Im Detail

Isaac Newton


Interessanterweise Isaac Newton geboren weniger als ein Jahr nach dem Tod von Galileo (der wiederum drei Tage vor dem Tod von Michelangelo, einem der größten Renaissance-Künstler, geboren wurde). Er war in seinen frühen Monaten extrem zerbrechlich und verlor bald seinen Vater, der von seinen Großeltern erzogen wurde, als seine Mutter wieder heiratete. Es wird gesagt, dass er in seinen Studien vor seiner Adoleszenz nicht sehr prominent war und dass er es liebte, kleine Objekte zu erfinden und zu bauen, von Drachen bis zu Sonnen- und Wasseruhren.

Ein Onkel, der an der Universität Cambridge arbeitete, bemerkte seine Tendenzen und konnte ihn zum Studium an diese Universität mitnehmen. Während seiner Zeit dort galt Newton nicht als außergewöhnlich brillant, dennoch entwickelte er eine mathematische Ressource, die bis heute seinen Namen trägt: Newtons Binomial. (Mit dieser Funktion können Sie schnell die Potenzen der Summe zweier Terme ermitteln.)

Der apfel

Als er seinen Abschluss machte, tobte in London eine Pestepidemie, die ihn veranlasste, sich auf die Farm seiner Mutter zurückzuziehen. Dort machte er seine berühmteste Bemerkung: Er sah einen Apfel von einem Baum fallen. Dieses gewöhnliche Phänomen ließ ihn vermuten, dass es eine Kraft geben würde, die die Früchte zur Erde zieht, und dieselbe Kraft könnte auch den Mond ziehen, um ihn daran zu hindern, aus seinem Orbit aus dem Weltraum zu entkommen. (Erst viel später, unter Berücksichtigung der Studien von Galileo und Kepler sowie seiner eigenen Experimente und Berechnungen, formulierte Newton diese Idee nach folgendem Prinzip: "Die Fallgeschwindigkeit ist proportional zur Schwerkraft und umgekehrt proportional zum Quadrat von Entfernung zum Erdmittelpunkt. ")

Dies wäre das erste Mal gewesen, dass angenommen wurde, dass dasselbe physikalische Gesetz (die Anziehung von Körpern) sowohl für irdische Objekte als auch für Himmelskörper gelten könnte. Bisher galt nach Aristoteles 'Überlegung, dass diese beiden Welten - Erde und Himmel - völlig unterschiedliche Naturen hatten, die jeweils durch ein spezifisches Set von Gesetzen geregelt wurden. "Wenn ich über die anderen hinausgesehen habe, dann, weil ich den Riesen auf der Schulter stand" (Isaac Newton)

Lichtphänomene

Auch Newtons Experimente mit Licht ermöglichten überraschende Entdeckungen. Das bekannteste davon wurde erreicht, indem ein kleiner Sonnenstrahl in einen dunklen Raum und durch ein Glasprisma gelassen wurde. Er stellte fest, dass sich der Strahl öffnete, als er aus dem Prisma austrat, und enthüllte, dass er aus Lichtern verschiedener Farben bestand, die in der gleichen Reihenfolge angeordnet waren, wie sie im Regenbogen erscheinen. Um zu verhindern, dass diese Farben vom Glas selbst hinzugefügt werden, leitete Newton den Farbstrahl durch ein zweites Prisma. Infolgedessen kamen die Farben wieder zusammen und zeigten, dass ihre Begegnung einen weiteren weißen Lichtstrahl bildete, genau wie der ursprüngliche.

In der Tat trat das Phänomen der Lichtbrechung immer dann auf, wenn Licht durch (weniger ausgeprägte) Prismen oder Linsen drang, was die Effizienz von Teleskopen einschränkte. Newton entwarf dann ein reflektierendes Teleskop, bei dem die Konzentration des Lichts statt mit einer Linse durch Reflexion in einem Parabolspiegel erhalten wurde. Dieses Prinzip wird bis heute in den meisten Teleskopen angewendet.

Streitigkeiten

Newton, der bereits für seine optischen Experimente bekannt war, kehrte nach Cambridge zurück, wo er ein 27-jähriger ordentlicher Professor für Mathematik wurde. Er wurde später zum Mitglied der Royal Society gewählt.

