ISAAC NEWTON (1642-1727)

ISAAC NEWTON

Natura si legile ei stateau ascunse in intuneric: Dumnezeu a spus, Sa fie Newton! Si totul s-a luminat.

Alexander Pope

Isaac Newton, cel mai mare si mai influent om de stiinta din istoria omenirii, s-a nascut la Woolsthorpe, Anglia, in ziua de Craciun a anului 1642, in acelasi an in care murea Galilei. Asemenea lui Mahomed, el a vazut lumina zilei dupa moartea- tatalui sau. in copilarie, Isaac a demonstrat o mare aplecare pentru mecanica, fiind si foarte indeminatic. Desi foarte inteligent, nu era atent la ore si nici nu se remarca prin calitati deosebite. Ajuns la adolescenta, mama lui 1-a retras de la scoala in speranta ca va deveni un bun fermier. Din fericire, ea si-a dat seama ulterior de adevaratele lui talente si, la optspreze:e ani, Newton a intrat la Universitatea Cam-bridge. Acolo, el si-a insusit rapid cunostintele uzuale din domeniul mate­maticii si al stiintelor, in general, si nu dupa mult timp a inceput sa efec­tueze cercetari independente, intre anii douazeci si unu si douazeci si sapte ai vietii sale, el a fundamentat teoriile stiintifice care au revolutionat lumea.

Jumatatea secolului al XVII-lea a reprezentat o perioada de mare efervescenta stiintifica. Inventarea telescopului pe la inceputul secolului marcase o cotitura importanta in studiul astronomiei. Filozoful englez Francis Bacon si filozoful francez Rene Descartes ii indemnau pe oamenii de stiinta din intreaga Europa sa faca abstractie de autoritatea lui Aristotel si sa se bazeze pe observatiile si experimentele proprii. Sugestiile lui Bacon si Descartes au fost aplicate in practica de Galilei. Observatiile lui astronomice facute cu ajutorul recent inventatului telescop au revolutionat studiul astronomiei, iar experientele efectuate in domeniul mecanicii au condus la formularea primei legi a miscarii, cunoscuta si ca prima lege newtoniana a cinematicii.

Si alti mari oameni de stiinta, precum William Harvey, cel care a descoperit circulatia sangvina, si Johannes Kepler, care a dezvaluit legile ce guverneaza miscarea planetelor in jurul Soarelui, au adus noi informatii

esentiale comunitatii stiintifice. Si totusi, stiinta pura era in general un "divertisment' accesibil doar intelectualilor si pina in acel moment nu aparuse nici o dovada ca, aplicata in tehnologie, ea ar putea revolutiona modul de viata al oamenilor, asa cum prezisese Francis Bacon.

Desi Copernic si Galilei au infirmat unele dintre conceptiile stiintifice eronate ale anticilor si au contribuit la o mai buna intelegere a universului, nu exista un set de principii menite sa transforme aceste adevaruri aparent disparate intr-o teorie unificata care sa permita formularea unor predictii stiintifice. Isaac Newton a fost cel care a dat lumii o asemenea teorie si a determinat cursul pe care avea sa-1 urmeze ulterior stiinta.

Newton a manifestat intotdeauna retineri inainte de a-si face cunoscute rezultatele si, cu toate ca inca inainte de 1669 formulase ideile fundamen­tale ale operei sale, multe teorii au fost date publicitatii mult mai tirziu. Prima dintre descoperirile publicate a constituit-o opera sa epocala privind natura luminii, in urma unor experimente minutioase, Newton a descoperit ca lumina alba obisnuita este un amestec al tuturor culorilor curcubeului. De asemenea, el a facut o analiza detaliata a consecintelor legilor reflexiei si refractiei luminii. Pe baza acestor legi, in 1668 el a proiectat si efectiv a construit primul telescop cu reflexie, exact tipul de telescop care este folosit si astazi in majoritatea observatoarelor astronomice din intreaga lume. Aceste descoperiri, la care s-au adaugaj si rezultatele experimentelor sale in dome­niul opticii, au fost prezentate de Newton in fata Societatii Regale Britanice atunci cind a implinit douazeci si noua de ani.

Fie si numai realizarile sale in materie de optica i-ar fi asigurat lui Newton dreptul sa figureze in aceasta carte. Totusi, ele sint mult mai putin importante decit remarcabilele rezultate pe care le-a obtinut in domeniile matematicii pure si al mecanicii. Astfel, el a descoperit calculul integral, pe care 1-a pus la punct probabil pe cind avea douazeci si trei sau douazeci si patru de ani. Aceasta inventie, cea mai importanta realizare din dome­niul matematicii moderne, nu reprezinta doar saminta din care au rasarit o buna parte din teoriile matematicii moderne, dar si un instrument esential in absenta caruia ar fi fost imposibile o mare parte din progresele ulteri­oare din stiinta moderna.

