Isaac Newton
Sir Isaac Newton (* 4. Januar 1643 in Woolsthorpe-by-Colsterworth in Lincolnshire; † 31. März 1727 in London nach dem Gregorianischen Kalender; 25. Dezember 1642 - 20. März 1727 nach dem damals in England noch geltenden Julianischen Kalender) erfand die Infinitesimalrechnung, entdeckte das Gravitationsgesetz und gilt wegen dieser und anderer Leistungen als einer der größten Mathematiker und Physiker aller Zeiten. Er forschte überdies als Astronom, Alchimist und Theologe. In der Sprache seiner Zeit, die zwischen Physik und Philosophie noch nicht scharf trennte, war Newton Philosoph.
Leben und Werk
Newtons Vater, ein Landwirt, starb vor der Geburt Newtons. 1646 heiratete seine Mutter zum zweiten Mal und Isaac kam zu seiner Großmutter. Bald darauf starb auch sein Stiefvater, so dass Isaac nach Woolsthorpe zurückkehrte. Er besuchte die Grundschule in Grantham und mit 18 Jahren das Trinity College in Cambridge, das kurz nach dem Abschluss seines Studiums 1665 wegen einer Pestepidemie geschlossen werden musste. Also kehrte er abermals zurück in sein Elternhaus. 1667 stellte er seine Gravitationstheorie auf, schliff Linsen und baute ein später nach ihm benanntes Spiegelteleskop, das er dem König vorführte. Der König war beeindruckt und erkannte Newton an. Das war der erste Schritt zu seinem Ruhm.
Bald danach veröffentlichte er seine Niederschrift "Von der Natur des Lichts", worin er unter anderem die Brechung des Lichts erläuterte. Diese Niederschrift rief große Diskussionen hervor. Besonders zwischen ihm und Robert Hooke herrschte ein angespanntes Verhältnis, da beide angesehene Wissenschaftler waren, doch grundverschiedene Meinungen hatten und jeder auf sein Recht pochte.
Von 1675 bis 1682 war Newton in einer Phase der Inaktivität und Selbstzweifel. Danach stellte er das Gravitationsgesetz auf. Er schrieb eine weitere Niederschrift über seine physikalischen Entdeckungen in der er auch das Problem löste, warum die Planeten elliptische Bahnen ziehen. 1687 schrieb er sein Hauptwerk, die "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica" (Mathematische Prinzipien der Naturphilosophie). In diesem Werk vereinte er die Forschungen Galileo Galileis zur Beschleunigung und Johannes Keplers zu den Planetenbewegungen zu einer einheitlichen Theorie der Gravitation und legte die Grundsteine der klassischen Mechanik, indem er die drei Grundgesetze der Bewegung formulierte. Wieder folgte ein Streit mit Hooke über das Gravitationsgesetz.
Zwei Jahre später starb seine Mutter und Newton fing an, einen theologischen Briefwechsel mit dem englischen Philosophen John Locke zu führen.
1696 wurde er zum Direktor der Königlichen Münze in London ernannt. Drei Jahre später (1699) wurde er an der Pariser Akademie zu einem von acht auswärtigen Mitgliedern berufen. 1703 folgte der Titel "Präsident der Royal Society", den er bis zum Ende seines Lebens innehatte. Ein Jahr danach starb sein Erzfeind Hooke und er konnte endlich seine "Opticks or a treatise of the reflections, refractions, inflections and colours of light" (Optik oder eine Abhandlung über die Reflexion, Brechung, Krümmung und die Farben des Lichtes) veröffentlichen. 1705 wurde er von Königin Anne wegen seiner Verdienste um die Wissenschaft zum Ritter geschlagen. Im selben Jahr begannen auch die Prioritätsschwierigkeiten mit Gottfried Wilhelm Leibniz über die Erfindung der Infinitesimalrechnung. In Newtons 1712 erschienenem Buch "Historia coelestis Britannica" verwendete dieser unauthorisiert die von John Flamsteed stammenden sogenannte Flamsteed-Bezeichnungen, was ebenfalls einen Streit um das Uhrheberrecht nach sich zog.
Bald bezog er ein herrschaftliches Haus, das ein kleines Observatorium beherbergte und studierte alte Geschichte, Theologie und Mystik. Ab 1707 wurde Newtons Haus von seiner Halbnichte Catherine Barton geführt. Nach seinem Tod im Jahr 1727 wurde er unter großen Feierlichkeiten in der Westminster Abbey beigesetzt. Sein Bild prangte von 1978 bis 1984 auf der englischen 1-Pfund-Note.
Newton galt als sehr zerstreut und bescheiden, reagierte jedoch häufig sehr scharf auf Kritik. Er lebte fast durchgängig in häuslicher Gemeinschaft mit anderen Männern. Es wird auch die Geschichte erzählt, dass Newton, der grübelnd unter einem Apfelbaum saß, ein Apfel auf den Kopf fiel, was ihn auf die Idee brachte, die Himmelsmechanik beruhe auf derselben Gravitation wie der Fall von Äpfeln auf der Erde. Dies geht jedoch nicht auf Newton selbst zurück, sondern auf Voltaire, und entspricht damit auch nicht der Wahrheit.
