Man erinnert sich an ihn als Schlüsselfigur der wissenschaftlichen Revolution, und häufig wird auf seine angebliche Begegnung mit einem Apfel als junger Erwachsener angespielt. Aber wie legten Isaac Newtons Kindheit und seine frühen Ideen den Grundstein für seine späteren Durchbrüche in der Wissenschaft, die ihn wohl zu unserem größten Wissenschaftler aller Zeiten machten?

Frühe Einsamkeit

Alle Kinder spielen gerne, denn so lernen sie. Aber die Ideen des jungen Isaac Newton zum Thema Spiel waren nicht von der Art, die die meisten Kinder genießen.

Er wurde 1642 als Sohn eines Landwirts geboren und hatte das ländliche Lincolnshire des siebzehnten Jahrhunderts als Spielplatz. Trotzdem gibt es keine Hinweise darauf, dass er wie andere Kinder auf Bäume kletterte, Wälder erkundete und in Bächen paddelte.

Woolsthorpe Manor, Newtons Elternhaus, wie auf Seite 76 der Memoirs of Sir Isaac Newton's life, von William Stukeley, 1752 (Credit: Public Domain).

Er mag diese Dinge getan haben, aber wahrscheinlich wäre er ein Einzelgänger gewesen. Seine Großmutter - seine frühzeitige Betreuerin - war sich der gesellschaftlichen Stellung der Familie als kleiner Adeliger bewusst, und die Jungs aus der Umgebung galten als ungeeignete Spielkameraden für Isaac. Diese frühen Entbehrungen von Freundschaften unter Gleichaltrigen machten Newton zeitlebens zu einem Einzelgänger.

Später schrieb er in seinen Aufzeichnungen, dass er in den 1650er Jahren, als er die Grammar School in Grantham besuchte, versuchte, seine Mitschüler in das, was er "philosophisches Spiel" nannte, einzubeziehen, aber sie waren nicht daran interessiert. Gedankenspiele passten zu Newton, aber körperliche Aktivitäten wie Jagen und Ringen waren eher ihr Stil.

Newton war jedoch nicht untätig und schrieb über die Durchführung einiger windunterstützter Sprungexperimente, bei denen er testete, wie sehr die Stärke des Windes die Sprungweite verbesserte oder behinderte.

Natürlich hatte er keine Möglichkeit, dies genau zu messen, obwohl man annimmt, dass er ein einfaches Anemometer baute, um die Stärke des Windes, ob leichter oder stärker, zu messen, wenn auch nicht die genaue Geschwindigkeit. Anhand von Schnurlängen konnte er die relativen Sprungweiten ermitteln, aber er konnte nur schätzen, ob die Anstrengung, die er in jeden Sprung steckte, gleich war, so dass der Wind die einzige Variable war.

Unabhängig von den Unzulänglichkeiten dieser ersten Experimente zeigen sie, wie sehr ihn die Mechanik der natürlichen Welt von Kindesbeinen an faszinierte, und seine Begeisterung für deren Erforschung sollte sein ganzes Leben lang anhalten.

Frühe Erfindungen

Newtons Schulkameraden waren von einigen seiner Spielzeuge fasziniert, wenn auch nicht von den Feinheiten der Herstellung. Laternen, die an Drachen hingen und im Dunkeln wie Gespenster aussahen, erschreckten die Einheimischen.

Als in Grantham eine neue Windmühle gebaut wurde, beobachtete Newton sie und baute sein eigenes funktionierendes Modell, das von einer Maus angetrieben wurde, die in einer Art Hamsterrad lief. Newton beklagte sich darüber, dass "Mr. Miller", wie er die Kreatur nannte, so oft das Getreide fraß, das er mahlen sollte, aber das Modell war eine beachtliche Leistung, mit handgeschnitzten Zahnrädern und Achsen.

J.M.W. Turner, Nordostansicht der Kirche von Grantham, Lincolnshire, ca. 1797 (Credit: Public Domain).

Newton baute auch Puppenhausmöbel für die Clarke-Mädchen, während er in William Clarkes Apotheke in Grantham wohnte, und einen Rollwagen, den er wie ein Skateboard durch die Gänge des Clarke-Hauses fuhr. Vielleicht waren diese rasanten Possen der Grundstein für seine späteren Ideen über Bewegung und Trägheit.

Die Quellen von Newtons unbestreitbarem handwerklichen Geschick sind schwer zu ermitteln. Offensichtlich hatte er ein gewisses angeborenes Talent, aber vielleicht zeigte ihm ein Diener in seinem Haus, Woolsthorpe Manor, einige grundlegende Tischlerfertigkeiten und den Umgang mit Werkzeugen.

