Han huskes som en nøglefigur i den videnskabelige revolution, og hans formodede møde med et æble som ung voksen nævnes ofte. Men hvordan lagde Isaac Newtons barndom og tidlige idéer grunden til hans senere videnskabelige gennembrud, der gjorde ham til den vel nok største videnskabsmand nogensinde?

Tidlig ensomhed

Alle børn nyder at lege. Det er sådan, de lærer. Men den unge Isaac Newtons ideer om leg var aldrig af den slags, som de fleste børn nyder.

Han blev født som søn af en landmand i 1642 og havde det 17. århundredes landskab i Lincolnshire som sin legeplads, men der er ingen henvisninger til, at han klatrede i træer, udforskede skove og padlede i vandløb som andre børn.

Woolsthorpe Manor, Newtons barndomshjem, som vist på side 76 i Memoirs of Sir Isaac Newton's life, af William Stukeley, 1752 (Credit: Public Domain).

Han kan have gjort disse ting, men han ville sandsynligvis have været ensom. Hans bedstemor - hans tidlige værge - var klar over familiens sociale status som mindre bemidlet, og de lokale drenge blev anset for at være uegnede som Isaks legekammerater. I hele hans liv gjorde disse tidlige afsavn af jævnaldrende venner Newton til en enspænder.

Senere skrev han i sine noter, at han, mens han gik på Grammar School i Grantham i 1650'erne, forsøgte at involvere sine skolekammerater i det, han kaldte "filosofiske lege", men de var ikke interesserede. Mentale lege passede Newton, men fysiske aktiviteter som jagt og brydning var mere deres stil.

Newton var dog ikke stillesiddende og skrev om at udføre nogle vindstøttede springeksperimenter - han testede, hvor meget vindens styrke øgede eller hæmmede den sprungne afstand.

Selvfølgelig havde han ingen midler til at måle dette nøjagtigt, selv om det menes, at han lavede et simpelt anemometer til at måle vindens styrke, om den var svagere eller stærkere, hvis ikke dens præcise hastighed. Længder af snore kunne bruges til at vise de relative afstande, han sprang, men kun han kunne gætte sig til, om den indsats, han lagde i hvert spring, var identisk, så vinden var den eneste variabel.

Uanset manglerne ved disse første eksperimenter viser de, at han var fascineret af naturens mekanik lige fra barnsben, og at hans entusiasme for at udforske den skulle vare ved hele hans lange liv.

Tidlige opfindelser

Newtons skolekammerater var fascineret af nogle af de stykker legetøj, han lavede, om end ikke af de indviklede detaljer i fremstillingen. Lanterner, der hang fra drager, og som lignede spøgelser i mørket, skræmte de lokale beboere.

Da en ny vindmølle var under opførelse i Grantham, observerede Newton og byggede sin egen fungerende model, der blev drevet af en mus, som kørte i en slags hamsterhjul. Newton klagede over, at "Mr Miller", som han kaldte den, ofte spiste det korn, som den skulle male, men modellen var en betydelig bedrift med håndskårne tandhjul og aksler.

J.M.W. Turner, nordøstlig udsigt over Grantham Church, Lincolnshire, ca. 1797 (kredit: Public Domain).

Newton lavede også dukkehusmøbler til Clarke-pigerne, mens han boede i William Clarkes apotekerforretning i Grantham, og en vogn med hjul, som han brugte som et skateboard på Clarke-husets gange. Måske har disse fartglade narrestreger givet grobund for hans senere ideer om bevægelse og inerti.

Kilderne til Newtons ubestridelige manuelle fingerfærdighed er vanskelige at spore. Han havde tydeligvis et medfødt talent, men måske har en tjener i hans hjem, Woolsthorpe Manor, vist ham nogle grundlæggende snedkerfærdigheder og brugen af værktøj.

William Clarke kan have lært ham træbearbejdning, metalbearbejdning og håndtering af glas, og vi ved, at Clarke viste ham, hvordan man blander og destillerer lægemidler - en viden, som han senere udviklede og forfinede i sine alkymistiske studier og eksperimenter.

