Je připomínán jako klíčová postava vědecké revoluce a často se zmiňuje jeho údajné setkání s jablkem v mládí. Jak ale dětství a rané myšlenky Isaaca Newtona položily základy jeho pozdějších průlomových vědeckých objevů a učinily z něj pravděpodobně našeho největšího vědce všech dob?

Časná samota

Všechny děti si rády hrají. Tak se učí. Ale mladý Isaac Newton si nikdy nehrál tak, jak to dělá většina dětí.

Narodil se v roce 1642 jako posmrtný syn šlechtického farmáře a krajina Lincolnshiru sedmnáctého století mu sloužila jako hřiště. Přesto se v knize neobjevují zmínky o tom, že by lezl po stromech, zkoumal lesy a brouzdal v potocích jako jiné děti.

Panství Woolsthorpe, Newtonův dům z dětství, jak je zobrazeno na straně 76 knihy Memoirs of Sir Isaac Newton's life, William Stukeley, 1752 (Kredit: Public Domain).

Možná tyto věci dělal, ale pravděpodobně by byl samotář. Jeho babička - jeho opatrovnice v raném věku - si byla vědoma společenského postavení rodiny jako drobné šlechty a místní chlapci byli považováni za nevhodné Isaacovy kamarády na hraní. Po celý život byl Newton díky těmto raným nedostatkům v oblasti přátelství s vrstevníky samotář.

Později si do svých poznámek zaznamenal, že když v padesátých letech 16. století navštěvoval gymnázium v Granthamu, snažil se své spolužáky zapojit do tzv. filozofických her, ale ti o ně neměli zájem. Newtonovi vyhovovaly mentální hry, ale jejich stylem byly spíše fyzické aktivity, jako honičky a zápasy.

Newton však nezahálel a napsal o pokusech se skoky za pomoci větru - zkoušel, jak moc síla větru zvyšuje nebo snižuje skočenou vzdálenost.

Samozřejmě neměl žádné prostředky, jak to přesně změřit, i když se předpokládá, že si vyrobil základní anemometr, aby změřil sílu větru, zda je slabší nebo silnější, pokud ne jeho přesnou rychlost. Délky provázků by mohl použít k zobrazení relativních vzdáleností, které skočil, ale pouze odhadl, zda úsilí, které vynaložil na každý skok, bylo stejné, takže vítr byl jedinou proměnnou.

Bez ohledu na nedostatky těchto prvních pokusů ukazují, jak ho mechanika přírodního světa od dětství fascinovala. Nadšení pro její zkoumání mu zůstalo po celý jeho dlouhý život.

První vynálezy

Newtonovi spolužáci byli fascinováni některými hračkami, které vyráběl, i když ne složitostí výroby. Lampiony, které visely z draků a vypadaly ve tmě jako duchové, děsily místní obyvatele.

Když se v Granthamu stavěl nový větrný mlýn, Newton ho pozoroval a postavil si vlastní funkční model, poháněný myší, která běhala v jakémsi křeččím kole. Newton si stěžoval, že "pan Miller", jak tvora nazýval, často snědl obilí, které měl mlít, ale model s ručně vyřezávanými ozubenými koly a osami byl značným úspěchem.

J.M.W. Turner, Severovýchodní pohled na kostel v Granthamu, Lincolnshire, asi 1797 (Kredit: Public Domain).

Během pobytu v lékárně Williama Clarka v Granthamu vyrobil Newton také nábytek do domečku pro panenky pro Clarkovy dívky a vozík na kolečkách, který používal jako skateboard na chodbách Clarkova domu. Možná, že tyto rychlostní vylomeniny byly podnětem pro jeho pozdější myšlenky o pohybu a setrvačnosti.

Zdroje Newtonovy nepopiratelné manuální zručnosti je obtížné vypátrat. Zřejmě měl nějaký vrozený talent, ale možná mu některý ze sluhů v jeho domě, na panství Woolsthorpe, ukázal základní tesařské dovednosti a používání nástrojů.

