Jis prisimenamas kaip viena svarbiausių mokslo revoliucijos figūrų, o jo tariamas susitikimas su obuoliu jaunystėje dažnai minimas. Tačiau kaip Izaoko Niutono vaikystė ir ankstyvosios idėjos padėjo pagrindą vėlesniems mokslo laimėjimams, dėl kurių jis, ko gero, tapo didžiausiu visų laikų mokslininku?

Ankstyva vienatvė

Visi vaikai mėgsta žaisti. Taip jie mokosi. Tačiau jaunojo Izaoko Niutono idėjos apie žaidimą niekada nebuvo tokios, kokias mėgsta dauguma jaunuolių.

Gimęs 1642 m. kaip pomirtinis ūkininko sūnus, jis žaidė XVII a. Linkolnšyro kaime. Nepaisant to, nėra jokių užuominų apie tai, kad jis laipiojo po medžius, tyrinėjo miškus ir baidė upelius, kaip kiti vaikai.

Vulstorpo dvaras, Niutono vaikystės namai, kaip parodyta sero Izaoko Niutono gyvenimo memuarų, kuriuos 1752 m. parašė Viljamas Stukeley, 76 puslapyje (kreditas: Public Domain).

Galbūt jis būtų daręs šiuos dalykus, bet greičiausiai būtų buvęs vienišas. Jo močiutė - ankstyvojo amžiaus globėja - žinojo, kad šeima užima žemą socialinę padėtį, ir vietiniai vaikinai buvo laikomi netinkamais Izaoko žaidimų draugais. Visą gyvenimą Newtonas buvo vienišas dėl to, kad anksti neteko draugystės su bendraamžiais.

Vėliau savo užrašuose jis užrašė, kad 1650-aisiais lankydamas Granthamo gimnaziją bandė įtraukti bendraklasius į vadinamuosius "filosofinius žaidimus", tačiau jie nebuvo susidomėję. Niutonui tiko protiniai žaidimai, tačiau fiziniai užsiėmimai, tokie kaip gaudynės ir imtynės, buvo labiau jų stilius.

Tačiau Niutonas nesėdėjo rankų sudėjęs ir rašė apie eksperimentus su vėjo padedamais šuoliais - bandė, kiek vėjo stiprumas didina ar mažina nušokamą atstumą.

Žinoma, jis neturėjo priemonių, kaip tai tiksliai įvertinti, nors manoma, kad pasigamino elementarų anemometrą, kuriuo galėjo išmatuoti vėjo jėgą - silpnesnį ar stipresnį, jei ne jo tikslų greitį. Virvės ilgis galėjo būti naudojamas santykiniams nušokimo atstumams parodyti, tačiau tik jis galėjo numanyti, ar pastangos, įdėtos į kiekvieną šuolį, buvo vienodos, kad vėjas būtų vienintelis kintamasis.

Kad ir kokie būtų šių pirmųjų eksperimentų trūkumai, jie rodo, kad gamtos pasaulio mechanika jį domino nuo pat vaikystės. Entuziazmas ją tyrinėti išliko per visą jo ilgą gyvenimą.

Ankstyvieji išradimai

Niutono mokyklos draugus žavėjo kai kurie jo pagaminti žaislai, jei ne gamybos subtilybės. Žibintai, kabantys ant aitvarų ir tamsoje atrodantys kaip vaiduokliai, gąsdino vietinius gyventojus.

Kai Grantame buvo statomas naujas vėjo malūnas, Niutonas pastebėjo ir sukonstravo savo veikiantį modelį, kurio variklis buvo pelė, judanti tarsi žiurkėno ratu. Niutonas skundėsi, kad "ponas malūnininkas", kaip jis vadino šį padarą, dažnai suvalgydavo grūdus, kuriuos turėjo sumalti, tačiau modelis su rankomis drožinėtais krumpliaračiais ir ašimis buvo didelis pasiekimas.

J.M.W. Turneris, Granthamo bažnyčios vaizdas į šiaurės rytus, Linkolnšyras, apie 1797 m. (kreditas: Public Domain).

Niutonas taip pat pagamino lėlių namelio baldus Klarko mergaitėms, kai gyveno Viljamo Klarko vaistinėje Grantame, ir vežimėlį su ratukais, kurį naudojo kaip riedlentę Klarko namo koridoriuose. Galbūt šios greitojo važiavimo išdaigos paskatino vėlesnes jo idėjas apie judėjimą ir inerciją.

Newtono neabejotino rankų miklumo šaltinius sunku nustatyti. Akivaizdu, kad jis turėjo įgimtą talentą, bet galbūt jo namuose, Woolsthorpe dvare, tarnas parodė jam keletą pagrindinių dailidės įgūdžių ir naudojimosi įrankiais.

Viljamas Klarkas galėjo jį išmokyti dirbti su medžiu, metalu ir stiklu. Žinome, kad Klarkas jam parodė, kaip maišyti ir distiliuoti vaistus - žinias, kurias jis vėliau plėtojo ir tobulino atlikdamas alcheminius tyrimus ir eksperimentus.

Teleskopai

1660 m., būdamas septyniolikos, Niutonas išvyko į Kembridžo universitetą. 1660 m. rugsėjį netoliese vykusi Stourbridge'o mugė buvo XVII a. elektroninės aukciono biržos (e-bay) versija, kurioje buvo galima įsigyti beveik viską - nuo rašalo iki geležies dirbinių, nuo prieskonių iki akinių. 1660 m. Niutonas ten nusipirko prizmę ir galbūt kitų stiklinių daiktų, tokių kaip lęšiai ir veidrodžiai.

Iš pradžių jis žaidė su prizme, grožėdamasis gražiomis vaivorykštėmis, bet to jam nepakako.

Jis turėjo žinoti, kaip ir iš kur atsiranda spalvos, kai bespalvė dienos šviesa prasiskverbia pro bespalvį stiklą. Kiti teigė, kad spalvas sukuria stiklo poveikis, kuris, kaip manoma, susideda iš šviesos ir atspalvio laipsnių.

Kembridžo Trejybės koledžo vaizdas iš paukščio skrydžio, pirmame plane - Didieji vartai ir Didysis kiemas, antrame plane - Nevile'o kiemas ir Wren biblioteka. 1690 m. Davido Loggano atspaudas (kreditas: Public Domain).

Niutonas tai paneigė savo "lemiamuoju eksperimentu", parodžiusiu, kad spalvos yra baltoje šviesoje ir gali būti atskirtos ir matomos, kai stiklas jas laužia skirtingu laipsniu.

Niutonas pats išmoko šlifuoti lęšius ir tobulai poliruoti veidrodžius. Derindamas šiuos įgūdžius su metalo apdirbimo ir staliaus žiniomis, jis pagamino nedidelį, bet nepaprastai efektyvų refrakcinį teleskopą. 1672 m. šis nuostabus prietaisas jam atnešė narystę Londono Karališkojoje draugijoje.

Įrodomos tiesos

Niutonas negarsėjo kaip astronomas, kuris savo teleskopą naudojo tik planetų, žvaigždžių ir mėnulių stebėjimui savo malonumui ar moksliniams tyrimams. Tai galėjo daryti ir kiti.

Jis norėjo sužinoti, kaip ir kodėl dangaus kūnai laikosi savo vietose ir juda taip, kaip jie juda. Įsitikinęs, kad "kažkas" palaiko žvaigždžių padėtį, jis sukūrė gravitacijos teoriją - nematomą jėgą, veikiančią visoje visatoje.

Izaoko Niutono portretas, sukurtas sero Godfrey Knellerio, 1689 m. (kreditas: Public Domain).

Tai buvo nepopuliari koncepcija tuo metu, kai mokslas atsisakė mistinių idėjų ir ėmė vadovautis įrodomomis tiesomis. Galimybę, kad Mėnulio traukos jėga daro įtaką potvyniams ir atoslūgiams Žemėje, jis stengėsi kiekybiškai įvertinti visą savo gyvenimą.

Niutonas anksčiau už kitus mokslininkus suprato, kad planetų judėjimas, jų orbitos paklūsta atvirkštinio kvadrato dėsniui. Nors jo kolegos iš Karališkosios draugijos įtarė, kad taip gali būti, jis jau buvo parengęs matematines lygtis, įrodančias, kad taip ir yra. Taip jis išplėtė matematiką į naują discipliną - fluksijas, arba, kaip šiandien žinoma, skaičiavimą.

Tai buvo kelios ankstyvosios Izaoko Niutono idėjos ir vėlesnių darbų pagrindas. Tačiau visas jo mokslinis gyvenimas visada buvo tik darbas. Jis retai kada pasitenkindavo baigtu kūriniu; teorijas buvo galima tobulinti, matematines lygtis tikrinti ir iš naujo tikrinti.

Jis vis dar stengėsi tobulinti savo darbą, mokėsi ir plėtojo idėjas iki pat mirties, kai jam buvo aštuoniasdešimt ketveri. Galbūt būtent dėl nesibaigiančio siekio viską padaryti teisingai jis tapo didžiausiu mūsų mokslininku.

Toni Mount knygą "Izaoko Niutono pasaulis" išleido Amberley leidykla 2020 m. spalio 15 d. Toni yra rašytoja, istorijos mokytoja ir lektorė, trisdešimt metų dirbanti asmeninį ir akademinį darbą. Pirmoji jos karjera buvo susijusi su mokslu, o paskui ji daug metų dirbo mokytoja. Naujausioje studijoje "Izaoko Niutono pasaulis" ji grįžta prie savo pirmosios meilės - mokslo, turėdama galimybę naujai pažvelgti į vieną išgarsiausi pasaulio personažai.