa sa moderný termín „limit“ (lat. limes), hoci neexistuje zrozumiteľný opis podstaty tohto termínu, čo naznačuje intuitívne chápanie. Teória limitov je uvedená v 11 lemmách I. knihy Počiatkov; jedna lema je aj v II. knihe. Chýba aritmetika limit, nie je tu dôkaz jedinečnosti limitu a nie je odhalený jeho vzťah k infinitezimálom. Newton však správne poukazuje na väčšiu prísnosť tohto prístupu v porovnaní s „hrubou“ metódou nedeliteľného. V druhej knihe však Newton zavedením „momentov“ (diferenciálov) vec opäť zamieňa a v skutočnosti ich považuje za skutočné infinitezimály.

Je pozoruhodné, že Newton sa vôbec nezaujímal o teóriu čísel. Zrejme ho oveľa viac zaujímala fyzika ako matematika.

Mechanika

Newton sa zaslúžil o vyriešenie dvoch základných problémov.

Okrem toho Newton definitívne pochoval od staroveku zakorenenú predstavu, že zákony pohybu pozemských a nebeských telies sú úplne odlišné. V jeho modeli sveta celý vesmír podlieha jedinému zákonu, ktorý umožňuje matematickú formuláciu.

Newtonova axiomatika pozostávala z troch zákonov, ktoré sám formuloval takto.

1. Každé teleso je stále v stave pokoja alebo rovnomerného a priamočiareho pohybu, kým nie je pôsobiacou silou prinútené tento stav zmeniť. 2. Zmena pohybovej veličiny je úmerná pôsobiacej sile a prebieha v smere priamky, pozdĺž ktorej táto sila pôsobí. 3. Na akciu vždy existuje rovnaká a opačná protiakcia, inak sú interakcie dvoch telies navzájom rovnaké a smerujú opačným smerom.

Prvý zákon (zákon zotrvačnosti) v menej jasnej podobe zverejnil Galileo. Galileo povolil voľný pohyb nielen po priamke, ale aj po kružnici (zrejme z astronomických dôvodov). Galileo sformuloval aj najdôležitejší princíp relativity, ktorý Newton do svojej axiomatiky nezahrnul, pretože tento princíp je priamym dôsledkom rovníc dynamiky mechanických procesov (dôsledok V v Elementoch). Okrem toho Newton považoval priestor a čas za absolútne pojmy, jednotné pre celý vesmír, a výslovne to zdôraznil vo svojich Elementoch.

Newton tiež podal striktné definície fyzikálnych pojmov, ako je pohybová veličina (ktorú Descartes jednoznačne nepoužíval) a sila. Do fyziky zaviedol pojem hmotnosti ako miery zotrvačnosti a zároveň gravitačných vlastností. Fyzici predtým používali pojem hmotnosť, ale hmotnosť telesa závisí nielen od telesa samotného, ale aj od jeho okolia (napr. od vzdialenosti od stredu Zeme), preto bola potrebná nová, nemenná charakteristika.

Euler a Lagrange dokončili matematizáciu mechaniky.

Univerzálna gravitácia a astronómia

Aristoteles a jeho prívrženci považovali gravitáciu za pohon telies z „podsvetia“ na ich prirodzené miesta. Niektorí iní antickí filozofi (medzi nimi Empedokles a Platón) verili, že gravitácia je tendencia príbuzných telies spájať sa. V 16. storočí tento názor podporil Mikuláš Koperník, ktorého heliocentrický systém považoval Zem len za jednu z planét. Podobné názory zastávali aj Giordano Bruno a Galileo Galilei. Johannes Kepler veril, že to nie je vnútorný pohon telies, ktorý spôsobuje ich pád, ale príťažlivá sila Zeme. Nie je to len Zem, ktorá priťahuje kameň, ale aj kameň priťahuje Zem. Podľa jeho názoru gravitačná sila siaha prinajmenšom až na Mesiac. Vo svojich neskorších prácach vyslovil predpoklad, že gravitácia klesá so vzdialenosťou a že všetky telesá v slnečnej sústave podliehajú vzájomnej príťažlivosti. Fyzikálnu podstatu gravitácie sa pokúšali odhaliť René Descartes, Gilles Roberval, Christiaan Huygens a ďalší vedci 17. storočia.

