Ông được nhớ đến như một nhân vật chủ chốt trong cuộc cách mạng khoa học và cuộc gặp gỡ được cho là của ông với một quả táo khi còn là một thanh niên thường được ám chỉ. Nhưng tuổi thơ và những ý tưởng ban đầu của Isaac Newton đã đặt nền móng như thế nào cho những bước đột phá về khoa học sau này của ông, khiến ông, người ta có thể cho rằng, là nhà khoa học vĩ đại nhất từ ​​trước đến nay của chúng ta?

Sự cô đơn thuở ban đầu

Tất cả trẻ em đều thích vui chơi. Đó là cách họ học. Nhưng những ý tưởng về vui chơi của chàng trai trẻ Isaac Newton chưa bao giờ thuộc loại thô bạo và lộn xộn mà hầu hết những người trẻ tuổi thích thú.

Sinh ra là con trai của một quý ông-nông dân vào năm 1642, ông đã có vùng quê ở vùng nông thôn Lincolnshire thế kỷ 17 như là của mình. sân chơi. Mặc dù vậy, không có tài liệu nào đề cập đến việc ông trèo cây, khám phá rừng và chèo thuyền qua suối như những đứa trẻ khác.

Trang viên Woolsthorpe, ngôi nhà thời thơ ấu của Newton, như được hiển thị trên trang 76 của Hồi ức về cuộc đời của Ngài Isaac Newton, của William Stukeley, 1752 (Tín dụng: Public Domain).

Anh ấy có thể đã làm những việc này, nhưng có lẽ anh ấy đã sống một mình. Bà của anh ấy - người giám hộ những năm đầu đời của anh ấy - đã nhận thức được địa vị xã hội của gia đình là một tiểu quý tộc và những cậu bé địa phương được coi là không phù hợp làm bạn chơi của Isaac. Trong suốt cuộc đời của mình, những thiếu thốn tình bạn ban đầu này đã khiến Newton trở thành một người cô độc.

Sau đó, ông đã ghi lại trong ghi chú của mình rằng, khi theo học tại Trường Ngữ pháp ở Grantham vào những năm 1650, ông đã cố gắng lôi kéo các bạn cùng trường tham giacái mà anh ấy gọi là 'trò chơi triết học' nhưng họ không quan tâm. Các trò chơi trí óc phù hợp với Newton nhưng các hoạt động thể chất, như đuổi bắt và đấu vật, lại hợp phong cách của họ hơn.

Tuy nhiên, Newton không phải là người ít vận động và đã viết về việc thực hiện một số thí nghiệm nhảy nhờ sức gió – kiểm tra xem sức mạnh của gió tăng cường hoặc cản trở khoảng cách đã nhảy.

Tất nhiên, anh ta không có phương tiện đo lường chính xác điều này, mặc dù người ta cho rằng anh ta đã tạo ra một máy đo gió cơ bản để đo lực gió, dù nhẹ hơn hay mạnh hơn, nếu không muốn nói là tốc độ chính xác của nó . Độ dài của sợi dây có thể được sử dụng để hiển thị khoảng cách tương đối đã nhảy, nhưng chỉ anh ấy mới có thể đoán được liệu nỗ lực mà anh ấy bỏ ra trong mỗi lần nhảy có giống nhau hay không để gió là biến số duy nhất.

Dù những thiếu sót của những thí nghiệm đầu tiên này là gì, chúng chứng minh cơ học của thế giới tự nhiên đã hấp dẫn anh ta như thế nào từ thời thơ ấu. Niềm đam mê khám phá chúng sẽ vẫn còn trong suốt cuộc đời lâu dài của ông.

Những phát minh ban đầu

Các bạn học ở trường Newton bị mê hoặc bởi một số đồ chơi do ông làm, nếu không muốn nói là bởi sự phức tạp trong quá trình sản xuất. Những chiếc đèn lồng treo trên diều, trông giống như những bóng ma trong bóng tối, khiến người dân địa phương sợ hãi.

Khi một cối xay gió mới đang được xây dựng ở Grantham, Newton đã quan sát và chế tạo mô hình hoạt động của riêng mình, chạy bằng một con chuột. của bánh xe hamster. Newton phàn nàn rằng thường xuyên như không, 'Mr Miller',như anh ấy gọi sinh vật này, đã ăn thứ ngũ cốc mà lẽ ra anh ấy phải xay nhưng mô hình này là một thành tựu đáng kể, với các bánh răng và trục được chạm khắc bằng tay.

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

Newton cũng làm đồ nội thất nhà búp bê cho các cô gái nhà Clarke khi ở tại cửa hàng thuốc của William Clarke ở Grantham, và một chiếc xe đẩy có bánh chiếc xe đẩy mà anh ấy sử dụng như một chiếc ván trượt dọc theo hành lang của nhà Clarke. Có thể những trò hề tăng tốc này đã gieo mầm cho những ý tưởng sau này của ông về chuyển động và quán tính.

Khó truy tìm nguồn gốc của sự khéo léo thủ công không thể phủ nhận của Newton. Rõ ràng là anh ấy có một số tài năng bẩm sinh nhưng có lẽ một người hầu tại nhà anh ấy, Trang viên Woolsthorpe, đã chỉ cho anh ấy một số kỹ năng làm mộc cơ bản và cách sử dụng các công cụ.

