Beliau diingati sebagai tokoh penting dalam revolusi saintifik dan pertemuannya yang sepatutnya dengan sebiji epal semasa dewasa muda sering disebut-sebut. Tetapi bagaimanakah zaman kanak-kanak dan idea-idea awal Isaac Newton meletakkan asas untuk penemuannya yang terkemudian dalam sains, menjadikannya, boleh dikatakan, saintis kita yang paling hebat?

Kesunyian awal

Semua kanak-kanak seronok bermain. Begitulah cara mereka belajar. Tetapi idea-idea muda Isaac Newton tentang permainan tidak pernah seperti kepelbagaian kasar yang digemari kebanyakan anak muda.

Dilahirkan sebagai anak lelaki anumerta seorang petani yang budiman pada tahun 1642, dia mempunyai kawasan luar bandar Lincolnshire abad ketujuh belas sebagai anaknya taman permainan. Sungguhpun begitu, tiada rujukan mengenai dia memanjat pokok, meneroka hutan dan mendayung di sungai seperti kanak-kanak lain.

Woolsthorpe Manor, rumah kanak-kanak Newton, seperti yang ditunjukkan pada halaman 76 Memoirs of Sir Isaac Newton's life, oleh William Stukeley, 1752 (Kredit: Public Domain).

Dia mungkin telah melakukan perkara ini, tetapi dia mungkin akan menyendiri. Neneknya - penjaga tahun awalnya - menyedari kedudukan sosial keluarga sebagai bangsawan kecil dan pemuda tempatan dianggap tidak sesuai sebagai rakan sepermainan Isaac. Sepanjang hidupnya, kekurangan awal persahabatan rakan sebaya ini menjadikan Newton seorang yang menyendiri.

Dia kemudiannya merekodkan dalam catatannya bahawa, semasa menghadiri Grammar School di Grantham pada tahun 1650-an, dia cuba melibatkan rakan sekolahnya dalamapa yang dia panggil 'permainan falsafah' tetapi mereka tidak berminat. Permainan mental sesuai dengan Newton tetapi aktiviti fizikal, seperti mengejar dan gusti, lebih kepada gaya mereka.

Walau bagaimanapun, Newton tidak sedentari dan menulis tentang melakukan beberapa eksperimen lompatan berbantukan angin – menguji sejauh mana kekuatan angin meningkatkan atau menghalang jarak lompatan.

Sudah tentu, dia tidak mempunyai cara untuk mengukur ini dengan tepat, walaupun dia fikir dia membuat anemometer asas untuk mengukur daya angin, sama ada lebih ringan atau lebih kuat, jika tidak kelajuannya yang tepat . Panjang rentetan boleh digunakan untuk menunjukkan jarak relatif lompatan, tetapi hanya dia yang boleh mengagak sama ada usaha yang dia lakukan dalam setiap lompatan adalah sama supaya angin adalah satu-satunya pembolehubah.

Walau apa pun kelemahan eksperimen pertama ini, mereka menunjukkan bagaimana mekanik dunia semula jadi menarik minatnya sejak kecil. Keghairahannya untuk menerokainya akan kekal sepanjang hayatnya yang panjang.

Penciptaan awal

Rakan sekolah Newton terpesona dengan beberapa mainan yang dibuatnya, jika bukan oleh kerumitan pembuatan. Tanglung yang digantung pada layang-layang, kelihatan seperti hantu dalam kegelapan, menakutkan penduduk tempatan.

Ketika kincir angin baharu sedang dalam pembinaan di Grantham, Newton memerhati dan membina model kerjanya sendiri, dikuasakan oleh tetikus yang berjalan dalam jenis roda hamster. Newton mengadu bahawa sekerap tidak, 'Encik Miller',sebagaimana dia memanggil makhluk itu, memakan biji-bijian yang sepatutnya dikisarnya tetapi model itu adalah pencapaian yang cukup besar, dengan gear dan axel yang diukir tangan.

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

Newton juga membuat perabot rumah anak patung untuk gadis-gadis Clarke semasa menginap di kedai apotek William Clarke di Grantham dan sebuah kereta beroda. kereta yang digunakannya seperti papan selaju di sepanjang koridor rumah Clarke. Mungkin telatah yang pantas ini menyuburkan idea beliau yang kemudiannya tentang gerakan dan inersia.

Sumber ketangkasan manual Newton yang tidak dapat dinafikan sukar untuk dikesan. Jelas sekali dia mempunyai bakat lahir tetapi mungkin seorang pelayan di rumahnya, Woolsthorpe Manor, menunjukkan kepadanya beberapa kemahiran asas pertukangan dan penggunaan alatan.

