Biografia lui Sir Isaac Newton: Invenţii, legi şi descoperiri

Sir Isaac Newton este unul dintre cei mai influenți oameni de știință din istorie, cu contribuții esențiale la matematică, fizică și astronomie. De-a lungul vieții sale, Newton a revoluționat știința, inventând calculul infinitezimal, explicând natura luminii și, cel mai important, formulând legile fundamentale ale mișcării și gravitației.

Viața timpurie a lui Sir Isaac Newton

Isaac Newton s-a născut de Crăciun în anul 1642, într-o familie modestă de fermieri din Woolsthorpe, Anglia. La momentul nașterii sale, Anglia folosea calendarul iulian, dar, după adoptarea calendarului gregorian în anul 1752, data nașterii lui Newton a devenit 4 ianuarie 1643.

Newton a venit pe lume la doar câteva luni după moartea tatălui său, Isaac Newton Sr. „Băiatul era destinat să preia ferma familiei”, scria James Gleick în biografia sa „Isaac Newton”. Însă destinul lui Isaac era cu totul altul. După ce s-a dovedit că agricultura nu era pentru el, a fost trimis la Trinity College din Cambridge. Aici, Newton a început să exploreze lumea matematicii, opticii, fizicii și astronomiei.^[sursa]

După absolvire, Newton a devenit profesor la colegiu și a fost numit al doilea titular al catedrei Lucasian, una dintre cele mai prestigioase poziții academice din lume, ocupată ulterior de savanţî precum Charles Babbage și Stephen Hawking.

În anul 1689, Newton a fost ales membru al Parlamentului, reprezentând universitatea sa. În anul 1703, a fost ales președinte al Royal Society, o funcție pe care a deținut-o până la moartea sa. Regina Ana l-a înnobilat în anul 1705, iar deși a avut o carieră remarcabilă, Newton nu s-a căsătorit niciodată.

Legile lui Newton

Opera sa cea mai cunoscută, „Philosophiae Naturalis Principia Mathematica” (cunoscută simplu ca „Principia”), a stabilit trei legi fundamentale ale mișcării, care au devenit piatra de temelie a mecanicii clasice.^[cartea]

• Prima lege descrie inerția, arătând că un obiect rămâne în starea sa de mișcare uniformă sau de repaus dacă nu este perturbat de o forță exterioară;
• A doua lege introduce conceptul de forță ca produs al masei și accelerației, oferind astfel o metodă de a calcula cum se modifică mișcarea unui obiect sub influența unei forțe;
• A treia lege afirmă că pentru orice acțiune există o reacție egală și opusă, fundamentând conceptul de interacțiune între corpuri.

De aici, Newton a derivat legea gravitației universale, explicând cum forța gravitațională scade cu pătratul distanței dintre două corpuri. Această descoperire a fost crucială pentru înțelegerea mișcărilor planetare și a comportamentului Lunii în jurul Pământului.

Mărul lui Isaac Newton: Mit sau realitate?

Una dintre cele mai persistente legende despre Newton este aceea a mărului care ar fi căzut dintr-un copac și l-ar fi inspirat să descopere gravitația. Deși nu se știe sigur dacă acest incident a avut loc cu adevărat, povestea a devenit parte integrantă a mitologiei științifice.

Se spune că Newton, retras temporar la ferma familiei din cauza ciumei care făcea ravagii la Cambridge, ar fi observat un măr căzând dintr-un copac. Acest eveniment l-ar fi făcut să reflecteze asupra forțelor naturale, dând astfel naștere ideilor sale despre gravitație.

Acest episod a fost relatat chiar de Newton spre sfârșitul vieții sale, însă a căpătat popularitate abia în secolul al XIX-lea, după cum notează Patricia Fara, istoric al științei la Universitatea Cambridge, în lucrarea „Newton’s Apple and Other Myths about Science”.

Povestea nepublicată a gravitației lui Newton

Deși descoperirile lui Isaac Newton privind gravitația sunt acum bine cunoscute, au trecut aproape 20 de ani până când el și-a publicat teoriile. Este probabil ca povestea cu mărul să fi fost folosită de Newton mai târziu, pentru a explica mai ușor publicului legătura între gravitația care acționează asupra obiectelor de pe Pământ și cea care guvernează mișcarea corpurilor cerești.

