Asbóth Oszkár
Bay Zoltán
Bánki Donát
Bláthy Ottó Titusz
Bródy Imre
Csonka János
Déri Miksa
Eötvös Loránd
Fonó Albert
Gábor Dénes
Galamb József
Ganz Ábrahám
Heller László
Irinyi János
Jedlik Ányos
Jendrassik György
Kandó Kálmán
Kármán Tódor
Kruspér István
Kühne Ede
Mechwart András
Mihály Dénes
Neumann János
Pattantyús Ábrahám G.
Puskás Tivadar
Richter Gedeon
Rybár István
Szent-Györgyi Albert
Szilárd Leó
Tihanyi Kálmán
Winkler Lajos
Zemplén Géza
Zipernowsky Károly

Sir Isaac Newton
Nikola Tesla

SIR ISAAC NEWTON

(1643. jan. 4. , Woolsthorpe, Lincolnshire,
Anglia –1727. márc. 31. , London)

Angol fizikus és matematikus, a XVII. századi tudományos forradalom kiemelkedő alakja. Felfedezte, hogy a fehér fény összetett; ezzel a színek jelenségét beépítette a fény tudományába és lefektette a modern fizikai optika alapjait. Három mozgástörvénye vezetett el az általános tömegvonzás törvényének megfogalmazásához. Newton dolgozta ki először a differenciál- és integrálszámítás alapjait. 1687-ben publikált műve, a Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (A természetfilozófia matematikai alapjai) a modern tudomány történetének egyik legfontosabb alkotása.

Egy kisbirtokos egyetlen fia volt. Apja még a gyermek születése előtt meghalt. Anyja két év múlva ismét férjhez ment, és elköltözött. Newton kilenc évig, a második férj haláláig alig látta anyját. Mostohaapját gyűlölte. Az a rendkívül erős szorongás, amellyel munkáit nyilvánosságra hozta, és azaz esztelen hevesség, amellyel a műveit védelmezte, gyermekkorára vezethető vissza.

A másodszor megözvegyült anya azt akarta, hogy Newton az időközben jócskán megnövekedett birtokon gazdálkodjon. Hamar kiderült azonban az ötlet képtelensége, és Newton visszakerült a granthami középiskolába, 1661-ben pedig a cambridge-i Trinity College hallgatója lett. Ekkorra a ma tudományos forradalomként számon tartott mozgalom jelentős eredményeket ért el. A csillagászok kidolgozták a napközpontú világegyetem leírását; megjelent Galilei műve a szabadesésről, a lejtőkísérletekről és a lövedékek pályájáról; Descartes és követői a fizikai valóságot mozgó anyagi részecskék együttesének tekintették, és a természet jelenségeit a részecskék mechanikai kölcsönhatásainak tulajdonították. Newton az egyetemen megismerkedett az új filozófiával, amely nem szerepelt a tananyagban, de „a levegőben volt”. Alig több mint egy év alatt áttanulmányozta a matematikai irodalmat, és hamarosan új matematikai felfedezéseket tett.

Az angliai pestisjárvány nem sokkal azután érte el Cambridge-et, hogy Newton befejezte tanulmányait. Az egyetemet 1665-től csaknem két évre bezárták. Newton szülőfalujában folytatta munkáját. Felfedezte a binomiális tételt, a differenciálszámítást (amelyet fluxiószámításnak nevezett) és fordított műveletét, az integrálszámítást. Egy korábbi gondolatsorát „Of Colours” (A színekről) címmel dolgozattá érlelte. A tanulmány már tartalmazza azoknak az észrevételeknek a többségét, amelyeket később az Optikában dolgozott ki. Ebben az időben a körmozgás elemeit is vizsgálta. Elemzését kiterjesztette a bolygókra: megállapította, hogy a bolygókra ható sugárirányú erő a Naptól számított távolság négyzetével csökken.

A járvány elmúltával Newtont beválasztották a Trinity College tanárai közé. Két év múlva kéziratban adta közzé a végtelen sorokról írt dolgozatát, amely szűk körben ismertté tette nevét. Ennek is köszönhető, hogy professzorrá nevezték ki. Előadásait 1670-ben kezdte meg; első témaként a fénytant választotta. Az előadások nyomán született meg az „Of Colours”-ból az Opticks (Optika) első kötete.

