Τον θυμόμαστε ως μια βασική μορφή της επιστημονικής επανάστασης και συχνά γίνεται αναφορά στην υποτιθέμενη συνάντησή του με ένα μήλο ως νεαρός ενήλικας. Πώς όμως η παιδική ηλικία και οι πρώιμες ιδέες του Ισαάκ Νεύτωνα έθεσαν τα θεμέλια για τις μετέπειτα ανακαλύψεις του στην επιστήμη, καθιστώντας τον, αναμφισβήτητα, τον μεγαλύτερο επιστήμονα που υπήρξε ποτέ;

Πρώιμη μοναξιά

Όλα τα παιδιά απολαμβάνουν το παιχνίδι. Έτσι μαθαίνουν. Όμως οι ιδέες του νεαρού Ισαάκ Νεύτωνα για το παιχνίδι δεν ήταν ποτέ από την άγρια ποικιλία που απολαμβάνουν οι περισσότεροι νέοι.

Γεννημένος μεταθανάτια το 1642 ως γιος ενός ευγενούς αγρότη, είχε ως παιδική χαρά την ύπαιθρο του αγροτικού Λίνκολνσαϊρ του 17ου αιώνα. Παρ' όλα αυτά, δεν υπάρχουν αναφορές ότι σκαρφάλωνε σε δέντρα, εξερευνούσε δάση και κωπηλατούσε σε ρυάκια όπως τα άλλα παιδιά.

Η έπαυλη Woolsthorpe, το πατρικό σπίτι του Νεύτωνα, όπως φαίνεται στη σελίδα 76 του βιβλίου Memoirs of Sir Isaac Newton's life, του William Stukeley, 1752 (Πηγή: Public Domain).

Μπορεί να τα έκανε αυτά τα πράγματα, αλλά πιθανότατα θα ήταν μοναχικός. Η γιαγιά του - ο κηδεμόνας του στα πρώτα χρόνια της ζωής του - γνώριζε την κοινωνική θέση της οικογένειας ως κατώτερης αριστοκρατίας και τα παλικάρια της περιοχής θεωρούνταν ακατάλληλα για συμπαίκτες του Ισαάκ. Καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής του, αυτές οι πρώιμες στερήσεις της φιλίας μεταξύ των συνομηλίκων έκαναν τον Νεύτωνα μοναχικό.

Αργότερα κατέγραψε στις σημειώσεις του ότι, ενώ φοιτούσε στο Grammar School του Γκράνθαμ τη δεκαετία του 1650, προσπάθησε να εμπλέξει τους συμμαθητές του σε αυτό που αποκαλούσε "φιλοσοφικό παιχνίδι", αλλά δεν τους ενδιέφερε. Τα πνευματικά παιχνίδια ταίριαζαν στον Νεύτωνα, αλλά οι σωματικές δραστηριότητες, όπως το κυνηγητό και η πάλη, ήταν περισσότερο στο στυλ τους.

Ωστόσο, ο Νεύτωνας δεν ήταν καθιστικός και έγραψε για την εκτέλεση κάποιων πειραμάτων με τη βοήθεια του ανέμου - δοκιμάζοντας πόσο η δύναμη του ανέμου ενίσχυε ή εμπόδιζε την απόσταση που πηδούσε.

Φυσικά, δεν είχε κανένα μέσο για να το μετρήσει με ακρίβεια, αν και πιστεύεται ότι κατασκεύασε ένα βασικό ανεμόμετρο για να μετρήσει τη δύναμη του ανέμου, αν ήταν ελαφρύτερος ή ισχυρότερος, αν όχι την ακριβή ταχύτητά του. Τα μήκη του σπάγκου θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να δείξουν τις σχετικές αποστάσεις που πηδούσε, αλλά μόνο ο ίδιος θα μπορούσε να υποθέσει αν η προσπάθεια που κατέβαλε σε κάθε άλμα ήταν ίδια, ώστε ο άνεμος να είναι η μόνη μεταβλητή.

Ανεξάρτητα από τις ελλείψεις αυτών των πρώτων πειραμάτων, αποδεικνύουν ότι οι μηχανισμοί του φυσικού κόσμου τον ενθουσίαζαν από την παιδική του ηλικία. Ο ενθουσιασμός του για την εξερεύνησή τους θα παρέμενε σε όλη τη διάρκεια της μακράς ζωής του.

Πρώιμες εφευρέσεις

Οι συμμαθητές του Νεύτωνα γοητεύτηκαν από ορισμένα από τα παιχνίδια που έφτιαχνε, αν όχι από τις περιπλοκές της κατασκευής. Τα φανάρια που κρέμονταν από χαρταετούς, που έμοιαζαν με φαντάσματα στο σκοτάδι, τρόμαζαν τους ντόπιους.

