Isaac Newton, omul care a dat lumii legile mișcării și gravitației

Ilustrație de epocă (Istoria)

La 28 februarie 1727, Isaac Newton mergea la Londra pentru a prezida ședința Societății Regale. Era unul dintre acele gesturi care păreau să confirme o ordine a lucrurilor: savantul ajuns la capătul vieții, înconjurat de prestigiu, conducând încă instituția în care își câștigase unele dintre cele mai mari victorii științifice. La întoarcere, în Kensington, pe 4 martie, a avut o criză de litiază. Câteva zile au mai existat speranțe. La 18 martie încă mai citise ziarele și avusese o convorbire cu medicul său și cu Condwitt. În seara aceleiași zile și-a pierdut cunoștința și a murit liniștit în noaptea de 20 spre 21 martie, la 84 de ani.

Era sfârșitul unei vieți care, privită din afară, păruse „liniștită, pașnică și monotonă”. Nu trecuse granițele Angliei. Nu se căsătorise. Nu avusese, după mărturiile păstrate, prieteni apropiați de vârsta lui. Și totuși, din această viață austeră și adunată în sine au ieșit unele dintre cele mai puternice idei din istoria științei. În 1687, în Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, Newton a descris legea atracției universale și, studiind legile mișcării corpurilor, a creat bazele mecanicii clasice. A arătat că aceleași legi ale naturii guvernează și mișcarea de pe Pământ, și pe cea a corpurilor cerești. În optică, a demonstrat că lumina albă este compusă din radiații monocromatice. În matematică, alături de Gottfried Wilhelm von Leibniz, a fondat și a dezvoltat calculul diferențial și integral.

Forța acestui destin nu stă în zgomotul biografiei, ci în puterea unei minți care a refuzat speculația fără sprijin și a cerut, cu încăpățânare, ca însușirile lucrurilor să fie deduse din experiență.

Copilul lăsat în urmă

Newton s-a născut la Woolsthorpe Manor, în satul Woolsthorpe, la 10 km sud de Grantham, în apropierea țărmului răsăritean al Angliei. Venirea sa pe lume s-a petrecut în preajma izbucnirii marelui război civil din Anglia. De-a lungul vieții, a fost martorul executării lui Carol I, al guvernării lui Cromwell, al Restaurației Stuarților și al „glorioasei revoluții” din 1688. Dar sursa spune limpede că aceste furtuni politice nu au lăsat urme adânci asupra vieții lui. Newton a rămas, în aparență, un „filozof” apolitic.

Copilăria lui nu a fost însă lipsită de rupturi. Mama sa, rămasă văduvă, a decis să se mărite cu Barnabas Smith, un om bogat, de două ori mai bătrân decât ea. Acesta își dorea o soție fără copii. Isaac, care avea atunci 3 ani, a fost lăsat în grija bunicii. În 1656, mama s-a întors la Woolsthorpe cu trei copii, iar în 1658 l-a adus și pe Isaac de la Grantham înapoi la țară. A rămas acolo doi ani, o perioadă despre care se știe puțin, deși tocmai atunci, spune sursa, i s-au format caracterul și înclinațiile.

În anii de școală de la Grantham, faptele certe se amestecă adesea cu legenda. Dar câteva trăsături ies puternic la lumină. Newton avea pasiunea de a construi jucării mecanice complicate, modele de mori de apă și de soare. Făcea zmee și uneori le ridica noaptea, cu felinare de hârtie colorată agățate de ele, răspândind în glumă zvonuri despre o nouă cometă. Soțul nepoatei lui, Condwitt, povestea că Newton însuși considera drept prima sa experiență de fizică o încercare din 1658: în timpul unei furtuni, a măsurat lungimea propriei sărituri în direcția vântului și în sens contrar, dorind să determine puterea vântului.

Era tăcut, gânditor, serios. Participa fără plăcere la jocurile tovarășilor. Preferința lui era alta: să rămână în casă, să facă măsuțe, dulăpioare și alte jucării, să deseneze, să culeagă ierburi de leac. Până și singura idilă pe care i-o atribuie biografii, legată de Miss Storey din casa farmacistului Clark, rămâne în această tonalitate reținută. Când s-a hotărât pentru cariera universitară, Newton a renunțat la căsătorie. Membrii colegiului trebuiau să rămână celibatari, iar el a dus această hotărâre până la sfârșitul vieții.

