ISAAC NEWTON

ISAAC NEWTON

Epoca copilariei

La 25 decembrie 1642, câteva luni dupa ce Galilei murea sub povara unei vieti de recluziune, se nastea Isaac Newton, într-un satuc(Woolsthorpe) din comitatul Lincoln al patriei lui Shakespeare. Newton avea sa întregeasca si sa codifice în forma definitiva, pentru multe secole, opera începuta genial de Galilei.

Epoca lui Newton urma unei lungi perioade de înflorire intelectuala în Anglia. stiinta traia în atmosfera creata de Francis Bacon, viguros si eficace ,,apostol'' al gândirii stiintifice moderne. Dupa unii istorici, cel mai de seama serviciu ce l-a adus stiintei este publicarea cartii cu titlul Noua Atlantida, în care întrevede ,,un palat al inventiei, un mare templu al stiintei unde toate ramurile stiintei vor fi cultivate", caci din aceasta idee utopica a iesit Socie 18418v2122s tatea regala din Londra, înfiintata în 1662 printr-o charta a regelui. Scopul principal al acestei societati a fost discutarea si criticarea în comun a cercetarilor individuale ale membrilor si apoi publicarea acestor cercetari. Cercetarea stiintifica iese din izolarea si intra, cum spune Wells, în a sa Schita a Istorie Universale, în cercul cooperatiei si al discutiei, conditii indispensabile pentru dezvoltarea stiintelor.

Studiile la Cambridge

Primele lucrari

Dupa staruintele unchiului sau, doctor la Trinity Colage din Cambridge, a fost trimis în vara anului 1661 în vârsta de 18 ani, la acelrenumit colegiu unde a avut norocul sa întâlneasca un profesor care în scurt timp i-a devenit prieten; Isaac Barrow, învatat, tânar, si generos-asa cum sta bine unui profesor.

Începutul carierei

Gravitatia universala si calculul integral

În anul primei mari descoperiri, aceea a calcului integral (calculul fluxiunilor), Newton ia primul sau grad universitar, acela de Bachelor of Arts.

O problema mare a vremii era aceea a gravitatiei care preocupa pe multi cercetatori dintre cei mari, astronomul Halley, în rândul întâi, Hooke, al carui nume ramâne legat de studiul elasticitatii si al rezistentei materialelor, celebrul Huygens, care avea sa se ciocneasca si în teoria luminii cu Newton, si altii mai putin ilustri.

Aceasta problema era, se pare, si în centrul preocuparilor tânarului învatat, care-si purta meditatia prin toate locurile de vagabondare. În aceasta epoca se situeaza cunoscuta poveste cu marul.

Asezat la umbra unui mar, gândea, poate chiar la problemele gravitatiei, când un fruct desprins din pom cade, profilându-se pe cer pâna la el. A fost, se pare, prima sugestie a unitatii gravitatiei universale, aceeasi care tine Luna în jurul Pamântului asemenea unui mar cum îl vazuse el profilat pe întinsurile albastre ale cerului, aceea care tine Pamântul legat de Soare, aceeasi, în fine, cu forta de atractie a corpurilor catre Pamânt.

Marul lui Newton a devenit celebru. Pomul era aratat pelerinilor care venerau din toate partile lumii, pâna când s-a desfacut de batrânete; bucatile au fost împartite între descendenti si admiratori, care le pastreaza ca relicve istorice, sacre.

Întors la scoala, Newton ia cu succes(1668) si ultimul titlu, Master of Artos, clasificat al 23-lea dintr-o suta patruzecisiopt de candidati.

O expunere publica sistematica apare în Principiile matematice ale filozofiei naturale în 1687, ca pregatire pentru expunerea legilor mecanicii si a teoriei gravitatiei universale, care aveau nevoie de aceste calcule.

Pentru ca sunt legate de miscare, atât operatia de integrare cât si cea de derivare, prima reprezentând suprafata pe care o margineste o traiectorie, iar ce-a de-a doua corespunzând vitezei de deplasare a punctului pe traiectorie, Newton a inclus cele doua calcule sub denumirea de calcul al fluxiunilor.

Integrala sa, definita în primele 5 leme din Cartea întâi a Principiilor, ca si derivata, corespunzând constructiei tangentei, definita în primele trei leme care urmeaza, sunt identice cu definitiile pe care le dam si azi în cazurile ce corespund problemelor mecanice tratate de Newton. Demonstratiile sunt predominant geometrice, dar expresia si gândul sunt împregnate de conceptia functionala, asa cum se verifica în unele calcule. Newton da lumii matematice o lectie, prezentând teoria sa despre integrare ca auxiliar necesar aplicarii principiilor mecanicii sale la problemele miscarii corpurilor, în special a planetelor imediat dupa enuntarea celor 3 legi: a proportionalitatii acceleratiei cu forta, a egalitatii între actiune si reactiune.

Construieste în 1660-1670 telescopul cu reflexie, care mai e si azi citat în unele carti de fizica. Modelul redus construit de Newton însusi e prezentat tinerei, dar pe atunci vestitei Societati Regale din Londra. O descriere exacta a instrumentului apare în publicatia Societatii. Modelul este pastrat de societate si vizitatorii pot avea si azi bucuria de a-l vedea. Newton a avut satisfactia sa vada mai târziu construit si folosit la studiul cerului telescopul în marime naturala, asa cum îl descrisese.