Kepler ako prvý navrhol, že pohyb planét je riadený silami prichádzajúcimi zo Slnka. V jeho teórii existovali tri takéto sily: jedna, kruhová, tlačí planétu po dráhe, pôsobí tangenciálne k trajektórii (vďaka tejto sile sa planéta pohybuje), druhá priťahuje a tlačí planétu smerom od Slnka (vďaka nej je dráha planéty eliptická) a tretia pôsobí naprieč rovinou ekliptiky (takže dráha planéty leží v jednej rovine). Kruhovú silu považoval za klesajúcu nepriamo úmerne vzdialenosti od Slnka. Žiadna z týchto troch síl nebola stotožnená s gravitáciou. Keplerovu teóriu odmietol popredný teoretický astronóm polovice 17. storočia Ismael Bulliald, ktorý sa po prvé domnieval, že planéty sa okolo Slnka nepohybujú pod vplyvom síl, ktoré od neho prichádzajú, ale vnútorným pohybom, a po druhé, že ak by kruhová sila existovala, klesala by nepriamo úmerne druhej mocnine vzdialenosti, a nie prvej mocnine, ako sa domnieval Kepler. Descartes veril, že planéty sú unášané okolo Slnka obrovskými vírmi.

Jeremy Horrocks navrhol, že existuje sila zo Slnka, ktorá riadi pohyb planét. Podľa Giovanniho Alfonsa Borelliho pochádzajú zo Slnka tri sily: jedna poháňa planétu po jej dráhe, druhá priťahuje planétu k Slnku a tretia planétu odpudzuje (odstredivá). Eliptická dráha planéty je výsledkom opozície týchto dvoch faktorov. V roku 1666 Robert Hooke navrhol, že na vysvetlenie pohybu planét stačí samotná príťažlivá sila k Slnku, stačí predpokladať, že obežná dráha planéty je výsledkom kombinácie (superpozície) pádu na Slnko (v dôsledku príťažlivej sily) a pohybu zotrvačnosťou (tangenciálne k trajektórii planéty). Podľa jeho názoru je táto superpozícia pohybov zodpovedná za eliptický tvar trajektórie planéty okolo Slnka. Podobné názory, ale v dosť neistej podobe, vyjadril aj Christopher Wren. Hooke a Wren odhadli, že gravitačná sila klesá nepriamo úmerne štvorcu vzdialenosti od Slnka.

Nikto pred Newtonom však nebol schopný jasne a matematicky dokázať súvislosť medzi gravitačným zákonom (sila nepriamo úmerná štvorcu vzdialenosti) a zákonmi pohybu planét (Keplerove zákony). Okrem toho to bol Newton, kto ako prvý odhadol, že gravitácia pôsobí medzi dvoma telesami vo vesmíre; pohyb padajúceho jablka a rotácia Mesiaca okolo Zeme sú riadené tou istou silou. Newton napokon nezverejnil len predpokladaný vzorec pre zákon univerzálnej gravitácie, ale skutočne navrhol kompletný matematický model:

Táto trojica spolu postačuje na úplné preskúmanie najzložitejších pohybov nebeských telies, čím sa položili základy nebeskej mechaniky. Preto sa až Newtonovými spismi začína veda o dynamike, vrátane jej aplikácie na pohyb nebeských telies. Až do vytvorenia teórie relativity a kvantovej mechaniky neboli potrebné žiadne zásadné zmeny daného modelu, hoci sa ukázalo, že matematický aparát je potrebné značne rozvinúť.