Cambridge și schimbarea radicală

Mutarea la Cambridge a fost, pentru Newton, o ruptură adevărată. „Interesele familiale, ale gospodăriei, cunoștințele și prietenii, toate sunt uitate”, spune sursa, „în atmosfera austeră de la Trinity College.” De aici înainte începe concentrarea totală asupra studiului.

Despre viața lui de zi cu zi în primii ani se știu puține lucruri. Uneori lua parte la chefuri studențești și juca cărți, probabil pentru a nu se singulariza printre ceilalți. În rest, era econom și ordonat. Cheltuia sume mai importante doar pe cărți și aparate științifice. Cel mai important profesor pentru el a fost Isaac Barrow, primul ocupant al catedrei Lucas. Barrow, tânăr profesor pe vremea studenției lui Newton, a exercitat asupra lui o mare influență și, probabil, mai târziu i-a devenit prieten.

Din această perioadă se conturează un om de o tenacitate neobișnuită. Gândirea și activitatea lui se concentrează asupra filozofiei naturale, adică a fizicii, matematicii și astronomiei. Nu este descris drept un „geniu universal” în sensul unei curiozități risipite în toate direcțiile, ci ca o minte de o economie severă, orientată spre esențial. „Newton a fost un fizician, înainte de toate.” Iar laboratorul său uriaș a fost astronomia, în timp ce instrumentele sale au fost metodele matematice, unele inventate chiar de el.

În acest cadru se înțelege și felul în care s-a raportat la cunoaștere. Newton nu suporta ca rezultatele lui să fie numite simple ipoteze. În polemicile purtate prin intermediul lui Oldenburg, secretarul Societății Regale, el a apărat aceeași idee de fiecare dată: adevărata metodă este deducerea din experiență. Teoria sa despre lumină și culori, insista el, consta „exclusiv în determinarea unor însușiri ale luminii fără a emite vreo ipoteză despre originea ei”.

Telescopul și lupta pentru lumină

Una dintre cele dintâi mari scene ale carierei sale științifice are în centru un instrument. Telescopul lui Newton a devenit curând un motiv de mândrie națională în Marea Britanie și aparatul preferat al astronomilor englezi. Dar importanța lui nu stă numai în succesul tehnic. Sursa îl numește un „preludiu” la întreaga activitate ulterioară a lui Newton.

Între 1670 și 1672, Newton s-a ocupat mai ales de optică. A studiat refracția luminii și a demonstrat că o prismă de sticlă poate descompune lumina albă într-un spectru de culori. A mai arătat și că, prin adăugarea unei lentile și a unei alte prisme, lumina albă poate fi recompusă. De aici a tras una dintre concluziile sale decisive: lumina albă este compusă din radiații monocromatice. Primul său articol științific, publicat în 1672 în Proceedings of the Royal Society, a fost dedicat tocmai acestui domeniu.

Pe baza acestei descoperiri a construit un telescop cu reflexie, prezentat în 1671 la Royal Society. Ocolirea aberației cromatice, adică a deformării produse de descompunerea luminii în culori, a fost începutul tuturor cercetărilor sale optice. Căutarea aliajului potrivit pentru oglinzi a contribuit, probabil, și la cercetările lui chimice ulterioare. Iar ținta directă a telescopului, lumea aștrilor, l-a atras spre marile probleme ale mecanicii cerești și ale astronomiei.

La o săptămână după admiterea sa ca membru al Societății Regale, Newton îi scria lui Oldenburg că dorește să supună societății o comunicare asupra unei descoperiri în fizică, aceea care îl dusese la construirea telescopului. Despre acea comunicare spunea că este, după judecata lui, „cea mai remarcabilă, dacă nu și cea mai importantă descoperire care s-a făcut vreodată cu privire la fenomenele naturii.” Formula este îndrăzneață. Dar ea arată miza pe care Newton însuși o vedea în cercetările sale despre lumină.

Aceste cercetări au provocat și polemici. Obiecțiile nefondate îl iritau. Faptul că rezultatele îi erau tratate drept simple presupuneri îl jignea. Cu această tensiune începe și una dintre trăsăturile constante ale vieții sale publice: omul retras era împins mereu, de propriile sale descoperiri, în arena disputelor științifice.

