SANNING OCH LJUS HOS NEWTON
|
|
"Platon är mig kär, Aristoteles är mig
kär, men sanningen är mig
kärare"
|
|
|
Vad
tänker du på när du hör "Newton"?
Mannen som fick ett äpple i huvudet och upptäckte jordens
dragningskraft, svarar de flesta, men mera sällan hör man att det
är den fysikaliska enheten för Kraft.
Kortast kan man beskriva honom som den störste naturvetenskapsmannen
någonsin, om man möjligen undantar Einstein.
Men han var också en synnerligen extrem särling och en i många
stycken ytterst kontroversiell person, som med tiden skaffade sig
många fiender. Hur det förhåller sig med dessa båda beskrivningar
av Newton skall jag här mycket kort försöka ge en bild av.
|
SLAGSKÄMPEN
Isaac Newton föddes på juldagen 1642 i det engelska grevskapet
Lincolnshire, två månader efter sin fars död. Mamma Newton, som
redan efter ett några år gifte om sig, överlät vårdnaden av sin
treårige lille Isaac till mormodern. Isaac skulle visa sig bli en
särling. Han hatade sin styvfar och förhållandet till sin mor
spårade snart ur helt och hållet, han till och med hotade att
bränna dem inne. Hans prestationer i skolan var relativt
medelmåttiga även om han var mycket begåvad. Han imponerade mest
genom sina dagliga slagsmål på skolgården och gick alltid segrande
ur bataljerna. Dessa skolgårdsbravader har möjligen utvecklat hans
stora äregirighet och han blev snart både känd och ökänd.
Men han var som sagt oerhört begåvad och snart var han inte bara
klassens primus utan hölls för att vara hela skolans bästa elev,
något som inte skall uppfattas som att slagsmål är vägen till
framgång.
Som 14-åring måste den unge Isaac överta familjens bondgård och
gjorde därmed ett strålande fiasko. Medan han vallade får läste
han böcker under det att fåren gladeligen åt upp grannens gröda.
Han var fullständigt opraktisk, tankspridd och totalt ointresserad av
kroppsligt arbete. En välvillig släkting upptäckte emellertid snart
hans sanna begåvning och såg till att Isaac blev inskriven vid
universitetet i Camebridge.
Samtidigt som han just avslutat sina universitetsstudier
och hans nya liv som vetenskapsman tog sin början bröt pesten ut och
dödade över 70.000 människor bara i London. Universitetet måste
slå igen sina portar och kom sedan att hålla stängt i ett och ett
halvt år.
|
ARTON MÅNADER
Mörker
för många - men alls icke så för vår gode vän Isaac - nu fick
han arton månader i ensamhet där han i sin hembygd Woolsthorpe helt
ostört kunde ägna sig åt tankearbete och problemlösning och det
var nu han lade grunden till sitt stora livsverk. Att arbeta och
studera i total ensamhet passade Isaac bäst. I umgänget med andra
kände han sig sårbar, stingslig och obekväm, ja han uppfattades
rent av som otrevlig, i synnerhet av sina kollegor. Han tålde inte
kritik och ville helst hålla sina vetenskapliga upptäckter
för sig själv, fick ofta fruktansvärda raseriutbrott som ledde till
det ena nervsammanbrottet efter det andra. Newton, som för många
framstår som sinnebilden för rationellt tänkande, var minsann
själv allt annat än rationell. Konkurrenter som han fattat agg till
förföljde han, förringade dem och förlöjligade deras
forskningsresultat. Han var sig själv nog, nöjd med att själv ha
löst problemen. Omgivningen kunde ändå antingen inte förstå honom
eller missunnade honom framgång.
Vad blev då resultatet av dessa arton månaders
arbete? Jo minsann, det är nu som Newton upptäcker integralkalkylen
- en metod att matematiskt kunna bestämma ytan under en given kurva
och som alltjämt tillämpas inom mekanik, fysik kemi,
elektricitetslära, astronomi, statistik m fl områden. Betänk att
det var 350 år sedan!
|
VITT OCH FÄRGAT LJUS
Newton
förklarar också detta med ljus och färger. Vad är det för något
egentligen? Han lät en smal ljusstråle passera genom ett prisma och
kunde konstatera att ljuset böjdes, eller bröts, då det passerade
in respektive ut ur prismat och spjälkades upp i regnbågens hela
färgspektrum.
Han lyckades också förklara vad som gör att månen cirkulerar runt
jorden och alla andra planeter runt solen. Enligt nu gällande
belöningsprinciper torde detta räcka till minst tre Nobelpris i
fysik. Men Newton var inte enbart fysiker och matematiker, han är nog
kanske mest intressant som naturvetenskapsman.
Låt oss stanna ett slag vid den moderna färglärans grundare.