William Clarke brachte ihm möglicherweise die Holz- und Metallbearbeitung sowie den Umgang mit Glas bei. Wir wissen, dass Clarke ihm das Mischen und Destillieren von Heilmitteln zeigte - Kenntnisse, die er später in seinen alchemistischen Studien und Experimenten weiterentwickelte und verfeinerte.

Fernrohre

Im Jahr 1660, im Alter von siebzehn Jahren, ging Newton an die Universität Cambridge. Damals war die nahegelegene Stourbridge Fair, die jährlich im September stattfand, die Version von E-Bay des siebzehnten Jahrhunderts, auf der man fast alles kaufen konnte, von Tinte über Eisenwaren und Gewürze bis hin zu Brillen. Newton kaufte dort ein Prisma und möglicherweise auch andere Glasgegenstände wie Linsen und Spiegel.

Zuerst spielte er mit dem Prisma und bewunderte die hübschen Regenbögen, aber das war ihm nicht genug des Staunens.

Er musste wissen, wie und woher die Farben kamen, wenn farbloses Tageslicht durch farbloses Glas schien. Andere behaupteten, es sei der Effekt des Glases, der die Farben erzeugte, von denen man annahm, dass sie aus Licht- und Schattenabstufungen bestanden.

Trinity College, Cambridge, aus der Vogelperspektive, mit Great Gate und Great Court im Vordergrund, Nevile's Court und Wren Library im Hintergrund, Druck von David Loggan, 1690 (Credit: Public Domain).

Newton widerlegte dies mit seinem "entscheidenden Experiment", das zeigte, dass die Farben im weißen Licht vorhanden sind und getrennt und sichtbar gemacht werden können, wenn das Glas sie unterschiedlich stark bricht.

Newton brachte sich selbst das Schleifen von Linsen und das Polieren von Spiegeln bei. Die Kombination dieser Fähigkeiten mit seinen Kenntnissen in der Metallverarbeitung und im Tischlerhandwerk ermöglichte es ihm, sein kleines, aber bemerkenswert effizientes Refraktorfernrohr zu bauen. Dieses wunderschöne Instrument brachte ihm 1672 die Mitgliedschaft in der Royal Society of London ein.

Nachvollziehbare Wahrheiten

Newton ist nicht für seine Arbeit als Astronom bekannt, denn er benutzte sein Teleskop nur, um Planeten, Sterne und Monde zum Vergnügen oder für wissenschaftliche Studien zu beobachten. Das konnten auch andere tun.

Die Gewissheit, dass "etwas" die Sterne in ihrer Position hält, führte zu seiner Theorie der Schwerkraft - einer unsichtbaren Kraft, die im gesamten Universum wirkt.

Porträt von Isaac Newton von Sir Godfrey Kneller, 1689 (Credit: Public Domain).

Die Möglichkeit, dass die Anziehungskraft des Mondes die Gezeiten auf der Erde beeinflusst, war ein unpopuläres Konzept in einer Zeit, in der die Wissenschaft mystische Ideen zugunsten von beweisbaren Wahrheiten aufgab.

Noch vor anderen Wissenschaftlern erkannte Newton, dass die Bewegungen der Planeten, ihre Bahnen, dem Gesetz des umgekehrten Quadrats gehorchen. Während seine Kollegen in der Royal Society dies vermuteten, hatte er bereits die mathematischen Gleichungen aufgestellt, um dies zu beweisen. Auf diese Weise entwickelte er die Mathematik zu der neuen Disziplin der "Fluxions" oder der Infinitesimalrechnung, wie sie heute bekannt ist.

Dies waren einige der frühen Ideen Isaac Newtons, die die Grundlage für seine späteren Arbeiten bildeten. Sein gesamtes wissenschaftliches Leben war jedoch stets ein unfertiges Werk. Nur selten war er mit dem fertigen Werk zufrieden; Theorien konnten verbessert, mathematische Gleichungen überprüft und erneut überprüft werden.

Bis zu seinem Tod im Alter von vierundachtzig Jahren war er immer noch bestrebt, seine Arbeit zu perfektionieren, zu lernen und seine Ideen weiterzuentwickeln. Vielleicht war es sein unermüdliches Streben, es richtig zu machen, das ihn zu unserem größten Wissenschaftler aller Zeiten machte.

The World of Isaac Newton von Toni Mount erscheint am 15. Oktober 2020 bei Amberley Publishing. Toni ist Autorin, Geschichtslehrerin und Rednerin mit dreißig Jahren persönlicher und akademischer Erfahrung. Ihre erste Karriere war die Wissenschaft, bevor sie viele Jahre als Lehrerin tätig war. Mit ihrer neuesten Studie, The World of Isaac Newton, kehrt sie zu ihrer ersten Liebe, der Wissenschaft, zurück und wirft einen neuen Blick auf einen der bedeutendsten Wissenschaftler der Welt.die berühmtesten Figuren der Welt.