Newton – a Descartes-féle mechanisztikus felfogást elfogadva – úgy gondolta, hogy a fény, mozgó anyagi korpuszkulákból, részecskékből áll. De a korpuszkuláris elmélet, mint hipotézis, nem játszott fontos szerepet Newton fénytanában; a színelmélet sokkal jelentősebb volt. Korábban azt tartották, hogy bizonyos színjelenségek, például a szivárvány, a fény módosulásának következményei. Kísérletei alapján Newton elvetette a módosulás gondolatát. A fehér fény összetett, állította, a színek abból erednek, hogy a keverék komponensekre bomlik. Newtont az a felismerése győzte meg végső soron a fény korpuszkuláris természetéről, hogy az egyes fénysugarak tulajdonságai állandók. Elképzelése szerint ezt a sajátságot állandó anyagi részecskék hozzák létre. Azt tartotta, hogy az adott sugarak (vagyis adott méretű részecskék) adott színek érzetét keltik, amikor a szem retinájába ütköznek. A különböző színű sugarak különbözőképpen törnek meg a prizmán, tehát a kevert fehér fényt a prizma komponensekre bontja, és például a szivárvány is fénytörési jelenség.

Newton úgy gondolta, hogy a lencsék színi eltérése soha nem küszöbölhető ki, ezért tükrös távcsövet szerkesztett. A Royal Society (Királyi Társaság) tagjai 1671-ben hírét vették a távcsőnek, és látni akarták. A távcső nagy sikert aratott, Newtont a tagok közé választották, ami annyira felbátorította, hogy 1672-ben egy dolgozatot is küldött a fényről és a színekről a tudós testületnek. A dolgozatot általában kedvezően fogadták, de ellenvélemények is felmerültek. A leglesújtóbb véleményt, amely Newtont dührohamokra késztette, Robert Hooke írta.

Csak 1675-ben merte a nyilvánosság elé tárni második fénytani dolgozatát a vékony rétegek színjelenségeiről. A tanulmány (lényegében a későbbi Optika második kötete) a szilárd testek színét arra vezette vissza, hogy a fehér fény a fénytörés és a fényvisszaverődés miatt komponensekre bomlik. Ezt a magyarázatot később elvetették. A dolgozat sokkal maradandóbb része a periodikus optikai jelenségek bemutatása. Newton koncentrikus színes gyűrűket fedezett fel egy síkdomború lencse és egy üveglemez közötti vékony levegőrétegben. A koncentrikus gyűrűk (a Newton-féle gyűrűk) közötti távolság a levegőréteg vastagságától függ. (A dolgozat ismét kiváltotta Hooke támadását.)

Az 1670-es évek végén Newton idegösszeomlást kapott, s miután édesanyja meghalt, évekig elzárkózva élt. Ebben az időben nagy hatást gyakorolt rá a hermetikus hagyomány. Mindig is érdekelte az alkímia – most belemerült. A hermetikus tanok hatására megváltozott a természetről alkotott képe. Eddig a XVII. század mechanisztikus filozófiájának szellemét követte; a természeti jelenségeket az anyagi részecskék mozgásával magyarázta. Úgy vélte, hogy a textíliával megdörzsölt üveg azért vonzza a papírdarabkákat, mert az üvegből éter áramlik ki, és ez viszi vissza magával a papírdarabokat. Ez a mechanisztikus filozófia kizárta a távolhatás lehetőségét; a vonzást láthatatlan éteri jelenségekkel magyarázta. Newton 1679 táján elvetette ezt a megközelítést, és a rejtélyes jelenségeket – például a kémiai affinitást, a kémiai reakciókban keletkező hőt, a folyadékok felületi feszültségét, a hajszálcsövességet és a testek kohézióját – az anyagi részecskék közötti vonzással és taszítással kezdte értelmezni. A newtoni vonzás és taszítás a hermetikus filozófia okkult szimpátia és antipátia törvényeinek közvetlen leszármazottja, hangoztatták a mechanisztikus filozófusok. Newton azonban a mechanisztikus filozófia módosításának tekintette a vonzás és taszítás elméletét, amelyet egzakt matematikai vizsgálatnak vetett alá. A matematikai módon megfogalmazott vonzások hidat jelentettek a XVII. századi tudomány két vonulata, a mechanisztikus hagyomány és a természet matematikai leírásához ragaszkodó pitagoreus hagyomány között.