Newton nöjde sig inte som många andra forskare med att låta vitt
ljus passera genom ett prisma och förvånas över färgerna på andra
sidan prismat. Nej, han tar ytterligare ett prisma och låter de olika
färgerna var för sig passera. Och vad ser han? Jo, att ljuset
visserligen bryts, men det behåller sin färg. Och se, teorin är
alltså vederlagd. Kan det vara en "färgande kraft" i
glaset som förvandlar det vita ljuset till färgat ljus? Ingalunda,
det finns endast en förklaring; det vita ljuset är en blandning av
ljus i alla färger.
|
ÄPPLET, BONDEN, KÄRRAN
Och
så äntligen till den gamla historien om äpplet, sann eller icke,
vem vet. Snilleblixten som fått världsrykte - Newton lär själv ha
berättat - hur ett fallande äpple fick honom att förstå
gravitationens natur. Principen om jordens dragningskraft var redan
känd, men inte dess natur.
Hur föreställde sig då hans samtida en rörelse? Den gamle
Aristoteles hade ju för länge sedan sagt att en rörelse upphör så
fort kraften som åstadkommer den upphör. Detta stämmer om man
betraktar t ex en bonde som med spannmål är på väg till kvarnen.
När hästen stannar, stannar också kärran. Newton uttryckte det
naturligtvis bättre:
|
Varje kropp vidmakthåller sitt tillstånd av vila eller
likformig, rätlinjig rörelse, så länge som den inte av
påverkande krafter tvingas ändra detta tillstånd.
|
|
Enklare
uttryckt: Utan kraft ingen acceleration, men heller inte något
uppehåll i rörelsen. Bondens spannmålskärra rör sig därför inte
vidare därför att starka krafter påverkar den - friktionen, som
genom kärrans vikt och tyngdkraften, blir verksamma. Dessa krafter
gäller för Newtons vidare spekulationer.
På sitt lantställe såg alltså Newton ett äpple
som föll från en gren. Inget konstigt med det, det har väl många
sett både före och efter honom. Med Isaacs hjärna gick genast
igång. Varför faller inte också månen ned till jorden? Nu kom hans
föreställning om krafternas väsen honom till hjälp. Månen kommer
för evigt att rusa vidare rakt fram. Men samtidigt påverkas den av
gravitationen och strävar mot jordens medelpunkt - precis som
äpplet. Dessa båda krafter tillsammans skapar månens omloppsbana
runt jorden - och så länge ingen av dessa krafter påverkas kommer
vi att få behålla vår måne .
Nå, var nu detta det stora genombrottet? Hade nu
Newton allt han behövde för att göra vårt solsystem till ett
"Gudomligt urverk"? Nej, ingalunda! Han måste naturligtvis
också ställa upp en matematisk formel. Först när denna stämmer
kunde han vara nöjd. Och hur detta gick till är en fascinerande
historia.
|
ROBERT HOOKE OCH EDMOND HALLEY
Liksom
så många andra stora personligheter hade även Isaac Newton en
motspelare, antagonist, kritiker och arg konkurrent. Han hette
Robert Hooke.
Vi tar det från början. Hooke var en duktig vetenskapsman,
men låg alltid steget efter. När Newton presenterade sin färglära,
var det Hooke som högljutt kritiserade honom och när Isaac Newton
sedan som den förste byggde ett spegelteleskop, skröt Hooke med att
det kunde han också göra - utan att behöva bevisa det.
|
Men just denne Robert Hooke kom att ge Newton ett avgörande steg
framåt, dock helt oavsiktligt. I ett brev till Newton hade Hooke
funderat över möjligheten att tyngdkraften minskade med kvadraten
på avståndet. Newton använde just detta som underlag för att
beräkna månens rörelse. Resultatet av dessa beräkningar bekräf-
tade hans teori och därmed var Newtons intresse tillgodosett.
Han var nöjd och lät denna stora upptäckt förbli hans hemlighet i
flera år och gömde formeln i sitt skrivbord.
|
|
Att världen över huvud taget fick ta del av denna upptäckt har vi
Edmond Halley att tacka för. En ung begåvad kometforskare, som ville
bevisa att kometer liksom planeter rör sig i omloppsbanor och
därför periodiskt återvänder. Först gick han med sin upptäckt
till Hooke, men insåg snart sitt misstag och reste då strax till Cambridge
och den store Newton som menade att beviset inte alls
skulle vålla några problem eftersom det ju låg i en av hans skrivbordslådor.
Men hur han än letade kunde han likväl inte hitta det.
|
Isaac Newton står än i dag som den som har
möjliggjort våra dagars rymdprogram. Med denna skiss av Newton visar
han kulbanan hos skott som avlossas horisontalt från ett berg.
Omloppsbanan runt jorden liksom planetbanorna i
solsystemet lyder under dessa lagar. Likaså tillämpas Newtons lagar
vid beräkningen av satelliternas och rymdfarkosternas banor
Den vetenskapliga världen fattade
småningom Newtons betydelse. Han blev professor och senare chef för
det brittiska myntverket i London, där han arbetade hårt och blev
snart känd som falskmyntarnas skräck.
Han blev mera inflytelserik än
någon annan vetenskapsman genom tiderna. Newton blev 84 år gammal.
|
|
|
Klaus Hedberg
|
Newton på Internet
http://www.newton.org.uk/
|
|
|
|