Izaokas Niutonas

Izaokas Niutonas (angl. Isaac Newton; 1643 m. sausio 4 d. – 1727 m. kovo 31 d.) – anglų fizikas, matematikas, astronomas, alchemikas, filosofas.

Izaokas Niutonas, didžiausias ir įtakingiausias kada nors gyvenusių mokslininkų, gimė Vulstorpe, Anglijoje, per 1642 metų Kalėdas, tais pačiais metais, kuriais mirė Galilėjus. Kaip ir Mahometas, jis išvydo pasaulį po savo tėvo mirties. Vaikystėje jis visus stebino neeiliniais sugebėjimais mechanikai ir buvo auksinių rankų. Nors ir geras vaikas, tačiau mokykloje jis buvo labai neatidus. Paauglį motina atsiėmė iš mokyklos tikėdamasi, kad jis taps perspektyviu fermeriu. Laimei, ją įtikino, jog pagrindiniai sūnaus talentai slypi kitur, ir aštuoniolikmetis Niutonas įstojo į Kembridžo universitetą. Ten greitai susipažinęs su tuometinėmis mokslo bei matematikos naujovėmis jis pradėjo savarankiškus bandymus. Būdamas dvidešimt vienerių — dvidešimt septynerių metų jis sukūrė pagrindus mokslinėms teorijoms, pakeitusioms pasaulį.

Septyniolikto amžiaus viduryje vyko dideli moksliniai pokyčiai. Amžiaus pradžioje išrastas teleskopas iš esmės pakeitė astronomijos studijas. Anglų filosofas F. Bekonas ir prancūzų filosofas R. Dekartas ragino visos Europos mokslininkus nebepasikliauti Aristotelio autoritetu, o eksperimentuoti ir studijuoti patiems. Tai, apie ką Bekonas ir Dekartas pamokslavo, didysis Galilėjus realizavo. Jo astronominiai pasiekimai padarė perversmą astronomijos moksle, o jo mechaniniai eksperimentai įtvirtino Niutono pirmąjį judėjimo dėsnį.

Nauja informacija mokslą papildė ir kiti didieji tyrinėtojai: V. Harvis, atradęs kraujo apytakos ratą, bei J. Kepleris, atradęs dėsnius, nustatančius planetų judėjimą aplink saulę. Vis dėlto tikrasis mokslas daugiausia buvo intelektualų žaidimas, ir nepasitvirtino F. Bekono spėjimas, jog, taikomas technologijoje, mokslas visiškai pakeis žmonijos gyvenimą.

Nors Kopernikas ir Galilėjus paneigė kai kurias klaidingas senovės mokslo koncepcijas ir savo atradimais praplėtė visatos suvokimą, nebuvo suformuluoti principai, kurie būtų galėję paversti šiuos, atrodo, nesusijusius faktus į vieningą teoriją, galinčią pasitarnauti mokslui. Tokią teoriją sukūrė Izaokas Niutonas, pakreipęs modernųjį mokslą ta vaga, kurios jis laikosi lig šiol.

Niutonas nemėgo skelbti savo rezultatų, todėl pagrindines savo idėjas suformulavęs iki 1669 metų, daugelį jų paskelbė gerokai vėliau. Pirmasis iš jo paskelbtų atradimų buvo stulbinantis veikalas apie šviesos prigimtį. Po daugybės kruopščių eksperimentų Niutonas išaiškino, jog įprasta balta šviesa yra vaivorykštės spalvų mišinys. Be to, jis detaliai išanalizavo šviesos atsispindėjimo ir lūžimo dėsnių pasekmes. Remdamasis šiais dėsniais, 1668 metais jis suprojektavo ir faktiškai sukonstravo pirmąjį atspindintį teleskopą — tokio tipo teleskopai daugelyje astronominių observatorijų naudojami ir šiandien. Šiuos atradimus bei daugybės optinių bandymų rezultatus dvidešimt devynerių metų Niutonas pristatė britų karališkajai aukštuomenei.