1687 și ordinea lumii

Anul decisiv este 1687. Atunci apare Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, cartea prin care Newton a descris legea atracției universale și a stabilit cele trei legi universale ale mișcării. Aici se află marea lui unificare: aceleași principii explică atât mișcarea corpurilor de pe Pământ, cât și mișcarea planetelor și a altor corpuri cerești.

Newton reluase în 1679 studiile asupra gravitației și efectelor ei asupra orbitelor planetelor, raportându-se la legile lui Kepler privind mișcarea corpurilor cerești. Rezultatele le publică mai întâi în De Motu Corporum, în 1684. Trei ani mai târziu, în Principia, stabilește legile mișcării, referitoare la inerția de repaus și mișcare și la principiul acțiune-reacțiune. Folosește pentru prima dată termenul latin gravitas pentru determinarea analitică a forțelor de atracție și definește legea atracției universale.

Din acel moment, Newton devine omul care a demonstrat că legile naturii guvernează deopotrivă globul terestru și celelalte corpuri cerești. El a intuit că orbitele pot fi nu numai eliptice, ci și hiperbolice sau parabolice. În această extindere a ordinii se află puterea extraordinară a cărții sale. Lumea nu mai apărea ca o sumă de fenomene separate, ci ca un întreg supus acelorași reguli.

Sursa în limba engleză spune că Principia a realizat „prima mare unificare” din fizică și a stabilit mecanica clasică. Tot ea precizează că legile formulate de Newton au rămas punctul de vedere științific dominant vreme de secole. Chiar dacă mai târziu au fost depășite de teoria relativității, ele rămân excelente aproximații pentru marea majoritate a fenomenelor fizice care implică viteze mici și câmpuri gravitaționale slabe.

Aici se vede și felul particular în care lucra Newton. El nu se lăsa absorbit de latura pur astronomică sau pur matematică a problemelor. Rămânea, de preferință, fizician. În această alegere, stă „neobișnuita tenacitate și economia gândirii sale”.

Matematica, metoda și autoritatea

Newton a contribuit, împreună cu Gottfried Wilhelm von Leibniz, la fondarea și dezvoltarea calculului diferențial și integral. Lucrările în limba română prezintă și ideea că el a inițiat conceptul de limită, pe cel de derivată și cel de integrală. Literatura de specialitate în limba engleză completează imaginea arătând că, până la sfârșitul anului 1666, Newton stăpânea deja tehnicile esențiale ale calculului și că dezvoltase aceste instrumente cu mult înaintea publicării lor.

Nu a fost singurul care a ajuns acolo. Leibniz este creditat, de asemenea, pentru formularea calculului infinitezimal, iar disputa de prioritate dintre cei doi a devenit celebră. Sursele subliniază însă că cei doi au ajuns la crearea acestui domeniu pe căi foarte diferite. Leibniz a pornit de la rezolvarea nedeterminărilor clasice din matematică. Newton a plecat de la definirea corectă a vitezei și accelerației ca variații infinitezimale ale timpului în care are loc o mișcare mecanică.

Dincolo de această controversă, rămâne ceva poate mai important: felul în care Newton a legat matematica de cercetarea naturii. Pentru el, matematica nu era un joc abstract, ci instrumentul cu care putea aprinde, cum spune epitaful de pe mormântul său, „făclia” în fața mișcării planetelor, a căilor cometelor și a fluxurilor oceanelor.

Și tot de aici vine autoritatea lui metodologică. Newton a contribuit la rafinarea metodei științifice. În lucrările despre lumină din anii 1670, după cum precizează sursa în engleză, procedeul era riguros: experimente, notițe detaliate, măsurători, alte experimente născute din primele, formularea unei teorii, apoi alte probe, astfel încât întregul proces să poată fi repetat de alți savanți. În acest refuz al speculației fără bază se află și una dintre cheile durabilității operei sale.

