Magyar Katolikus Lexikon > N > Newton


Newton: püspöki székhely Massachussets államban (USA). - Az USA-ban élő melkita gör. kat-ok számára alapított ap. exarchátus 1976. VI. 28: ppség lett. Közvetlenül a Sztszék alá tartozik. - 2002: 28.026 h, 35 pb, 44 ep, 16 szp, 36 ád, 16 sz, 3 szn-je volt. **

AP 2003:457.

Newton, Isaac, Sir (Woolsthorpe, Lincolnshire, Anglia, 1642. dec. 25. [a Gergely-naptár szerint: 1643. jan. 5.]-Kensington, 1727. márc. 20. [márc. 31.]): fizikus, matematikus, a gravitációs törvény fölfedezője, a fizika történetének egyik legnagyobb alakja. - Tevékenysége új irányt adott a mechanikának az erő fogalmának bevezetésével, valamint az optikának a fizikai fénytan megalapozásával. A matematikában - Leibniz mellett - ~ nevéhez fűződik a differenciál- és integrálszámítás kidolgozása. Munkássága adta meg a végleges választ a bolygók mozgásának évszázadokon át, sőt az ókor óta vitatott kérdésére, a minden test tulajdonságául felismert általános tömegvonzás felfedezésével. - Apja halála után, mint gyenge egészségű koraszülött látta meg a napvilágot egy tehetős gazdálkodó családban. Iskoláit Granthamben végezte. 1661-től Cambridge-ben, a Trinity College-ban tanult. Ott az oktatás akkoriban az arisztotelészi természetfil. alapján folyt, de ~ már diákkorában megismerkedett a természettud-ok akkori legújabb, az érdeklődés homlokterében álló eredményeivel, Galilei, Descartes, Gassendi, Boyle, Kepler munkáival, akik a kibontakozó mechanika szemszögéből vizsgálták a természet jelenségeit. 1664-: tanulmányairól, olvasmányairól készített feljegyzéseiben (Quaestiones quaedam philosophicae, 'Filozófiai kérdések') a már későbbi mat., színelméleti és mechanikai felismeréseinek csírái rejlenek. A pestisjárvány miatt 1665-67: falusi otthonába visszavonulva dolg. sokirányú elképzelésein. Ezt az időszakát nevezi a tud-történet „annus mirabilis”, 'csodálatos év'-nek. 1667-től visszatért Cambridge-be, a Trinity College oktatója. 1668: dri fokozatot szerzett. - A mat. terén 1665: sorfejtésekkel és a binomiális tétellel foglalkozott, majd a differenciál-számítás - saját elnevezése szerint a „fluxiók elmélete” - egyik módszerének kidolgozásával folytatta, a mennyiségek változásának jellemzésére. 1666: az integrálszámítás következett, a függvénygörbék alatti terület meghatározására. ~ az új eljárást már 1665-től alkalmazta fiz. számításaiban, 1669: mat. prof-ának, Isaac Barrow-nak is tudomására hozta, de az e tárgyban megírt közleményt végül csak 1704: jelentette meg. Nagyjából vele egyidőben dolgozta ki Leibniz is az infinitézimális számítás egy eljárását, amit 1684: leközölt. Emiatt Newton 1690-től heves elsőbbségi vitába keveredett Leibnizcel. - Diákkori célkitűzéseinek további valóraváltásaként ~ 1666-tól a színek jelenségét kutatva kísérletezett a fénytöréssel. Isaac Barrow nyugalomba vonulásakor meghívták prof-nak a cambridge-i egyetemre. Mat-t, csillagászatot, mechanikát adott elő, de legelső előadásait a fénytan tárgyköréből tartotta 1670 tavaszán. Felvetette, hogy a fény összetett jelenség: a fehér szín a többi színek keveréke. - Descartes gondolatát továbbfejlesztve a fény mibenlétét