William Clarke mungkin telah mengajarnya kerja kayu, kerja logam dan cara mengendalikan kaca. Kami tahu bahawa Clarke menunjukkan kepadanya cara mencampur dan menyuling ubat-ubatan - pengetahuan yang kemudiannya dibangunkan dan diperhalusinya dalam kajian dan eksperimen alkimianya.

Teleskop

Pada tahun 1660, berumur tujuh belas tahun, Newton naik pangkat. ke Universiti Cambridge. Pada masa itu, Pameran Stourbridge yang berdekatan, yang diadakan setiap tahun pada bulan September, adalah versi e-bay abad ketujuh belas, di mana hampir semua benda boleh dibeli, daripada dakwat kepada barangan besi, rempah ratus hingga cermin mata. Newton membeli sebuah prisma di sana dan, mungkin, kaca lainobjek seperti kanta dan cermin.

Pada mulanya, dia bermain dengan prisma, mengagumi pelangi yang cantik, tetapi itu tidak cukup mengejutkan baginya.

Dia harus tahu bagaimana dan di mana warna datang apabila cahaya siang tanpa warna bersinar melalui kaca tanpa warna. Yang lain berpendapat ia adalah kesan kaca mencipta warna yang dianggap terdiri daripada darjah cahaya dan teduh.

Pandangan mata burung dari Kolej Trinity, Cambridge, dengan Great Gate dan Great Court di latar depan, Mahkamah Nevile dan Perpustakaan Wren di latar belakang. Cetakan David Loggan, 1690 (Kredit: Public Domain).

Newton menafikan perkara ini dengan 'percubaan penting'nya, menunjukkan warna-warna itu ada, digabungkan dalam cahaya putih, dan boleh diasingkan serta kelihatan apabila kaca membiaskannya dengan darjah yang berbeza.

Newton mengajar dirinya sendiri cara mengisar kanta dan menggilap cermin dengan sempurna. Menggabungkan kemahiran ini dengan pengetahuannya tentang kerja logam dan pertukangan membolehkannya membuat teleskop pembiasan yang kecil tetapi sangat cekap. Alat yang cantik ini menjadikannya ahli Persatuan Diraja London pada tahun 1672.

Kebenaran yang boleh dibuktikan

Newton tidak terkenal dengan kerjanya sebagai ahli astronomi, menggunakan teleskopnya semata-mata untuk memerhati planet, bintang dan bulan untuk keseronokan atau kajian saintifik. Orang lain boleh melakukannya.

Sebaliknya, dia ingin tahu bagaimana dan mengapa benda-benda langit mengekalkan tempatnyadan bergerak mengikut cara yang mereka lakukan. Kepastian bahawa 'sesuatu' mengekalkan bintang pada kedudukannya membawa kepada teori gravitinya – kuasa halimunan yang digunakan di seluruh alam semesta.

Potret Isaac Newton oleh Sir Godfrey Kneller, 1689 (Kredit: Public Domain).

Ini adalah konsep yang tidak popular pada masa sains meninggalkan idea mistik dan memihak kepada kebenaran yang boleh dibuktikan. Kemungkinan tarikan graviti bulan mempengaruhi pasang surut di bumi adalah sesuatu yang dia usahakan untuk mengukur sepanjang hayatnya.

Sebelum saintis lain, Newton menyedari pergerakan planet, orbitnya, mematuhi undang-undang kuasa dua songsang. Walaupun rakan-rakannya di Royal Society mengesyaki ia mungkin berlaku, dia telah pun membuat persamaan matematik untuk membuktikannya. Dengan cara ini, dia memajukan matematik ke dalam disiplin baharu 'fluxions', atau kalkulus, seperti yang diketahui hari ini.

Ini adalah beberapa idea awal Isaac Newton dan asas untuk karyanya yang kemudian. Walau bagaimanapun, seluruh hidupnya dalam bidang sains sentiasa dalam proses. Dia jarang berpuas hati dengan sekeping siap; teori boleh diperbaiki, persamaan matematik disemak dan disemak semula.

Beliau masih berusaha untuk menyempurnakan kerja, pembelajaran dan idea yang berkembang sehingga kematiannya pada usia lapan puluh empat tahun. Mungkin usahanya yang tidak berkesudahan untuk membetulkannya yang menjadikannya saintis terhebat kami.

World of Isaac Newton oleh Toni Mount diterbitkan oleh Amberley Publishing pada 15 Oktober 2020. Toni ialah seorang penulis, guru sejarah dan penceramah dengan tiga puluh tahun pengajian peribadi dan akademik. Kerjaya pertamanya adalah dalam bidang sains sebelum menghabiskan bertahun-tahun mengajar. Kajian terbaru ini, The World of Isaac Newton, melihat dia kembali kepada cinta pertamanya, sains, dengan peluang untuk melihat semula salah satu watak paling terkenal di dunia.