Intrarea ]n societatea regala optica

Desi nu publicase nimic, înca, nu va fi fost doar pentru telescopul prezentat de ei ca Societatea îl cheama foarte curând în sânul sau. La 11 ianuarie 1672 este ales membru pe viata, în 1703 va fi ales presedinte pâna la sfârsitul vietii.

Imediat dupa alegere, ca un omagiu pentru noii colegi, Newton le comunica, printr-o scrisoare catre secretarul Societatii regale, Oldenburg, descoperirea-exact când o facuse e greu de precizat- spectacolul luminii solare. Raza alba se descompune în raze simple diferite, refractate de prisma si bine individualizate ca atare.

Anul 1704 va vedea strânse toate studiile sale asupra luminii într-un Tratat pentru care avea o deosebita dragoste. Optica lui cunoaste mai multe editii latinesti si englezesti sub îngrijirea lui însusi si devine tratatul clasic în aceasta materie.

În anii 1665 si 1666, pe vremea studentiei înca, dusese studiile asupra gravitatiei destul de departe. Calculele care trebuiau sa arate identitatea între atractia Pamântului de Soare si atractia unui corp greu de Pamânt erau pornite.

Într-o zi din iunie 1692, îsi reia vechile calcule, cu raza noua data de Picard. Acum toate formulele se potrivesc; legea atractiei universale, descoperita cu atâtia ani în urma ca o simpla ipoteza, este verificata! Emotia îi era asa de vie, încât a trebuit sa însarcineze pe un prieten sa continue calculele. Mai târziu, potolit, le-a reluat singur le-a verificat si pentru celelalte planete si universalitatea legii sale nu mai putea fi pusa la îndoiala.

Cel dintâi rezultat ce-l are în vedere Newton este gaseasca expresia fortei de atractie gravitationala exercitata de Soare asupra Pamântului. Succesiunea ideilor este aceasta: Forta este centrala. Urmeaza, potrivit principiilor, ca ariile descrise de raza vectoare sunt proportionale cu timpul, cum spune si prima lege a lui Kepler.

Miscarea planetelor este eliptica, Soarele ocupând un focar. La problema ce si-o pune Newton de a determina forta centrala, centrul fiind focarul, care produce aceasta miscare, raspunsul dat la propozitia XI din Sectia a III-a a primei carti este marea lui descoperire: forta este invers proportionala cu patratul distantei.

În doua teoreme urmatoare, raspunsul este acelasi daca traiectoria este o hiperbola sau o parabola.

Putinor oameni le-a fost dat sa smulga naturii un secret comparabil cu aceasta lege a gravitatiei universale.

Newton a gândit doctrina matematica a mecanicii dupa modelul geometriei lui Euclid, organizata prin axiome sau principii care stabilesc relatiile generale între marimile ce trebuiau definite, masa, forta, precum si caracteristicile necesare ale miscarii: pozitie, viteza, acceleratie.

Daca o forta, pe care Newton o va identifica înainte de a-si formula definitiv principiile, produce miscarea unei planete pe ecliptica, ea reprezinta un aspect al interactiunii dintre Soare si acea planeta; celalalt aspect este actiunea planetei asupra Soarelui, egala si de sens contrar celei dintâi.

Aceasta viziune a interactiunilor mecanice între corpurile sistemului solar este probabil originea celui de-al treilea principiu formulat precum stim: actiunea este egala cu reactiunea.

Newton a dat astfel un statut fortei în unitatea mecanica a Universului, ca o necesitate a unei constructii complete.

În acelasi timp, principiul acesta dadea calitatea de forta si rezistentelor care limitau libertatea miscarilor bine exemplificate la caderea pe plan înclinat si în miscarea pendulara.

Newton poarta un interes deosebit neregularitatilor miscarii lunare si le lamureste prin crearea acelei teorii delicate si nu usoare a reflectiei astronomice, fundamentala pentru întreaga astronomie moderna.

În 1700 Newton este ales membru strain al Academiei de stiinte din Paris, mare onoare rezervata la prea putini. În 1703 este ales presedinte al Societatii regale pâna la moarte; în 1705, regina Ana îl face baronet, iar Universitatea din Cambridge îl alege deputat al sau în parlament.

Lucrari

În 1704 publica Optica, cu doua Apendice: Tractatus de quadreatura curvarum si Enumeratio linearum terti ordinis, în care fondeaza geometria proiectiva.

În 1707, poate fara voia lui, se tiparesc lectiile de Aritmetica universalis, care ajunsera în curând o carte curenta, fundamentala chiar pentru scoala.

O grija deosebita a lui Newton pentru care diferitele editii din Principia, care s-au succedat la scurta distanta.

Marea odihna

În ziua de 20 martie 1727, întreaga Anglie si lumea întreaga plângeau pierderea lui. Abatia din Webstminster adaposteste resturile pamântesti ale acestui fiu al pamântului englez care a unit geniul cu rabdarea si cu modestia adevarata, profunda.

Newton spunea vorbind de cercetarile lui: ,,Eu nu stiu cum ma va judeca lumea, dar eu îmi fac mie însumi impresia unui copil care se joaca pe malul marii, culegând ici o piatra mai vargata, acolo o scoica mai stralucitoare ca altele pe când oceanul adevarului i se întinde nemarginit în fata".