Religie, alchimie și singurătatea unui savant

Imaginea lui Newton se schimbă atunci când trecem dincolo de marile sale cărți de știință. Este limpede că a scris mai mult despre religie, alchimie și ocultism decât tot restul scrierilor sale la un loc. Era, fără îndoială, un om profund religios și un teolog erudit. În 1703, John Locke îi scria nepotului său, King, că Newton este un savant remarcabil nu numai în matematică, ci și în teologie, prin vastele sale cunoștințe în Sfânta Scriptură.

Newton a scris opuscule filozofice și religioase despre interpretarea unor texte din Biblie. Lucrări precum The Chronology of Ancient Kingdoms Amended și Observations Upon the Prophecies of Daniel and the Apocalypse of St. John au fost publicate după moartea sa. A căutat îndelung piatra filozofală, nu pentru a transforma plumbul în aur, ci pentru a dezlega misterele ultime ale Creației. Credea că multe texte antice și mituri sunt rețete alchimice cifrate, pe care le punea în practică experimental în laborator.

Această latură, păstrată adesea în secret, nu este separată total de restul vieții sale. Cunoștințele alchimice, l-au ajutat în postul de funcționar și apoi conducător al Monetăriei Regale, unde se ocupa și de depistarea falsificatorilor de bani. De asemenea, avea opinii teologice neortodoxe și le-a ascuns toată viața, deoarece consecințele puteau fi foarte grave. În acest punct, Newton apare ca o figură mai complexă decât portretul simplu al savantului rece și exclusiv rațional. El aparține unei epoci în care granița dintre ceea ce astăzi numim știință, alchimie, teologie și filozofie nu era încă ferm trasată.

În plan omenesc, bătrânețea lui a fost liniștită. Nepoata sa a continuat să locuiască la el și nu s-a despărțit de el nici după ce s-a recăsătorit cu Condwitt. Deținea o funcție înaltă, dar a rămas modest și simplu în relațiile cu oamenii și în îmbrăcăminte. Contemporanii spun că era de statură submijlocie, îndesat, cu o privire vie și pătrunzătoare. Nu era un bun tovarăș de conversație, fiind mereu cufundat în gânduri. Econom și socotit, își ajuta cu plăcere prietenii și rudele. După moartea sa a rămas o moștenire de 32.000 de lire sterline.

De la Royal Society la Westminster

Royal Society a fost marea lui arenă. Din 30 noiembrie 1703 și până la sfârșitul vieții, Newton a fost președintele acestei societăți. Triumful său științific din ultimele decenii s-a împletit cu onorurile publice și cu bunăstarea exterioară. Sursa în limba engleză adaugă că a fost înnobilat în aprilie 1705 de regina Anne, în timpul unei vizite regale la Trinity College, Cambridge.

Dar, chiar și în această fază a gloriei, imaginea lui rămâne aceea a unei discipline neclintite. Din 1725 și-a încetat, de fapt, serviciul la Monetărie și și-a predat funcțiile lui Condwitt. Sănătatea i se înrăutățise vizibil. Totuși, a mai putut prezida ședința solemnă a Societății Regale în anul în care Londra a fost vizitată de abatele Alary. Ultimul său drum la Londra, din februarie 1727, are astfel ceva simbolic: Newton rămânea la datorie până aproape de capăt.

După moarte, corpul i-a fost adus de la Kensington la Londra și înmormântat solemn la Westminster. Patru ani mai târziu, rudele i-au ridicat la mormânt un monument cu chipul lui, decorat cu embleme și simboluri. Epitaful rezumă, în limbajul epocii, ceea ce contemporanii vedeau în el: omul care a demonstrat „cel dintâi, cu făclia matematicii, mișcarea planetelor, căile cometelor și fluxurile oceanelor”, care a cercetat deosebirile razelor luminoase și culorile și care a afirmat prin filozofia sa măreția lui Dumnezeu.

„Nu știu cum arăt eu în fața lumii, dar mie mi se pare că sunt un băiat care se joacă pe malul mării și se distrează căutând din timp în timp pietricele mai colorate decât de obicei, sau o scoică roșie, în timp ce marele ocean al adevărului se întinde necunoscut în fața mea”

Poate că tocmai aici stă adevărata măsură a lui Newton. În enormitatea operei sale și, în același timp, în această imagine de modestie târzie. Un om care a schimbat pentru secole mecanica, optica și matematica și care, totuși, și-a descris propria muncă drept jocul unui copil la marginea unui ocean necunoscut.