Prvým argumentom v prospech Newtonovho modelu bolo dôsledné odvodenie Keplerových empirických zákonov. Ďalším krokom bola teória o pohybe komét a Mesiaca, ktorá je uvedená v knihe Inception. Neskôr sa pomocou Newtonovej gravitácie podarilo s vysokou presnosťou vysvetliť všetky pozorované pohyby nebeských telies; veľkú zásluhu na tom majú Euler, Clero a Laplace, ktorí vytvorili teóriu perturbácií. Základy tejto teórie položil Newton, ktorý analyzoval pohyb Mesiaca pomocou svojej obvyklej metódy rozšírenia radu; týmto spôsobom objavil príčiny vtedy známych nepravidelností (nerovností) v pohybe Mesiaca.

Gravitačný zákon vyriešil nielen problémy nebeskej mechaniky, ale aj množstvo fyzikálnych a astrofyzikálnych problémov. Newton poskytol metódu na určenie hmotnosti Slnka a planét. Objavil príčinu prílivu a odlivu: príťažlivosť Mesiaca (dokonca aj Galileo považoval príliv a odliv za odstredivý efekt). Okrem toho po rokoch údajov o výške prílivu a odlivu vypočítal hmotnosť Mesiaca s dobrou presnosťou. Ďalším dôsledkom gravitácie bola precesia zemskej osi. Newton si uvedomil, že keďže Zem je v blízkosti pólov sploštená, jej os je ťahaná príťažlivosťou Mesiaca a Slnka a že sa pohybuje pomaly v priebehu 26 000 rokov. Takto našiel staroveký problém „predchádzajúcich rovnodenností“ (prvý si ho všimol Hipparchos) vedecké vysvetlenie.

Newtonova gravitačná teória viedla k dlhoročným diskusiám a kritike jej ďalekosiahlej koncepcie. Vynikajúce úspechy nebeskej mechaniky v 18. storočí však potvrdili názor, že Newtonov model je adekvátny. Prvé pozorovateľné odchýlky od Newtonovej teórie v astronómii (posun perihélia Merkúra) boli objavené až o 200 rokov neskôr. Tieto odchýlky boli čoskoro vysvetlené všeobecnou teóriou relativity (ukázalo sa, že Newtonova teória je len približná. GR tiež naplnila teóriu gravitácie fyzikálnym obsahom, určila hmotný nosič gravitačnej sily – metriku časopriestoru – a umožnila zbaviť sa pôsobenia na veľké vzdialenosti.

Optika a teória svetla

Newton urobil zásadné objavy v optike. Zostrojil prvý zrkadlový teleskop (reflektor), v ktorom na rozdiel od čisto šošovkových teleskopov nebola prítomná chromatická aberácia. Podrobne skúmal aj rozptyl svetla, ukázal, že pri prechode bieleho svetla cez priehľadný hranol sa svetlo rozkladá na súvislý rad lúčov rôznych farieb v dôsledku rôzneho lomu lúčov rôznych farieb, čím Newton položil základy správnej teórie farieb. Newton vytvoril matematickú teóriu interferenčných prstencov, ktoré objavil Hooke a ktoré sa odvtedy nazývajú „Newtonove prstence“. V liste Flemsteedovi vyložil podrobnú teóriu astronomickej refrakcie. Jeho hlavnou zásluhou však bolo vytvorenie základov fyzikálnej (nielen geometrickej) optiky ako vedy a vypracovanie jej matematického základu, čím sa teória svetla zmenila z náhodného súboru faktov na vedu s bohatým kvalitatívnym a kvantitatívnym obsahom, ktorá je experimentálne dobre podložená. Newtonove optické experimenty sa stali vzorom hlbokého fyzikálneho výskumu na celé desaťročia.

V tomto období existovalo mnoho špekulatívnych teórií svetla a chromatickosti, s ktorými zápasili najmä Aristoteles („rôzne farby sú zmesou svetla a tmy v rôznych pomeroch“) a Descartes („rôzne farby vznikajú rotáciou častíc svetla pri rôznych rýchlostiach“). Hooke vo svojej Mikrografii (1665) ponúkol variant aristotelovského pohľadu. Mnohí verili, že farba nie je vlastnosťou svetla, ale osvetľovaného objektu. Všeobecný nesúlad ešte zhoršila kaskáda objavov 17. storočia: difrakcia (1665, Grimaldi), interferencia (1665, Hooke), lom dvojitého lúča (1670, Erasmus Bartolin, skúmal ho Huygens), odhad rýchlosti svetla (1675, Römer). Neexistovala žiadna teória svetla, ktorá by bola v súlade so všetkými týmito skutočnosťami.