William Clarke ho možná učil pracovat se dřevem, kovem a sklem. Víme, že mu Clarke ukázal, jak míchat a destilovat léčivé prostředky - znalosti, které později rozvíjel a zdokonaloval při svých alchymistických studiích a experimentech.

Dalekohledy

V roce 1660, ve svých sedmnácti letech, se Newton vydal na univerzitu v Cambridgi. V té době byl nedaleký Stourbridge Fair, který se konal každoročně v září, obdobou e-bay v 17. století, kde se dalo koupit téměř cokoli, od inkoustu přes železářské zboží, koření až po brýle. Newton tam koupil hranol a možná i další skleněné předměty, jako jsou čočky a zrcadla.

Nejprve si hrál s hranolem a obdivoval krásné duhy, ale to mu k úžasu nestačilo.

Musel vědět, jak a odkud se berou barvy, když bezbarvé denní světlo prosvítá bezbarvým sklem. Jiní tvrdili, že jde o efekt skla, který vytváří barvy, jež se měly skládat ze stupňů světla a stínu.

Pohled na Trinity College v Cambridge z ptačí perspektivy, v popředí Velká brána a Velký dvůr, v pozadí Nevileův dvůr a Wrenova knihovna. Tisk Davida Loggana, 1690 (Kredit: Public Domain).

Newton to vyvrátil svým "klíčovým pokusem", který ukázal, že barvy jsou v bílém světle spojeny a lze je oddělit a zviditelnit, když je sklo láme v různých stupních.

Newton se naučil brousit čočky a dokonale leštit zrcadla. Spojení těchto dovedností se znalostmi práce s kovem a truhlářstvím mu umožnilo vyrobit malý, ale pozoruhodně účinný refrakční dalekohled. Tento krásný přístroj mu v roce 1672 vynesl členství v Královské společnosti v Londýně.

Prokazatelné pravdy

Newton není proslulý jako astronom, který by svůj dalekohled používal pouze k pozorování planet, hvězd a měsíců pro potěšení nebo vědecké studium. To mohli dělat i jiní.

Spíše chtěl vědět, jak a proč se nebeská tělesa drží na svých místech a pohybují se tak, jak se pohybují. Jistota, že "něco" udržuje hvězdy v dané poloze, vedla k jeho teorii gravitace - neviditelné síly, která působí v celém vesmíru.

Portrét Isaaca Newtona od sira Godfreye Knellera, 1689 (Kredit: Public Domain).

V době, kdy věda opouštěla mystické představy ve prospěch prokazatelných pravd, šlo o nepopulární koncept. Možnost, že gravitační síla Měsíce ovlivňuje příliv a odliv na Zemi, se snažil celý život kvantifikovat.

Dříve než ostatní vědci si Newton uvědomil, že pohyby planet, jejich oběžné dráhy, se řídí inverzním kvadratickým zákonem. Zatímco jeho kolegové v Královské společnosti tušili, že by to tak mohlo být, on už vypracoval matematické rovnice, které to dokazují. Tímto způsobem posunul matematiku do nové disciplíny "fluxionů", nebo, jak je dnes známo, kalkulu.

To bylo několik raných myšlenek Isaaca Newtona a základ jeho pozdější práce. Celý jeho vědecký život však byl vždy dílem v procesu. Málokdy se spokojil s hotovým dílem; teorie bylo možné vylepšovat, matematické rovnice kontrolovat a znovu ověřovat.

Až do své smrti ve věku 84 let se stále snažil zdokonalovat svou práci, učil se a rozvíjel své myšlenky. Možná právě jeho nikdy nekončící snaha o správné řešení z něj udělala našeho největšího vědce všech dob.

Knihu Svět Isaaca Newtona od Toni Mountové vydává nakladatelství Amberley Publishing 15. října 2020. Toni je spisovatelka, učitelka historie a řečnice s třicetiletou osobní i akademickou praxí. Její první kariéra se týkala vědy, poté strávila mnoho let výukou. V této nejnovější studii Svět Isaaca Newtona se vrací ke své první lásce, vědě, a má možnost nově nahlédnout na jednoho znejznámější postavy světa.