Isaac Newton

Sir Isaac Newton (Woolsthorpe-by-Colsterworth (Lincolnshire), 4 jannewaris 1643 – Kensington (Londen), 31 maart 1727) wie in Ingelske natuerkundige, filosoof, wiskundige, stjerrekundige, teolooch en algemist. Newton wie in gammel man mei in gat yn de hân. Ien dy’t him yn de stiik litten fielde troch syn âlden. Hy wie gjin aardich minsk om mei om te gean. Dôchs hat Newton in grutte bydrage levere oan de wittenskip op tal fan gebieten.

Sir Isaac Newton
skildere troch Sir Godfrey Kneller yn 1702

Syn jonge jierren

Newton kaam út in laach fan lytse lâneigeners. Syn heit ferstoar inkele moannen foar syn berte. Doe't Newton trije jier âld wie troude syn mem opnij en gie nei doarp fierderop. De opfieding fan de lytse Isaac waard oan de beppe fan memmekant tabetroud.

Nei de dea fan syn styfheit yn 1556 helle syn mem him fan gymnasium ôf. Sy woe him in oplieding dwaan litte om de besittingen fan de famylje te behearen. Mar lykwols gie de ynteresse fan Newton mear út nei boeken en wiskundige fraachstikken. Syn famylje besluet doe dat hy in universitêre oplieding folgje moast. Yn 1661 liet hy him ynskriuwe op it Trinity Kolleezje fan de Universiteit fan Cambridge. It ûnderwiis yn Cambridge waard dominearre troch de libbensskôging fan de Grykske filosoof Aristoteles. Dôchs wie it studinten yn harren tredde stúdzjejier tastien wat frijheid te nimmen yn de stúdzjerjochting. Yn dizze faze foel Newton syn bysûndere yntelliginsje noch net echt op. Dy kaam pas oan it ljocht yn de simmer fan 1665. De universiteit gie ticht omdat der in pestepidemy útbrutsen wie en hy werom moast nei syn berteplak. Yn it jier dat folgje soe begûnen syn tinzen yn de wiskunde, optika, natuerkunde en stjerrekunde.

Krektsa as Johannes Kepler wie Newton net ûngefoelich foar it byleauwe fan syn tiid. Hy hie dan ek út en troch mystike kontakten. As 20-jierrige jongfeint kocht hy yn 1663 op de jiermerke yn Stourbidge in boek oer astrology. Yn dat boek stienen tekeningen dy’t hy net snapte omdat hy op skoalle gjin wiskunde leard hie. Dêrom kocht hy in boek oer trigonometry, mar ûntduts al gau dat hy net by staat wie om de mjitkundige beredenearingen te folgjen. Hy kaam doe yn besit fan in boek fan de wiskundige Euclides fan likernôch 300 foar Kristus en begûn der yn te lêzen.

Syn earste ûntdekkingen

In byld fan Isaac Newton op de Universiteit fan Cambridge

Yn syn berteferbliuw Woolsthorp lei hy net allinnich de grûnslach foar differintsjaal en yntegraal rekkenjen mar begûn ek ynsichten te ûntwikkeljen oer de teory fan de universele swiertekrêft en die djipgeande ûntdekkingen oer ljocht. As studint wie Newton boeid troch it ferskynsel ljocht en wie fassinearre troch de sinne. Troch in gatsje yn ien fan de finsterlûken te meitsjen liet Newton in smelle ljochtstriel op de wite muorre fan syn wurkkeamer falle. Doe't hy in glêzen prisma yn de ljochtstriel sette makke it wyt op de muorre plak foar in heldere reinbôge fan kleuren. It “wite” ljocht fan de sinne wie troch it prisma yn alle kleuren fan de reinbôge feroare. Newton neamde de kleurebân op syn muorre spektrum, in wurd út it Latyn dat “geastesferskynsel’ betsjut. Ek toande hy oan dat mei in twadde prisma de kleuren fan de reinbôge wer ta wite ljocht gearstald wurde koene. De sprieding fan de ferskillende kleuren fan wyt ljocht by brekking troch in prisma neame wy dispersy of kleureskifting. Newton ferklearre dizze dispersy troch oan te nimmen dat alle kleuren har eigen brekkingsyndeks hawwe. Hy publisearre syn ûnderfiningen yn 1672 mei de titel “New theory of light and colours’. Hy stjoerde it op nei de Royal Society, in ferneamd Britsk genoatskip fan de beste wittenskippers. Syn publikaasje liede lykwols ta in skriftlike striid mei ûnder oare Robert Hooke en Christiaan Huygens dêr't hy net bliid om waard en syn wille om te publisearjen bedoar. Syn grutte wurk “Optics” publisearre hy dêrom pas yn 1704, neidat Hooke ferstoarn wie. Newton ferklearre ek de nei him neamde ynter- ferinsjeringen. Dat binne kleurde ringen om it kontaktplakt tusken twa suver op elkoar sluten trochsichtige oerflakten. Se ûntstean troch ynterferinsjes tusken de, op de oerflakte werom keatsende ljochtstrielen. For de dûbele brekking en de polarisaasje fan ljocht hie hy ek in ferklearring.