Vo svojom prejave pred Kráľovskou spoločnosťou Newton vyvrátil Aristotela aj Descarta a presvedčivo dokázal, že biele svetlo nie je primárne, ale skladá sa z farebných zložiek s rôznymi „stupňami lomu“. Tieto zložky sú primárne – žiadne Newtonove triky nedokážu zmeniť ich farbu. Subjektívny zmysel pre farbu mal teda pevný objektívny základ – v modernej terminológii vlnovú dĺžku svetla, ktorú bolo možné posúdiť podľa stupňa lomu.

V roku 1689 Newton prestal publikovať v oblasti optiky (hoci pokračoval vo výskume) – podľa ľudovej legendy sa zaprisahal, že počas Hookovho života v tejto oblasti nič neuverejní. V každom prípade v roku 1704, rok po Hookovej smrti, vyšla jeho monografia Optika (v angličtine). V predslove k nej je jasný náznak konfliktu s Hookom: „Nechcel som byť zatiahnutý do sporov o rôzne otázky, preto som túto publikáciu odložil a bol by som ju odložil ešte viac, keby na mňa nenaliehali moji priatelia. Počas autorovho života sa Optika, podobne ako Elementy, dočkala troch vydaní (1704, 1717, 1721) a mnohých prekladov vrátane troch do latinčiny.

Historici rozlišujú dve skupiny hypotéz o povahe svetla v tom čase.

Newton je často považovaný za zástancu korpuskulárnej teórie svetla; v skutočnosti však, ako bolo jeho zvykom, nepredpokladal a ochotne pripustil, že svetlo môže súvisieť aj s vlnením v éteri. V pojednaní predloženom Kráľovskej spoločnosti v roku 1675 píše, že svetlo nemôže byť len vibráciou v éteri, pretože by sa potom mohlo šíriť napríklad zakrivenou trubicou ako zvuk. Na druhej strane však predpokladá, že šírenie svetla vyvoláva v éteri vibrácie, ktoré spôsobujú difrakciu a iné vlnové efekty. Newton, ktorý si jasne uvedomoval výhody a nevýhody oboch prístupov, v podstate predložil kompromisnú korpuskulárnovlnnú teóriu svetla. Newton vo svojich prácach podrobne opísal matematický model svetelných javov, pričom otázku fyzikálneho nositeľa svetla ponechal bokom: „Moje učenie o lome svetla a farbách spočíva len v stanovení niektorých vlastností svetla bez akejkoľvek hypotézy o jeho pôvode. Vlnová optika, keď sa objavila, neodmietla Newtonove modely, ale prevzala ich a rozšírila na novom základe.

Napriek tomu, že Newton nemal rád hypotézy, na konci Optiky uviedol zoznam nevyriešených problémov a možných odpovedí. V tých rokoch si to však mohol dovoliť – Newtonova autorita sa po „Elementoch“ stala nespochybniteľnou a len málokto sa odvážil obťažovať ho námietkami. Viaceré jeho hypotézy sa ukázali ako prorocké. Newton predpovedal najmä:

Ďalšie práce z oblasti fyziky

Newton ako prvý odvodil rýchlosť zvuku v plyne na základe Boylovho-Mariottovho zákona. Predpokladal existenciu zákona viskózneho trenia a opísal hydrodynamickú kompresiu prúdu. Navrhol vzorec zákona odporu telesa v zriedenom prostredí (Newtonov vzorec) a na jeho základe riešil jeden z prvých problémov týkajúcich sa najvýhodnejšieho tvaru prúdiaceho telesa (Newtonov aerodynamický problém). V Elementoch vyslovil a obhájil správny predpoklad, že kométa má pevné jadro, ktorého vyparovanie pod vplyvom slnečného tepla vytvára obrovský chvost smerujúci vždy proti Slnku. Newton sa zaoberal aj prenosom tepla, pričom jeden z výsledkov sa nazýva Newtonov-Richmannov zákon.

