Isaac Newton
Isaac Newton var en engelsk matematiker og naturvidenskabsmand. Isaac Newton var den mest betydningsfulde videnskabsmand i 1600-tallets videnskabelige revolution. Hans bevægelseslove og tyngdelov danner basis for den klassiske fysik, inden for optik var hans opdagelse af, at hvidt lys er sammensat af spektralfarverne, grundlaget for den fysiske optik, og inden for matematik var han grundlæggeren af differentialregningen. Hans arbejde har haft afgørende betydning for naturvidenskabens udvikling.
Isaac Newton blev født på Woolsthorpe Manor, en mindre herregård i Lincolnshire. Hans far døde, før han blev født, og da moderen tre år efter blev gift igen, blev han efterladt på gården i sin bedstemors varetægt. Tolv år gammel blev han sendt i latinskole, selvom der ikke var tradition for skolegang i familien; faderen kunne end ikke skrive sit eget navn. I 1661 blev Newton immatrikuleret som student ved Trinity College i Cambridge, hvor han kom til at opholde sig til 1696, fra 1669 som Lucasian Professor i matematik (professorat indstiftet 1663 ved testamentarisk gave fra Henry Lucas).
Universitetets pensum var ikke fornyet meget siden middelalderen, og Newton brugte som studerende kun lidt tid på de obligatoriske fag. Den eneste af hans lærere, der fik betydning for ham, var matematikeren Isaac Barrow (1630-1677), der i 1663 blev den første Lucasian Professor. Delvis under hans vejledning studerede Newton værker af tidens betydeligste naturvidenskabsmænd og matematikere. Barrow synes også at have sørget for at få Newton udnævnt som sin efterfølger i 1669.
Isaac Newtons første selvstændige forskningsresultater kan dateres til begyndelsen af 1665, og i de følgende få år udfoldede hans geni sig i en voldsom, skabende aktivitet, der lagde grunden til næsten alle hans senere arbejder. Både differential- og integralregningen, gravitationsteorien og farveteorien blev påbegyndt i 1665-1666, hvor Newton mest opholdt sig hjemme på gården, da universitetet var lukket pga. en pestepidemi.
Newton viste sine matematiske resultater til Barrow, som sørgede for, at de blev kendt af engelske matematikere, men Newton blev først kendt i den lærde verden i 1671, da han sendte et eksemplar af sin nyopfundne spejlkikkert til Royal Society i London.
Opfindelsen var en følge af Newtons teori om, at hvidt lys er sammensat af farverne i spektret, og at de enkelte farver brydes forskelligt i glas; han sluttede heraf (fejlagtigt), at det ville være umuligt at befri en linsekikkert for kromatisk aberration (farvefejl), og han havde derfor konstrueret en kikkert, hvor forstørrelsen opnåedes i et hulspejl i stedet for i en linse.
Newton blev straks valgt som medlem af Royal Society, og han offentliggjorde sin beskrivelse af kikkerten og sin nye farveteori i selskabets tidsskrift. Det førte til en ubehagelig strid med bl.a. fysikeren Robert Hooke, som forstærkede den mistænksomme Newtons modvilje mod at publicere sine opdagelser.
I de følgende år koncentrerede Newton sig om teologiske studier. Han nåede efterhånden til den opfattelse, at læren om Treenigheden var en forvanskning af kristendommen, men holdt dette kætterske syn for sig selv. Dog blev han ved kongelig dispensation fritaget for kravet til college fellows om at skrive under på den anglikanske kirkes 39 trosartikler, og på sit dødsleje nægtede han at modtage den anglikanske kirkes sakramente.
1679-1680 forsøgte Hooke, der i mellemtiden var blevet sekretær for Royal Society, at indlede en brevveksling med Newton om mekaniske problemer. Men efter nogle få breve afbrød Newton forbindelsen, og det var først efter en henvendelse fra astronomen Edmund Halley i 1684, at Newton for alvor genoptog sine overvejelser over mekanik og gravitation.
Efter knap to års koncentreret arbejde havde han manuskriptet færdigt til sit hovedværk, Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica ('Naturfilosofiens matematiske principper'), som udkom i 1687. Her udviklede han en generel matematisk teori, baseret på de berømte tre newtonske love, for sammenhængen mellem legemers bevægelse og de kræfter, de påvirkes af.
Teorien gjorde det muligt for ham at udlede den almene gravitationslov ud fra Keplers love for planetbanerne og at vise, at kometer, som hidtil havde været betragtet som fuldkommen uberegnelige og skrækindjagende fænomener, bevægede sig i baner, der var underkastet de samme love og var lige så beregnelige som planetbanerne.
Principia gjorde med ét slag Isaac Newton berømt ikke blot i England, men i hele Europa som en førende matematiker og naturvidenskabsmand. Værket blev imidlertid ikke modtaget kritikløst. Hooke forsøgte at overbevise Royal Society om, at han havde formuleret tyngdeloven før Newton og meddelt den til Newton i 1679, en påstand, som Newton søgte at tilbagevise i nogle harmdirrende breve til Halley.