Όταν ένας νέος ανεμόμυλος κατασκευαζόταν στο Γκράνθαμ, ο Νεύτωνας παρατήρησε και κατασκεύασε το δικό του λειτουργικό μοντέλο, το οποίο κινούνταν από ένα ποντίκι που έτρεχε σε ένα είδος τροχού χάμστερ. Ο Νεύτωνας παραπονέθηκε ότι όσο συχνά γινόταν, ο "κύριος Μίλερ", όπως αποκαλούσε το πλάσμα, έτρωγε το σιτάρι που υποτίθεται ότι αλέθαινε, αλλά το μοντέλο ήταν ένα σημαντικό επίτευγμα, με χειροποίητα σκαλιστά γρανάζια και άξονες.

J.M.W. Turner, North East View of Grantham Church, Lincolnshire, περ. 1797 (Πηγή: Public Domain).

Ο Νεύτωνας έφτιαξε επίσης έπιπλα για το κουκλόσπιτο των κοριτσιών Κλαρκ, ενώ διέμενε στο φαρμακείο του Γουίλιαμ Κλαρκ στο Γκράνθαμ, καθώς και ένα τροχήλατο καρότσι που χρησιμοποιούσε σαν πατίνι στους διαδρόμους του σπιτιού Κλαρκ. Ίσως αυτά τα καραγκιοζιλίκια με την ταχύτητα να αποτέλεσαν το σπόρο για τις μετέπειτα ιδέες του σχετικά με την κίνηση και την αδράνεια.

Οι πηγές της αδιαμφισβήτητης χειρωνακτικής επιδεξιότητας του Νεύτωνα είναι δύσκολο να εντοπιστούν. Προφανώς είχε κάποιο έμφυτο ταλέντο, αλλά ίσως κάποιος υπηρέτης στο σπίτι του, στο Woolsthorpe Manor, του έδειξε κάποιες βασικές ξυλουργικές δεξιότητες και τη χρήση εργαλείων.

Ο Γουίλιαμ Κλαρκ μπορεί να τον δίδαξε ξυλουργική, μεταλλοτεχνία και πώς να χειρίζεται το γυαλί. Γνωρίζουμε ότι ο Κλαρκ του έδειξε πώς να αναμειγνύει και να αποστάζει φαρμακευτικά σκευάσματα - γνώσεις που αργότερα ανέπτυξε και τελειοποίησε στις αλχημικές μελέτες και τους πειραματισμούς του.

Τηλεσκόπια

Το 1660, σε ηλικία δεκαεπτά ετών, ο Νεύτωνας πήγε στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ. Εκείνη την εποχή, το κοντινό Stourbridge Fair, που γινόταν κάθε χρόνο τον Σεπτέμβριο, ήταν η εκδοχή του e-bay του 17ου αιώνα, όπου μπορούσε κανείς να αγοράσει σχεδόν τα πάντα, από μελάνι μέχρι σιδηρικά, μπαχαρικά και γυαλιά. Ο Νεύτωνας αγόρασε εκεί ένα πρίσμα και, ενδεχομένως, άλλα γυάλινα αντικείμενα όπως φακούς και καθρέφτες.

Στην αρχή, έπαιξε με το πρίσμα, θαυμάζοντας τα όμορφα ουράνια τόξα, αλλά αυτό δεν ήταν αρκετό θαύμα γι' αυτόν.

Έπρεπε να γνωρίζει πώς και από πού προέρχονταν τα χρώματα όταν το άχρωμο φως της ημέρας έλαμπε μέσα από άχρωμο γυαλί. Άλλοι υποστήριζαν ότι ήταν η επίδραση του γυαλιού που δημιουργούσε τα χρώματα, τα οποία θεωρούνταν ότι αποτελούνταν από βαθμούς φωτός και σκιάς.

Άποψη του Trinity College, Cambridge, από το μάτι του πουλιού, με τη Μεγάλη Πύλη και το Μεγάλο Δικαστήριο σε πρώτο πλάνο, το Nevile's Court και τη Βιβλιοθήκη Wren στο βάθος. Εκτύπωση David Loggan, 1690 (Πηγή: Public Domain).

Ο Νεύτωνας το διέψευσε αυτό με το "κρίσιμο πείραμά" του, δείχνοντας ότι τα χρώματα υπάρχουν, συνδυασμένα στο λευκό φως, και μπορούν να διαχωριστούν και να γίνουν ορατά όταν το γυαλί τα διαθλά σε διαφορετικό βαθμό.

