Geniusz Isaaca Newtona

Geniusz Isaaca Newtona

Był bystrym młodzieńcem, ale nie przejawiał oznak talentu matematycznego, szkolne sprawozdania opisują go jako ucznia leniwego

W 1696 r. Mennica Królewska, odpowiedzialna za bicie angielskich monet, zyskała nowego nadzorcę, Isaaca Newtona. Otrzymał on to stanowisko dzięki patronatowi hrabiego Halifax, Charlesa Montagu, który w tamtym czasie pełnił funkcję lorda skarbu – odpowiednika ministra finansów. Newtonowi przydzielono zadanie renowacji pieniądza Korony. W tym czasie brytyjski system monetarny był w opłakanym stanie. Newton oszacował, że ok. 20% monet będących w obiegu to albo podróbki, albo monety przycięte – z ich brzegów ścinano cienkie skrawki złota lub srebra, aby przetopić je i sprzedać. (…)

Jako profesor matematyki w katedrze Lucasa Uniwersytetu Cambridge nowy kurator mennicy był oderwanym od rzeczywistości akademikiem, który większość życia poświęcił tak ezoterycznym dziedzinom, jak matematyka, fizyka i alchemia. Był też autorem religijnych traktatów na temat interpretacji Biblii i oszacował moment Stworzenia na 4000 r. p.n.e. Jego udokumentowana kariera w służbie publicznej była nad wyraz skromna. W latach 1689-1690 był członkiem parlamentu z ramienia Uniwersytetu Cambridge i miał też być nim w latach 1701-1702, ale twierdzono, że jego jedyny wkład w debaty parlamentarne polegał na wygłoszeniu spostrzeżenia, że w sali obrad jest zimno, oraz wynikającej z niego prośby o zamknięcie okien. Łatwo więc było przyjąć założenie, że po zdobyciu intratnej posady dzięki politycznym koneksjom Newton będzie zwykłym popychadłem.

Nic bardziej mylnego, o czym na przestrzeni kilku następnych lat przekonało się 28 skazanych fałszerzy monet. Newton zaangażował się w zbieranie dowodów ze zręcznością godną Sherlocka Holmesa. Przebierał się za bywalców podrzędnych tawern, szpiegował klientów, obserwował działalność kryminalną. Zdając sobie sprawę, że największą przeszkodą w skutecznym ściganiu przestępców jest zawiła natura angielskiego prawa, zdał się na starożytne zwyczaje i precedensy prawne. Stanowisko sędziego pokoju charakteryzowało się dostateczną mocą prawną, można było stawiać w stan oskarżenia, przesłuchiwać świadków, w dużej mierze pełniąc funkcję sędziego orzekającego i ławy przysięgłych.

Tak więc Newton doprowadził do tego, że mianowano go sędzią pokoju we wszystkich hrabstwach przyległych do Londynu. W ciągu 18 miesięcy, począwszy od lata 1698 r., przesłuchał ponad 100 świadków, podejrzanych i informatorów, doprowadzając do wspomnianych wcześniej 28 wyroków skazujących.

Dowiedzieliśmy się o tym przypadkowo, ponieważ Newton zostawił projekt pisma na ten temat we własnym egzemplarzu napisanego przez siebie arcydzieła „Principia”, w którym zawarł podstawy fizyki matematycznej, formułując zasady dynamiki i prawo powszechnego ciążenia, oraz pokazując, jak objaśniają one szeroki zakres zjawisk naturalnych.

Opowieść ta pokazuje, że kiedy Newton skupiał się na jakimś zadaniu, zwykle osiągał wspaniałe rezultaty, może z wyjątkiem alchemii i zapewne też poza badaniami nad Biblią. Ostatecznie został kuratorem Mennicy Królewskiej, prezesem Towarzystwa Królewskiego, a w 1705 r. otrzymał z rąk królowej Anny tytuł szlachecki. Jego największe zasługi dla ludzkości związane są jednak z matematyką i fizyką. Wynalazł rachunek różniczkowy i całkowy, a następnie wykorzystał go do sformułowania podstawowych praw przyrody, z których wydedukował, jak pokazuje to tytuł trzeciej księgi dzieła „Principia – O systemie świata” – jak działa Wszechświat.

Jego początki były jednak dużo skromniejsze.

Newton urodził się w Boże Narodzenie 1642 r. Przynajmniej taka była data, gdy przyszedł na świat. Obowiązywał wtedy jeszcze kalendarz juliański, a kiedy został zastąpiony kalendarzem gregoriańskim, słynnym z powodu swych „zgubionych dni”, za oficjalną datę narodzin przyjęto 4 stycznia 1643 r. (…)

Ojciec przyszłego uczonego, również noszący imię Isaac, zmarł dwa miesiące przed narodzinami syna. (…) Matka, Hannah (z domu Ayscough), zarządzała farmą. Kiedy Isaac miał dwa lata, ponownie wyszła za mąż. (…) Ojczym zmarł w 1653 r. Isaac zaczynał właśnie naukę we Free Grammar School w Grantham, gdzie zamieszkał u rodziny Clarke’ów. William Clarke był aptekarzem, a jego dom znajdował się naprzeciw George Inn. Newton stał się sławny w miasteczku za sprawą swoich dziwnych wynalazków i urządzeń mechanicznych. Kieszonkowe wydawał na narzędzia i zamiast się bawić, budował z drewna różne rzeczy – domki dla lalek z myślą o dziewczynkach, ale również działający model wiatraka. Dodał do niego kołowrotek dla myszy, która napędzała skrzydła wiatraka. Zbudował też mały wózek, w którym mógł siedzieć i rozpędzać go obracaną korbą. Innym razem zamocował lampion do latawca, czym wystraszył nocą sąsiadów. Według jego biografa, Williama Stukeleya, czynem tym „wywołał znaczne poruszenie wśród wszystkich ludzi mieszkających po sąsiedzku, skutkujące przez jakiś czas ożywionymi dyskusjami na targowisku albo przy kufelku piwa w tawernie”.

Historycy odkryli źródło inspiracji, z którego Newton czerpał większość tych pomysłów: to „The Mysteries of Nature and Art” („Cuda przyrody i sztuki”) Johna Bate’a. Jeden z notatników Isaaca zawiera mnóstwo fragmentów tej książki. Mimo że wynalazki nie były oryginalne, zaangażowanie Newtona pokazuje, że od dziecka interesowały go zagadnienia naukowe. Fascynowały go też zegary słoneczne. W kościele w Colsterworth znajduje się jeden przypisywany Newtonowi, prawdopodobnie zbudowany przez niego w wieku zaledwie dziewięciu lat. Młody Isaac wypełniał nimi cały dom Clarke’ów. Przybijał do ścian kołki, aby odmierzać godziny, połówki godzin i kwadranse. Nauczył się wyznaczać szczególne daty, takie jak dni równonocy i przesilenia, i robił to na tyle skutecznie, że rodzina i sąsiedzi często przychodzili, żeby obejrzeć to, co nazywali „zegarami Isaaca”. Potrafił powiedzieć, która jest godzina, na podstawie obserwacji cieni w pomieszczeniu. Wykorzystywał też możliwości, jakie stwarzało zamieszkiwanie w aptece, badając skład
leków, co stanowiło wczesny wstęp do chemii, przetarcie szlaku pod głębokie zainteresowania alchemią, jakie przejawiał w późniejszym życiu. Na ścianach swojego pokoju rysował węglem imponujące ptaki, zwierzęta, okręty, a nawet portrety.

Z całą pewnością był bystrym młodzieńcem, ale nie przejawiał żadnych oznak matematycznego talentu, a szkolne sprawozdania opisują go jako ucznia leniwego i nieuważnego. Na tym etapie matka zdecydowała się zabrać go ze szkoły, aby przyuczyć do zarządzania jej posiadłością, co było typowym zadaniem najstarszego syna, ale chłopak wykazał tym jeszcze mniejsze zainteresowanie niż zajęciami w szkole. Wuj przekonał ją, że Isaac powinien pójść na uniwersytet w Cambridge, odesłała go więc z powrotem do Grant-
ham, aby dokończył edukację.

Newton wstąpił do Trinity College Uniwersytetu Cambridge w 1661 r. z zamiarem uzyskania dyplomu w dziedzinie nauk prawnych. Kurs bazował na filozofii Arystotelesowej, ale na trzecim roku pozwolono mu czytać dzieła Kartezjusza, filozofa i matematyka Pierre’a Gassendiego, filozofa Thomasa Hobbesa i fizyka Roberta Boyle’a. Studiował też dzieła Galileusza, uczył się astronomii i poznał kopernikańską teorię mówiącą o ruchu Ziemi wokół Słońca. Przeczytał „Optykę” Keplera.

Bardziej niejasne jest to, jakim sposobem Newton opanował zaawansowaną matematykę. Abraham de Moivre napisał, że wszystko zaczęło się od tego, iż Newton zakupił na jarmarku książkę o astrologii i nie był w stanie rozgryźć matematyki. Spróbował opanować trygonometrię i odkrył, że jego znajomość geometrii ma poważne luki, sięgnął więc po wydany przez Isaaca Barrowa egzemplarz dzieła Euklidesa. Z początku wydało mu się trywialne, ale potem natknął się na twierdzenie o polach równoległoboków, które wywarło na nim duże wrażenie. Później przebrnął przez całą serię ważnych prac z zakresu matematyki: Williama Oughtreda „The Key of Mathematics” („Klucz do matematyki”), „Geometrię” Kartezjusza, dzieła François Viète’a, Fransa van Schootena i „Algebrę” Johna Wallisa. Do obliczania pola ograniczonego przez parabolę i hiperbolę Wallis wykorzystywał niepo­dzielne – nieskończenie małe – elementy. Newton przemyślał to i napisał: „Tak oto zrobił to Wallis, ale można to przeprowadzić w taki sposób…”.