és terjedését úgy magyarázta, hogy a fényforrás „éteri” anyagot bocsát ki: parányi, tömeg nélküli részecskéket, amelyek egyenes vonalban haladva szállítják a fényt, szemünkbe jutva fényérzetet keltenek. Az egyes színeket más-más részecskék hordozzák, ezek határfelületeken áthaladva különbözőképpen térülnek el, ezért bomlik föl a fehér fény alkotó színeire, pl. prizmákban, vékony rétegekben. A ~-féle korpuszkuláris fényelmélet szemben állt →Huygens hullám-elméletével, amely szerint a mindent körülvevő éter nem tovahalad, hanem csak továbbítja a fény lényegét adó hullámmozgást. - Noha a fény hullám-elmélete bizonyult sikeresebbnek a 18-19. sz: felfedezett fénytani jelenségek értelmezésében, de végül csak a 20. sz. →kvantummechanika oldotta fel a két elmélet közti ellentmondást. - ~t a fénytöréssel kapcsolatos munkái arra a következtetésre vezették, hogy az optikai lencsék színhibái miatt nem lehetséges tökéletesíteni a lencsés teleszkópokat, ezért 1668: megszerkesztette az (azóta róla elnevezett) tükrös távcsövet, mellyel megfigyelte a Jupiter holdjait. Kísérleteiből adódott a homorú tükrök képalkotását leíró ún. ~-féle tüköregyenlet. A távcső híre a londoni Royal Society érdeklődését is fölkeltette. ~ a kísérleteinek és fénytani elgondolásainak színekre vonatkozó részét 1666: kisebb közleményben foglalta össze, majd 1672: kibővítette egyetemi előadásai anyagával (Lectiones opticae). Dolgozatát benyújtotta a Royal Societynak, válaszul azok érdeklődésére a teleszkópja konstrukcióját illetően. Mivel ez a közleménye nagy vitát váltott ki, sértődöttségből az ugyancsak 1672: megírt fénytani összefoglaló munkáját csak 1704: jelentette meg (Opticks or a Treatise of the Reflections, Refractions and Colours of Light; 'Optika avagy értekezés a fényvisszaverődésről, a fénytörésről és a fény színeiről'). Általában nehezen szánta rá magát eredményei közzétételére, és nehezen viselte akár a legcsekélyebb kritikát. Még kisebb viták és ellentmondások után is hosszabb időre hallgatásba burkolózott. - Mechanikai elképzelésein ~ két irányban dolgozott tovább. Egyrészt a mechanika addigi eredményeinek egységes elvek szerinti rendezését, másrészt a bolygómozgások problémájának megoldását tűzte ki célul. Az egész fizika szempontjából fordulópont volt, hogy kísérletekre, megfigyelésekre és azok mat. értelmezésére támaszkodott, és nem meggyökeresedett v. éppen ókori ideákból kívánta levezetni a magyarázatot (figyelmen kívül hagyva például a még Galileinél is szereplő „ideális körmozgás” képzetét). - A bolygópályák magyarázatához első lépésként 1665-66: számítással kimutatta, hogy ha egy mozgó testre folyamatosan hat olyan erő, amely egyetlen középpont irányába mutat (centrális erő), az zárt pályagörbére kényszerítheti a testet. - A következő kérdés az volt, hogy milyen erő lehet, ami a bolygókat a Nap körüli, v. a Holdat a Föld körüli pályán tartja. Már 1666: föltételezte, hogy az erő ugyanaz, mint ami a földi tárgyakat leesésre készteti. Abból, hogy a Földön a vonzóerő nem csökken érzékelhető mértékben a legmagasabb helyeken sem, nyilvánvalónak gondolta, hogy a vonzóhatás akár a távoli Holdig elérhet.