Yn 1667 gie Newton werom nei de universiteit fan Cambridge om syn stúdzje ôf te meitsjen. Isaac Barrw, in professor yn de wiskunde fan de universiteit, wie sa ûnder de yndruk fan de prestaasjes fan Newton dat doe't hy yn 1669 ûntslach naam om him oan de teology te wijen hy de oanbefelling die, de 27-jierrige Newton syn plak te jaan. En sa soe it gean. Syn earste kolleezjes gienen oer optika benammen oer de ûntdekkingen dy’t hy hie dien.

Syn wichtichste ûntdekking

Foarside fan de Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, it wichtichste boek fan Newton, dat publisearre waard yn 1687

De kearn fan Newton’s wurk is it idee dat elts foarwerp har yn ien rjochte line en mei deselde snelheid fuortbeweegjen bliuwe sil, of it moast wêze dat der in krêft fan bûten ôf op wurket.

As in foarwerp yn rêst is komt dat trochdat in bepaalde krêft it hjir ta twingt. Sa soarget de wjerstân fan de loft derfoar dat in rôljende bal ta stilstân komt. Dat neame wy wriuwing. En as der wat mei in hegere of legere snelheid him fuortbeweecht of fan rjochting feroaret, dan komt dat omdat in bepaalde krêft dy feroaring feroarsake hat.

Newton brûkte de wiskunde om oan te toanen dat feroarings fan snelheid en rjochting altyd evenredich binne mei de massa fan it foarwerp en de oanbelangjende krêft. De massa fan in foarwerp is in eigenskip dy’t ûnôfhinklik is fan syn ôfmjitting en gewicht. Oars sein: de massa fan in foarwerp is ôflaat út de ynspanning en de nedige krêft dy’t nedich is om it yn beweging te bringen of, as it foarwerp al beweecht, de snelheid fan dy beweging te ferheegjen. Dizze bewegingswetten, dy’t hjoeddeisk noch altyd ûnderwiisd wurde, binne de basis fan de natuerkunde. Dizze wetten meitsje it mooglik de swiertekrêft te ferklearjen. Newton sei dat elts lichem of foarwerp in oar lichem of foarwerp oanlûkt mei in krêft dy’t de swiertekrêft neamd wurdt. In lichem mei in tige grutte massa sil in merkbere swiertekrêft útoefenje op in lichem mei in lytsere massa. Op dizze manier lûkt de ierde in appel nei de grûn. De appel lûkt de ierde ek oan. Mar omdat de appel sa’n lytse massa hat yn fergeliking mei de ierde, lûkt hy de ierde mei mar in hiele lytse kreft oan. Dizze krêft is net te sjen. Omdat de appel nei de ierde falt, liket it krekt oft de swiertekrêft iensidich is. Yn feite is de swiertekrêft sa’n lytse krêft, dat ek twa objekten mei in deselde massa elkoar amper wernimber oanlûke soene. Dêrom sille twa appels mei in likense massa op in skaal net nei elkoar ta lutsen wurde, ek al lûke se elkoar wol in bytsje oan. En hoe grutter de ôfstân tusken twa foarwerpen, hoe minder is harren swiertekrêft.

Newton realisearre him, dat as oare grutte objekten, lykas de sinne de moanne en de planeten, de ierde lykje te beselskipjen, de ûnderlinge swiertekrêft bûtengewoan grut wêze moast, sels oer in grutte ôfstân. As der gjin krêft wie om har tsjin te hâlden soene al dizze himellichems har yn de iene of oare rjochting troch de romte bewege moatte. Normaal soe dizze beweging yn in rjochte line ferrinne, útsein as in himellichem sa tichtby kaam dat hy de oare oanluts. De krêft soe miskien net grut genôch wêze om de twa himellichems hielendal nei elkoar ta te lûken, mar hy soe beslist sterk genôch wêze kinne om de baan fan ien fan de stikken om te bûgjen. De krêft soe sels it objekt mei de minste massa yn in baan om it grutste lûke kinne, as it goede evenwicht fûn waard tusken de massa fan de objekten, de bewegingsrjochting en harren ûnderlinge ôfstân.

Newton wurke in wiskundige fergeliking út om harren ferbân omskriuwe te kinnen en besluet te ûndersykjen yn hoefier dy op de leden fan it sinnestelsel fan tapassing binne. Yn syn berekkening naam hy ek de ûnderlinge fersteuringen fan de planeten mei om te sjen oft de waarnommen en foarseine posysjes yn goeie oerienstimming wienen. Lykas by al syn oare ûnderfinings ferwachte Newton dat syn teoryen troch eksperiminten of wiernimmingen befêstige wurde koenen.