Teleskoper

I 1660, som 17-årig, tog Newton op til Cambridge University. Dengang var det nærliggende Stourbridge Fair, der blev afholdt hvert år i september, det 17. århundredes udgave af e-bay, hvor man kunne købe næsten alt fra blæk til jernvarer, krydderier og briller. Newton købte et prisme der og muligvis også andre glasgenstande som linser og spejle.

I begyndelsen legede han med prismen og beundrede de smukke regnbuer, men det var ikke nok til at undre ham.

Han måtte vide, hvordan og hvor farverne kom fra, når farveløst dagslys skinnede gennem farveløst glas. Andre hævdede, at det var glassets virkning, der skabte farverne, som man mente bestod af grader af lys og skygge.

Fugleperspektiv af Trinity College, Cambridge, med Great Gate og Great Court i forgrunden, Nevile's Court og Wren Library i baggrunden. David Loggan print, 1690 (Credit: Public Domain).

Newton modbeviste dette med sit "afgørende eksperiment", der viste, at farverne er der, kombineret i det hvide lys, og at de kan adskilles og gøres synlige, når glasset bryder dem i forskellige grader.

Newton lærte sig selv at slibe linser og polere spejle til perfektion. Ved at kombinere disse færdigheder med sin viden om metalarbejde og tømrerarbejde kunne han fremstille sit lille, men bemærkelsesværdigt effektive refraktorteleskop. Dette smukke instrument skaffede ham medlemskab af Royal Society of London i 1672.

Påviselige sandheder

Newton er ikke kendt for sit arbejde som astronom, idet han brugte sit teleskop til blot at observere planeter, stjerner og måner til fornøjelse eller videnskabelige studier. Det kunne andre gøre.

Han ønskede snarere at vide, hvordan og hvorfor himmellegemerne holdt deres plads og bevægede sig på den måde, de gjorde. Visheden om, at "noget" holdt stjernerne på plads, førte til hans teori om tyngdekraften - en usynlig kraft, der virkede i hele universet.

Portræt af Isaac Newton af Sir Godfrey Kneller, 1689 (Credit: Public Domain).

Dette var et upopulært koncept på et tidspunkt, hvor videnskaben var ved at opgive mystiske ideer til fordel for beviselige sandheder. Muligheden for, at månens tyngdekraft påvirkede tidevandene på jorden, var noget, han arbejdede på at kvantificere hele sit liv.

Før andre videnskabsmænd indså Newton, at planeternes bevægelser, deres baner, adlød den omvendt kvadratiske lov. Mens hans kolleger i Royal Society havde en mistanke om, at det kunne være tilfældet, havde han allerede udarbejdet de matematiske ligninger, der beviste, at det var tilfældet. På denne måde udviklede han matematikken til den nye disciplin "fluxions" eller kalkulation, som den er kendt i dag.

Dette var nogle af Isaac Newtons tidlige ideer og grundlaget for hans senere arbejde. Men hele hans videnskabelige liv var altid et igangværende arbejde. Han var sjældent tilfreds med det færdige værk; teorier kunne forbedres, matematiske ligninger kunne kontrolleres og kontrolleres igen og igen.

Han forsøgte stadig at perfektionere sit arbejde, lærte og udviklede idéer indtil sin død i en alder af 84 år. Måske var det hans uendelige søgen efter at få det rigtige ud af det, der gjorde ham til vores største videnskabsmand nogensinde.

The World of Isaac Newton af Toni Mount udkommer på Amberley Publishing den 15. oktober 2020. Toni er forfatter, historielærer og foredragsholder med 30 års personlige og akademiske studier. Hun begyndte sin karriere inden for naturvidenskab, før hun brugte mange år på at undervise. Med sin seneste undersøgelse, The World of Isaac Newton, vender hun tilbage til sin første kærlighed, videnskaben, og får mulighed for at se på en af deverdens mest berømte figurer.