Ezáltal az égitestek mechanikájának és a földi testek mechanikájának azonos törv-eket tulajdonított. Ez fordulópont volt a korábbi, arisztotelészi alapokon nyugvó eszmékkel, amelyekben az égi mechanikának különálló törv-eket tételeztek föl. Önmagában a távolbaható erőtér gondolata is részben új volt az addigi gondolkodásmód számára, bár már Kepler is mágneses vonzást gondolt a Nap és a bolygók között. - Hiányzott azonban még több részlet tisztázása. Így pl. kérdés volt, hogy az égitestek esetében hol van a centrális erő középpontja. ~ feltételezte, hogy az egymástól távoli, gömbalakú égitestek tömege - a vonzóhatás szempontjából - úgy viselkedik, mintha a középpontban koncentrálódna. További kérdés volt: milyen törv. szerint csökken a vonzóerő a távolsággal. Erre a választ Kepler III. törv-ére (a bolygók keringési idejének négyzetei úgy aránylanak egymáshoz, mint a pályasugaraik köbei, →Kepler-törvények) alapozott számítással találta meg. Arra az eredményre jutott, hogy a vonzóerő a távolság négyzetével arányosan csökken. Majd kiszámította a gravitációs gyorsulás értékét a Föld felszínén, és a Hold távolságában. A pontatlan adatok (földátmérő, holdtávolság) miatt első számításai csak közelítő, de elfogadható eredményre vezettek. - A helyes megoldásnak azonban szolgáltatnia kellett még azt is, hogy a bolygók Kepler I. törv-e szerint elliptikus pályákon keringenek, melynek egyik fókuszpontjában van a Nap. Erre a választ ~ az 1670-es évek végén további számításokkal kereste. Végül amikor Edmond Halley 1684: meglátogatta és kérte, vizsgálja meg, milyen alakú pálya alakul ki a távolsággal négyzetesen csökkenő centrális erő hatására, akkor már kész válasszal fogadta: a pálya lehet elliptikus. Sőt azt is bizonyította, hogy ugyanezen erőtörvény esetén a pálya ált. esetben is kúpszelet alakú: elliptikus, parabolikus ill. hiperbolikus, a test sebességétől és a vonzás erősségétől függően. Ezzel a bolygók után az üstökösök pályáját is magyarázta. Ezután, ugyancsak Halley és a Royal Society felkérésére, végleges formába öntötte Philosophiae Naturalis Principia Matematica ('A természet-filozófia matematikai alapelvei') c. művét, 1686: mutatta be a Society-nak, és 1687: jelentette meg. E művében tette közzé az égi és földi mozgásokra és a gravitációra vonatkozó tételeit, amivel az egész mechanikát átformálta. - A Principia bevezetőjében axiómaként mondta ki a →Newton mozgástörvényeiként ismert 3 tételt, amelyek már elődeinél (Galilei, Descartes, Huygens) szerepeltek valami módon, de ~ öntötte azokat ált. alakba. A Principia I. kötete a mechanika alapvető törv-eit tárgyalja. Foglalkozik a közegellenállás nélkül, vákuumban történő mozgásokkal, elsősorban a különféle centrális erők hatásával. - A II. kötetben ismerteti a sebesség különféle hatványaitól függő közegellenállás hatását a mozgásokra, elsősorban a Descartes-féle örvény-elmélet cáfolataként, bizonyítva, hogy az örvények fékeznek, nem mozgatnak. A vákuumban ill. súrlódó közegben végbemenő mozgások esetének együttes tárgyalásával egyszersmind sikeresen értelmezte az arisztotelészi szemléletet is. Az Arisztotelész fizikájában lévő megkülönböztetést az állandó erőhatást kívánó földi mozgások ill. a „tökéletes égi mechanika” között a súrlódó ill. súrlódás nélküli mozgások esetére egyszerűsítette. - A III. köt. az égi mechanikát, a Naprendszer, a bolygók, holdak, üstökösök, a földpálya