In dieser Gesellschaft wissenschaftlicher Studien sah er sich der häufigen Feindschaft von Robert Hooke gegenüber. Diese kriegerische Beziehung wurde durch Newtons extreme Anfälligkeit für Kritik verschlimmert. Die größte Fehde zwischen den beiden (von vielen im Laufe der Jahre) betraf die Natur des Lichts: Newton glaubte, es bestehe aus Teilchen; Schon für Hooke bestand das Licht aus Wellen wie aus Tönen. (Dieser Streit würde noch lange nach ihrem Tod weitergehen. Wir können jetzt nach bestem Wissen davon ausgehen, dass dieses Match zu einem Unentschieden führte mit zwei Anbietern: Licht hat einen gleichzeitig undulatorischen und korpuskulären Charakter.)

In einem weiteren internationalen Streit ging es um Newton und den deutschen Mathematiker Gottfried Wilhelm Leibniz. Beide schufen unabhängig voneinander - und, um die Sache noch komplizierter zu machen, fast gleichzeitig - die Infinitesimalrechnung, basierend auf den Studien des Franzosen Pierre de Fermat.

Wissenschaftliche Veröffentlichungen

1687 veröffentlichte Newton sein wichtigstes Werk, Philosophiae naturalis principia mathematica Mathematische Prinzipien der Naturphilosophie. In diese Arbeit bezieht er alle seine wissenschaftlichen Kenntnisse ein. Es enthält zum Beispiel seine berühmten drei Bewegungsgesetze, die es ihm ermöglichten, den Wert der Anziehungskraft zwischen zwei beliebigen Körpern irgendwo im Universum mathematisch zu formulieren. Obwohl Newton wusste, dass die Schwerkraft konstant war, blieb dieser Wert noch ein Jahrhundert lang unbekannt, bis er von Cavendish bestimmt wurde.)

Mit dieser Beziehung, die als Gesetz der universellen Gravitation bekannt ist, könnte man endlich die Bewegungen aller Körper des Sonnensystems angemessen beschreiben, einschließlich der kleinsten Unregelmäßigkeiten ihrer Durchgänge. Diese könnten nun als Folge des Gravitationseinflusses der verschiedenen Körper aufeinander erklärt werden.

Wenn Copernicus oft als Auslöser einer Periode des intellektuellen Fortschritts angesehen wird, die als wissenschaftliche Revolution bezeichnet wird, kann Newton als der Höhepunkt dieses Aufstiegs angesehen werden. Ihre Schlussfolgerungen erklärten so viele Phänomene mit so wenig Elementen wie möglich. (So ​​nennen viele Wissenschaftler die "elegante Lösung".)

Der Astronom Edmond Halley (der Entdecker des Kometen, der seinen Namen trägt) fragte Newton einmal, wie er so viele bemerkenswerte Entdeckungen machen könne. Er antwortete, dass er sie eher einer ständigen Anstrengung des Denkens zuschrieb als der Inspiration oder plötzlichen Wahrnehmung. Diese mentale Anstrengung muss ihn jedoch so sehr verzehrt haben, dass er im Alter von fünfzig Jahren seine Produktion wegen nervöser Erschöpfung für zwei Jahre unterbrechen musste. (Es wird gesagt, dass eine Kerze auf eine über mehrere Jahre entstandene Kalkulationsfalle gefallen wäre.) Dies hinderte ihn jedoch nicht daran, wieder zu arbeiten, Mitglied des englischen Parlaments zu werden oder Direktor der Münzanstalt zu sein.

1703 wurde er zum Präsidenten der Royal Society gewählt (als Hooke bereits tot war), eine Position, in die er jährlich wiedergewählt wurde, während er lebte. Im Jahr 1704 veröffentlichte er Opticks, ein Buch, das sich mit seinen Entdeckungen auf dem Gebiet der Optik befasst.

Interessanterweise wurde Newton im Alter von 30 Jahren grau, blieb aber ein Leben lang geistig aktiv. Mit 80 war er stolz darauf, gut zu sehen und zu hören und trotzdem alle Zähne zu haben!
Als er versuchte, seine wissenschaftliche Karriere einzuschätzen, sagte er einmal: "Ich habe den Eindruck, dass ich ein Kind war, das am Meer spielte und es genoss, einen glatteren Kieselstein oder eine schönere Muschel als die anderen zu entdecken, während der unermessliche Ozean der Wahrheit bleibt vor meinen Augen geheimnisvoll. "