Cu toate acestea, cele mai importante descoperiri ale lui Newton tin de domeniul mecanicii, stiinta care descrie miscarea obiectelor materiale. Galilei descoperise prima lege a mecanicii, care se refera la deplasarea obiectelor atunci cind nu sint supuse unor forte externe, in practica, desi­gur, toate obiectele sint supuse unor forte externe, si problema cea mai importanta a mecanicii o constituie determinarea modului cum se misca obiectele in astfel de conditii. Aceasta chestiune a fost elucidata de New­ton prin a doua lege a mecanicii, care poate fi considerata pe drept cuvint cea mai importanta dintre legile fizicii clasice. Potrivit celei de-a doua legi a mecanicii (redata matematic prin ecuatia F = ma), acceleratia unui

ibiect (respectiv, rata de modificare a vitezei) este egala cu raportul dintre brta neta ce se exercita asupra acestuia si masa respectivului obiect. La iceste doua legi, Newton a adaugat-o pe cea de-a treia (care stabileste ca )entru fiecare actiune - forta fizica - exista o reactiune egala si de sens ;ontrar), precum si cea mai celebra dintre legile stiintifice, legea gravitatiei miversale. Acest ansamblu de patru legi alcatuieste un sistem unitar prin ntermediul caruia practic orice sistem mecanic macroscopic, de la un >endul aflat in oscilatie pina la planetele plasate pe orbita in jurul Soare -ui, poate fi cercetat, ceea ce permite formularea unor predictii cu privire ta comportamentul respectivului sistem. Newton nu s-a multumit doar sa pormuleze aceste legi ale mecanicii. El insusi, folosind instrumentele matematice ale calculului infinitezimal, a demonstrat ca aceste legi funda­mentale pot fi utilizate pentru solutionarea unor probleme reale.

Legile lui Newton pot fi aplicate si chiar au fost aplicate la o gama extrem de larga de probleme stiintifice si de inginerie, inca din timpul vietii sale s-a consemnat cea mai spectaculoasa aplicare a lor in domeniul astronomiei. Si in aceasta sfera de activitate, Newton a fost un deschizator de drumuri. In 1687 el si-a publicat marea opera Principiile matematice ale filozofiei natu­rale (cunoscuta mai pe scurt ca Principia}, in care prezinta legea gravitatiei si legile miscarii. Newton a demonstrat cum pot fi folosite aceste legi pentru anticiparea cu precizie a miscarii planetelor in jurul Soarelui. Problema prin­cipala a dinamicii astronomice - cu alte ciMnte, problema determinarii cu l exactitate a pozitiilor si a miscarilor stelelor si planetelor - a fost prin urmare complet rezolvata de Newton printr-o lovitura magnifica. Din acest motiv, | Newton este adeseori considerat cel mai mare dintre astronomi.

Cum ar putea fi evaluata, asadar, importanta stiintifica a lui Newton?! Oricine priveste indexul unei enciclopedii a stiintei va gasi mai multe trimiteri (probabil ca de doua sau de trei ori mai multe) la Newton si la legile si descoperirile sale decit la oricare alt om de stiinta, in plus, ar trebui sa retinem ce au spus despre el alti mari savanti. Leibniz, care nu numai ca nu i-a fost prieten lui Newton, dar s-a lasat antrenat intr-o disputa crincena cu acesta, scria: "Daca trecem in revista matematica de la inceputurile lumii pina la perioada cind a trait Newton, constatam ca ceea ce a facut el reprezinta partea ei cea mai buna'. Marele om de stiinta francez Laplace afirma: "Principia sta mai presus de orice creatie a geniului uman'. Lagrange a sustinut in repetate rinduri ca Newton a fost cel mai mare geniu care a trait vreodata, in vreme ce Ernst Mach scria in anul 1901: "Tot ceea ce s-a infaptuit in matematica de la Newton incoace a fost o dezvoltare deductiva formala si matematica a mecanicii pe baza legilor newtoniene'. Aceasta constituie probabil explicatia maretei realizari a lui Newton: daca pina in acel moment stiinta reprezentase un amalgam de fapte si legi izolate, capabila sa descrie unele fenomene, dar fara sa poata prezice prea multe, Newton a fost acela care ne-a lasat un sistem unitar de legi, aplicabile la o gama uriasa de fenomene fizice si care pot fi folosite in formularea unor predictii exacte.

intr-o prezentare atit de succinta, nu este posibil sa se descrie toate descoperirile lui Newton, in consecinta, multe dintre cele mai putin im­portante au fost omise, desi au reprezentat si ele niste realizari insemnate. Newton a avut contributii importante in domeniul termodinamicii (studiul caldurii) si acusticii (studiul undelor sonore); a enuntat principiile fizice extrem de importante ale conservarii impulsului si momentului cinetic; a descoperit teorema binomiala in matematica si a dat prima explicatie convingatoare a originii stelelor.

Prin urmare, se poate afirma ca Newton a fost de departe cel mai mare si mai influent om de stiinta din toate timpurile, depasind ca importanta aproape toate personalitatile din aceasta carte. Dupa parerea mea, desi schimbarile politice au importanta lor, putem afirma fara teama de a gresi ca majoritatea oamenilor de pe pamint traiau, dupa cinci sute de ani de la moartea lui Alexandru cel Mare, la fel cum traisera stramosii lor in urma cu cinci secole, in mod similar, in anul 1500 d.Hr., activitatile zilnice ale celor mai multi dintre oameni nu se deosebeau de acelea desfasurate de semenii lor in anul 1500 i.Hr. in schimb, in ultimele cinci secole, o data cu dezvoltarea stiintei moderne, viata de zi cu zi a majoritatii oamenilor s-a transformat complet. Ne imbracam diferit, ne-am schimbat alimentatia, lu­cram in alte locuri de munca si ne petrecem timpul liber cu totul altfel decit o faceau oamenii in anul 1500 d.Hr. Des­coperirile stiintifice nu au revolutionat nu­mai tehnologia si economia, ci au atras dupa sine transformari radicale in materie de politica, gindire religioasa, arta si filo­zofie. Putine aspecte ale activitatii umane au ramas nemodificate de revolutia stiintifica si acesta este motivul pentru care cartea noastra cuprinde atit de multi savanti si inventatori. Iar Newton nu a fost numai cel mai stralucit dintre toti oa­menii de stiinta, ci si cea mai remarcabila personalitate din evolutia teoriei stiintifice.