A vonzás és taszítás elvét Newton csak a földi jelenségekre alkalmazta. De egy Hooke-kal folytatott levelezés a bolygómozgásra is felhívta a figyelmét. Mintegy nyolc év munkája nyomán készült el a Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, a modern tudomány egyik alapműve.

A Principia mechanikája a látható testek mozgásának egzakt, kvantitatív leírása volt, amely Newton három mozgástörvényén alapult: (1) a testek megtartják nyugalmi állapotukat vagy egyenes vonalú egyenletes mozgásukat, amíg egy rájuk ható erő az állapot megváltoztatására nem készteti őket; (2) a mozgás megváltozása (a sebességváltozás és a test tömegének szorzata) arányos a testre ható erővel; (3) minden hatáshoz azonos nagyságú, ellentétes irányú ellenhatás tartozik. A körmozgás elemzése nyomán sikerült megadnia annak a centripetális erőnek a nagyságát, amely ahhoz szükséges, hogy egy egyenes vonalú pályán haladó testet adott körpályára kényszerítsen. Az összefüggésből és Kepler harmadik törvényéből Newton azt a következtetést vonta le, hogy annak a centripetális erőnek, amely a bolygókat a Nap körüli pályán tartja, a bolygó és a Nap négyzetes távolságával kell csökkennie. Mivel a Jupiter holdjai szintén engelmeskednek Kepler harmadik törvényének, a holdakat is ilyen centripetális erőnek kell a pályájuk középpontja felé vonzania. Newton kimutatta, hogy a Föld és a Hold között is hasonló kapcsolat áll fenn. A Hold–Föld távolság körülbelül 60-szorosa a Föld sugarának. Azt a távolságot, amellyel a Hold – ismert méretű pályáján – egy másodperc alatt eltér az érintő irányú útvonaltól, Newton összehasonlította azzal a távolsággal, amelyet a nyugalmi állapotát elhagyó test eséskor tesz meg egy másodperc alatt a Föld felszínén. A második távolság 3600-szor (60x60-szor) nagyobbnak bizonyult az elsőnél, ezért Newton arra a következtetésre jutott, hogy minden megvizsgált esetben ugyanaz a törvény érvényesül, és a gravitas („nehézség”, „súly”) szóról nevezte el. Az egyetemes tömegvonzás (univerzális gravitáció) törvénye, amelyet más jelenségekkel, például az árapállyal és az üstökösök pályájával is alátámasztott, kimondja, hogy a világegyetem minden részecskéje minden más részecskét olyan erővel vonz, amely egyenesen arányos tömegeik szorzatával és fordítottan arányos középpontjaik távolságának négyzetével.

A Royal Society 1686-ban kapta meg az első kötet kéziratát. Hooke rögtön plágiummal vádolta Newtont, aki mérgében csak Hooke halála után adta ki az Optikát és fogadta el a Royal Society elnöki székét.

A Principia azonnal nemzetközi hírnevet hozott Newtonnak, bár a kontinens tudósai a távolhatás elvét még egy emberöltőig elvetették. A mű megjelenése után nem sokkal Newton Londonba költözött, ahol barátai közbenjárására a pénzverde őre, majd vezetője lett, de 1701-ig megtartotta cambridge-i állását.

A Royal Society elnöki tisztét 1703-tól töltötte be 1704-ben kiadta az Optikát és 1705-ben Anna királynő lovaggá ütötte. Első alkalommal tüntettek ki tudóst ily módon. A heves viták azonban nem ültek el. Életének utolsó 25 évét a Leibnizcel folytatott csatározás uralta. (Bár a differenciál- és integrálszámítást Newton előbb dolgozta ki, Leibniz, aki tőle függetlenül fedezte fel a két matematikai módszert, korábban publikálta eredményeit.)

Utolsó éveiben Newton újra kiadta legfontosabb munkáit: 1706-ban megjelent az Optika latin fordítása, 1717–18-ban pedig a második angol kiadás. Roger Cotes adta ki újra 1713-ban – jelentős változtatásokkal – a Principiát; a harmadik kiadás 1726-ban jelent meg. Newton csaknem haláláig volt a Royal Society elnöke és a pénzverde igazgatója.