Newton predpovedal sploštenie Zeme na póloch a odhadol ho na približne 1:230. Newton použil na opis Zeme model homogénnej kvapaliny, aplikoval zákon univerzálnej gravitácie a zohľadnil odstredivú silu. Podobné výpočty uskutočnil aj Huygens, ktorý neveril v gravitačnú silu s veľkým dosahom a k problému pristupoval čisto kinematicky. Huygens teda predpovedal o viac ako polovicu menšie stlačenie ako Newton, 1:576. Okrem toho Cassini a ďalší karteziáni dokázali, že Zem nie je stlačená, ale na póloch roztiahnutá ako citrón. Následne, hoci nie okamžite (skutočná kompresia je 1:298. Dôvodom rozdielu medzi touto hodnotou a Huygensovou hodnotou navrhnutou Newtonom je, že model homogénnej kvapaliny stále nie je úplne presný (hustota výrazne rastie s hĺbkou). Presnejšia teória, ktorá explicitne zohľadňuje závislosť hustoty od hĺbky, bola vyvinutá až v 19. storočí.

Študenti

Presne povedané, Newton nemal žiadnych priamych žiakov. Celá generácia anglických vedcov však vyrastala na jeho knihách a v kontakte s ním, takže sa považovali za Newtonových žiakov. Medzi najznámejšie z nich patria:

Chémia a alchýmia

Súbežne s výskumom, ktorý položil základy súčasnej vedeckej (fyzikálnej a matematickej) tradície, venoval Newton veľa času alchýmii, ako aj teológii. Knihy o alchýmii tvorili desatinu jeho knižnice. Nepublikoval žiadne práce o chémii alebo alchýmii a jediným známym výsledkom tejto dlhoročnej fascinácie bola Newtonova vážna otrava v roku 1691. Pri exhumácii Newtonovho tela sa v jeho tele našli nebezpečné hodnoty ortuti.

Stukeley pripomína, že Newton napísal traktát o chémii, v ktorom „vysvetlil princípy tohto záhadného umenia na základe experimentálnych a matematických dôkazov“, ale rukopis bohužiaľ zhorel pri požiari a Newton sa ho nepokúsil obnoviť. Zachované listy a poznámky naznačujú, že Newton uvažoval o možnosti určitého zjednotenia fyzikálnych a chemických zákonov do jednotného systému sveta; na konci Optiky uviedol niekoľko hypotéz na túto tému.

Б. Kuznecov sa domnieva, že Newtonove alchymistické štúdie boli pokusom o odhalenie atomistickej štruktúry hmoty a ďalších foriem hmoty (napr. svetla, tepla, magnetizmu). Newtonov záujem o alchýmiu bol nezaujatý a skôr teoretický:

Jeho atomistika je založená na myšlienke hierarchie telies tvorených čoraz menej intenzívnymi silami vzájomnej príťažlivosti jednotlivých častí. Táto myšlienka nekonečnej hierarchie diskrétnych častíc hmoty súvisí s myšlienkou jednoty hmoty. Newton neveril v existenciu prvkov, ktoré sa nemôžu navzájom premieňať. Naopak, predpokladal, že myšlienka nerozložiteľnosti častíc a následne kvalitatívnych rozdielov medzi prvkami súvisí s historicky obmedzenými možnosťami experimentálnych techník.

Tento predpoklad potvrdzuje aj Newtonov výrok: „Alchýmia sa nezaoberá kovmi, ako si myslia nevedomí ľudia. Táto filozofia neslúži márnivosti a klamstvu, ale slúži na úžitok a budovanie a hlavnou vecou je tu poznanie Boha“.