Proponował własne dowody i pomysły, zainspirowany dziełami wielkich matematyków, ale bez czołobitności. Metoda Wallisa była ciekawa, ale w żadnym razie nie uchodziła za świętość. Newton potrafił zrobić to lepiej.

W 1663 r. Barrow objął katedrę Lucasa, stał się członkiem Trinity College, gdzie studiował Newton, ale nie ma dowodu, iż dostrzegł w młodym Isaacu wyjątkowy talent. Ten rozkwitł w 1665 r., gdy studentów odesłano do domów, aby uniknąć wielkiej zarazy. W ciszy i spokoju wiejskich terenów Lincolnshire, nierozpraszany przez zgiełk miasta, przyszły uczony całą uwagę poświęcił naukom przyrodniczym i matematyce. Pomiędzy 1665 i 1666 r. sformułował prawo powszechnego ciążenia, które objaśniało ruch Księżyca i planet, opisał ruch ciał fizycznych za pomocą zasad dynamiki, wynalazł rachunek różniczkowy i całkowy, a także dokonał ważnych odkryć w dziedzinie optyki. Żadnej z tych prac nie opublikował. Wrócił do Cambridge, zdobył tytuł magistra i został członkiem Trinity College. W 1669 r., po rezygnacji Barrowa, uzyskał nominację na stanowisko profesora matematyki w katedrze Lucasa. W 1672 r. został członkiem Towarzystwa Królewskiego.

Począwszy od 1690 r., Newton napisał wiele rozpraw naukowych na temat interpretacji Biblii i przeprowadzał eksperymenty alchemiczne. Zajmował ważne stanowiska administracyjne, ostatecznie stając się kuratorem Mennicy Królewskiej. W 1703 r. został prezesem Towarzystwa Królewskiego, a w 1705 r., w trakcie swojej wizyty w Trinity College w Cambridge, królowa Anna przyznała mu tytuł szlachecki. Jedynym naukowcem, który wcześniej dostąpił tego zaszczytu, był Francis Bacon. Newton stracił fortunę na załamaniu się kursu Kompanii Mórz Południowych i zamieszkał ze swoją siostrzenicą i jej mężem w pobliżu Winchester. Pozostał tam aż do śmierci we śnie w 1727 r. Podejrzewano otrucie rtęcią – ślady metalu odkryto w jego włosach. Mogło to być następstwem przeprowadzanych przez niego eksperymentów alchemicznych i tłumaczyłoby, dlaczego na starość zachowywał się ekscentrycznie.

(…) W dzisiejszych czasach mamy tendencję do postrzegania Newtona jako pierwszego wielkiego naukowca o racjonalnym umyśle. Nie bierzemy pod uwagę jego silnej wiary w Boga, badań Biblii, z uporem ignorujemy jego rozległe badania alchemiczne, raczej mistyczne próby przekształcenia jednej formy materii w inną. Większość zapisków dotyczących alchemii prawdopodobnie przepadła w pożarze laboratorium i dwie dekady badań poszły z dymem. Zapewne winny tego zdarzenia był jego pies, gdyż mówiło się, że Newton łajał zwierzaka słowami: „Och Diament, Diament, nawet nie wiesz, coś ty takiego narobił”.

Mniejsza o to, przetrwało wystarczająco dużo książek i artykułów sugerujących, że uczony szukał kamienia filozoficznego, który zamieniałby ołów w złoto. Zapewne chciał też znaleźć eliksir życia, klucz do nieśmiertelności. (…) Dziś przeważnie lekceważymy mistyczny aspekt jego zainteresowań, pamiętając głównie osiągnięcia na polu nauk przyrodniczych i matematyki. Czyniąc tak, gubimy jednak z oczu dużą część zagadnień, które napędzały jego niezwykły umysł. Przed Newtonem ludzkie rozumienie natury było mocno splecione z siłami nadprzyrodzonymi. Po nim zaś zaczęliśmy świadomie dostrzegać, że Wszechświat podlega pewnym fundamentalnym schematom, dającym się wyrazić za pośrednictwem matematyki. Sam Newton, prowadząc ludzkość od mistycyzmu ku racjonalnemu myśleniu, był postacią, która jedną nogą tkwiła w starym, a drugą w nowym świecie.

Fragment książki Iana Stewarta Krótka historia wielkich umysłów, przekład Urszula i Mariusz Seweryńscy, Prószyński i S-ka, Warszawa 2018

Fot. AKG Images/East News

Wydanie: 13/2019

Kategorie: Sylwetki

Napisz komentarz

Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy