fizica - Isaac Newton

ISAAC NEWTON

Newton a fost un fizician, un fizician inainte de toate. Laboratorul sau urias a fost domeniul astronomiei, iar instrumentele sale geniale au fost metodele matematice. Newton nu s-a lasat antrenat de latura pur astronomica si matematica a activitatii sale, ci a ramas de preferinta fizician. In aceasta consta neobijnuita tenacitate si economia gandirii sale. Pana la Newton si dupa el, pana in timpurile noastre, omenirea n-a cunoscut o manifestare a geniului stiintific, de o forta si o durata mai mare.

Newton a fost primul care si-a dat seama de aceasta. Spencer ne comunica urmatoarele cuvinte ale lui Newton, rostite cu putin timp inaintea mortii sale :"Nu stiu cum arat eu in fata lumii, dar mie mi se pare ca sunt un baiat care se joaca pe malul marii si se distreaza cautand din timp in timp pietricele mai colorate decat de obicei, sau o scoica rosie, in timp ce marele ocean al adevarului se intinde necunoscut in fata mea".

Newton s-a nascut in anul izbucnirii marelui razboi civil in Anglia, a fost martorul executarii lui Carol I, al domniei lui Cromwell, al restaurarii Stuartilor, al asa-numitei "glorioase revolutii, fara varsare de sange" din 1688 si a murit in varsta de 85 de ani, cand regimul constitutional era consolidat ; el a fost contemporanul lui Petru I si al lui Ludovic al XIV-lea. Dar furturile politice n-au lasat, pare-se, urme adanci asupra vietii lui Newton. El a ramas, cel putin in aparenta, un "filozof" apolitic, in acel sens larg in care cuvantul era folosit in vechime.

Viata lui Newton a decurs linistita, pasnica si monotona ; el a murit necasatorit, iar calatoriile lui s-au marginit la mici distante, netrecand granitele Angliei. Newton s-a bucurat de o sanatate robusta, niciodata nu a avut prieteni apropiati, de o varsta cu el.

Cu toata amploarea extraordinara a preocuparilor sale stiintifice, Newton nu a fost un geniu universal, ca Leonardo da Vinci, sau un "polihistor", ca Leibniz. Gandirea si activitatea lui s-au concentrat asupra "filozofiei naturale" sau a fizicii, matematica si astronomie.

Preocuparile teologice si istorice ale lui Newton pot fi considerate doar ca un tribut inevitabil pe care l-a platit epocii, ca si multi dintre contemporanii lui, desi el insusi era uneori inclinat sa considere preocuparile sale in domeniul teologiei si religiei drept activitatea lui principala.

Newton s-a nascut in satul Woolsthorpe, situat la 10km sud de oraselul Grantham, in apropierea tarmului rasaritean al Angliei.

Despre originea familiei Newton din Woolsthorpe exista foarte putine informatii. Pana la dobandirea titlului de noblete, Newton se interesa, pare-se, foarte putin de strampsii lui. Cum se intampla adeseori, familia isi amintea, dintre stramosi, numai de bunici. Este aevarat ca dupa ce a devenit "sir Isaac", Newton a prezentat Camerei heraldice un tablou genealogic oficial, cuprinzand pe toti ascendentii sai pana la tatal stra-strabunicului, John Newton.

In 1656, mama lui Newton ramasese vaduva si s-a inapoiat la Woolsthorpe cu trei copii - fratele si surorile lui Isaac. Baiatul avea 15 ani; el putea fi un ajutor in gospodarie si mama l-a adus in 1658 de la Grantham inapoi la Woolsthorpe. El a ramas la tara 2 ani, un timp destul de indelungat pentru un adolescent. In afara de cateva anectode, se stie foarte putin despre aceasta perioada importanta din viata lui Newton, cand s-au format caracterul si inclinatiile lui .

In relatarile despre perioada scolara a vietii lui Newton, aparute dupa moartea sa, este greu sa se deosebeasca faptele reale de legende. In ele se reflecta clar dorinta fireasca de a scoate in evidenta acele trasaturi ale lui care s-au manifestat cu toata puterea mai tarziu. Scoala din Grantham, unde Newton a petrecut aproape 5 ani, a avut, probabil, o mare influenta asupra formarii caracterului sau, contribuind la insusirea matematicii, limbii latine si a teologiei, necesare pentru studiile universitare.