William Clarke có thể đã dạy anh ấy cách chế biến gỗ, gia công kim loại và cách xử lý thủy tinh. Chúng ta biết rằng Clarke đã chỉ cho ông cách pha trộn và chưng cất các phương thuốc chữa bệnh – kiến ​​thức mà sau này ông đã phát triển và hoàn thiện trong các nghiên cứu và thử nghiệm giả kim thuật của mình.

Kính viễn vọng

Năm 1660, ở tuổi 17, Newton đã đi lên đến Đại học Cambridge. Vào thời đó, Hội chợ Stourbridge gần đó, được tổ chức hàng năm vào tháng 9, là phiên bản e-bay của thế kỷ 17, nơi hầu như mọi thứ đều có thể mua được, từ mực đến đồ sắt, gia vị cho đến kính. Newton đã mua một lăng kính ở đó và có thể là một loại thủy tinh kháccác vật thể như thấu kính và gương.

Lúc đầu, cậu ấy chơi với lăng kính, ngưỡng mộ những chiếc cầu vồng tuyệt đẹp, nhưng điều đó không đủ khiến cậu ấy ngạc nhiên.

Cậu ấy phải biết cách và màu sắc bắt nguồn từ đâu khi ánh sáng ban ngày không màu chiếu qua tấm kính không màu. Những người khác lập luận rằng đó là hiệu ứng của kính tạo ra màu sắc được cho là bao gồm các mức độ sáng và tối.

Mắt nhìn toàn cảnh của Đại học Trinity, Cambridge, với Cổng lớn và Tòa án lớn trong khu vực tiền cảnh, Tòa án Nevile và Thư viện Wren ở hậu cảnh. Bản in của David Loggan, 1690 (Tín dụng: Miền công cộng).

Newton đã bác bỏ điều này bằng 'thí nghiệm quan trọng' của mình, cho thấy màu sắc ở đó, được kết hợp trong ánh sáng trắng và có thể được tách ra và nhìn thấy được khi kính khúc xạ chúng ở các mức độ khác nhau.

Newton đã tự học cách mài thấu kính và đánh bóng gương sao cho hoàn hảo. Kết hợp những kỹ năng này với kiến ​​thức về đồ kim loại và nghề mộc đã giúp ông tạo ra chiếc kính thiên văn khúc xạ nhỏ nhưng hiệu quả đáng kể của mình. Dụng cụ tuyệt đẹp này đã giúp ông trở thành thành viên của Hiệp hội Hoàng gia Luân Đôn vào năm 1672.

Những sự thật có thể chứng minh

Newton không nổi tiếng với tư cách là một nhà thiên văn học, ông chỉ sử dụng kính viễn vọng để quan sát các hành tinh, ngôi sao và mặt trăng để giải trí hoặc nghiên cứu khoa học. Những người khác có thể làm điều đó.

Thay vào đó, anh ấy muốn biết làm thế nào và tại sao các thiên thể giữ nguyên vị trí của chúngvà di chuyển theo cách họ đã làm. Sự chắc chắn rằng 'thứ gì đó' giữ cho các ngôi sao ở đúng vị trí đã dẫn đến lý thuyết về lực hấp dẫn của ông – một lực vô hình áp dụng khắp vũ trụ.

Chân dung của Isaac Newton bởi Sir Godfrey Kneller, 1689 (Tín dụng: Công cộng Tên miền).

Đây là một khái niệm không phổ biến vào thời điểm khoa học đang từ bỏ những ý tưởng thần bí để ủng hộ những sự thật có thể chứng minh được. Khả năng lực hấp dẫn của mặt trăng ảnh hưởng đến thủy triều trên trái đất là điều mà ông đã làm việc để định lượng trong suốt cuộc đời mình.

Trước các nhà khoa học khác, Newton đã nhận ra chuyển động của các hành tinh, quỹ đạo của chúng, tuân theo định luật bình phương nghịch đảo. Trong khi các đồng nghiệp của ông tại Hiệp hội Hoàng gia nghi ngờ đó có thể là trường hợp, thì ông đã tìm ra các phương trình toán học để chứng minh điều đó. Bằng cách này, ông đã nâng cao toán học thành một môn học mới về 'thông lượng', hay phép tính, như được biết đến ngày nay.

Đây là một số ý tưởng ban đầu của Isaac Newton và là nền tảng cho công trình sau này của ông. Tuy nhiên, toàn bộ cuộc đời làm khoa học của ông luôn là một công việc đang tiến triển. Anh ấy hiếm khi hài lòng với tác phẩm đã hoàn thành; các lý thuyết có thể được cải thiện, các phương trình toán học được kiểm tra và kiểm tra lại.

Ông vẫn đang nỗ lực hoàn thiện công việc, học hỏi và phát triển các ý tưởng của mình cho đến khi qua đời ở tuổi 84. Có lẽ chính cuộc tìm kiếm không hồi kết để làm cho đúng đã khiến ông trở thành nhà khoa học vĩ đại nhất từ ​​trước đến nay của chúng ta.

TheThế giới của Isaac Newton của Toni Mount do Nhà xuất bản Amberley xuất bản vào ngày 15 tháng 10 năm 2020. Toni là một nhà văn, giáo viên lịch sử và diễn giả với ba mươi năm nghiên cứu cá nhân và học thuật. Sự nghiệp đầu tiên của cô là trong khoa học trước khi dành nhiều năm giảng dạy. Nghiên cứu mới nhất này, Thế giới của Isaac Newton, cho thấy cô trở lại với tình yêu đầu tiên của mình, khoa học, với cơ hội có cái nhìn mới mẻ về một trong những nhân vật nổi tiếng nhất thế giới.