Niutonas į šį sąrašą turbūt būtų patekęs vien dėl savo optinių atradimų, nors jie anaiptol ne tokie svarbūs, kaip jo pasiekimai matematikos ir mechanikos srityje. Jo svarbiausias įnašas į matematikos mokslą buvo integralinio skaičiavimo atradimas, kurį jis padarė, būdamas dvidešimt trejų ar dvidešimt ketverių metų. Ši naujovė, svarbiausia šiuolaikinėje matematikoje, yra ne tik ta sėkla, iš kurios išaugo moderniosios matematikos teorija, bet ir pagrindinis įrankis, be kurio didžioji dalis nūdienio mokslo progreso būtų neįmanoma. Net jeigu Niutonas nebūtų nieko daugiau nuveikęs, integralinio skaičiavimo atradimas būtų garantavęs jam gana aukštą vietą šiame sąraše.

Tačiau svarbiausi Niutono atradimai yra mechanikos, mokslo apie materialių daiktų judėjimą, srityje. Galilėjus atrado pirmąjį judėjimo dėsnį, kuris apibūdina jokios išorinės jėgos neveikiamų objektų judėjimą. Bet praktikoje visi objektai, žinoma, yra veikiami išorinių jėgų, ir svarbiausias mechanikos klausimas — kaip objektai juda tokiomis aplinkybėmis. Šią problemą išsprendė Niutonas savo garsiuoju antruoju judėjimo dėsniu, kuris gali būti teisėtai laikomas fundamentaliausiu klasikinės fizikos dėsniu. Antrasis dėsnis (matematiškai išreiškiamas formule F=ma) teigia, kad daikto pagreitis (t. y. greičio pakitimas per laiko vienetą) lygus daiktą veikiančiai pasipriešinimo jėgai, padalytai iš daikto masės. Prie šių dviejų dėsnių Niutonas pridėjo savo garsųjį trečiąjį judėjimo dėsnį ir garsiausią mokslinį dėsnį — universalios gravitacijos dėsnį. Šie keturi dėsniai sudaro vieningą sistemą, kuria remiantis gali būti tyrinėjamos absoliučiai visos makroskopinės mechanikos sistemos — nuo švytuoklės svyravimo iki planetų judėjimo savo orbitose aplink saulę. Niutonas ne tik atrado šiuos mechanikos dėsnius, bet ir naudodamasis matematinėmis apskaičiavimo priemonėmis, parodė, kaip šie fundamentalūs dėsniai gali būti taikomi, sprendžiant svarbias problemas.

Niutono dėsniai gali būti ir buvo taikomi, sprendžiant pačias įvairiausias mokslines bei inžinerines problemas. Jam gyvam esant, dramatiškiausiai jo dėsniai buvo pritaikyti astronomijos srityje. Tam taip pat vadovavo Niutonas. 1687 metais jis išleido savo didįjį veikalą “Natūralios filosofijos matematiniai principai” (paprastai vadinamą tiesiog “Principai”), kuriame išdėstė gravitacijos ir judėjimo dėsnius. Niutonas pademonstravo, kaip naudotis šiais dėsniais, tiksliai nustatant planetų judėjimą aplink saulę. Taigi jis vienu galingu mostu visiškai išsprendė pagrindinę dinaminės astronomijos problemą, t. y. tikslaus žvaigždžių bei planetų padėties ir judėjimo nustatymo problemą. Dėl šios priežasties Niutonas dažnai laikomas didžiausiu visų laikų astronomu.