Newton avea pasiunea de a construi jucarii mecanice complicate, modele de mori de apa si de soare. Copilului ii placea sa confectioneze zmeie, pe care, uneori, le inalta noaptea, agatandu-le felinare de hartie colorata si raspandind cu aceasta ocazie, in gluma, zvonuri despre o noua cometa. Sotul nepoatei lui Newton, Condwitt, povesteste ca acesta considera drept prima sa experienta de fizica aceea pe care a facut-o in anul mortii lui Cromwell (1658), si anume: dorind sa determine puterea vantului in timpul furtunii, el a masurat lungimea sariturii sale proprii in directia vantului si in sens contrar.

Mai multe marturii confirma ca Newton avea talent la desen. Pe peretii camerei sale din casa farmacistului erau atarnate desene, portrete ale conducatorilor scolii de la Grantham, chipul regelui Carol I (acest tablou din camera lui Newton ne permite sa ne facem o idee despre sentimentele sale politice regaliste in epoca lui Cromwell). Sub chipul regelui se aflau versuri, pe care vechii biografi le atribuiau lui Newton insusi.

Perioadei de la Grantham ii apartine singura, dupa cat se pare, idila din viata lui Newton. In casa farmacistului Clark el s-a imprietnit cu mica miss Storey, pe care o crestea farmacistul. Mai tarziu, prietenia, dupa presupunerile biografilor, s-a transformat in dragoste si s-a pus la cale casatoria lor. Ulterior insa, cand Newton s-a hotarat definitiv pentru cariera universitara, el a renuntat la intentia de a se casatori. Dupa traditia medievala, membrii colegiului trebuiau sa ramana celibatari. Mistress Vincent (fosta miss Storey) isi amintea la batranete ca Newton era un tanar tacut, ganditor si serios, care participa fara placere la jocurile tovarasilor sai. El prefera sa ramana acasa, chiar in societatea fetelor, carora le facea adeseori masute, dulapioare si alte jucarii. Ii placea de asemenea, dupa spusele ei, sa culeaga ierburi de leac.

Pana la sfarsitul vietii, Newton a intretinut raporturi de prietnie cu tovarasia jocurilor sale din copilarie, a ajutat-o si a vizitat-o ori de cate ori venea prin locurile natale. Fosta miss Storey a murit in varsta de 82 de ani, supravietuindu-i. Casa farmacistului din Grantham era astfel, in multe privinte, placuta lui Newton. Se spune ca in cursul deselor sale drumuri la balciul din Grantham, tanarul fermier uita de insarcinarile gospodaresti care I se dadeau, lasa calulu in paza batranului servitor care il insotea si petrecea ore in sir la familia Clark.

O data cu mutarea la Cambridge intervine o schimbare radicala in viata lui. Interesele familiale, ale gospodariei, cunostintele si prietenii, toate sunt uitate in atmosfera austera de la Trinity-College.

Singurul profesor al lui Newton care a exercitat efectiv o mare influenta asupra lui a fost Isaac Barrow, primul profesor care a ocupat catedra Lucas. Isaac Barrow (1630-1667), tanar profesor pe vremea studentimii luiNewton, a devenit, probabil mai tarzium prietenul sau.

Cum s-a desfasurat viata de zi cu zi a lui Newton in primii ani la Cambridge? Despre aceasta s-au pastrat putine date. Se stie ca uneori lua parte la chefuri studentesti si juca carti. Probabil insa pentru a nu se singulariza printre ceilalti.

Tanarul Newton a fost econom si ordonat in cheltuielile sale; el cheltuia sume mai importante numai pe carti si aparate stiintifice. Veniturile lui, din momentul cand a devenit membru al colegiului, au fost destul de importante, atingand 200-250 de lire sterline pe an. Cu o asemenea suma pe vremea aceea se putea trai comfortabil, mai ales in provincie.

Societatea regala a devenit arena principala a luptei si a victoriilor stiintifice ale lui Newton. De la 30 noiembrie 1703 si pana la sfirsitul vietii, el a fost presedintele acestei societati.

