Izaokas Niutonas

Seras Izaokas Niutonas (Isaac Newton)

Izaokas Niutonas gimė 1643 m. Sausio 4 d. Woolsthorpe, o mirė 1727 metų kovo 31 d. Kensingtone.
Niutonas gimė po savo tėvo mirties ir augo kartu su savo motina bei senele. Jis lankė paprastą kaimo, vėliau lotynų kalbos mokyklą kaimyniniame miestelyje. Izaoko dėdė, klebonas, pastebėjo, kad Izaokas turi neeilinių gabumų – nuo mažens jis daug eksperimentavo, statė įvairius įrenginius. Todėl po mokslų baigimo jis nutarė, jog jaunuolis ir toliau turėtų siekti mokslo aukštumų, o ne perimti tėvo ūkį ir likti kaimelyje. Taip, būūdamas aštuoniolikos, Niutonas pakliuvo į Kembridžo universitetą. Ten jis kaipmat susipažino su vienu matematikos profesoriu, kuris pastebėjo Niutono gabumus ir vėliau labai jam padėjo.
Savo dėstytojo, taip pat Izaoko, paskatintas, Niutonas ėmėsi tyrinėti optiką. Jis norėjo sukonstruoti teleskopą, kuris turėtų aukštesnę skiriamąją gebą, tačiau niekaip nesugebėjo tinkamai nušlifuoti linzių. Niutonas susidomėjo spalvų išsiskaidymo problema. Norėdamas suprasti spalvų kilmę, jis pradėjo eksperimentuoti su prizmėmis. Pro nedidelę skylutę į tamsų kambarį jis leido saulės šviesos spindulį, kurį, sukoncentravęs linzėmis, leido pro prizmę. Jo nuostabai, užž prizmės susidarė spalvų spektras, kurio ilgis buvo 5kart didesnis už plotį. Už pirmosios prizmės padėjus antrąją, šis fenomenas dingo. Niutonas pabandė pakartoti eksperimentą. Tarp pirmosios ir antrosios prizmės jis pastatė nedidelę lentelę su skylute, kuria praeiti galėjo tik vienos sp

palvos spinduliai. Taip išbandęs kiekvieną spalvą jis nustatė, kad raudona spalva l0žta silpniausiai, o violetinė smarkiausiai. Šitie duomenys sutapo su pirmuoju bandymu su viena prizmę, todėl Niutonas padarė mums visiems žinomą išvadą, kad balta šviesa sudaryta iš daugelio kitų spalvų, taip pat kad šviesos l0žis yra spalvoms būdingas reiškinys. Taigi nebuvo įmanoma pagaminti linzių, kurios nelaužytų šviesos. Todėl vietoj įprasto teleskopo jis nutarė pagaminti veidrodinį teleskopą. Norint pagaminti gerą veidrodinę medžiagą, vėl teko eksperimentuoti su įvairiomis metalais, todėl nemažai savo laiko jis skyrė būtent šiai idėjai. Po daugiau nei 3 metų jis pagaliau sugebėjo pagaminti 2 pirmuosius veidrodinius teleskopus. Po šių savo atradimų Izaokas Niutonas buvo pakviestas į Karališkąją draugiją.

Vėliau Niutonas neapleido optikos mokslo, domėjosi vaivorykščių susidarymu. Išleido veikalą „Optika“.

Tačiau didžiuosius savo atradimus Niiutonas padarė astrologijoje. Jau Galilėjus teigė, kad vienąkart pastumtas kūnas juda negreitėdamas; jo judėjimas gali pakisti tik atsiradus naujoms sąveikaujančioms jėgoms. Tai paaiškino planetų judėjimą – saulės traukos jėga išlaikydavo planetas savo kelyje; priešinga jai inercijos jėga sulaikydavo planetas nuo susidūrimo su saule. Remdamasis trečiuoju Keplerio dėsniu, mokslininkas nusprendė, kad saulės traukos jėga mažėja proporcingai atstumo iki kūno kvadratui.

„Remdamasis ankstesniais tyrimais aš sulyginau jėgą, reikalingą išlaikyti mėnulį savo kelyje, su žemės traukos jėga, ir atradau, kad jos beveik lygios.“

Niutonas manė, kad tr

rauka, kuri veikia kūno kritimą Žemėje, taip pat traukia ir mėnulį, todėl jis neskrenda tiesiai pro šalį, o suka ratus aplink žemę. Kadangi atstumas tarp Žemės ir mėnulio yra lygus 60čiai Žemės spindulių, Žemės trauka ten turėtų būti 3600 kartų mažesnė negu žemės paviršiuje. Iš mėnulio kelionės aplink žemę atstumo bei laiko gavosi skaičius, kurį padauginus iš 3600 turėjo gautis atstumas, lygus atstumui, kurį žemės paviršiuje per pirmąsias sekundes įveikia krentantis kūnas. Vis dėlto šie labai sudėtingi skaičiavimai nepavyko; gautas skaičius buvo per mažas.

Tačiau 1682 metais Niutonas sužinojo, kad žemė iš tiesų yra didesnė, negu buvo manyta anksčiau. Vieno prancūzo geografo skaičiavimai buvo tikslesni už ankstesnius. Taigi mėnulis atsidūrė toliau, jo kelionės aplink žemę atstumas buvo didesnis, kritimo laikas taipogi. Pasiteisino ir Niutono hipotezė – dabar skaičiavimai sutapo. Nuo šiol planetų judėjimas galėjo būti apskaičiuotas matematiškai. Per trumpą laiką Niutonas baigė savo pagrindinį kūrinį – ‚Philosophiae naturalis principia mathematica’ (matematiniai gamtos mokslų pagrindai). Vėliau nuolatos mąstydamas (pagal legendą ant jo nukrito ižymusis obuolys) jis priėjo išvados, kad traukos jėga veikia iš planetos centro kito kūno masės centrą.

1686 metais Niutonas pateikė savo rankrasčius Karališkąjai Draugijai (Royal Society). Vienas astronomas iš karto pasisiūlė perimsiąs spausdinimo darbų organizavimą bei kainą. Mokslininkas jau ilgai bendravo su Niutonu bei žinojo, kad šiis išsprendė galvosūkius, kuriuos jau seniai bandė išspręsti jis pats bei daugelis kitų garbių to meto profesorių. Veikalas buvo sudarytas iš 3 dalių – pirmosiose autorius, remdamasis savo paties aksiomomis, nagrinėjo kūnų judėjimą matematiškai. Trečiojoje knygoje jis gyvai ir suprantamai paaiškino pasaulio egzistavimo dėsnius. Buvo pateiktas visuotinės traukos dėsnis, kuris teigė, kad du kūnai traukia vienas kitas priklausomai nuo jų masės bei atstumo tarp jų. Taigi ne tik saulė traukia žemę, bet ir žemė saulę.

Niutonas atskyrė terminus masė ir svoris vieną nuo kito. Jis taip pat nusprendė, kad šiaurės ir pietų ašigaliai turėtų būti truputi suploti.

Jūros lygis kyla ir leidžiasi. Toje žemės pusėje, kurioje tuo metu randasi menulis, vyrauja potvynis. Tuo tarpu kitame žemės pusrutulyje vyrauja atoslūgis. Norėdamas tai paaiškinti Niutonas įsivaizdavo žemę ir vandenis abiejuose jos pusrutuliuose kaip tris skirtingus kūnus. Didėjant atstumui tarp mėnulio ir žemės paviršiaus, jo trauka mažeja, todėl vanduo nusisukusioje nuo mėnulio pusėje yra labiau veikiamas žemės traukos (atoslūgis). Tuo tarpu kitame žemės pusrutulyje, į kurią yra atsisukęs mėnulis, vyrauja potvynis. Kai saulė ir mėnulis atsiranda vienoje tiesiojoje su žeme (taip būna esant pilnačiai ir jaunam mėnuliui), vyrauja labai dideli potvyniai.

Niutonas numanė, kad ir kometos yra veikiamos saulės traukos jėgos, todėl jos taip pat milžiniškomis elipsėmis turėtų aplink jąą judėti. Astronomas Halis, padėjęs Niutonui patikrinti šitą hipotezę, iš tiesų atrado, kad kai kurios kometos periodiškai praskrieja pro žemę. Jo garbei yra pavadinta kometa, kuri pro žemę praskrieja kas 76 metus.

Po didžiųjų atradimų metų Izaokas Niutonas pasinėrė į chemijos bei teologijos studijas. Su dideliu noru jis domėjosi Biblijos chronologija, pranašų pasakojimais bei apokalipse. Niutono draugai teigė, kad turbūt nebėra dar vieno tokio žmogaus žemėje, kuris taip pat gerai išmanytų Šventąjį Raštą. Pats Niutonas užsiminė, kad niekas labiau už Biblijos skaitymą jo nedžiugina, ir jo moksliniai darbai tėra tik Dievo kūrinijos stebėjimo išvados.

Vėliau Niutonas ir vėl grįžo prie savo stebėjimų. Jo teorijos apie mėnulį jam neužteko. Šis žemės palydovas skrieja aplink žemę 30 dienų – kartais greičiau, kartais lėčiau. Jei jo judėjimo kryptis sutampa su saulės traukos kryptimi, saulė jį pagreitina, ir atvirksčiai. Dėl kitų planetų traukos jėgų mėnulio judėjimas tampa dar sudėtingesnis. 1694 metais anglų astronomas, atlikęs tiksliausius to meto menulio stebėjimus, perdavė savo duomenis Niutonui. Niutonas buvo pačiam studijų įkarštyje, tačiau.

Kaip tik tada atsitiko įvykis, kuris nutraukė Niutono tyrinėjimus – Anglija buvo perpildyta nekokybiškų monetų – reikėjo jas perlydyti. Kas turėjo šiuo sunkiu metu perimti šias pareigas? Tuometinis Anglijos finansų ministras, taip pat studijavęs Kembridžo universitete, atsiminė Niutoną, kuris jau turėjo įvairių metalų lydymo patirties. Taigi, 53 metų Niutonas išvyko į Londoną, kur šiam savo darbui pašventė 3 metus. Naujosios monetos, o taip pat įvairios naujovės, lydymo metu Niutono įdiegtos, sulaukė atgarsio – mokslininkas buvo paskirtas monetų kalyklos valdytoju, taip pat tuometinės Anglijos karalienės Anos pašventintas.

Tolesniais metais Niutonas tapo Karališkosios draugijos prezidentu. Naujasis Anglijos karalius pažadėjo ypatyngai remti mokslą. Sekančiais metais buvo išleistas vieno mokslininko “Didysis Žvaigždių katalogas”, kurį išleisti padėjo Niutonas. 1713 ir 1726m. buvo pakartotinai išleistas ir pačio Niutono pataisytas ir papildytas “Gamtos mokslų pagrindų” leidimas.

Neabejotinai Niutonas buvo žmogus, kuris daugiausiai įtakojo XIII amžiaus fiziką. Dar ir dabar jo dėsniai yra aktyviai taikomi, mes juos taip stropiai mokomės mokykloje. Tačiau pati jo asmenybė kuriam laikui buvo pamiršta. Ir tik XX-ame amžiuje mokslininkai pradėjo domėtis, kas toks buvo šis nepaprastai išmintingas žmogus.

Šaltiniai:
Fizikos istorija, nuo A iki Z (vokiškas leidimas, 1978)
Įvairūs kiti šaltiniai iš interneto