Viņš tiek pieminēts kā zinātnes revolūcijas galvenā figūra, un bieži tiek pieminēta viņa šķietamā sastapšanās ar ābolu jaunībā. Bet kā Īzaka Ņūtona bērnība un agrīnās idejas lika pamatus viņa vēlākajiem atklājumiem zinātnē, padarot viņu, iespējams, par mūsu visu laiku lielāko zinātnieku?

Agrīna vientulība

Visiem bērniem patīk rotaļāties. Tā viņi mācās. Taču jaunā Īzaka Ņūtona idejas par rotaļām nekad nav bijušas tādas, kādas patīk vairumam jauniešu.

Viņš piedzima 1642. gadā kā džentlmeņa zemnieka pēcnācēja dēls, un viņam par rotaļu laukumu kalpoja septiņpadsmitā gadsimta Linkolnšīras lauku ainava. Neraugoties uz to, nav nekādu norāžu par to, ka viņš kā citi bērni kāpelētu pa kokiem, pētītu mežus un airētu strautos.

Vulsthorpas muiža, Ņūtona bērnības māja, kā redzams Viljama Stukelija (William Stukeley) "Memuāru par sera Īzaka Ņūtona dzīvi" 76. lappusē, 1752. gads (Credit: Public Domain).

Iespējams, viņš būtu darījis šīs lietas, bet, visticamāk, būtu bijis vientuļnieks. Viņa vecmāmiņa - viņa agrīno gadu aizbildne - zināja, ka ģimene ir maznozīmīga muižniecība, un vietējie puiši tika uzskatīti par nepiemērotiem Īzaka rotaļu biedriem. Visu mūžu Ņūtons bija vientuļnieks, jo viņam bija liegta vienaudžu draudzība.

Vēlāk viņš savās piezīmēs ierakstīja, ka 1650. gados, mācoties Gramatikas skolā Granthamā, viņš mēģināja iesaistīt savus skolas biedrus tā dēvētajās "filozofiskajās rotaļās", taču viņi nebija ieinteresēti. Ņūtonam derēja prāta spēles, bet fiziskās aktivitātes, piemēram, pakaļdzīšanās un cīņas, bija vairāk viņu stilā.

Tomēr Ņūtons nebija mazkustīgs un rakstīja par vēja atbalstītu lēkšanas eksperimentu veikšanu - pārbaudīja, cik lielā mērā vēja stiprums palielina vai kavē lēcienu.

Protams, viņam nebija nekādu līdzekļu, lai to precīzi novērtētu, lai gan domājams, ka viņš izgatavoja vienkāršu anemometru, ar kura palīdzību varēja izmērīt vēja spēku - vieglāku vai stiprāku, ja ne tā precīzu ātrumu. Ar auklas garumu varēja parādīt relatīvos pārlēktos attālumus, bet tikai viņš varēja nojaust, vai katrā lēcienā ieguldītā piepūle bija identiska, lai vējš būtu vienīgais mainīgais lielums.

Lai arī kādi būtu šo pirmo eksperimentu trūkumi, tie parāda, ka dabas pasaules mehānika viņu intriģēja jau no bērnības. Viņa entuziasms tās pētīt saglabājās visu viņa garo mūžu.

Agrīnie izgudrojumi

Ņūtona skolasbiedrus fascinēja dažas no viņa izgatavotajām rotaļlietām, ja ne ražošanas nianses. No pūķiem piekarinātās laternas, kas tumsā izskatījās kā spoki, biedēja vietējos iedzīvotājus.

Kad Granthamā tika būvētas jaunas vējdzirnavas, Ņūtons novēroja un uzbūvēja savu darbojošos modeli, ko darbināja pele, kas darbojās sava veida kāmīša ritenī. Ņūtons sūdzējās, ka visbiežāk "Millera kungs", kā viņš sauca šo radījumu, ēda graudus, kurus viņam vajadzēja malt, taču modelis bija ievērojams sasniegums, ar rokām grieztiem zobratiem un asīm.

J.M.V.Tērners, Granthamas baznīcas skats uz ziemeļaustrumiem, Linkolnšīra, ap 1797. gadu (kredīts: Public Domain).

Ņūtons arī izgatavoja leļļu mājas mēbeles Klārku meitenēm, kamēr mitinājās Viljama Klārka aptieku veikalā Grenthemā, kā arī riteņu ratiņus, kurus viņš izmantoja kā skeitbordu pa Klārku nama gaiteņiem. Iespējams, šie ātrgaitas izlēcieni aizsāka viņa vēlākās idejas par kustību un inerci.

Ņūtona nenoliedzamās roku veiklības avotus ir grūti atrast. Acīmredzot viņam bija kāds iedzimts talants, bet, iespējams, kāds kalps viņa mājās, Vulstērpas muižā, parādīja viņam dažus galdniecības pamatiemaņas un instrumentu lietošanas prasmes.