Telescopul lui Newton a devenit curand un obiect de mandrie nationala in Anglia si aparatul preferat al astronomilor englezi. Multe eforturi pentru perfectionarea lui s-au facut de catre Halley, inca din timpul cand traia Newton. El insusi a continuat sa lucreze, cel putin 10 ani, la imbunatatirea aparatului. In Optica se mentioneaza faptul ca in 1681-1682 el a incercat sa inlocuiasca oglinda metalica cu un menisc de sticla, acoperit cu mercur pe partea convexa. Telescopul-reflector a fost folosit cu mult succes pentru descoperiri astronomice foarte importante de W. Herschel, care a construit in 1789 un instrument, a carui oglinda avea un diametru de 122cm . In secolul al XIX-lea, lordul Ross a construit un reflector si mai mare, cu o oglinda al carei diametru a atins 182cm. Cu ajutorul acestui telesscop au fost descoperite, printre altele, nebuloasele spirale, adica universuri noi, corespunzatoare galaxiei noastre.

Telescopul lui Newton poate fi considerat drept un preludiu la toata activitatea lui ulterioara.

Asa cum intr-o uvertura, care percede o mare piesa muzicala, motivele principale se impletesc, tot astfel in telescopul lui Newton se pot urmari izvoarele tuturor directiilor principale ale gandirii si activitatii sale stiintifice ulterioare.

Ocolirea aberatiei cromatice a constituit inceputul tuturor cercetarilor optice ale lui Newton ; cautarea aliajului potrivit pentru oglizi a contribuit, probabil, intr-o masura insemnata la cercetarile sale chimice ulterioare si la competenta conducere a Monetariei. Scopul direct al telescopului - lumea astrilor - l-a atras pe Newton spre problemele de baza ale mecanicii ceresti ale astronomiei. In fine, munca sterila cu suprafetele nesferice, care a precedat reflectorul, era legata in mod inevitabil de geometria sectiunilor conice si de problemele generale ale analizei.

Dupa acest preludiu cu telescopul, s-au succedat fazele cele mai importante ale vietii stiintifice a lui Newton. La o saptamana de la admiterea lui ca membru al Societatii regale, el scrie urmatoarele randuri semnificative secretarului societatii, Oldenburg: "N-ati putea sa-mi comunicati in apropiata dv. Scrisoare, cat timp vor mai dura sedintele saptamanale ale Societatii, caci eu doresc sa supun aprobarii Societatii regale o comunicare asupra unei descoperiri in fizica, descoperire care m-a dus la constrirea telescopului. Nu ma indoiesc ca acest referat va fi mai placut decat comunicarea despre aparat ; caci dupa judecata mea, este vorba de cea mai remarcabila, daca nu si cea mai importanta descoperire care s-a facut vreodata cu privire la fenomenele naturii."

Newton s-a antrenat in polemica, a trebuit sa scrie criticilor scrisori lungi, care treceau prin mainile secretarului Societatii regale - Oldenburg. Il iritau obiectiile nefondate, era jignit cand concluziile sale erau calificate ipoteze - cuvant pe care nu-l putea suferea. "Stiti - scria el lui Oldenburg - ca adevarata metoda de a descoperi insusirile lucrurilor consta in a le deduce din experienta. V-am mai spus ca teoria mea este concludenta pentru mine. nu numai pentru ca sunt infirmate toate presupunerile contrarii, ci si pentru ca decurge din experientele pozitive si hotaratoare."

Raspunzand pentru a doua oara iezuitului Paradis prin intermediul lui Oldenburg, Newton repeta din nou, iritat: " Trebuie sa observ, inainte de toate, ca teoria mea despre refractia luminii si despre culori consta exclusiv in determinarea unor insusiri ale luminii fara a emite vreo ipoteza despre originea ei ".

Daca tinem seama ca Newton a lucrat si in domeniul acusticii, cel putin teoretic, vedem ca urmele activitatii sale pot fi constatate in toate domeniile fizicii : in mecanica, in caldura, in teoria despre sunet, lumina, electricitate si magnetism si in domeniul acelor fenomene, care astazi sunt reunite sub denumirea de "fizica moleculara".