Forschung in Naturwissenschaft und Philosophie
Physik und Mathematik
Newtons Forschungen auf dem Gebiet der Lichtbrechung (Optik) zeigten, dass ein Prisma weißes Licht in ein Farbenspektrum aufspalten kann. Aus seiner Arbeit schloss er, dass jedes Linsenteleskop unter der Dispersion des Lichtes leiden würde und schlug ein Spiegelteleskop vor, um die Probleme zu umgehen. Später wurden achromatische Linsenkombinationen aus Gläsern verschiedener Brechungseigenschaften entwickelt.
Er leitete in der "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica" das Gesetz der Gravitation ab und bewies dessen Bedeutung für die Keplerschen Gesetze, wodurch er in der Lage war die Planetenbewegungen nicht nur wie Johannes Kepler zu beschreiben, sondern erstmals auch zu begründen. Auch die Grundsteine der klassischen Mechanik, die drei Grundgesetze der Bewegung und die Konzepte von absoluter Zeit, absolutem Raum, der Fernwirkung und so auch indirekt das Konzept des Determinismus wurden von ihm gelegt. Zusammen waren dies die wesentlichen Grundprinzipien der Physik und als solche bildeten sie für über 200 Jahre die Basis des naturwissenschaftlichen Weltbildes vieler Generationen, bishin zur Relativitätstheorie Albert Einsteins.
Zusätzlich zu seinen fundamentalen Leistungen zur Physik ist er neben Gottfried Wilhelm Leibniz auch einer der Begründer der Infinitesimalrechnung und hat auch wichtige Beiträge zur Algebra erbracht.
Nach Newton sind das Newtonsche Näherungsverfahren und die SI-Einheit der Kraft (Newton), die Newtonsche Axiome sowie die Newton-Cotes-Formeln benannt.
Der Newtonsche Zeitbegriff
Newton befasste sich 30 Jahre lang mit dem Phänomen der Zeit. Das Universum sei, laut ihm, ein gewaltiges Uhrwerk, und nur die Zeit wahre die Ordnung aller Dinge. Des Weiteren sei sie eine feststehende Größe, die für jeden und überall gleich sei und sich nie ändere.
Außerdem sei die Zeit so feststehend, dass sie von Anbeginn an geplant gewesen sein müsse, also auf einen Schöpfer hinweise. Die Zukunft, die Gegenwart und die Vergangenheit stünden also schon im vornherein fest, was im deterministischen Weltbild Newtons mündete. Dieses ist jedoch auch nicht konfliktfrei mit dem christlichen Konzept des freien Willens und zudem ein Teilaspekt des Theodizeeproblems.
Newtons Zeitverständis dominierte über 200 Jahre lang die Wissenschaft bis zu Albert Einsteins Relativitätstheorie und der Heisenbergschen Unschärferelation.
Weitere Arbeiten
Weniger bekannt als seine wissenschaftlichen Errungenschaften aus heutiger Sicht sind Newtons Arbeiten in der christlichen Theologie und in der Alchemie, einem der Vorgänger des modernen Naturwissenschaftsverständnisses. In der Theologie vertrat Newton eine antitrinitarische Ansicht. Neben seinen physikalischen Arbeiten verbrachte er auch viel Zeit mit der Suche nach dem Stein der Weisen.
Zitate
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- „Die absolute, wahre und mathematische Zeit verfließt an sich und vermöge ihrer Natur gleichförmig und ohne Beziehung auf irgendeinen äußeren Gegenstand.“ (Aus: Isaac Newton, Mathematische Prinzipien der Naturlehre, 1687)
- „Der absolute Raum bleibt vermöge seiner Natur und ohne Beziehung auf einen äußeren Gegenstand stets gleich und unbeweglich.“ (Aus: Isaac Newton, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, 1687)
- "If I have been able to see further than Others, it is because I have stood on the Shoulders of Giants." – Dieses Gleichnis wird häufig Newton zugeschrieben, es stammt ursprünglich jedoch von Didacus Stella (siehe Auf den Schultern von Giganten).
- Kurz vor seinem Tod soll er gesagt haben:
"Ich weiß nicht, wie ich in den Augen der Welt dastehen mag; mir selbst jedenfalls erscheine ich nur wie ein kleiner Junge, der am Strand spielt und sich damit vergnügt, ab und an einen außergewöhnlich glatten Kiesel oder eine besonders hübsche Muschel zu entdecken, während der große Ozean der Wahrheit gänzlich unerforscht vor mir liegt."
- Zitat zu Newton:
"In the last sentence, Newton revealed the truly spiteful, uncompromising, and razor-sharp viciousness of his character, for Hooke, once described as 'crooked' and 'pale-faced', and the man who 'is the most and promises the least of any many in the world I ever saw', was so stooped and physically deformed that he had the appearance of a dwarf. The phrase 'standing on ye shoulders of Giants' was a perfectly double-edged comment, designed deliberately to mislead. On the surface, it appears a compliment -- Hooke is called a Giant -- but Newton meant quite the reverse." (Michael White, "Isaac Newton: The Last Sorcerer", Helix Books 1997, S. 187).
Weblinks
- Newton-Projekt am Imperial College London (englisch)
- Projekt der Indiana University Newtons alchemistische Notizen zu dechiffrieren (englisch)
| Personendaten | |
|---|---|
| NAME | Newton, Isaac |
| KURZBESCHREIBUNG | englischer Physiker, Astronom und Mathematiker |
| GEBURTSDATUM | 4. Januar 1643 |
| GEBURTSORT | Woolsthorpe-by-Colsterworth in Lincolnshire, England |
| STERBEDATUM | 31. März 1727 |
| STERBEORT | London, England |