precessziója, valamint az árapály leírását adja, mechanikai tételei és a gravitáció számos alkalmazásaként. Itt mondta ki az ált. tömegvonzás törv-ét, hogy minden test vonzóerőt fejt ki a többi testre. A vonzóerő arányos a testek tömegének szorzatával, és fordítva arányos a távolságuk négyzetével. Az arányossági tényező a gravitációs állandó. - ~nál a gravitáció mibenléte még nem kapott magyarázatot, kivéve, hogy 1717: az Opticks II. kiadásának függelékében megkísérelte a tömegvonzást az éter részecskéi megnyilvánulásának tulajdonítani. A gravitáció megértéséhez a következő lépést csak Einstein általános relativitás-elmélete szolgáltatta a 20. sz. elején. - ~ munkássága új korszakot indított a fizikában. Megvetette az alapjait annak a fiz. világképnek, amit ma klasszikus fizikának hívunk és amely 250 évig uralkodó szerepet játszott, sokszor nemcsak a fiz. gondolkodásban. A fizika, sőt általában a termtud-ok követendő módszertanát ~ a kísérletezés és a mat. együttes alkalmazásával szabta meg. Legnagyobb felfedezésével, a bolygómozgásoknak a gravitáció segítségével történő magyarázatával pedig lezárta azt az évszázados vitát, amelynek kiindulópontja leginkább Galilei munkásságához köthető. - Ugyanakkor a ~ által győzelemre vitt mechanika sikere jelentősen hozzájárult a következő évszázadok egyoldalúan determinista, mechanisztikus világképének uralmához, elsősorban követői értelmezései révén (Laplace-démon). Így vált hosszú időre elfogadottá a ~-féle végtelen és abszolút tér és idő képzete, benne számos jelenség hordozójaként a láthatatlan, tömeg nélküli éter. Ez a minden jelenséget mechanikai analógiákkal értelmező determinista szemlélet egyeduralkodó helyzetben volt a 20. sz. fizika felléptéig. - A klasszikus fizika érvényességének korlátait a 20. sz. fizika jelölte ki, a modern fizika egyes területeinek határeseteként. Eszerint a klasszikus fizika törv-ei a makroszkopikus világban változatlanul érvényesek, de a mikrorészek világát csak a kvantummechanika tudja leírni. A relativitás elmélete pedig a fénysebességhez viszonyított kis sebességek és a nem görbült terek esetére érvényes közelítésnek tekinti a klasszikus fizika törv-eit. - ~ vallásfil. és teol. kérdésekkel is foglalkozott. Tud-os munkásságán alapult az a meggyőződése, hogy „létezik egy élő, intelligens, mindenütt jelenlévő Lény”, és Isten nemcsak teremtője, hanem fenntartója is a végtelennek vélt világegyetemnek. Eszerint a mindig és mindenütt jelenlévő Isten tartja fenn az abszolút teret és időt. Annak ellenére, hogy ~ maga kifejezte, nem azonosítja Istent a térrel és idővel, mégis utódainál ez a véleménye vált forrásává a több évszázadig népszerű →panteizmusnak. -

Élete utolsó 35 évében ~ tevékenysége inkább közéleti jellegű volt. 2x választották meg a parlamentbe, a cambridge-i egy. képviselőjeként. 1695: az állami pénzverde felügyelője, 1699-től élete végéig a vez-je („master of mint”). ~ vezette be a nemesfém pénzérmék súlycsonkítását eláruló oldal-recézet alkalmazását. 1671: a Royal Society tagja, 1703: elnöke. 1699: a párizsi akad. külső tagjává vál. Anna kirnő 1705: lovaggá ütötte. Sírja a Westminster apátságban. N.D.

The International Encyclopedia of Science. Szerk. James R. Newman. London, 1965. III:821. - NCE X:424. - Simonyi 1978. - Gazda-Marik 1986. - Koestler, Arthur: Alvajárók. Bp., 1996. - Végh László: Természettud. és vallás. Bp., 2002:112.