Ο Νεύτωνας έμαθε στον εαυτό του πώς να λειαίνει φακούς και να γυαλίζει καθρέφτες στην εντέλεια. Συνδυάζοντας αυτές τις δεξιότητες με τις γνώσεις του στη μεταλλοτεχνία και τη ξυλουργική, κατάφερε να κατασκευάσει το μικρό αλλά εξαιρετικά αποτελεσματικό διαθλαστικό τηλεσκόπιό του. Αυτό το όμορφο όργανο του χάρισε την ιδιότητα του μέλους της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου το 1672.

Αποδεδειγμένες αλήθειες

Ο Νεύτωνας δεν φημίζεται για το έργο του ως αστρονόμος, χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπι του απλώς για να παρατηρεί πλανήτες, αστέρια και φεγγάρια για ευχαρίστηση ή επιστημονική μελέτη. Αυτό θα μπορούσαν να το κάνουν και άλλοι.

Αντίθετα, ήθελε να μάθει πώς και γιατί τα ουράνια σώματα διατηρούσαν τη θέση τους και κινούνταν με τον τρόπο που το έκαναν. Η βεβαιότητα ότι "κάτι" κρατούσε τα αστέρια στη θέση τους οδήγησε στη θεωρία του για τη βαρύτητα - μια αόρατη δύναμη που εφαρμόζεται σε όλο το σύμπαν.

Προσωπογραφία του Ισαάκ Νεύτωνα από τον Sir Godfrey Kneller, 1689 (Πηγή: Public Domain).

Αυτή ήταν μια αντιδημοφιλής αντίληψη σε μια εποχή που η επιστήμη εγκατέλειπε τις μυστικιστικές ιδέες υπέρ των αποδεικτέων αληθειών. Η πιθανότητα ότι η βαρυτική έλξη της σελήνης επηρέαζε τις παλίρροιες στη γη ήταν κάτι που εργάστηκε για να ποσοτικοποιήσει σε όλη του τη ζωή.

Πριν από τους άλλους επιστήμονες, ο Νεύτωνας συνειδητοποίησε ότι οι κινήσεις των πλανητών, οι τροχιές τους, υπακούουν στον νόμο του αντίστροφου τετραγώνου. Ενώ οι συνάδελφοί του στη Βασιλική Εταιρεία υποπτεύονταν ότι αυτό μπορεί να ισχύει, εκείνος είχε ήδη επεξεργαστεί τις μαθηματικές εξισώσεις για να αποδείξει ότι ήταν έτσι. Με αυτόν τον τρόπο, προώθησε τα μαθηματικά στο νέο κλάδο των "fluxions", ή του λογισμού, όπως είναι γνωστός σήμερα.

Αυτές ήταν μερικές από τις πρώτες ιδέες του Ισαάκ Νεύτωνα και τα θεμέλια για το μετέπειτα έργο του. Ωστόσο, ολόκληρη η επιστημονική του ζωή ήταν πάντα ένα έργο σε εξέλιξη. Σπάνια ήταν ικανοποιημένος με το τελικό έργο- οι θεωρίες μπορούσαν να βελτιωθούν, οι μαθηματικές εξισώσεις να ελεγχθούν και να επανελεγχθούν.

Εξακολουθούσε να προσπαθεί να τελειοποιήσει το έργο του, να μαθαίνει και να εξελίσσει τις ιδέες του μέχρι το θάνατό του σε ηλικία ογδόντα τεσσάρων ετών. Ίσως ήταν η αέναη προσπάθειά του να τα καταφέρει σωστά που τον έκανε τον μεγαλύτερο επιστήμονα που είχαμε ποτέ.

Ο κόσμος του Ισαάκ Νεύτωνα του Toni Mount κυκλοφορεί από τον εκδοτικό οίκο Amberley στις 15 Οκτωβρίου 2020. Η Toni είναι συγγραφέας, καθηγήτρια ιστορίας και ομιλήτρια με τριάντα χρόνια προσωπικών και ακαδημαϊκών σπουδών. Η πρώτη της καριέρα ήταν στην επιστήμη πριν περάσει πολλά χρόνια διδάσκοντας. Με την τελευταία της μελέτη, Ο κόσμος του Ισαάκ Νεύτωνα, επιστρέφει στην πρώτη της αγάπη, την επιστήμη, με την ευκαιρία να ρίξει μια νέα ματιά σε έναν από τουςτους πιο διάσημους χαρακτήρες του κόσμου.