Newton era, fara indoiala, un om profund relegios si in afara de aceasta, un teolog erudit. In 1703 Locke scria nepotului sau King: " Newton este intr-adevar un savant remarcabil, nu numai datorita uimitoarelor sale realizari in domeniul matematicii, ci si in teologiei, gratie vastelor sale cunostinte in sfanta scriptura, putini putandu-se compara cu el ". Newton se bucura de asemenea mare celebritate ca teolog si in cercuri mai largi.

Triumful stiintific al lui Newton in ultimele decenii se impletea intr-un anumit grad cu o bunastare exterioara: onorurile palatului, respectul discipolilor, ingrijire buna acasa. Nepoata sa a continuat sa locuiasca la el si nu s-a despartit de el nici dupa ce s-a maritat a doua oara cu Condwitt. Batranetea lui a fost linistita, fara complicatii si zguduiri bruste. Abia la varsta de 80 de ani s-a constatat la Newton o afectiune serioasa a basicii, insotita de o litiaza. Cu toate ca detinea o functie inalta, el a ramas pana in ultimele zile modest si simplu in relatiile cu oamenii si in imbracaminte. Dupa marturia multor contemporani, in infatisarea sa exterioara Newton nu avea nimic deosebit, care sa atraga atentia. Era de statura sub-mijlocie, indesat si cu o privire vie si patrunzatoare. Numarul destul de mare de portrete in ulei confirma parerile contemporanilor sai. Newton se bucura de o sanatate excelenta ; pana la sfarsitul vietii sale el a pierdut doar o singura masea si si-a pastrat pana la sfarsit un par des si frumos, de un alb splendid la batranete, dupa marturia lui Condwitt. Parul si-l lega uneori cu o funda. Newton nu era un bun tovaras de conversatie, fiind mereu cufundat in ganduri. In legatura cu aceasta s-au pastrat multe anectode despre felul sau de a fi distrat. Econom si socotit, el isi ajuta intotdeauna cu placere prietenii si rudele. Dupa moartea sa a ramas o mostenire importanta, de 32 000 lire sterline.

Starea sanatatii lui Newton s-a inrautatit vizibil in 1725. In acest an Londra a fost vizitata de preceptorul lui Ludovic al XV-lea, abatele Alary, si Newton a putut prezida inca sedinta solemna a Societatii regale, tinuta cu acest prilej.

Din 1725 Newton si-a incetat de fapt serviciul la Monetarie si si-a predat functiile sotului nepoatei sale - Condwitt. El a fost mutat la Kensington, iar pe 28 februarie 1727 el merse la londra pentru a prezida sedinta Societatii regale. La inapoiere in Kensington, la 4 martie, el a avut o criza de litiaza. Cateva zile mai erau sperante ca Newton se va insanatosi; la 18 martie Newton mai citise ziarele si avusese o convorbire cu medicul au si cu Condwitt. In seara aceleiasi zile el si-a pierdut cunostinta si a murit linistit in noaptea de 20 spre 21 martie, in varsta de 84 de ani. Corpul lui Newton a fost adus dee la Kensington la Londra si inmormantat in cadrul unei ceremonii solemne la Westminster. Peste patru ani, rudele lui Newton au ridicat la mormantul sau un monument cu chipul lui, decorat cu diferite embleme si simboluri.

Epitaful de pe mormant are urmatorul text:

"Aci se odihneste sir Isaac Newton, nobil, care cu o ratiune aproape divina a demonstrat cel dintai, cu faclia matematicii, miscarea planeteler, caile cometelor si fluxurile oceanelor.

El a cercetat deosebirile razelor luminoase si diferitele culori care apar in legatura cu acesta, ceea ce nu banuia nimeni inaintea lui. Interpret sarguincios, intelept si corect al naturii, al antichitatii si al sfintei scripturi, el a afirmat prin filozofia sa maretia Dumnezeului atotputernic, iar prin caracterul sau exprima simplitatea evanghelica. Sa se bucure muritorii, ca a existat o asemenea podoaba a speciei umane. Nascut la 25 decembrie 1642, decedat la 20 martie 1727".