Viljams Klārks, iespējams, mācīja viņam kokapstrādi, metālapstrādi un kā rīkoties ar stiklu. Mēs zinām, ka Klārks parādīja viņam, kā sajaukt un destilēt ārstniecības līdzekļus - zināšanas, kuras viņš vēlāk attīstīja un pilnveidoja savos alķīmijas pētījumos un eksperimentos.

Teleskopi

1660. gadā, septiņpadsmit gadu vecumā, Ņūtons devās uz Kembridžas universitāti. 1660. gadā turpat netālu notiekošais Stourbridge Fair, kas katru gadu notika septembrī, bija septiņpadsmitā gadsimta e-bay versija, kur varēja iegādāties gandrīz visu - no tintes līdz dzelzs izstrādājumiem, garšvielas līdz brillēm. Ņūtons tur iegādājās prizmu un, iespējams, arī citus stikla priekšmetus, piemēram, lēcas un spoguļus.

Sākumā viņš spēlējās ar prizmu, apbrīnojot skaisto varavīksni, bet tas viņam nebija pietiekams brīnums.

Viņam bija jāzina, kā un no kurienes rodas krāsas, kad bezkrāsainā dienas gaisma spīd caur bezkrāsainu stiklu. Citi apgalvoja, ka tas ir stikla efekts, kas rada krāsas, kuras, domājams, sastāv no gaismas un ēnu pakāpēm.

Kembridžas Trīsvienības koledžas skats no putna lidojuma ar Lielajiem vārtiem un Lielo pagalmu priekšplānā, Nevila pagalmu un Rena bibliotēku fonā. Deivida Logana izdruka, 1690. gads (kredīts: Public Domain).

Ņūtons to atspēkoja ar savu "izšķirošo eksperimentu", parādot, ka krāsas ir baltā gaismā, un tās var atdalīt un padarīt redzamas, ja stikls tās lauž dažādās pakāpēs.

Ņūtons pats iemācījās līdz pilnībai slīpēt lēcas un pulēt spoguļus. Apvienojot šīs prasmes ar zināšanām metālapstrādē un galdniecībā, viņš varēja izgatavot savu nelielo, bet neparasti efektīvo refrakcijas teleskopu. 1672. gadā šis skaistais instruments viņam nodrošināja dalību Londonas Karaliskajā biedrībā.

Pierādāmas patiesības

Ņūtons nav slavens kā astronoms, kurš izmantoja teleskopu, lai vienkārši novērotu planētas, zvaigznes un mēness, lai gūtu prieku vai veiktu zinātniskus pētījumus. To varēja darīt arī citi.

Drīzāk viņš vēlējās uzzināt, kā un kāpēc debesu ķermeņi saglabā savas vietas un pārvietojas tā, kā tie pārvietojas. Pārliecinātība, ka "kaut kas" notur zvaigznes to vietā, radīja viņa gravitācijas teoriju - neredzamu spēku, kas darbojas visā Visumā.

Īzaka Ņūtona portrets, sers Godfrijs Knellers, 1689. gads (kredīts: Public Domain).

Tā bija nepopulāra koncepcija laikā, kad zinātne atteicās no mistiskām idejām par labu pierādāmām patiesībām. Iespēja, ka Mēness gravitācijas spēks ietekmē zemes plūdmaiņus, bija kaut kas tāds, ko viņš visu mūžu centās kvantitatīvi noteikt.

Pirms citiem zinātniekiem Ņūtons saprata, ka planētu kustības, to orbītas, pakļaujas apgrieztā kvadrāta likumam. Lai gan viņa kolēģiem Karaliskajā biedrībā radās aizdomas, ka tā varētu būt taisnība, viņš jau bija izstrādājis matemātiskus vienādojumus, lai pierādītu, ka tas tā ir. Tādējādi viņš attīstīja matemātiku un izveidoja jaunu "plūsmas" jeb, kā to sauc šodien, kalkulācijas disciplīnu.

Tās bija dažas no Īzaka Ņūtona agrīnajām idejām un viņa vēlāko darbu pamati. Tomēr visa viņa zinātniskā dzīve vienmēr bija darbs procesā. Viņš reti kad bija apmierināts ar pabeigtu darbu; teorijas varēja uzlabot, matemātiskos vienādojumus pārbaudīt un vēlreiz pārbaudīt.

Viņš joprojām centās pilnveidot savu darbu, mācījās un attīstīja idejas līdz pat savai nāvei astoņdesmit četru gadu vecumā. Iespējams, tieši viņa nebeidzamie centieni panākt pareizo rezultātu padarīja viņu par mūsu visu laiku izcilāko zinātnieku.

The World of Isaac Newton by Toni Mount iznāk izdevniecībā Amberley Publishing 2020. gada 15. oktobrī. Toni ir rakstniece, vēstures skolotāja un lektore ar trīsdesmit gadu personīgo un akadēmisko pieredzi. Viņas pirmā karjera bija zinātnē, pirms viņa ilgus gadus strādāja par skolotāju. Šajā jaunākajā pētījumā The World of Isaac Newton viņa atgriežas pie savas pirmās mīlestības - zinātnes, sniedzot iespēju no jauna aplūkot vienu nopasaules slavenākajiem varoņiem.