De omgongbanen fan de planeten Mars, Jupiter en Saturnus kamen oerien mei de waarnommen posysjes. Letter waard ûntdutsen dat yn de baan fan Merkurius in lytse ôfwiking siet. Newton hie oantoand dat deselde krêft dy’t in appel nei ûnderen fallen die, de moanne yn har baan hâldt, de planeten yn in elliptyske baan om de sinne hâldt en ek ferantwurdlik is foar it omrinnen fan de troch Galileo Galilei ûntdutsen fjouwer grutte moannen fan Jupiter. It is in wet fan it omkearde kwadraat: De krêft nimt ôf, likens mei it kwadraat fan de ôfstân. As de ôfstân tusken twa foarwerpen twa kear sa grut wurdt, is de ûnderlinge oanlûkingskrêft dy’t se nei elkoar ta lûkt, noch mar ien fjirde fan de oarspronklike oanlûkingskrêft. As de ôfstân tsien kear sa grut wurdt, is de oanlûkingskrêft 10y=10 kear 10 = 100 kear lytser.

It wie dúdlik dat de krêft yn sekere sin omkeard wurke. Dêrmei waard bedoeld ôfnimmend by tanimmende ôfstân. Dat is de reden werom in komeet of planeet op grutte ôfstân fan de sinne stadiger beweecht en hurder as hy de sinne nadert. De swiertekrêft is swakker as men tichter by de sinne komt.

Oar wurk fan Newton

Newton lei de grûnslach foar de teory fan de universele swiertekrêft yn 1666. De publikaasje duorre oant 1687. Doe ferskynde syn ferneamde wurk de begjinselen fan de natuerkunde. Dat wichtige wurk wurdt meastentiids koartwei Principia neamd. It behannelt waarnommen eigenskippen fan har bewegende lichems. Hjirút koe hy inkele algemiene wette ôfliede dy´t relatearre wiene oan natuerkrêften, algemiene wetten dy´t oare natuerferskynselen foarspelle koenen. De Principia wie ferdield yn trije dielen. De earste twa dielen behannelt Newton de algemiene prinsipes fan bewegingen en krêften. Yn it tredde diel beskriuwt Newton de gravitaasjekrêften fan de planeten en de sinne.

It is oan Edmund Halley te tankjen dat de Principia ta stân kaam. By in besite fan Halley yn 1684 oan Newton brocht dizze it fraachstik fan de planeetbewegingen nei foaren. Newton fertelde dat hy dat fraachstik al jierren earder oplost hie mar dat hy noch net tefreden wie mei syn berekkenings. Halley slagge der doe yn Netwon te oertsjûgjen fan it belang fan syn publikaasjes fan syn ideeën foar de wittenskip. Newton liet him oerhelje en sette syn ideeën op papier. Doe't yn 1686 it earste diel klear kaam, lei Halley dat foar oan de Royal Society yn Londen. Sy hienen lykwols gjin jild om it út te jaan. Halley naam doe de ferantwurdlikheid foar de publikaasje op him en wist diels út eigen bûse it jild op it kleed te krijen. Doe't Newton drige te stopjen mei skriuwen fanwege in bernige rûzje mei in kollega wie it wer Halley dy´t as in diplomaat alle minsken wer te bedimje koe. Halley ferbettere ek de drukproeven fan de Principia en skriuwde foar de ynlieding in lofrede yn it Latyn.

Newton ûntwikkele yn 1671 in ferbettere ferzje fan de spegelteleskoop. Dat stelde him yn staat mei in koartere buis in skerper byld te krijen. Mei de publikaasje fan de Principia waard Newton algemien erkend as de liedingjouwende natuerfilosoof fan de 17e iuw. Mar syn kreative karriêre wie oer syn hichtepunt hinne. Hy krige in senuwynsinking en dêrom ferruile hy wittenskiplik ûndersyk foar in funksje by de oerheid yn Londen. Yn 1696 waard hy opsichter fan de keninklike munt en yn 1699 sels direkteur. Hy hâlde tasicht op de grutte Ingelske jildfoarsjenning, hy hie gjin genede mei falskemunters.

Syn dea

It grêf fan Newton yn Westminster Abbey yn Londen

Yn 1703 waard Newton foardroegen as presidint fan de Royal Society. Oant syn dea yn 1727 soe hy dizze funksje hâlde. Yn 1708 waard hy troch keninginne Anne riddere. Flak foar syn dea yn 1727 skreau Newton: ’ik wit net hokfoar byld de wrâld fan my hawwe sil, mar yn myn eigen eagen bin in allinnich in jonkje west dat boartet op it strân en sa en no en dan de wille hân hat dat hy noch in glêder stientsje fûn hat of noch in moaiere skulp sjoen hat. En dat wylst de grutte oseaan fan de wierheid noch ûnûntdutsen foar him leit’. Newton wie gjin maklik minsk. Hy waard troch syn betsjinner beskreaun as ien dy’t nea oan ûntspanning die, nea nei bûten ta gie foar frisse loft, nea te rinnen gie of wat dan ek, hy miende dat alle oeren dy’t hy net oan syn stúdzje bestege, ferlerne oeren wienen.

Sir Isaac Newton ferstoar in 1727 in Londen. Hy is 84 jier wurden.

Ofbylden dy't by dit ûnderwerp hearre, binne te finen yn de kategory Isaac Newton fan Wikimedia Commons.