Teológia

Newton ako hlboko veriaci človek vnímal Bibliu (ako aj všetko ostatné) z racionalistického hľadiska. Zdá sa, že Newtonovo odmietnutie Božej Trojice súvisí s týmto prístupom. Väčšina historikov sa domnieva, že Newton, ktorý dlhé roky pôsobil na kolégiu Najsvätejšej Trojice, sám v Trojicu neveril. Bádatelia jeho teologických prác zistili, že Newtonove náboženské názory boli blízke heretickému arianizmu (pozri Newtonov článok „Historické sledovanie dvoch významných skreslení Svätého písma“).

Stupeň blízkosti Newtonových názorov k rôznym herézam, ktoré cirkev odsúdila, sa posudzoval rôznymi spôsobmi. Nemecký historik Fiesenmayer naznačil, že Newton akceptoval Trojicu, ale bližšie k východnému, pravoslávnemu chápaniu. Americký historik Stephen Snobelin, odvolávajúc sa na množstvo dokumentov, tento názor rozhodne odmietol a zaradil Newtona medzi sociniánov.

Navonok však Newton zostal verný štátnej anglikánskej cirkvi. Bol na to dobrý dôvod: zákon z roku 1697 o potláčaní rúhania a bezbožnosti za popieranie niektorej z osôb Trojice stanovil stratu občianskych práv a v prípade opakovania trestného činu aj trest odňatia slobody. Napríklad Newtonov priateľ William Whiston bol v roku 1710 zbavený profesorskej hodnosti a vylúčený z Cambridgeskej univerzity za svoje tvrdenia, že viera prvotnej cirkvi bola ariánska. V listoch podobne zmýšľajúcim ľuďom (Lockovi, Halleyovi a ďalším) bol však Newton celkom úprimný.

Okrem antitrinitarizmu obsahuje Newtonov náboženský pohľad aj prvky deizmu. Newton veril v hmotnú prítomnosť Boha v každom bode vesmíru a priestor označoval ako „Božie zmysly“ (latinsky sensorium Dei). Táto panteistická idea spája do jedného celku Newtonove vedecké, filozofické a teologické názory, „všetky oblasti Newtonových záujmov, od prírodnej filozofie až po alchýmiu, predstavujú rôzne projekcie a zároveň rôzne kontexty tejto ústrednej myšlienky, ktorá mu neoddeliteľne patrila“.

Newton publikoval (čiastočne) výsledky svojich teologických štúdií na sklonku života, ale začali sa oveľa skôr, najneskôr v roku 1673. Newton navrhol vlastnú verziu biblickej chronológie, zanechal práce o biblickej hermeneutike a napísal komentár k Apokalypse. Študoval hebrejský jazyk, skúmal Bibliu vedeckými metódami, pričom na zdôvodnenie svojich názorov používal astronomické výpočty týkajúce sa zatmení Slnka, lingvistickú analýzu atď. Podľa jeho výpočtov koniec sveta nenastane skôr ako v roku 2060.

Newtonove teologické rukopisy sa v súčasnosti uchovávajú v Národnej knižnici v Jeruzaleme.

Na Newtonovom hrobe je nápis:

Tu spočíva sir Isaac Newton, ktorý s takmer božskou silou rozumu ako prvý vysvetlil matematickou metódou pohyby a tvary planét, dráhy komét a príliv a odliv oceánov.

Na soche postavenej Newtonovi v Trinity College v roku 1755 sú vyryté verše z Lukrécia:

Sám Newton hodnotil svoje úspechy skromnejšie:

Neviem, ako ma vníma svet, ale ja sa považujem za chlapca hrajúceho sa na pláži, ktorý sa zabáva tým, že občas hľadá farebnejší kamienok alebo krásnu mušľu, zatiaľ čo predo mnou sa rozprestiera veľký oceán pravdy, ktorý nie je preskúmaný.

Lagrange povedal: „Newton bol najšťastnejší zo smrteľníkov, pretože existuje len jeden vesmír a Newton objavil jeho zákony.

Stará ruská výslovnosť Newtonovho priezviska je „Nevton“. Spolu s Platónom ho s úctou spomína M. V. Lomonosov vo svojich básňach:

Podľa A. Einsteina „Newton bol prvý, kto sa pokúsil sformulovať elementárne zákony, ktoré riadia časový priebeh širokej triedy procesov v prírode s vysokým stupňom úplnosti a presnosti“ a „… svojimi spismi hlboko a silno ovplyvnil svetonázor ako celok“.