2 vieta (tarp 100 įtakingiausių žmonių istorijoje)

Tad kaipgi vertinsime Niutono mokslinę svarbą? Pažvelgę į mokslinės enciklopedijos indeksą, pamatytume, jog apie Niutoną, jo dėsnius bei atradimus parašyta dvigubai ar trigubai daugiau, negu apie bet kurį kitą mokslininką. Be to, reikia atkreipti dėmesį, ką apie Niutoną pasakė kiti garsūs mokslininkai. Sero Izaoko oponentas Leibnicas, su kuriuo jis karštai ginčydavosi, rašė: “Niutono įnašas į matematikos mokslą didesnis, negu tai, kas buvo žinoma nuo pasaulio pradžios iki jo”. Didis prancūzų mokslininkas Laplasas rašė: “Principai” pranoksta bet kokį kitą genialaus žmogaus produktą”. Lagranžas dažnai tvirtino, jog Niutonas buvo didžiausias kada nors gyvenusių genijų, o 1901 metais rašęs E. Machas teigė: “Visa, kas buvo pasiekta matematikos moksle po Niutono, buvo dedukcinis, formalus ir matematinis mechanikos plėtojimas Niutono dėsnių pagrindu”. Turbūt didžiausias Niutono nuopelnas yra tas, kad, radęs mokslą, kaip atskirų faktų ir dėsnių kratinį, gebantį paaiškinti kai kuriuos reiškinius, tačiau numatyti tik vieną kitą, jis paliko mums vieningą dėsnių sistemą, kurią galima taikyti aibei fizikinių reiškinių ir kuria galima pasinaudoti, atliekant tikslius apskaičiavimus.

Tokioje trumpoje apžvalgoje neįmanoma smulkiai aptarti visų Niutono atradimų, todėl daugelis mažesniųjų buvo nepaminėti, nors, savo ruožtu, jie taip pat svarbūs. Niutonas įnešė svarbų indėlį į termodinamiką (mokslą apie šilumą) ir akustiką (mokslą apie garsą); jis suformulavo be galo svarbius fizikinius judėjimo kiekio išsilaikymo bei kampinio judėjimo kiekio išsilaikymo principus; jis atrado binarinę teoremą matematikoje (Niutono binomas); jis pirmasis įtikinamai paaiškino žvaigždžių kilmę.

Kiekvienas gali garantuoti, kad Niutonas buvo didžiausias ir įtakingiausias kada nors gyvenusių mokslininkų, tačiau privalo ir paklausti, kodėl jis turi užimti aukštesnę padėtį negu politikai — Aleksandras Didysis ir Džordžas Vašingtonas bei religinės figūros — Jėzus Kristus ir Buda. Nors politinės permainos reikšmingos, teisinga būtų sakyti, jog daugelis pasaulio žmonių 500 metų po Aleksandro mirties gyveno lygiai taip pat, kaip ir jų protėviai penkis amžius iki jo. Galima teigti, kad daugelio žmonių kasdienybė 1500 metų po Kristaus buvo tokia pati, kaip ir 1500 metų prieš Kristų. Plėtojantis šiuolaikiniam mokslui, per paskutiniuosius penkis šimtmečius žmonių būvis visiškai pasikeitė. Mes kitaip rengiamės, valgome kitokį maistą ir kitaip leidžiame laisvalaikį, negu žmonės 1500 metų prieš Kristų. Moksliniai atradimai padarė perversmą ne tik technologijoje bei ekonomikoje; jie visiškai pakeitė politiką, religinį mąstymą, meną ir filosofiją. Labai nedaug žmonių veiklos aspektų šios mokslinės revoliucijos liko nepakeisti. Tai pagrindinė priežastis, kodėl į šią knygą įtraukta tiek daug mokslininkų ir išradėjų. Niutonas buvo įžymiausias iš visų mokslininkų ir įtakingiausias mokslinių teorijų kūrėjas, todėl vertas aukščiausios ar beveik aukščiausios vietos bet kokiame įtakingiausių pasaulio žmonių sąraše.

Niutonas mirė 1727 metais ir buvo palaidotas Vestminsterio vienuolyne. Tai pirmasis taip pagerbtas mokslininkas.