En mere principiel kritik kom fra tilhængerne af René Descartes' mekanistiske naturfilosofi, ifølge hvilken ethvert naturfænomen skulle forklares ved direkte stød mellem stoffets mindste dele, og hvor der følgelig ikke var plads for en tyngdekraft, der virkede gennem det tomme rum over store afstande.
Heroverfor indtog Newton det standpunkt, at han havde vist tyngdekraftens eksistens som en universel egenskab ved materien, og at gravitationsloven var bevist med matematisk stringens, hvorfor en eventuel mekanistisk forklaring måtte respektere disse resultater.
Newton tog hermed ikke stilling til årsagen til gravitation (se hypotheses non fingo). Han viste også, at Descartes' hvirvelteori for planeternes bevægelse var i modstrid med Keplers love.
Det var ikke blot gravitationsloven, som fik Newton til at bryde med Descartes' naturfilosofi, som ellers havde været udgangspunkt for hans egen tænkning i de unge år. I flere perioder var han dybt optaget af alkymi; han læste alle de alkymistiske forfattere, og han indrettede på Trinity College sit eget kemisk-alkymistiske laboratorium, hvor han sammen med en medhjælper gennemførte omfattende og langvarige eksperimenter.
Derved opnåede han en forståelse for kemiske processer, som overbeviste ham om, at disse ikke kunne forklares alene ved stof og bevægelse, men at det var nødvendigt at antage eksistensen af specifikke kræfter mellem stoffets mindste dele. Således blev "kraft" et primært, ontologisk begreb for Newton, mens det for Descartes var et sekundært begreb, der altid burde føres tilbage til stød mellem partikler.
Også med hensyn til begrebet bevægelse tog Newton afstand fra Descartes' opfattelse. For Descartes skulle bevægelse af et legeme opfattes relativt til de omgivende legemer, mens Newton i Principia indførte begreberne absolut rum, absolut tid og absolut bevægelse som nødvendige forudsætninger for sin matematiske teori for bevægelser og kræfter.
I 1696 skaffede Newtons ven og tidligere elev Charles Montague, den senere jarl af Halifax, ham en vellønnet stilling ved Den Kgl. Mønt i London, og i 1700 blev han master (chef) for Mønten. Disse stillinger var i samtiden mest betragtet som sinecureposter (en vellønnet stilling med lille arbejdsbyrde) med muligheder for diskrete ekstraindtægter; men Newton kastede sig ind i arbejdet med stor energi og absolut ubestikkelighed. Han gennemførte møntreformer, forfulgte falskmøntnere med hård hånd og udnyttede sin kemiske viden til kontrol af metallers renhed. Han blev således en tidlig personificering af det moderne embedsmandsideal.
Efter flytningen til London aftog Issac Newtons videnskabelige aktivitet i omfang og bestod mest i bearbejdning af tidligere opnåede resultater. I 1704 offentliggjorde han sit andet fysiske hovedværk, bogen Opticks, or a Treatise of the Reflections, Refractions, Inflections & Colours of Light. Her redegjorde han for sine mange, mesterligt gennemførte eksperimenter med lys og farver og argumenterede for sin farveteori og sin opfattelse af lys som en strøm af partikler.
Et særligt kapitel behandlede farvefænomener i tynde hinder, Newtons farveringe, og i et andet kapitel diskuterede han de nyopdagede mønstre, der opstår ved diffraktion af lys omkring et hår eller en anden smal skyggegiver. For at forklare bl.a. farveringene måtte han supplere sin partikelteori med at antage et særligt medium, en æter, som ved partiklernes stød mod fx en glasoverflade blev sat i svingninger inde i glasset.
Disse svingninger gav anledning til de såkaldte fits of easy transmission or reflection ('tilstande af let gennemgang eller tilbagekastning'). Hundrede år senere, da bølgeteorien for lyset begyndte at vinde frem, kunne fysikeren Thomas Young oversætte Newtons beregninger af længder af "fits" til bølgelængder.
I 1703 blev Isaac Newton valgt til præsident for Royal Society, en post, han beholdt til sin død, og han styrede selskabet og britisk videnskab som helhed med myndighed og autoritet. Der er flere eksempler på folk, der på forskellig måde måtte bøde for at have lagt sig ud med Newton, men omvendt også på yngre mænd, hvis karriere blev aktivt fremmet af ham. I prioritetsstriden med G.W. Leibniz, som hævdede at have opdaget infinitesimalregningen før Newton, benyttede Newton sin mulighed for at lade Royal Society nedsætte en "uvildig" kommission til at undersøge sagen.
Kommissionens rapport, for en stor del forfattet af Newton selv, kom ikke uventet til den konklusion, at Newtons prioritet kunne dokumenteres utvetydigt. Rapporten eskalerede oven i købet striden ved at hævde, at Leibniz havde kendt til Newtons fluxionsregning, før han udviklede sin egen differentialregning, og således havde plagieret Newton. Moderne historikere er enige om, at de to mænd gjorde deres opdagelser uafhængigt af hinanden.
I 1705 modtog Isaac Newton ridderslaget af dronning Anne. Han blev begravet i Westminster Abbey under mange æresbevisninger.