Mărul legendar – din soiul „Floarea Kentului” – continuă să înflorească în livada conacului Woolsthorpe Manor și atrage numeroși vizitatori, curioși să vadă pomul care ar fi inspirat una dintre cele mai mari descoperiri ale omenirii.

Invențiile și descoperirile lui Isaac Newton

În timp ce era student la Cambridge, Newton a fost nevoit să își întrerupă studiile timp de doi ani din cauza epidemiei de ciumă care a dus la închiderea Trinity College. Revenit acasă, el a continuat să exploreze lumina și opticile, reușind să descompună lumina albă cu ajutorul unei prisme și să demonstreze că aceasta este, de fapt, un amestec de culori. Această descoperire l-a condus la publicarea lucrării sale „Opticks” în anul 1704, în care a detaliat teoriile sale despre lumină și culoare.

Nemulțumit de performanțele telescoapelor existente, Newton a inventat telescopul reflectorizant. Folosind o oglindă în loc de lentile, noul telescop oferea imagini mult mai clare decât cele disponibile la acea vreme. Inovația sa stă la baza tehnologiei utilizate și astăzi în construirea telescopelor mari, cum ar fi Telescopul Spațial James Webb.

În timpul pauzei sale forțate de la studii, Newton s-a dedicat matematicii, punând bazele calculului diferențial și integral, cunoscut şi sub numele de calcul infinitezimal. A reușit să unifice tehnici diverse folosite anterior în mod separat, precum determinarea ariilor, tangentelor și lungimilor curbelor. Deși a scris tratatul „De Methodis Serierum et Fluxionum” în anul 1671, nu a reușit să găsească un editor pentru publicarea acestuia.

Newton a stabilit, de asemenea, un cadru metodologic pentru știință, standardizând formatul experimentelor, metodă care este utilizată și în prezent.

Cu toate acestea, nu toate ideile lui Newton au fost la fel de revoluționare. În „Principia”, el a sugerat că vaporii din cozile cometelor ar putea fi atrași de gravitația Pământului și ar putea influența mișcările fluidelor terestre, inclusiv aerul necesar pentru susținerea vieții. Această teorie nu a rezistat testului timpului, dar exemplifică amploarea și diversitatea preocupărilor sale științifice.

Sfârșitul vieții și moartea lui Sir Isaac Newton

Isaac Newton a murit în somn în data de 31 martie 1727, la vârsta de 84 de ani. Cauza exactă a morții sale rămâne necunoscută, dar un studiu din anul 1979 al Societății Regale sugerează că otrăvirea cu mercur ar fi putut contribui la declinul său fizic și mental. Analizele efectuate asupra rămășițelor sale au relevat niveluri ridicate de mercur, probabil din cauza interesului său pentru alchimie, unde experimenta cu metale precum mercurul și cuprul, încercând să le transforme în aur și argint.

„În anul 1693, Newton suferea de insomnie, digestie proastă și a trimis scrisori incoerente prietenilor săi. Deși aceste simptome au fost adesea atribuite stresului sau altor probleme psihologice, este posibil ca otrăvirea cu mercur să fi fost cauza reală.”, au scris L. W. Johnson și M. L. Wolbarsht în lucrarea „Mercury Poisoning: A probable cause of Isaac Newton’s physical and mental ills”.

După moartea sa, Isaac Newton a fost îngropat într-o locație proeminentă din Westminster Abbey. Monumentul său, realizat din marmură albă și cenușie, îl înfățișează pe Newton relaxat, înconjurat de copii care manevrează diverse instrumente asociate cu munca sa, precum telescoapele. Inscripția de pe monument, inițial în latină, laudă realizările sale:

„Aici este înmormântat Isaac Newton, cavaler, care, printr-o forță a minții aproape divină și prin principii matematice care îi sunt proprii, a explorat cursul și figurile planetelor, traiectoriile cometelor, mareele mării, deosebirile dintre razele de lumină și, ceea ce niciun alt savant nu și-a imaginat până acum, proprietățile culorilor astfel produse. Diligent, înțelept și credincios, în expunerile sale despre natură, antichitate și Sfintele Scripturi, el a justificat prin filosofia sa măreția lui Dumnezeu și a exprimat simplitatea Evangheliei în manierele sale. Muritorii se bucură că a existat o asemenea și atât de mare podoabă a rasei umane! S-a născut pe 25 decembrie 1642 și a murit pe 20 martie 1726”. Data morții sale este înscrisă conform calendarului iulian.