Na prelome rokov 1942 a 1943, počas najdramatickejších dní bitky o Stalingrad, sa v ZSSR vo veľkom oslavovali Newtonove 300. narodeniny. Vyšiel zborník článkov a životopisná kniha S. I. Vavilova. Kráľovská spoločnosť Veľkej Británie z vďaky sovietskemu ľudu darovala Akadémii vied ZSSR vzácny exemplár prvého vydania Newtonových Matematických princípov (1687) a koncept (jeden z troch) Newtonovho listu Alexandrovi Menšikovovi, v ktorom ho informoval o svojom zvolení za člena Kráľovskej spoločnosti v Londýne:

Kráľovská spoločnosť si je už dlho vedomá toho, že váš cisár rozvíja umenie a vedu vo svojej ríši. A teraz sme sa s veľkou radosťou dozvedeli od anglických obchodníkov, že Vaša Excelencia, prejavujúc najväčšiu zdvorilosť, mimoriadnu úctu k vedám a lásku k našej krajine, sa chce stať členom našej spoločnosti.

Newton má dôležité miesto v histórii vytvárania komplexného obrazu vesmíru. Podľa nositeľa Nobelovej ceny Stevena Weinberga:

Práve s Isaacom Newtonom sa začína moderný sen o definitívnej teórii.

Newton je pomenovaný po ňom:

Niekoľko spoločných legiend už bolo spomenutých vyššie: „Newtonovo jablko“, jeho jediné parlamentné vystúpenie.

Traduje sa, že Newton urobil do svojich dverí dva otvory, jeden väčší a druhý menší, aby sa jeho dve mačky, veľká a malá, mohli samy dostať do domu. V skutočnosti Newton nikdy nechoval mačky ani iné domáce zvieratá.

Ďalší mýtus obviňuje Newtona zo zničenia jediného Hookovho portrétu, ktorý kedysi vlastnila Kráľovská spoločnosť. V skutočnosti neexistuje jediný dôkaz, ktorý by takéto obvinenie potvrdzoval. Allan Chapman, Hookov životopisec, dokazuje, že Hookov portrét vôbec neexistoval (čo nie je prekvapujúce vzhľadom na vysoké náklady na portréty a Hookove pretrvávajúce finančné problémy). Jediným zdrojom, ktorý naznačuje existenciu takéhoto portrétu, je odkaz na portrét nemeckého učenca Zachariasa von Uffenbacha, ktorý navštívil Kráľovskú spoločnosť v roku 1710, ale Uffenbach nevedel po anglicky a pravdepodobne sa odvolával na iného člena spoločnosti, Theodora Haaka. Haakov portrét skutočne existoval a zachoval sa dodnes. Ďalším argumentom v prospech názoru, že Hookov portrét nikdy neexistoval, je skutočnosť, že Hookov priateľ a tajomník Richard Waller vydal v roku 1705 posmrtnú zbierku Hookových prác s vynikajúcou kvalitou ilustrácií a podrobným životopisom, ale bez Hookovho portrétu; všetky ostatné Hookove práce tiež neobsahujú portrét učenca.

Newtonovi sa niekedy pripisuje záujem o astrológiu. Ak sa mu to podarilo, rýchlo ho vystriedalo rozčarovanie.

Zo skutočnosti, že Newton bol nečakane vymenovaný za správcu mincovne, niektorí životopisci usudzujú, že Newton bol členom slobodomurárskej lóže alebo inej tajnej spoločnosti. Na podporu tejto hypotézy sa však nenašli žiadne písomné dôkazy.

Kanonické vydania

Klasické kompletné vydanie Newtonových spisov v 5 zväzkoch v pôvodnom jazyku:

Vybraná korešpondencia v 7 zväzkoch:

Preklady do ruštiny

1. Ньютон, Исаак
2. Isaac Newton