Isaac Newton, leven en werken van de natuurkundige die wel het grootste genie aller tijden wordt genoemd

Hieronder volgt een korte beschrijving van het leven en de werken van Isaac Newton (1643-1727) zoals die algemeen bekend is. Veel minder bekend is dat deze grote natuurkundige in zijn lange leven veel meer tijd en aandacht heeft besteed aan alchemie en theologie dan aan natuurkunde. Zijn opvolgers in de natuurkunde hebben er veel aan gedaan om het niet-wetenschappelijke werk van Newton te verbergen omdat het in strijd was met hun eigen mens- en wereldbeeld. 

Bijna iedereen heeft het bekende verhaal gehoord hoe Isaac Newton de wet van de zwaartekracht ontdekte, terwijl hij onder een appelboom zat. In tegenstelling tot veel historische legenden, is dit werkelijk zo gebeurd. Een appel viel van de boom en raakt hem bijna op het hoofd. Omdat hij een geleerde was, begon hij zichzelf onmiddellijk vragen te stellen. Waarom viel de appel naar beneden en niet naar boeven? Als appels en andere voorwerpen naar beneden vallen, waarom valt de maan dan niet naar beneden? Toen Newton verscheidene jaren later antwoorden op deze vragen had gevonden, was hij in staat een formule op te schrijven waarin hij de wet van de zwaartekracht die het heelal beheerst, uitlegde. 

Toen was Newton 23 jaar oud, hij werd geboren in hetzelfde jaar dat Gallilei stierf. Hij was vierdejaarsstudent aan de Cambridge Universiteit in Engeland. Maar door de pestepidemie werden duizenden mensen gedood en werden alle scholen en universiteiten gesloten en studenten naar huis gestuurd. 

Newton ging naar zijn geboorteplaats in Lincolnshire. Gedurende 18 maanden gedwongen vakantie bracht hij meer tot stand dan de meeste geleerden in hun hele leven. Hij begon de wet op de zwaartekrahct te onderzoeken. Hij was de grondlegger voor de differentiaal- en integraalrekening, een nieuwe rekenmethode. Hij maakte een intensieve studie van licht en kleuren. Hij ontdekte de wetten van de getijden. Hij formuleerde bepaalde wetten over de beweging die later de grondslag werden voor een nieuwe wetenschap, de mechanica. En dit allemaal in anderhalf jaar! We zien nu duidelijk waarom Newton het ‘grootste genie aller tijden’ genoemd werd. 

Maar laten we teruggaan naar die vallende appel. De vroegere geleerden wisten dat voorwerpen naar de aarde toe vielen, omdat zij door een kracht in de aarde, de zwaartekracht, aangetrokken werden. Maar Newton was niet tevreden met deze verklaring. Hij vond dat de aarde niet he enige voorwerp is dat een zwaartekracht heeft. Het bestaat bij alle voorwerpen, groot of klein. De wet van de zwaartekracht werkt altijd op alle dingen. Door de kracht van de aardse zwaartekracht val je naar beneden op de aarde wanneer je struikelt, en daardoor vlieg je niet omhoog wanneer je wandelt. De aantrekkingskracht van de zon werkt op de aarde en daardoor vliegt deze niet de ruimte in terwijl ze om de zon wentelt. 

Zoals Newton in zijn grote boek, Principia zegt: ‘Ieder stoffelijk deeltje in het heelal wordt aangetrokken door ieder ander stoffelijk deeltje in het heelal’. Hij ging verder met te zeggen dat de hele wereld  door deze kracht bijeengehouden wordt, en dat de kracht afhankelijk is van de massa van de voorwerpen en de afstand ertussen. Deze kracht kan nauwkeurig worden berekend door de wiskundige formules van Newton te gebruiken. 

Toen deze grondslagen eenmaal ontdekt waren, konden de mensen in alle wetenschappen grote vorderingen maken. Astronomen konden de massa bepalen  van de zon en de planeten en hun bewegingen voorspellen. Aangezien ze nu wisten dat de aantrekkingskracht van de zon en de maan getijden veroorzaakten in de zeeën, konden ze voorspellen wanneer het eb en vloed zou zijn en hoe hoog die zouden zijn. 

Omdat de zwaartekracht een oorzaak is dat voorwerpen bewegen, vond Newton dat hij de zwaartekracht niet goed kon uitleggen zonder de beweging te verklaren. Dit deed hij met zijn wetten van beweging – drie wiskundige formules die een verklaring geven van de krachten die voorwerpen laten bewegen, de krachten die maken dat voorwerpen ophouden te bewegen, en de richting en de sterkte van de bewegingen bepalen. 

Toen hij nog op vakantie was bij zijn moeder op de boerderij, ginf de aandacht van Isaac Newton naar het mysterie van het licht. Hij hield een driehoekig stuk glas, een prisma genaamd, zo dat een straal zonlicht erdoorheen kon schijnen. Hij ontdekte dat de witte lichtstralen gebogen werden als ze door het glas gingen en verspreid werden in stralen van zeven verschillende kleuren. Dit zijn de kleuren van de regenboog en worden het spectrum genoemd: rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. 

We moeten niet vergeten dat Newton al deze belangrijke ontdekkingen in een periode van 18 maanden deed. Hij publiceerde ze niet onmiddellijk, want er moest nog vele verder uitgewerkt worden. Zoals alle ware geleerden wilde hij er eerst zeker van zijn dat hij gelijk had, voor hij zijn ontdekkingen ging publiceren. Toen de pestepidemie eindelijk voorbij was, ging hij naar Cambridge terug om verder college te lopen en om zijn proeven voort te zetten. 

Newton besteedde nog drie jaar aan onderzoekingen over de aard van het licht. Hij deed ontdekkingen die van groot belang bleken te zijn voor de optische wetenschap, die zich bezighoudt met licht en het gezichtsvermogen en het maken van lenzen voor brillen, telescopen en microscopen. 

Hij vond de eerste telescoop uit die licht van een spiegel terugkaatste, in plaats van het licht door een lens te laten gaan. De telescoop van Newton had een speigel van 2,5 cm. Op het ogenblik heeft men in de universiteit van Mt. Palomar in Californië een reflecterende telescoop met een spiegel van 5 m, die volgens het oorspronkelijke principe van Newton is gebouwd. 

Vervolgens keerde de grote man zich weer tot hegeen zijn grootste belangstelling had, de studie van de zwaartekracht en de beweging. Hij besteedde bijna twintig jaar aan het beproeven, bewijzen en verbeteren van zijn vroegere theorieën. Pas in 1687, toen hij 45 jaar oud was, publiceerde hij tenslotte zijn wet van de zwaartekracht en drie wetten over beweging in zijn Principia. Dit boek gaf zoveel neiuwe wetenschappelijk kennis, dat het de wereld voorgoed veranderde. 

Als waardering voor zijn werk gaf de Britse regering hem in 1696 een betrekking aan de Koninklijke Munt. Drie jaar later werd hij hier directeur van, een betrekking die hij de rest van zijn leven behield. Datzelfde jaar werd hij lid van de Franse Academie van Wetenschappen – een grote eer voor een Engelsman. In 1703 werd hij president van de Britse Koninklijke Sociëteit. En in 1705 was hij de eerste Britse geleerde die in de adelstand verheven werd. Vanaf die tijd was hij Sir Isaac Newton. 

Newton werd 85 jaar oud. Toen hij stierf, werd hij begraven in de Westminster Abbey te Londen, te midden  van de meest geëerde namen in de geschiedenis van Engeland. 

Bron: ‘Het hoe en waarom boek van de beroemde geleerden’ door Jean Bethell

 

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *