Isaac Newton

gigatos | január 3, 2022

Összegzés

Sir Isaac Newton (1642. december 25. – 1727. március 20. az Angliában 1752-ig érvényes Julián-naptár szerint; vagy 1643. január 4. – 1727. március 31. a Gergely-naptár szerint) angol fizikus, matematikus, mechanikus és csillagász, a klasszikus fizika egyik megalapítója. „A természetfilozófia matematikai kezdetei” című alapvető mű szerzője, amelyben megállapította az egyetemes gravitáció törvényét és a mechanika három törvényét, amelyek a klasszikus mechanika alapjává váltak. Kidolgozta a differenciál- és integrálszámítást, a színelméletet, lefektette a modern fizikai optika alapjait, és számos más matematikai és fizikai elméletet alkotott.

A londoni Királyi Társaság tagja (1672) és elnöke (1703-1727).

A korai évek

Isaac Newton a Lincolnshire-i Woolsthorpe faluban született a polgárháború előestéjén. Newton apja, Isaac Newton (1606-1642), egy kisemmizett, de jómódú földműves, nem érte meg fia születését. A fiú koraszülöttként született, beteges volt, ezért sokáig tartott, amíg megkeresztelték. Mégis túlélte, megkeresztelték (január 1-jén), és apja emlékére az Izsák nevet kapta. Azt a tényt, hogy karácsony napján született, Newton különleges jelnek tekintette. Gyermekkori rossz egészségi állapota ellenére 84 évet élt.

Newton őszintén hitte, hogy családja a 15. századi skót nemesek leszármazottja, de a történészek kiderítették, hogy 1524-ben az ősei szegény parasztok voltak. A tizenhatodik század végére a család meggazdagodott, és a földbirtokosok kategóriájába került. Newton apja nagy összeget, 500 fontot és több száz hektár termőföldet örökölt, amelyet szántóföldek és erdők foglaltak el.

1646 januárjában Newton édesanyja, Anne Ayscough (1623-1679) újra férjhez ment. Új férjével, egy 63 éves özvegyemberrel három gyermeke született, és kezdett kevés figyelmet fordítani Isaacra. A fiú pártfogója anyai nagybátyja, William Ayscough volt. Kortársai szerint Newton gyermekként csendes, visszahúzódó és elszigetelt volt, szeretett olvasni és műszaki játékokat készíteni: napórát, vízórát, malmot stb. Egész életében magányosnak érezte magát.

A mostohaapa 1653-ban meghalt, és örökségének egy része Newton édesanyjára szállt, és ő azonnal Isaacra íratta. Az anya hazatért, de a három legkisebb gyermekére és a kiterjedt háztartásra összpontosított; Isaac továbbra is magára maradt.

1655-ben a 12 éves Newtont egy közeli iskolába küldték Granthambe, ahol Clark patikus házában lakott. A fiú hamarosan kiemelkedő képességeket mutatott, de 1659-ben anyja, Anna visszavitte a birtokra, és megpróbálta a 16 éves fiúra bízni a háztartás vezetésének egy részét. A kísérlet sikertelen volt – Isaac minden más tevékenység helyett inkább könyveket olvasott, verseket írt és különösen különböző szerkezeteket épített. Ekkor kereste meg Annát Stokes, Newton tanítója, és kezdte meggyőzni, hogy folytassa szokatlanul tehetséges fia tanítását; ehhez a kéréshez csatlakozott William bácsi és Isaac egyik granthami ismerőse (a vegyész Clark rokona) Humphrey Babington, a cambridge-i Trinity College tagja. Közös erőfeszítéssel végül is elérték, amit akartak. 1661-ben Newton sikeresen leérettségizett, és a Cambridge-i Egyetemen folytatta tanulmányait.

Trinity College (1661-1664)

1661 júniusában a 18 éves Newton Cambridge-be érkezett. Az alapszabályzat szerint latinból vizsgát tett, majd közölték vele, hogy felvették a Cambridge-i Egyetem Trinity College-ba (Szentháromság Kollégium). Newton életének több mint 30 éve kötődik ehhez az intézményhez.

A főiskola, akárcsak az egyetem többi része, nehéz időket élt át. A monarchia épp akkor állt helyre Angliában (1660), II. Károly király gyakran késleltette az egyetemnek járó kifizetéseket, elbocsátotta a forradalom alatt kinevezett tanári kar nagy részét. A Trinity College-ban összesen 400 ember élt, köztük diákok, szolgák és 20 koldus, akiknek az alapítólevél szerint a kollégiumnak alamizsnát kellett adnia. Az oktatási folyamat siralmas állapotban volt.

Newtont „sizar” diákként vették fel, akinek nem kellett tandíjat fizetnie (valószínűleg Babington tanácsára). A korabeli normák szerint a sizer köteles volt tanulmányait az egyetemen végzett különböző munkákból vagy a tehetősebb diákoknak nyújtott szolgáltatásokból finanszírozni. Életének erről az időszakáról kevés dokumentum vagy emlék maradt fenn. Ezekben az években alakult ki Newton jelleme – a dolgok végére járni akarás, a csalás, a rágalmazás és az elnyomás iránti intolerancia, valamint a közhírnév iránti közömbösség. Még mindig nem voltak barátai.

1664 áprilisában Newton, miután sikeresen letette a vizsgáit, a felsőbb éves diákok (scholars) magasabb kategóriájába került, ami ösztöndíjra és a főiskolai tanulmányok folytatására jogosította fel.

Galilei felfedezései ellenére Cambridge-ben a tudományt és a filozófiát még mindig Arisztotelész szerint tanították. Newton fennmaradt jegyzetfüzetei azonban már említik Galileit, Kopernikuszt, a kartézianizmust, Keplert és Gassendi atomelméletét. A jegyzetfüzetekből ítélve továbbra is készített (főleg tudományos műszereket), és szenvedélyesen foglalkozott optikával, csillagászattal, matematikával, fonetikával és zeneelmélettel. Szobatársa visszaemlékezései szerint Newton teljes szívvel a tanulmányainak szentelte magát, megfeledkezve az ételről és az alvásról; valószínűleg a nehézségek ellenére ez volt az az életmód, amelyre ő maga is vágyott.

Az 1664-es év más eseményekben is gazdag volt Newton életében. Newtont alkotói hullámzás érte, saját tudományos tevékenységbe kezdett, és összeállított egy terjedelmes (45 tételből álló) listát a természet és az emberi élet megoldatlan problémáiról (Questiones quaedam philosophicae). Később többször is megjelentek hasonló listák a munkafüzeteiben. Ugyanezen év márciusában a főiskola újonnan (1663-ban) létrehozott matematika tanszékén új oktatótól, a 34 éves Isaac Barrow-tól, egy jelentős matematikustól, Newton későbbi barátjától és tanárától kezdődtek az előadások. Newton érdeklődése a matematika iránt drámaian megnőtt. Első jelentős matematikai felfedezését tette: a binomiális bővítést bármely racionális exponensre (beleértve a negatív exponenseket is), és ezen keresztül jutott el fő matematikai módszeréhez – egy függvény végtelen sorozattá való bővítéséhez. Az év legvégén Newton egyetemi hallgató lett.

Newton tudományos megalapozására és munkájának inspirálására leginkább Galilei, Descartes és Kepler fizikusok voltak hatással. Newton kiegészítette írásaikat azzal, hogy a világ egyetemes rendszerében egyesítette őket. Más matematikusok és fizikusok kisebb, de jelentős hatással voltak rá: Euklidész, Fermat, Huygens, Wallis és közvetlen tanára, Barrow. Newton diákfüzetében van egy programadó mondat:

A filozófiában nem lehet más uralkodó, csak az igazság… Keplernek, Galileinek és Descartes-nak arany emlékművet kellene állítani, és mindegyikre ráírni: „Platón barát, Arisztotelész barát, de a legfőbb barát az igazság”.

„A pestis évei (1665-1667)

1664 karácsony estéjén vörös keresztek kezdtek megjelenni a londoni házakon – a nagy pestis első jelei. Nyárra a halálos járvány jelentősen kiszélesedett. 1665. augusztus 8-án a Trinity College-ban felfüggesztették az órákat, és a személyzetet a járvány végéig feloszlatták. Newton hazament Woolsthorpe-ba, és magával vitte a legfontosabb könyveket, jegyzetfüzeteket és műszereket.

Anglia számára katasztrofális évek voltak ezek: pusztító pestisjárvány (csak Londonban a lakosság ötöde halt meg), pusztító háború Hollandiával és a londoni nagy tűzvész. Newton tudományos felfedezéseinek nagy része azonban a „pestisévek” magányában született. A fennmaradt feljegyzésekből világosan látszik, hogy a 23 éves Newton már jól ismerte a differenciál- és integrálszámítás alapvető módszereit, beleértve a függvények sorozattá való bővítését és a később Newton-Leibniz-formulának nevezett eljárást. Számos okos optikai kísérletet végzett, és bebizonyította, hogy a fehér szín a spektrum színeinek keveréke. Newton később visszaemlékezett ezekre az évekre:

1665 elején megtaláltam a közelítő sorozatok módszerét és a polinom bármely hatványának ilyen sorozattá való átalakításának szabályát … novemberben megkaptam az ingadozások közvetlen módszerét; a következő év januárjában megkaptam a színek elméletét, és májusban nekiláttam az ingadozások inverz módszerének … Ebben az időben ifjúságom legjobb időszakában voltam, és jobban érdekelt a matematika és a filozófia, mint később bármikor máskor.

A legjelentősebb felfedezése azonban ezekben az években az egyetemes gravitáció törvénye volt. Később, 1686-ban Newton írt Halley-nek:

Több mint 15 évvel ezelőtt írt tanulmányaimban (pontos dátumot nem tudok mondani, de mindenesetre ez még az Oldenburggal való levelezésem megkezdése előtt volt) kifejeztem a bolygók Nap felé irányuló gravitációjának fordított négyzetes arányosságát a távolság függvényében, és kiszámítottam a Föld gravitációjának és a Hold conatus recedendi-jének helyes arányát a Föld középpontjához képest, bár nem pontosan.

A Newton által említett pontatlanság abból adódott, hogy Newton a Föld méreteit és a gravitációs gyorsulás értékét Galileo Mechanica című művéből vette, ahol azokat jelentős hibahatárral adták meg. Később Newton megkapta Picard pontosabb adatait, és végül meggyőződött elméletének igazságáról.

Közismert legenda, hogy Newton úgy fedezte fel a gravitációs törvényt, hogy megfigyelte egy faágról leeső almát. Newton almáját először William Stukeley, Newton életrajzírója pillantotta meg (Memoirs of Newton’s Life, 1752):

Ebéd után meleg volt az idő, és kimentünk a gyümölcsösbe, ahol az almafák árnyékában teáztunk. Elmondta, hogy a gravitáció gondolata pontosan ugyanígy jutott eszébe, amikor egy fa alatt ült. Éppen elmélkedő hangulatban volt, amikor hirtelen egy alma esett le az egyik ágról. „Miért esik az alma mindig merőlegesen a földre?” – gondolta.

A legenda Voltaire-nek köszönhetően vált népszerűvé. Valójában, amint az Newton munkafüzeteiből kiderül, az egyetemes gravitáció elmélete fokozatosan alakult ki. Egy másik életrajzíró, Henry Pemberton részletesebben idézi Newton érvelését (az alma említése nélkül): „több bolygó periódusát és a Naptól való távolságukat összehasonlítva megállapította, hogy … ennek az erőnek négyzetes arányossággal kell csökkennie a távolság növekedésével”. Más szóval, Newton felfedezte, hogy Kepler harmadik törvényéből, amely a bolygók pályájának periódusait a Naptól való távolságukkal kapcsolja össze, a gravitációs törvény „fordított négyzetes képlete” következik (a körpálya közelítésében). A gravitációs törvény végleges megfogalmazását, amely bekerült a tankönyvekbe, Newton később írta ki, miután a mechanika törvényei világossá váltak számára.

Ezeket a felfedezéseket, és sok későbbi felfedezést is, 20-40 évvel később tették közzé, mint ahogyan készültek. Newton nem a hírnevet hajszolta. 1670-ben ezt írta John Collinsnak: „Semmi kívánatosat nem látok a hírnévben, még ha ki is tudnám érdemelni. Ez talán növelné az ismerőseim számát, de éppen ez az, amit a legjobban szeretnék elkerülni.” Első tudományos munkája (csak 300 évvel később került elő.

A tudományos hírnév kezdete (1667-1684)

1666 márciusában és júniusában Newton Cambridge-ben járt. Nyáron azonban egy újabb járványhullám miatt ismét haza kellett mennie. Végül 1667 elején a járvány elült, és áprilisban Newton visszatért Cambridge-be. Október 1-jén a Trinity College tagjává választották, 1668-ban pedig mester lett. Tágas, különálló szobát kapott lakhatásra, fizetést (évi 2 fontot), és áthelyezték egy diákcsoporthoz, akikkel hetente több órát töltött szorgalmasan a szokásos tudományos tárgyakkal. Newton azonban sem akkor, sem később nem vált tanárként híressé; előadásai gyéren látogatottak voltak.

Miután megerősítette pozícióját, Newton Londonba utazott, ahol nem sokkal korábban, 1660-ban megalakult a Londoni Királyi Társaság – a kiemelkedő tudósok tekintélyes szervezete, az egyik első tudományos akadémia. A Royal Society sajtóorgánuma a Philosophical Transactions című folyóirat volt.

Európában 1669-ben kezdtek megjelenni matematikai dolgozatok, amelyek végtelen sorozatokra való felbontást alkalmaztak. Bár ezeknek a felfedezéseknek a mélysége nem érte el Newtonét, Barrow ragaszkodott ahhoz, hogy tanítványa rögzítse az ő elsőbbségét ebben a kérdésben. Newton rövid, de meglehetősen teljes összefoglalót írt felfedezéseinek erről a részéről, amelyet végtelen számú kifejezéssel rendelkező egyenletek segítségével történő analízisnek nevezett el. Barrow továbbította ezt az értekezést Londonba. Newton megkérte Barrow-t, hogy ne fedje fel a mű szerzőjének nevét (de azért elszólta magát). Az „Analysis” elterjedt a szakemberek körében, és némi hírnévre tett szert Angliában és azon túl is.

Ugyanebben az évben Barrow elfogadta a király felkérését, hogy udvari káplán legyen, és lemondott a tanításról. 1669. október 29-én a 26 éves Newtont választották a Trinity College matematika és optika „Lucas professzorának”. Ebben a pozícióban Newton évi 100 font fizetést kapott, nem számítva a Trinitytől kapott egyéb bónuszokat és ösztöndíjakat. Az új állás Newton számára több időt biztosított saját kutatásaira is. Barrow Newtonra egy kiterjedt alkímiai laboratóriumot hagyott; ebben az időszakban Newton komolyan érdeklődött az alkímia iránt, és számos kémiai kísérletet végzett.

Ezzel egy időben Newton folytatta az optikai és színelméleti kísérleteit. Newton vizsgálta a szférikus és a kromatikus aberrációt. Ezek minimalizálása érdekében vegyes tükrös távcsövet épített: egy lencsét és egy homorú gömbtükröt, amelyet maga készített és csiszolt. James Gregory (1663) javasolta először egy ilyen távcső tervét, de az ötletet soha nem valósították meg. Newton első terve (1668) sikertelennek bizonyult, de a következő, gondosabban csiszolt tükörrel, kis mérete ellenére 40x-es nagyítást adott, kiváló minőségben.

Az új műszer híre gyorsan eljutott Londonba, és Newtont meghívták, hogy mutassa be találmányát a tudományos közösségnek. 1671 végén vagy 1672 elején a reflektort bemutatták a királynak, majd a Királyi Társaságnak. A készülék általános elismerést váltott ki. Valószínűleg a találmány gyakorlati jelentősége is szerepet játszott: a csillagászati megfigyeléseket a pontos idő meghatározására használták, ami a tengeri navigációhoz elengedhetetlen volt. Newton híres lett, és 1672 januárjában a Royal Society tagjává választották. Később a továbbfejlesztett reflektorok a csillagászok fő eszközeivé váltak, és az Uránusz bolygó, más galaxisok és a vöröseltolódás felfedezésére használták őket.

Newton eleinte nagyra becsülte a Királyi Társaság tagjainak közösségét, amelynek Barrow mellett James Gregory, John Wallis, Robert Hooke, Robert Boyle, Christopher Wren és az angol tudomány más ismert alakjai is tagjai voltak. Hamarosan azonban fárasztó konfliktusok alakultak ki, amelyeket Newton nagyon nem szeretett. Különösen a fény természetéről folyt a vita. Azzal kezdődött, hogy 1672 februárjában Newton a Philosophical Transactions című folyóiratban közzétette a prizmákkal végzett klasszikus kísérleteinek és színelméletének részletes leírását. Hooke, aki korábban saját elméletét már közzétette, azzal érvelt, hogy Newton eredményei nem győzték meg, és Huygens azzal az indokkal támogatta, hogy Newton elmélete „ellentmond a hagyományos bölcsességnek”. Newton csak hat hónappal később válaszolt a kritikákra, de ekkorra a kritikusok száma már jelentősen megnőtt.

A hozzá nem értő támadások lavinája irritálta és lehangolta Newtont. Newton megkérte az Oldenburgi Társaság titkárát, hogy ne küldjön neki több kritikus levelet, és fogadalmat tett a jövőre nézve: nem fog tudományos vitákba keveredni. Leveleiben arra panaszkodott, hogy választás előtt áll: vagy nem publikálja felfedezéseit, vagy minden idejét és energiáját a barátságtalan laikus kritikák elhárítására fordítja. Végül az előbbi lehetőséget választotta, és benyújtotta lemondását a Királyi Társaságból (1673. március 8.). Oldenburg nem minden nehézség nélkül rábeszélte, hogy maradjon, de a tudományos kapcsolat a Társasággal sokáig minimálisra korlátozódott.

1673-ban két fontos esemény történt. Először is: királyi rendelet alapján Newton régi barátja és pártfogója, Isaac Barrow visszatért a Trinitybe, immár a kollégium vezetőjeként („mestereként”). Másodszor: Leibniz, akit akkoriban filozófusként és feltalálóként ismertek, érdeklődni kezdett Newton matematikai felfedezései iránt. Miután megkapta Newton 1669-es, a végtelen sorozatokról szóló munkáját, és alaposan tanulmányozta azt, kidolgozta saját analízis-változatát. 1676-ban Newton és Leibniz levelet váltott egymással, amelyben Newton kifejtette számos módszerét, válaszolt Leibniz kérdéseire, és utalt még általánosabb, még nem publikált módszerek (azaz az általános differenciál- és integrálszámítás) létezésére. A Királyi Társaság titkára, Henry Oldenburg Anglia dicsőségére sürgette Newtont, hogy tegye közzé matematikai felfedezéseit az analízisről, de Newton azt válaszolta, hogy már öt éve más témával foglalkozik, és nem akarja, hogy eltereljék a figyelmét. Newton nem válaszolt Leibniz következő levelére. Az elemzés Newton-féle változatáról szóló első rövid publikáció csak 1693-ban jelent meg, amikor Leibniz változata már széles körben elterjedt Európában.

Az 1670-es évek vége Newton számára szomorú volt. 1677 májusában a 47 éves Barrow váratlanul meghalt. Ugyanezen év telén Newton házában hatalmas tűz ütött ki, és Newton kéziratos archívumának egy része leégett. 1677 szeptemberében meghalt Oldenburg, a Királyi Társaság Newton által kedvelt titkára, és Hooke, aki kedvezőtlenül bánt Newtonnal, lett az új titkár. 1679-ben Anna édesanyja súlyosan megbetegedett; Newton mindent otthagyott, hogy ápolhassa őt, és aktívan részt vett az ápolásában, de anyja állapota gyorsan romlott, és meghalt. Anya és Barrow azon kevés emberek közé tartozott, akik felvidították Newton magányát.

„A természetfilozófia matematikai kezdetei” (1684-1686)

A tudománytörténet egyik leghíresebb művének története 1682-ben kezdődött, amikor a Halley-üstökös átvonulása az égi mechanika iránti érdeklődés hullámát váltotta ki. Edmond Halley megpróbálta meggyőzni Newtont, hogy tegye közzé „általános mozgáselméletét”, amelyről már régóta pletykáltak a tudományos közösségben. Newton, mivel nem akart újabb tudományos vitákba és civakodásba keveredni, visszautasította.

1684 augusztusában Halley Cambridge-be jött, és elmondta Newtonnak, hogy ő, Wren és Hooke megvitatták, hogyan lehet a gravitációs törvény képletéből levezetni a bolygópályák ellipszisét, de nem tudják, hogyan közelítsék meg a megoldást. Newton azt mondta, hogy már van egy ilyen próbadarabja, és novemberben elküldte a kész kéziratot Halleynek. Azonnal felismerte az eredmény és a módszer értékét, azonnal újra felkereste Newtont, és ezúttal sikerült meggyőznie, hogy publikálja eredményeit. 1684. december 10-én történelmi jelentőségű bejegyzés jelent meg a Royal Society jegyzőkönyvében:

Halley úr … nemrégiben látta Newton urat Cambridge-ben, és megmutatta neki a „De motu” című érdekes értekezést. Halley úr kívánságának megfelelően Newton megígérte, hogy az értekezést elküldi a Társaságnak.

A könyv munkálatai 1684 és 1686 között folytak. Humphrey Newton, a tudós egyik rokonának és ezekben az években asszisztensének visszaemlékezései szerint Newton eleinte az „Elemeket” az alkímiai kísérletek között írta, amelyekre a legnagyobb figyelmet fordította, majd fokozatosan lenyűgözte, és lelkesedéssel szentelte magát élete fő művének munkálatainak.

A kiadványt a Royal Society finanszírozta volna, de 1686 elején a Society kiadott egy értekezést a halak történetéről, amelyre nem volt kereslet, és ezzel kimerítette a költségvetését. Halley ekkor bejelentette, hogy ő viseli a kiadás költségeit. A társaság hálásan elfogadta ezt a nagylelkű felajánlást, és részleges kárpótlásként 50 példányt bocsátott Halley rendelkezésére a halak történetéről szóló értekezésből.

Newton munkája – talán Descartes A filozófia kezdetei (1644) című művének analógiájára, vagy egyes tudománytörténészek szerint a karteziánusok kihívásaként – A természetfilozófia matematikai kezdetei (latinul Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), azaz modern nyelven A fizika matematikai alapjai címet kapta.

1686. április 28-án mutatták be a Matematikai kezdetek első kötetét a Királyi Társaságnak. Mindhárom kötetet 1687-ben adták ki, a szerző némi szerkesztés után. A példányszám (kb. 300 példány) négy év alatt elfogyott – az akkori viszonyokhoz képest nagyon gyorsan.

Newton munkája mind fizikai, mind matematikai szempontból minőségileg felülmúlja minden elődjének munkáját. Hiányzik belőle az arisztotelészi vagy karteziánus metafizika, a maga homályos érvelésével és a természeti jelenségek homályosan megfogalmazott, gyakran erőltetett „kiváltó okaival”. Newton például nem azt hirdeti, hogy a gravitáció törvénye működik a természetben, hanem szigorúan bizonyítja ezt a tényt, a bolygók és műholdjaik mozgásának megfigyelt mintázata alapján. Newton módszere az, hogy „hipotézisek kitalálása nélkül” megalkotja a jelenség modelljét, majd – ha az adatok elegendőek – megkeresi annak okait. Ez a Galilei által megkezdett megközelítés a régi fizika végét jelentette. A természet minőségi leírása átadta helyét a mennyiségi leírásnak – számítások, rajzok és táblázatok foglalják el a könyv jelentős részét.

Könyvében Newton világosan meghatározta a mechanika alapfogalmait, és számos új fogalmat vezetett be, köztük olyan fontos fizikai mennyiségeket, mint a tömeg, a külső erő és a mozgásmennyiség. Megfogalmazták a mechanika három törvényét. Mindhárom Kepler-féle gravitációs törvény szigorú levezetése. Megjegyzendő, hogy a Kepler számára ismeretlen égitestek hiperbolikus és parabolikus pályáit is leírták. Newton nem tárgyalja közvetlenül a kopernikuszi heliocentrikus rendszer igazságát, de utal rá; még a Napnak a Naprendszer tömegközéppontjától való eltérését is megbecsüli. Más szóval a Nap Newton rendszerében, a Kepler rendszerével ellentétben, nem nyugszik, hanem az általános mozgástörvényeknek engedelmeskedik. Az általános rendszerben üstökösök is szerepelnek, amelyek pályája akkoriban igen ellentmondásos volt.

Newton gravitációs elméletének gyengesége a kor számos tudósa szerint az volt, hogy nem adott magyarázatot az erő természetére. Newton csak a matematikai apparátust határozta meg, nyitva hagyva a gravitáció okának és anyagi közegének kérdését. A Descartes filozófiáján nevelkedett tudományos közösség számára ez a megközelítés ismeretlen és kihívást jelentő volt, és csak az égi mechanika 18. századi diadalmas sikere kényszerítette a fizikusokat arra, hogy átmenetileg megbékéljenek Newton elméletével. A gravitáció fizikai alapja csak több mint két évszázaddal később, az általános relativitáselmélet megjelenésével vált világossá.

A matematikai apparátust és a könyv általános felépítését Newton a lehető legközelebb építette a kortársai által elismert tudományos szigor – Euklidész Elemek – mércéjéhez. Szándékosan kerülte a matematikai elemzés alkalmazását szinte mindenhol – az új, ismeretlen módszerek alkalmazása veszélyeztette volna az eredmények hitelességét. Ez az óvatosság azonban az olvasók későbbi generációi számára leértékelte Newton előadásmódját. Newton könyve volt az új fizika első műve, és egyúttal az egyik utolsó komoly mű, amely a régi matematikai vizsgálati módszereket alkalmazta. Newton valamennyi követője már használta az általa létrehozott hatékony matematikai elemzési módszereket. D’Alambert, Euler, Laplace, Clero és Lagrange voltak Newton munkásságának legnagyobb közvetlen utódai.

A könyvet a szerző életében háromszor adták ki, és mindegyik újrakiadás jelentős kiegészítéseket és javításokat tartalmazott.

Adminisztráció (1687-1703)

Az 1687-es évet nemcsak a nagyszerű könyv megjelenése, hanem Newton konfliktusa is fémjelezte II. Februárban a király – a katolicizmus angliai helyreállításának következetes lépéseként – elrendelte, hogy a Cambridge-i Egyetem adjon mesterdiplomát egy katolikus szerzetesnek, Alban Francisnak. Az egyetemi hatóságok haboztak, nem akarták sem a törvényt megszegni, sem a királyt bosszantani; hamarosan összehívták a tudósok küldöttségét, köztük Newtont is, hogy megdorgálják a durvaságáról és kegyetlenségéről ismert Lord High Justice George Jeffreys-t. Newton ellenzett minden olyan kompromisszumot, amely sérti az egyetemi autonómiát, és meggyőzte a küldöttséget, hogy elvi álláspontot képviseljen. Végül az egyetem alkancellárját elbocsátották, de a király kívánsága nem teljesült. Newton ezekben az években írt egyik levelében kifejtette politikai elveit:

Isten és az emberek törvényei minden becsületes embert köteleznek arra, hogy engedelmeskedjen a király törvényes parancsainak. De ha Őfelségének azt tanácsolják, hogy olyasmit követeljen, amit a törvény nem tehet meg, senkinek sem szabad kárt szenvednie, ha egy ilyen követelést figyelmen kívül hagy.

1689-ben, II. Jakab király megbuktatása után Newtont először választották be a parlamentbe a Cambridge-i Egyetemről, és alig több mint egy évig ült ott. 1701 és 1702 között ismét parlamenti képviselő volt. Egy népszerű anekdota szerint csak egyszer szólalt fel az alsóházban, amikor arra kérte, hogy zárjanak be egy ablakot, hogy elkerüljék a huzatot. Newton ugyanolyan tisztességgel látta el parlamenti feladatait, mint amilyen tisztességgel minden ügyét intézte.

1691 körül Newton súlyosan megbetegedett (valószínűleg kémiai kísérletek során mérgezést szenvedett, bár más verziók szerint túlhajszoltság, egy tűzvész utáni sokk, amely fontos eredmények elvesztését eredményezte, és a korral járó betegségek). A rokonok féltették az épelmét; több, ebből az időszakból fennmaradt levele is mentális zavarra utaló jeleket mutat. Newton egészsége csak 1693 végére állt helyre teljesen.

1679-ben Newton a Trinityben találkozott Charles Montague-gel (1661-1715), egy 18 éves arisztokratával, aki szerette a tudományt és az alkímiát. Newton valószínűleg nagy benyomást tett Montague-ra, mert 1696-ban, miután Lord Halifax, a Royal Society elnöke és az Exchequer (azaz Anglia pénzügyminisztere) kancellárja lett, Montague azt javasolta a királynak, hogy Newtont nevezze ki a pénzverde kurátorának. A király beleegyezését adta, és 1696-ban Newton elfoglalta az állást, elhagyta Cambridge-t és Londonba költözött.

Newton először is alaposan áttanulmányozta az érmeverési technológiát, rendbe tette a papírmunkát, és újratervezte az elmúlt 30 év könyvelését. Ugyanakkor Newton energikusan és szakértelemmel támogatta Montague folyamatban lévő monetáris reformját, helyreállítva az elődei által alaposan elhanyagolt angol monetáris rendszerbe vetett bizalmat. Angliában ezekben az években használták szinte kizárólag hiányos, és nem kis mennyiségben és hamisított érmék. Az ezüstérmék szélének leválása széles körben elterjedt, és az újonnan vert érmék eltűntek, amint forgalomba kerültek, mert tömegesen beolvasztották, külföldre exportálták és ládákba rejtették őket. Montague ekkor arra a következtetésre jutott, hogy a helyzetet csak az Angliában forgalomban lévő összes érme újbóli forgalomba hozatalával és a vágott érmék forgalmának betiltásával lehet megváltoztatni, ami a Királyi Pénzverde termelékenységének drasztikus növelését igényli. Ehhez egy hozzáértő adminisztrátorra volt szükség, és Newton 1696 márciusában éppen ezt az embert vette át a pénzverde őrének tisztségét.

Newton energikus tevékenységének köszönhetően 1696-ban a pénzverde fiókhálózatot hozott létre Anglia városaiban, különösen Chesterben, ahol Newton barátját, Halleyt nevezte ki fiókvezetőnek, és ezzel nyolcszorosára növelte az ezüstpénz kibocsátását. Newton vezette be az érmeverési technológiába a feliratos csiszolást, ami után a fém bűnös csiszolása gyakorlatilag lehetetlenné vált. A régi, hibás ezüstérméket teljesen kivonták a forgalomból, és 2 év alatt újra bevonták, az új érmék gyártását pedig a keresletnek megfelelően növelték, és minőségüket javították. A hasonló reformok során az embereknek súlyra kellett váltaniuk a régi pénzt, ami után a készpénz mennyisége mind a magánszemélyeknél (magán- és jogi személyeknél), mind az egész országban csökken, de a kamat- és hitelkötelezettségek változatlanok maradnak, ami a gazdaság stagnálását okozta. Newton azt javasolta, hogy a pénzt névértéken cseréljék be, ami megakadályozta ezeket a problémákat, az elkerülhetetlen hiányt pedig más országoktól (főleg Hollandiából) felvett kölcsönökkel pótolták. Az infláció csökkent, de az állam külföldi adóssága a század közepére Anglia történetében példátlan szintre emelkedett. Ez idő alatt azonban jelentős gazdasági növekedés következett be, ami az államkasszába befizetett adók növekedéséhez vezetett (a francia adófizetésekkel megegyező nagyságúak voltak, annak ellenére, hogy Franciaországban 2,5-szer annyi ember élt), így az államadósságot fokozatosan törlesztették.

1699-ben befejeződött az érmevés, és – nyilvánvalóan szolgálatai jutalmaként – Newton még abban az évben a pénzverde igazgatójává („mesterévé”) nevezték ki. Egy becsületes és hozzáértő ember a pénzverde élén azonban nem mindenkinek felelt meg. Newton ellen már az első napoktól kezdve özönlöttek a panaszok és feljelentések; folyamatosan jelentek meg az igazoló bizottságok. Mint kiderült, a feljelentések nagy része a Newton reformjai által irritált pénzhamisítóktól származott. Newton általában közömbös volt a rágalmazás iránt, de soha nem bocsátotta meg, ha az a becsületét és a hírnevét sértette. Személyesen vett részt több tucatnyi nyomozásban, és több mint 100 pénzhamisítót sikerült felkutatni és elítélni; súlyosbító körülmények hiányában legtöbbször az észak-amerikai gyarmatokra száműzték őket, de több főkolompost kivégeztek. A hamis érmék száma Angliában jelentősen csökkent. Montague emlékirataiban méltatta Newton rendkívüli adminisztratív képességeit, amelyek biztosították a reform sikerét. Így a tudós által végrehajtott reformok nemcsak a gazdasági válságot előzték meg, hanem évtizedekkel később az ország vagyonának jelentős növekedéséhez vezettek.

1698 áprilisában I. Péter orosz cár a „nagy követség” részeként háromszor is meglátogatta a pénzverdét; sajnos látogatásának és a Newtonnal folytatott kommunikációjának részletei nem maradtak fenn. Ismeretes azonban, hogy 1700-ban Oroszországban az angolhoz hasonló érmereformot hajtottak végre. Az Elemek 2. kiadásának első hat nyomtatott példányát 1713-ban Newton elküldte Péter cárnak Oroszországba.

Newton tudományos diadalának szimbóluma 1699-ben két esemény lett: Cambridge-ben (1704-től – és Oxfordban) elkezdte tanítani a newtoni világrendszert, és a párizsi Tudományos Akadémia, ellenfelei, a karteziánusok bástyája, külföldi tagjává választotta. Newton mindvégig a Trinity College tagjaként és professzoraként szerepelt, de 1701 decemberében hivatalosan lemondott minden cambridge-i állásáról.

1703-ban meghalt a Royal Society elnöke, Lord John Somers, aki 5 éves elnöksége alatt mindössze kétszer vett részt a tanácskozáson. Novemberben Newtont választották utódjává, és élete hátralévő részében – több mint húsz éven át – vezette a Társaságot. Elődeivel ellentétben ő személyesen vett részt minden ülésen, és mindent megtett annak érdekében, hogy a Brit Királyi Társaság becsületes helyet foglaljon el a tudományos világban. A Társaság tagsága növekedett (Halley mellett Denis Papin, Abraham de Moivre, Roger Cotes és Brooke Taylor), érdekes kísérleteket végeztek és vitattak meg, a folyóiratcikkek minősége jelentősen javult, és a pénzügyi problémák enyhültek. A társaság fizetett titkárokat és saját lakást szerzett (a Fleet Streeten); Newton saját zsebből fizette a költözés költségeit. Ezekben az években Newtont gyakran hívták meg különböző kormányzati bizottságok tanácsadójának, és Caroline hercegnő, Nagy-Britannia későbbi királynője (II. György felesége) órákat töltött vele a palotában filozófiai és vallási témájú beszélgetéseken.

Az elmúlt évek

1704-ben adta ki (először angolul) Optika című monográfiáját, amely a 19. század elejéig meghatározta a tudomány fejlődését. Tartalmazott egy függeléket, A görbék kvadratúrájáról, amely a matematikai analízis Newton-féle változatának első és meglehetősen teljes kifejtése. Valójában ez Newton utolsó természettudományos munkája, bár több mint 20 évet élt. A hátrahagyott könyvtár katalógusa főként történelmi és teológiai könyveket tartalmazott, és Newton ezeknek szentelte élete hátralévő részét. Newton továbbra is a pénzverde gondnoka maradt, mivel ez a tisztség, ellentétben a felügyelővel, nem követelte meg tőle különösebb aktivitást. Hetente kétszer utazott a pénzverdébe, hetente egyszer pedig a Royal Society ülésére. Newton soha nem utazott Anglián kívülre.

1705-ben Anna királynő lovaggá ütötte Newtont. Ezentúl ő volt Sir Isaac Newton. Ez volt az első alkalom az angol történelemben, hogy tudományos érdemekért lovagi címet adományoztak; legközelebb csak több mint egy évszázaddal később (1819-ben, Humphrey Davy kapcsán) került erre sor. Egyes életrajzírók azonban úgy vélik, hogy a királynőt nem a tudomány, hanem a politika motiválta. Newton saját címert és egy nem túl megbízható pedigrét szerzett.

Newton 1707-ben egyetemes aritmetika címmel előadásgyűjteményt adott ki az algebráról. A benne szereplő numerikus módszerek egy ígéretes új tudományág, a numerikus analízis születését jelentették.

1708-ban nyílt prioritási vita kezdődött Leibnizzel (lásd alább), amelybe még a királyi család is belekeveredett. A két zseni közötti viszály a tudománynak sokba került – az angol matematikai iskola tevékenysége hamarosan egy évszázadra hanyatlott, míg az európai iskola figyelmen kívül hagyta Newton számos kiemelkedő gondolatát, és csak jóval később fedezte fel őket újra. A konfliktus még Leibniz halálával (1716) sem szűnt meg.

Newton Elemek című művének első kiadása már régen elfogyott. Newton sokéves munkáját, hogy elkészítse a 2., pontosított és kiegészített kiadást, siker koronázta 1710-ben, amikor megjelent az új kiadás első kötete (az utolsó, harmadik – 1713-ban). Az első példányszám (700 példány) nyilvánvalóan nem volt elegendő, ezért 1714-ben és 1723-ban további példányokat nyomtattak ki. A második kötet véglegesítésekor Newton kivételesen kénytelen volt visszatérni a fizikához, hogy megmagyarázza az elmélet és a kísérleti adatok közötti ellentmondást, és azonnal nagy felfedezést tett – a sugár hidrodinamikai összehúzódását. Az elmélet most már jól egyezett a kísérletekkel. Newton a könyv végére egy „Beszédet” fűzött, amelyben megsemmisítő kritikát fogalmazott meg az „örvényelméletről”, amellyel karteziánus ellenfelei a bolygók mozgását próbálták megmagyarázni. A „hogyan is van ez valójában?” természetes kérdésre a könyv a híres és őszinte válasszal következik: „Az okot… a gravitáció tulajdonságaira még nem tudtam a jelenségekből levezetni; nem találok ki hipotéziseket”.

1714 áprilisában Newton összegezte a pénzügyi szabályozással kapcsolatos tapasztalatait, és „Megfigyelések az arany és ezüst értékéről” című cikkét benyújtotta a kincstárnak. A cikk konkrét javaslatokat tartalmazott a nemesfémek értékének kiigazítására. Ezeket a javaslatokat részben elfogadták, és kedvező hatással voltak az angol gazdaságra.

Nem sokkal halála előtt Newton a kormány által támogatott South Seas Trading Company pénzügyi csalásának egyik áldozata volt. Nagy összegért megvásárolta a társaság értékpapírjait, és ragaszkodott ahhoz is, hogy azokat a Royal Society vásárolja meg. A társaság bankja 1720. szeptember 24-én csődöt jelentett. Unokahúga, Catherine feljegyzéseiben felidézte, hogy Newton több mint 20 000 fontot veszített, ami után azt állította, hogy ki tudja számítani az égitestek mozgását, de a tömegek őrületét nem. Sok életrajzíró azonban úgy véli, hogy Katalin nem tényleges veszteségre, hanem a várt nyereség elmaradására utalt. Miután a cég csődbe ment, Newton felajánlotta, hogy saját zsebből kárpótolja a Royal Society-t, de ajánlatát elutasították.

Newton élete utolsó éveit Az ókori királyságok kronológiájának megírásának szentelte, amelyből mintegy 40 évet töltött a Kezdet harmadik kiadásának előkészítésével, amely 1726-ban jelent meg. A második kiadástól eltérően a harmadik kiadásban a változások kisebbek voltak – főként az új csillagászati megfigyelések eredményei, beleértve egy meglehetősen átfogó útmutatót a XIV. század óta megfigyelt üstökösökről. Többek között bemutatták a Halley-üstökös kiszámított pályáját, amelynek akkori (1758-as) új megjelenése egyértelműen megerősítette Newton és Halley (akkor már elhunyt) elméleti számításait. A könyv példányszáma hatalmasnak mondható egy tudományos kiadványhoz képest: 1250 példány.

1725-ben Newton egészsége érezhetően romlani kezdett, ezért a London melletti Kensingtonba költözött, ahol 1727. március 20-án (31-én) éjszaka álmában meghalt.Írásos végrendeletet nem hagyott hátra, de nem sokkal halála előtt nagy vagyonának nagy részét legközelebbi rokonaira hagyta. A Westminster-apátságban van eltemetve. Fernando Savater, Voltaire levelei szerint, így írja le Newton temetését:

Egész London részt vett. A holttestet először egy hatalmas lámpákkal szegélyezett, pazar halottaskocsiban állították közszemlére, majd a Westminster-apátságba vitték, ahol Newtont királyok és prominens államférfiak között temették el. A gyászmenet élén a lordkancellár állt, akit az összes királyi miniszter követett.

Jellemvonások

Newtonról nehéz pszichológiai portrét készíteni, mivel még a szimpatizánsai is gyakran különböző tulajdonságokat tulajdonítanak neki. Figyelembe kell venni a Newton-kultuszt Angliában, amely arra kényszerítette az emlékiratok szerzőit, hogy a nagy tudóst minden elképzelhető erénnyel ruházzák fel, figyelmen kívül hagyva a természetében rejlő valódi ellentmondásokat. Ezenkívül élete vége felé Newton jellemében olyan vonások jelentek meg, mint a jóindulat, a leereszkedés és a társaságiasság, amelyek korábban nem voltak jellemzőek rá.

Newton alacsony, erős testalkatú, hullámos hajú volt. Szinte soha nem volt beteg, sűrű haja (40 éves korában már eléggé ősz volt) és egy kivételével minden foga megmaradt egészen öregkoráig. Soha (más beszámolók szerint szinte soha) nem használt szemüveget, bár kissé rövidlátó volt. Alig nevetett vagy bosszankodott, nincs feljegyzés arról, hogy viccelődött volna vagy más módon humorérzéket mutatott volna. Óvatosan és takarékosan bánt a pénzzel, de nem fukarkodott. Soha nem volt házas. Általában mély belső koncentrációban volt, ami gyakran szétszórtá tette: például egyszer, amikor vendégeket hívott, a kamrába ment borért, de aztán valami tudományos ötlet támadt benne, és a dolgozószobájába sietett. Közömbös volt a sport, a zene, a művészet, a színház és az utazás iránt. Asszisztense így emlékezett vissza: „Nem engedett meg magának pihenést és szünetet… minden olyan órát elveszettnek tartott, amelyet nem a foglalkozásnak szentelt… Azt hiszem, elszomorította, hogy időt kell fordítania az ételre és az alvásra. Mindezzel együtt Newton képes volt ötvözni a világi gyakorlatiasságot és a józan észt, ami a pénzverde és a Királyi Társaság sikeres irányításában is megmutatkozott.

A puritán hagyományokban nevelkedett Newton egy sor merev elvet és önkorlátozást fogalmazott meg magának. És nem volt hajlandó megbocsátani másoknak azt, amit ő maga nem bocsátott volna meg; ez volt sok konfliktusának gyökere (lásd alább). Rokonaihoz és sok kollégájához melegszívű volt, de nem voltak közeli barátai, nem kereste mások társaságát, távolságtartó volt. Newton azonban nem volt érzéketlen vagy közömbös mások helyzete iránt. Amikor féltestvére, Anne halála után annak gyermekei megélhetés nélkül maradtak, Newton kiskorú gyermekei számára segélyt rendelt, és később Anne lánya, Catherine vette át a nevelést. Más rokonoknak is rendszeresen segített. „Takarékos és megfontolt volt, ugyanakkor nagyon szabadon bánt a pénzzel, és mindig kész volt segíteni egy rászoruló barátjának anélkül, hogy tolakodó lett volna. Különösen nagylelkű volt a fiatalokkal. Számos híres angol tudós – Stirling, McLaren, James Pound csillagász és mások – mély hálával emlékezett meg Newton segítségéről, amelyet tudományos pályafutása kezdetén nyújtott.

Konfliktusok

1675-ben Newton elküldte a Társaságnak a fény természetével kapcsolatos új kutatásokat és spekulációkat tartalmazó értekezését. Robert Hooke a találkozón kijelentette, hogy az értekezésben minden értékes dolog már megtalálható volt Hooke korábban megjelent könyvében, a Mikrográfiában. Magánbeszélgetésekben plágiummal vádolta Newtont: „Megmutattam, hogy Newton úr felhasználta az impulzusokkal és hullámokkal kapcsolatos hipotéziseimet” (Hooke naplójából). Hooke kétségbe vonta Newton összes optikai felfedezésének elsőbbségét, kivéve azokat, amelyekkel nem értett egyet. Oldenburg azonnal tájékoztatta Newtont ezekről a vádakról, és ez utóbbi ezeket célozgatásnak tekintette. Ezúttal a konfliktus rendeződött, és a tudósok békéltető levelet váltottak (1676). Newton azonban ettől kezdve egészen Hooke haláláig (1703) nem publikált semmilyen munkát az optikáról, noha hatalmas mennyiségű anyagot halmozott fel, amelyet klasszikus monográfiájában, az Optika (1704) című művében rendszerezett.

Egy másik kiemelt vita a gravitációs törvény felfedezése volt. Hooke már 1666-ban arra a következtetésre jutott, hogy a bolygók mozgása a Napra való ráesésnek a Napra ható gravitációs erő és a bolygó pályájához érintőleges, inerciális mozgás szuperpozíciója. Véleménye szerint a bolygó Nap körüli pályájának elliptikus alakjáért ez a mozgásfelülállás a felelős. Matematikailag azonban nem tudta bizonyítani, ezért 1679-ben levelet küldött Newtonnak, amelyben felajánlotta együttműködését a probléma megoldásában. A levél azt is sugallta, hogy a Nap felé irányuló vonzóerő a távolság négyzetével fordítottan arányosan csökken. Newton válaszában megjegyezte, hogy korábban már foglalkozott a bolygómozgás problémájával, de ezeket a tanulmányokat abbahagyta. Valójában, mint az utólag megtalált dokumentumokból kiderül, Newton már 1665-1669-ben foglalkozott a bolygómozgás problémájával, amikor Kepler III. törvénye alapján megállapította, hogy „a bolygók Naptól való távolodási tendenciája fordítottan arányos lesz a Naptól való távolságuk négyzetével”. Azonban a bolygók pályájára vonatkozó elképzelést, amely kizárólag a Nap felé irányuló gravitációs erő és a centrifugális erő egyenlőségének eredménye, akkoriban még nem dolgozta ki teljesen.

A Hooke és Newton közötti levelezés később megszakadt. Hooke visszatért ahhoz, hogy a bolygó pályáját a fordított négyzetek törvénye alapján próbálja megrajzolni. Ezek a kísérletek azonban szintén sikertelennek bizonyultak. Közben Newton visszatért a bolygómozgás tanulmányozásához, és megoldotta a problémát.

Amikor Newton kiadásra készítette az Elemeket, Hooke követelte, hogy Newton az előszóban rögzítse Hooke prioritását a gravitációs törvény tekintetében. Newton kifogásolta, hogy Bullwald, Christopher Wren és maga Newton is ugyanerre a képletre jutott, egymástól függetlenül és Hooke előtt. Konfliktus tört ki, amely mindkét tudós életét megmérgezte.

A modern szerzők Newton és Hooke előtt is tisztelegnek. Hooke prioritása abban rejlik, hogy a bolygó pályájának megkonstruálását a Naphoz való esésének a fordított négyzetek törvénye és a tehetetlenségi mozgás szuperpozíciójának köszönhetően a bolygó pályájára állította. Az is lehetséges, hogy Hooke levele volt az, ami közvetlenül Newton-t ösztönözte a probléma megoldására. Maga Hooke azonban nem oldotta meg a problémát, és nem is találgatta a gravitáció egyetemességét,

Ha összekapcsoljuk Hooke összes feltételezését és gondolatát a bolygók mozgásáról és a gravitációról, amelyeket közel 20 éven keresztül fogalmazott meg, akkor Newton „Elemek” című művének majdnem összes fő következtetésével találkozunk, csak bizonytalan és kevéssé bizonyítható formában. A probléma megoldása nélkül Hooke megtalálta a választ. Előttünk azonban nem egy véletlen gondolat, hanem kétségtelenül hosszú évek munkájának gyümölcse. Hooke-nak olyan zseniális intuíciója volt, mint egy fizikus-kísérletezőnek, aki a tények labirintusában felismeri a természet valódi összefüggéseit és törvényeit. A kísérletező hasonló ritka intuíciójával a tudomány történetében még mindig Faraday-nál találkozunk, de Hooke és Faraday nem voltak matematikusok. Munkájukat Newton és Maxwell fejezte be.A Newtonnal folytatott céltalan küzdelem az elsőségért árnyékot vetett Hooke dicsőséges nevére, de a történelemnek közel három évszázad után ideje, hogy mindkettőjüknek elismeréssel adózzunk. Hooke nem járhatott Newton matematikai kezdeteinek egyenes, makulátlan útját, de a maga kerülőútjain, amelyeknek ma már nem találjuk nyomát, ugyanoda jutott el.

Newton és Hooke kapcsolata ezután is feszült maradt. Amikor például Newton bemutatta a Társaságnak az általa feltalált szextáns új konstrukcióját, Hooke azonnal azt mondta, hogy ő már több mint 30 évvel korábban feltalált egy ilyen eszközt (bár soha nem épített szextánst). Newton azonban tisztában volt Hooke felfedezéseinek tudományos értékével, és Optika című művében többször is megemlítette az időközben elhunyt ellenfelét.

Newtonon kívül Hooke-nak számos más angol és kontinentális tudóssal is kiemelt vitái voltak, köztük Robert Boyle-lal, akit azzal vádolt, hogy kisajátította a légszivattyú fejlesztését, és a Royal Society titkárával, Oldenburggal, aki azt állította, hogy Huygens Oldenburgon keresztül ellopta Hooke-tól a spirálrugós óra ötletét.

A mítoszt, miszerint Newton állítólag elrendelte Hooke egyetlen portréjának megsemmisítését, alább tárgyaljuk.

John Flemsteed, a kiváló angol csillagász, 1670-ben Cambridge-ben találkozott Newtonnal, amikor Flemsteed még diák volt, Newton pedig mester. Newton-nal szinte egy időben azonban Flemsteed is híressé vált – 1673-ban kiemelkedő minőségű csillagászati táblázatokat adott ki, amiért a király személyes audienciát és a „királyi csillagász” címet adományozta neki. Sőt, a király a London melletti Greenwichben csillagvizsgálót építtetett, amelyet Flemstead rendelkezésére bocsátott. A király azonban felesleges kiadásnak tartotta a csillagvizsgáló felszerelésére szánt pénzt, és Flemsteed szinte minden jövedelmét a műszerek építésére és a csillagvizsgáló működtetésére fordította.

Newton és Flemsteed kapcsolata eleinte jóindulatú volt. Newton az Elemek második kiadására készült, és nagy szüksége volt a Hold pontos megfigyeléseire, hogy felépíthesse és (az első kiadás elmélete a Hold és az üstökösök mozgásáról nem volt kielégítő). Fontos volt Newton gravitációs elméletének érvényesítésében is, amelyet a kontinensen a karteziánusok hevesen bíráltak. Flemstead készségesen megadta neki a kért adatokat, és 1694-ben Newton büszkén közölte Flemsteaddel, hogy a számított és a kísérleti adatok összehasonlítása kimutatta azok gyakorlati egybeesését. Néhány levélben Flemstead sürgette Newtont, hogy a megfigyelések felhasználása esetén írja elő az ő, Flemstead elsőbbségét; ez elsősorban Halleyre vonatkozott, akit Flemstead nem kedvelt és tudományos tisztességtelenséggel gyanúsított, de jelenthette magával Newton iránti bizalmatlanságát is. Flemstead leveleiből kezd kiütközni a neheztelés:

Egyetértek: a drót értékesebb, mint az arany, amiből készült. Én azonban összegyűjtöttem ezt az aranyat, megtisztítottam és kimostam, és nem merem azt gondolni, hogy te ilyen kevéssé értékeled a segítségemet, csak mert ilyen könnyen megkaptad.

A nyílt konfliktus Flemsteed levelével kezdődött, amelyben bocsánatot kért, amiért számos szisztematikus hibát talált a Newton számára átadott adatok egy részében. Ez veszélyeztette Newton holdelméletét, és arra kényszerítette, hogy újra elvégezze a számításokat, miközben a többi adat hitelessége is megrendült. Newton, aki nem tűrte a becstelenséget, rendkívül ingerült volt, és még azt is gyanította, hogy Flemsteed szándékosan követte el a hibákat.

1704-ben Newton felkereste Flemsteadet, aki ekkorra már új, rendkívül pontos megfigyelési adatokhoz jutott, és megkérte, hogy adja tovább ezeket az adatokat; Newton cserébe megígérte, hogy segít Flemsteadnek fő művének, a Nagy Csillagkatalógusnak a kiadásában. Flemsteed azonban két okból is halogatni kezdte a dolgot: a katalógus még nem volt teljes, és már nem bízott Newtonban, és félt, hogy ellopják felbecsülhetetlen értékű megfigyeléseit. Flemstead a munkája elvégzéséhez kapott tapasztalt számológépeket a csillagok helyzetének kiszámítására használta, míg Newtont elsősorban a Hold, a bolygók és az üstökösök érdekelték. Végül 1706-ban megkezdődött a könyv nyomtatása, de a fájdalmas köszvényben szenvedő és egyre gyanakvóbbá váló Flemstead követelte, hogy Newton ne nyissa fel a lepecsételt nyomdai példányt a nyomtatás befejezése előtt; Newton, akinek sürgősen szüksége volt az adatokra, figyelmen kívül hagyta ezt a felszólítást, és kiírta a helyes értékeket. A feszültség egyre nőtt. Flemstead botrányt kavart Newtonnal, amiért megpróbálta személyesen kijavítani a hibákat. A könyv nyomtatása rendkívül lassan haladt.

Pénzügyi nehézségek miatt Flemstead nem fizette be tagdíját, ezért kizárták a Királyi Társaságból; az újabb csapást a királynő mérte rá, aki – nyilvánvalóan Newton kérésére – átruházta az obszervatórium irányítását a Társaságra. Newton ultimátumot adott Flemsteednek:

Ön egy tökéletlen katalógust nyújtott be, amelyből sok minden hiányzik, nem adta meg a csillagok pozícióját, ami kívánatos lett volna, és úgy hallottam, hogy a nyomtatást most leállították, mert nem adták meg őket. A következőket várjuk tehát Öntől: vagy elküldi a katalógus végét Dr. Arbetnottnak, vagy legalábbis elküldi neki a véghez szükséges megfigyelések adatait, hogy a nyomtatás folytatódhasson.

Newton azzal is fenyegetőzött, hogy a további késedelmek Őfelsége parancsaival szembeni engedetlenségnek minősülnek. 1710 márciusában Flemsteed, miután hevesen panaszkodott ellenségei igazságtalanságára és intrikáira, mégis átadta katalógusa utolsó lapjait, és 1712 elején megjelent az első kötet, amelynek címe Égi történelem. Ez tartalmazott minden adatot, amire Newtonnak szüksége volt, és egy évvel később nem késett a Holdról szóló, sokkal pontosabb elméletet tartalmazó Iniquity átdolgozott kiadása sem. A bosszúszomjas Newton nem írt bele semmilyen köszönetet Flemsteednek, és áthúzta az első kiadásban szereplő összes rá vonatkozó utalást. Válaszul Flemsteed elégette a katalógus összes eladatlan 300 példányát a kandallójában, és elkezdett egy második kiadást készíteni, már a saját ízlése szerint. 1719-ben meghalt, de felesége és barátai erőfeszítéseinek köszönhetően 1725-ben megjelent ez a figyelemre méltó kiadás, az angol csillagászat büszkesége.

Flemsteed utódja a Királyi Csillagvizsgálóban Halley volt, aki szintén azonnal titkosította minden megfigyelését, hogy riválisai ne tudják ellopni az adatokat. Halleyvel nem volt konfliktus, de a Társaság ülésein Newton többször megdorgálta Halleyt, amiért az nem volt hajlandó megosztani a Newton számára szükséges adatokat.

A tudománytörténészek a fennmaradt dokumentumok alapján megállapították, hogy Newton már 1665-1666-ban megalkotta a differenciál- és integrálszámítást, de csak 1704-ben publikálta. Leibniz önállóan fejlesztette ki az analízis saját változatát (1675-től), bár gondolkodásának kezdeti lökést valószínűleg az a híresztelés adta, hogy Newton már rendelkezik ilyen számítással, valamint az angliai tudományos beszélgetések és a Newtonnal folytatott levelezés. Newtonnal ellentétben Leibniz azonnal közzétette a saját változatát, és ezt követően Jakob és Johann Bernoullival együtt széles körben népszerűsítette ezt a korszakalkotó felfedezést egész Európában. A legtöbb tudósnak a kontinensen nem volt kétsége afelől, hogy Leibniz fedezte fel az analízist.

Barátai könyörgésére válaszolva, akik hazafiságára apelláltak, Newton az Elemek 2. könyvében (1687) azt mondta:

Leveleimben, amelyeket körülbelül tíz évvel ezelőtt váltottam egy nagyon ügyes matematikussal, Leibniz úrral, közöltem vele, hogy birtokomban van egy módszer a maximumok és minimumok meghatározására, az érintővonalak rajzolására és hasonló kérdések megoldására, amely egyaránt alkalmazható racionális és irracionális kifejezésekre, és a módszert a következő mondat betűinek megváltoztatásával rejtettem el: „ha egy tetszőleges számú áramlati mennyiséget tartalmazó egyenlet adott, találd meg a fluidumokat és fordítva”. A legkiválóbb férj azt válaszolta nekem, hogy ő is megtámadott egy ilyen módszert, és közölte velem a módszerét, amely alig különbözött az enyémtől, és az is csak a kifejezésekben és a formulák betűzésében.

1693-ban, amikor Newton végre közzétette az analízis első összefoglalóját, baráti levelet váltott Leibnizzel. Newton jelentette:

Wallisunk a most megjelent Algebrájához csatolt néhány levelet, amelyeket annak idején írtam nektek. Ennek során azt követelte tőlem, hogy nyíltan ismertessem a módszert, amelyet akkoriban a betűk átrendezésével elrejtettem önök elől; ezt a lehető legrövidebben megtettem. Remélem, hogy nem írtam semmi olyat, ami kellemetlen lenne az Ön számára, és ha mégis megtörtént, kérem, hogy tájékoztasson, mert a barátok kedvesebbek számomra, mint a matematikai felfedezések.

Newton elemzésének első részletes publikálása után (az Optica matematikai függeléke, 1704) Leibniz Acta eruditorum című folyóiratában névtelen kritika jelent meg, amely Newtonra tett sértő utalásokat. A recenzió egyértelműen kijelentette, hogy Leibniz volt az új számítás szerzője. Leibniz maga határozottan tagadta, hogy a recenziót ő írta volna, de a történészeknek sikerült megtalálniuk a kézírásával írt tervezetet. Newton figyelmen kívül hagyta Leibniz cikkét, de tanítványai felháborodottan reagáltak, ami után egész Európára kiterjedő elsőbbségi háború tört ki, „az egész matematika történetének legszégyenletesebb civakodása”.

1713. január 31-én a Royal Society levelet kapott Leibniztől, amely békülékeny megfogalmazást tartalmazott: egyetértett azzal, hogy Newton „a miénkhez hasonló általános elvek alapján” jutott el saját elemzéséhez. A feldühödött Newton nemzetközi bizottság felállítását követelte az elsőbbség tisztázására. Nem tartott sokáig: másfél hónappal később, miután áttanulmányozta Newton Oldenburggal folytatott levelezését és más dokumentumokat, a bizottság egyhangúlag elismerte Newton elsőbbségét, méghozzá egy, ezúttal Leibnizt sértő megfogalmazásban. A bizottság határozatát a Társaság Közlönyében nyomtatták ki, az összes igazoló dokumentummal együtt. Stephen Hawking és Leonard Mlodinow Az idő rövid történetében azt állítják, hogy a bizottság csak Newtonhoz hű tudósokból állt, és hogy a Newton védelmében írt cikkek többségét saját kezűleg írta, majd barátai nevében tette közzé.

Válaszul 1713 nyarától kezdve Európát elárasztották a névtelen röpiratok, amelyek megvédték Leibniz elsőbbségét, és azt állították, hogy „Newton kisajátítja magának azt a megtiszteltetést, amely másé”. A röpiratok azzal is vádolták Newtont, hogy ellopta Hooke és Flemsteed eredményeit. Newton barátai a maguk részéről Leibnizt magát vádolták plágiummal; az ő verziójuk szerint Leibniz Londonban (1676-ban) a Royal Societyben elolvasta Newton kiadatlan dolgozatát és leveleit, majd Leibniz ott publikálta az ötleteket, és sajátjaként adta ki őket.

A háború 1716 decemberéig töretlenül folytatódott, amikor Antonio Schinella Conti apát közölte Newtonnal: „Leibniz meghalt – a vita véget ért”.

Newton munkája új korszakot jelent a fizikában és a matematikában. Befejezte a Galilei által megkezdett elméleti fizika megalkotását, amely egyrészt a kísérleti adatokon, másrészt a természet mennyiségi és matematikai leírásán alapult. A matematikában erőteljes analitikus módszerek jelentek meg. A fizikában a természeti folyamatok megfelelő matematikai modelljeinek megalkotása és e modellek intenzív vizsgálata az új matematikai apparátus minden erejének szisztematikus bevonásával a természetkutatás fő módszerévé vált. Az ezt követő évszázadok bebizonyították e megközelítés rendkívüli eredményességét.

Filozófia és a tudományos módszer

Newton határozottan elutasította Descartes és karteziánus követőinek a 17. század végén népszerű megközelítését, amely azt írta elő, hogy egy tudományos elmélet megalkotásakor először „az elme ítélőképessége” segítségével meg kell találni a vizsgált jelenség „gyökerét”. A gyakorlatban ez a megközelítés gyakran vezetett messzemenő hipotézisekhez az „anyagokról” és a „rejtett tulajdonságokról”, amelyeket nem lehetett tapasztalati úton igazolni. Newton úgy vélte, hogy a „természetfilozófiában” (azaz a fizikában) csak olyan feltevések („elvek”, ma inkább „természeti törvények” elnevezéssel) megengedettek, amelyek megbízható kísérletekből közvetlenül következnek, azok eredményeit általánosítják; a kísérletekkel nem kellően alátámasztott feltevéseket hipotéziseknek nevezte. „Mindent …, amit nem a jelenségekből vezetünk le, hipotézisnek kell nevezni; a metafizikai, fizikai, mechanikai, rejtett tulajdonságokra vonatkozó hipotéziseknek nincs helye a kísérleti filozófiában”. Az elvekre példa a gravitációs törvény és a mechanika 3 törvénye az „Elemekben”; az „elvek” szó (Principia Mathematica, hagyományos fordításban „matematikai elvek”) fő könyvének címében is szerepel.

Newton egy Pardisnak írt levelében megfogalmazta a „tudomány aranyszabályát”:

A filozofálás legjobb és legbiztonságosabb módszere, úgy tűnik számomra, az lenne, ha először szorgalmasan vizsgálnánk a dolgok tulajdonságait, és ezeket a tulajdonságokat kísérletekkel állapítanánk meg, majd fokozatosan haladnánk az ezeket a tulajdonságokat magyarázó hipotézisek felé. A hipotézisek csak a dolgok tulajdonságainak magyarázatában lehetnek hasznosak, de nem kell őket azzal a felelősséggel terhelni, hogy ezeket a tulajdonságokat a kísérlet által feltárt korlátokon túl meghatározzák… elvégre számos hipotézist lehet kitalálni bármilyen új nehézség megmagyarázására.

Egy ilyen megközelítés nemcsak a spekulatív fantáziákat helyezte a tudományon kívülre (például a karteziánus érvelés a „finom anyag” tulajdonságairól, mintha az elektromágneses jelenségeket magyarázná), hanem rugalmasabb és gyümölcsözőbb is volt, mert lehetővé tette olyan jelenségek matematikai modellezését, amelyeknek még nem fedezték fel a kiváltó okát. Ez történt a gravitáció és a fényelmélet esetében is – ezek természete csak jóval később vált világossá, ami nem akadályozta meg a newtoni modellek sikeres alkalmazását évszázadokon át.

A híres mondat: „Hypotheses non fingo” természetesen nem azt jelenti, hogy Newton alábecsülte volna a „gyökeres okok” megtalálásának fontosságát, ha azokat a tapasztalat egyértelműen megerősíti. A kísérletből levezetett általános elveket és azok következményeit is kísérleti ellenőrzésnek kell alávetni, ami az elvek korrekciójához vagy akár megváltoztatásához is vezethet. „A fizika egész nehézsége … abban áll, hogy a mozgás jelenségeiből felismerjük a természet erőit, majd ezekkel az erőkkel magyarázzuk a többi jelenséget”.

Newton, akárcsak Galilei, úgy vélte, hogy minden természeti folyamat mechanikus mozgáson alapul:

Kívánatos lenne a mechanika alapelveiből levezetni a természet többi jelenségét… mert sok minden arra enged következtetni, hogy mindezeket a jelenségeket valamilyen erő okozza, amelynek hatására a testek részecskéi, még ismeretlen okokból, vagy egymáshoz hajlanak és szabályos alakzatokká egyesülnek, vagy kölcsönösen taszítják egymást és eltávolodnak egymástól. Mivel ezek az erők ismeretlenek, a filozófusok kísérletei a természet jelenségeinek magyarázatára mindeddig eredménytelenek maradtak.

Newton az Optika című könyvében fogalmazta meg tudományos módszerét:

Ahogy a matematikában, úgy a természet vizsgálatában, a nehéz kérdések felderítésében is az analitikus módszernek meg kell előznie a szintetikus módszert. Ez az elemzés abból áll, hogy a kísérletekből és megfigyelésekből indukciós úton általános következtetéseket vonunk le, és nem engedünk meg ellenvetéseket, amelyek nem kísérletekből vagy más megbízható igazságokból származnának. A hipotéziseket ugyanis a kísérleti filozófia nem veszi figyelembe. Bár a kísérletekből és megfigyelésekből indukcióval nyert eredmények még nem szolgálhatnak általános következtetések bizonyítására, mégis ez a legjobb módja a következtetések levonásának, amit a dolgok természete lehetővé tesz.

A Kezdet 3. könyve (az első az Occam borotvájának egy változata:

I. szabály. A természetben nem szabad más okokat elfogadni azokon kívül, amelyek igazak és elegendőek a jelenségek magyarázatára… a természet semmit sem tesz hiába, de hiábavaló lenne sokakkal elvégezni azt, amit kevesebbel is el lehet érni. A természet egyszerű, és nem dúskál a dolgok felesleges okaiban…

Newton mechanisztikus nézetei tévesnek bizonyultak – nem minden természeti jelenség származik mechanikus mozgásból. Tudományos módszere azonban meghonosodott a tudományban. A modern fizika sikeresen vizsgálta és alkalmazta azokat a jelenségeket, amelyek természete még nem tisztázott (pl. elemi részecskék). Newton óta a természettudományban kialakult az a szilárd meggyőződés, hogy a világ megismerhető, mert a természet egyszerű matematikai elvek szerint szerveződik. Ez a bizonyosság lett a tudomány és a technológia óriási fejlődésének filozófiai alapja.

Matematika

Newton még diákkorában tette első matematikai felfedezéseit: a 3-as rendű algebrai görbék osztályozását (a 2-es rendű görbéket Fermat tanulmányozta) és a tetszőleges (nem feltétlenül egész számú) fokú binomiális kiterjesztést, amely Newton végtelen sorozatok elméletének – az analízis új és leghatásosabb eszközének – kezdetét jelenti. Newton a sorozatkiterjesztést tekintette a függvények elemzésének alapvető és általános módszerének, és ebben érte el a kiválóság csúcsát. A sorozatokat táblázatok kiszámítására, egyenletek (köztük differenciálegyenletek) megoldására és a függvények viselkedésének tanulmányozására használta. Newton képes volt dekompozíciót kapni az összes akkoriban szokásos függvényre.

Newton a differenciál- és integrálszámítást G. Leibnizzel egy időben (valamivel korábban) és tőle függetlenül fejlesztette ki. Newton előtt az infinitesimálisokkal végzett műveletek nem épültek be egy egységes elméletbe, és elszórt szellemeskedésnek számítottak (lásd Az oszthatatlanok módszere). A szisztematikus matematikai elemzés megteremtése jelentős mértékben technikai szintre csökkentette a vonatkozó problémák megoldását. Megjelent egy sor fogalom, művelet és szimbólum, amelyek a matematika további fejlődésének kiindulópontjává váltak. A következő, tizennyolcadik század az analitikai módszerek gyors és rendkívül sikeres fejlődésének évszázada volt.

Valószínűleg Newton az analízis gondolatához a differenciamódszereken keresztül jutott el, amelyekkel részletesen és mélyen foglalkozott. Az „Elemekben” Newton azonban szinte nem is használta az infinitesimálisokat, ragaszkodott az ősi (geometriai) bizonyítási módszerekhez, más műveiben azonban szabadon használta őket.A differenciál- és integrálszámítás kiindulópontját Cavalieri és különösen Fermat munkái jelentették, aki már képes volt (algebrai görbékre) érintővonalakat rajzolni, szélsőértékeket, inflexiós pontokat és a görbe görbületét megtalálni, a görbe szakaszának területét kiszámítani. Más elődök közül maga Newton nevezte meg Wallis-t, Barrow-t és a skót tudóst, James Gregory-t. A függvény fogalma még nem létezett; minden görbét kinematikusan, egy mozgó pont pályájaként kezelt.

Newton már diákként rájött, hogy a differenciálás és az integrálás kölcsönös műveletek. Az analízisnek ez az alaptétele már többé-kevésbé világosan megjelent Torricelli, Gregory és Barrow munkáiban, de csak Newton ismerte fel, hogy ezen az alapon nemcsak egyedi felfedezéseket lehet tenni, hanem egy erőteljes, az algebrához hasonló szisztematikus számítást, világos szabályokkal és óriási lehetőségekkel.

Newton csaknem 30 évig nem törődött azzal, hogy az analízis változatát közzétegye, bár leveleiben (különösen Leibniznek írt leveleiben) szívesen megosztotta az általa elért eredmények nagy részét. Eközben Leibniz változata 1676 óta széles körben és nyíltan kering Európában. Newton változatának első bemutatása csak 1693-ban jelenik meg – Wallis Algebrai értekezésének függelékeként. El kell ismernünk, hogy Newton terminológiája és szimbolikája elég esetlen Leibnizéhez képest: fluxia (derivált), fluenta (első forma), mennyiség mozzanata (differenciál) stb. A matematikában csak a newtoni „o” jelölés maradt fenn az infinitezimális dt-re (ezt a betűt azonban korábban Gregory is használta ugyanebben az értelemben), és a betű feletti pont az időderivált szimbólumaként.

Newton csak az Optika című monográfiájához csatolt On the Quadrature of Curves (1704) című művében tette közzé az analízis elveinek kellően teljes kifejtését. Az 1670-1680-as években már szinte az egész kitűzött anyag készen állt, de Gregory és Halley csak most győzte meg Newtont a mű kiadására, amely 40 év késéssel Newton első nyomtatott analízisműve lett. Newton itt megjelenik a magasabb rendű deriváltakkal, számos racionális és irracionális függvény integráljának értékeit találja meg, és példákat ad az elsőrendű differenciálegyenletek megoldásaira.

1707-ben megjelent az Egyetemes aritmetika című könyv. Számos numerikus módszert tartalmaz. Newton mindig nagy figyelmet fordított az egyenletek közelítő megoldásaira. Newton híres módszere lehetővé tette az egyenletek gyökeinek korábban elképzelhetetlen gyorsasággal és pontossággal történő megtalálását (megjelent Wallis Algebra című művében, 1685). Newton iteratív módszerének modern formáját Joseph Raphson (1690) adta meg.

1711-ben, 40 évvel később végre kinyomtatták „Az analízis végtelen számú egyenletekkel” című művét. Ebben a művében Newton egyformán könnyedén vizsgálja az algebrai és a „mechanikus” görbéket (cikloid, kvadratrix). Megjelennek a részleges deriváltak. Ugyanebben az évben jelent meg „A különbségek módszere”, amelyben Newton egy interpolációs formulát javasolt az (n+1) adatpontokon való áthaladásra az n-edik rendű polinom egyenlő vagy egyenlőtlen távolságú abszcisszáival. Ez a Taylor-formulával analóg különbségképlet.

1736-ban posztumusz adta ki utolsó művét, „Az ingadozások és végtelen sorozatok módszere” címűt, amely az „Analízis egyenletek segítségével” című művéhez képest jelentősen továbbfejlesztett. Számos példát tartalmaz a szélsőértékek, érintő és normálisok meghatározására, a görbületi sugarak és görbületi középpontok kiszámítására kartéziánus és polárkoordinátákban, az inflexiós pontok megtalálására és így tovább. Ugyanebben a munkában különböző görbék négyszögei és egyenesítései is készülnek.

Newton nem csak az elemzést dolgozta ki eléggé részletesen, hanem megkísérelte szigorúan igazolni is az elveit. Míg Leibniz a tényleges végtelen számok gondolata felé hajlott, addig Newton (az Elemekben) a határátmenetek általános elméletét javasolta, amelyet némiképp burjánzóan „az első és utolsó kapcsolatok módszerének” nevezett. A modern „határ” (lat. limes) kifejezést használják, bár a kifejezés lényegének nincs érthető leírása, ami intuitív megértést feltételez. A határértékek elméletét a Kezdetek I. könyvének 11 lemma tartalmazza; egy lemma a II. könyvben is szerepel. Hiányzik a határértékek aritmetikája, nincs bizonyíték a határérték egyediségére, és nem derül ki a határérték és az infinitesimálisok kapcsolata. Newton azonban joggal mutat rá e megközelítés nagyobb szigorára az oszthatatlan „durva” módszerével szemben. A II. könyvben azonban Newton a „pillanatok” (differenciálok) bevezetésével ismét összekeveri a dolgot, és ezeket valójában végtelen számokként kezeli.

Figyelemre méltó, hogy Newtont egyáltalán nem érdekelte a számelmélet. Úgy tűnik, sokkal jobban érdekelte a fizika, mint a matematika.

Mechanika

Newtonnak két alapvető probléma megoldását tulajdonítják.

Newton emellett végleg eltemette azt az ókor óta mélyen gyökerező felfogást, hogy a földi és az égi testek mozgásának törvényei teljesen különbözőek. Az ő világmodelljében az egész világegyetem egyetlen törvénynek van alávetve, amely lehetővé teszi a matematikai megfogalmazást.

Newton axiomatikája három törvényből állt, amelyeket ő maga a következőképpen fogalmazott meg.

1. Minden test mindaddig nyugalmi állapotban vagy egyenletes és egyenes vonalú mozgásban marad, amíg és amíg egy rá ható erő nem kényszeríti arra, hogy ezt az állapotot megváltoztassa. 2. A mozgásmennyiség változása arányos az alkalmazott erővel, és annak az egyenesnek az irányában történik, amely mentén az erő hat. 3. Egy hatásnak mindig van egy egyenlő és ellentétes ellenhatása, máskülönben két test kölcsönhatása egymással egyenlő és ellentétes irányú.

Az első törvényt (a tehetetlenségi törvényt), kevésbé egyértelmű formában, Galilei tette közzé. Galilei nemcsak egyenes vonalban, hanem körben is megengedte a szabad mozgást (nyilvánvalóan csillagászati okokból). Galilei megfogalmazta a relativitáselmélet legfontosabb elvét is, amelyet Newton nem vett fel axiomatikájába, mert ez az elv a mechanikai folyamatok dinamikai egyenleteinek közvetlen következménye (az Elemek V. következménye). Newton ráadásul a teret és az időt abszolút fogalmaknak tekintette, amelyek az egész világegyetemre nézve egységesek, és erre kifejezetten rámutatott az Elemekben.

Newton szigorú definíciókat adott az olyan fizikai fogalmakra is, mint a mozgásmennyiség (amelyet Descartes nem használt egyértelműen) és az erő. Ő vezette be a fizikába a tömeg mint a tehetetlenség mértékegysége és egyúttal a gravitációs tulajdonságok fogalmát. Korábban a fizikusok a súly fogalmát használták, de egy test súlya nemcsak magától a testtől, hanem a környezetétől is függ (pl. a Föld középpontjától való távolságtól), ezért egy új, invariáns jellemzőre volt szükség.

Euler és Lagrange befejezte a mechanika matematizálását.

Univerzális gravitáció és csillagászat

Arisztotelész és támogatói a gravitációt a testeknek a „hold alatti világból” a természetes helyükre való kényszerítésében látták. Néhány más ókori filozófus (köztük Empedoklész és Platón) a gravitációt úgy tekintette, mint az egymáshoz kapcsolódó testek egymáshoz való kapcsolódási tendenciáját. A 16. században ezt a nézetet támogatta Nikolausz Kopernikusz, akinek heliocentrikus rendszere a Földet csak egy bolygónak tekintette. Hasonló nézeteket vallott Giordano Bruno és Galileo Galilei is. Johannes Kepler úgy vélte, hogy nem a testek belső hajtóereje, hanem a Föld vonzóereje okozza a zuhanást. Nemcsak a Föld vonzza a követ, hanem a kő is vonzza a Földet. Szerinte a gravitációs erő legalább a Holdig terjed. Későbbi írásaiban felvetette, hogy a gravitáció a távolsággal csökken, és hogy a Naprendszerben minden test kölcsönös vonzásnak van kitéve. A gravitáció fizikai természetét René Descartes, Gilles Roberval, Christiaan Huygens és más 17. századi tudósok próbálták feltárni.

Kepler volt az első, aki felvetette, hogy a bolygók mozgását a Napból származó erők irányítják. Elméletében három ilyen erő volt: az egyik, a körkörös, a pálya mentén tolja a bolygót, a pályához képest érintőlegesen hat (ennek az erőnek köszönhetően mozog a bolygó), a másik vonzza és taszítja a bolygót a Naptól (ennek köszönhetően a bolygó pályája elliptikus), a harmadik pedig az ekliptika síkján keresztül hat (így a bolygó pályája egy síkban fekszik). Úgy vélte, hogy a körkörös erő a Naptól való távolsággal fordítottan arányosan csökken. E három erő közül egyiket sem azonosították a gravitációval. Kepler elméletét a 17. század közepének vezető elméleti csillagásza, Ismael Bulliald elvetette, aki úgy vélte, hogy egyrészt a bolygók nem a Napból kiinduló erők hatására, hanem belső mozgással mozognak a Nap körül, másrészt, hogy ha létezik is körkörös erő, az a távolság második hatványával fordítottan csökken, nem pedig az elsővel, ahogy Kepler hitte. Descartes úgy vélte, hogy a bolygókat óriási örvények viszik a Nap körül.

Jeremy Horrocks felvetette, hogy a Napból származó erő irányítja a bolygók mozgását. Giovanni Alfonso Borelli szerint a Napból három erő származik: egy, amely a bolygót pályája mentén mozgatja, egy, amely a bolygót a Nap felé vonzza, és egy, amely a bolygót taszítja (centrifugális). Egy bolygó elliptikus pályája az utóbbi kettő szembenállásának eredménye. 1666-ban Robert Hooke felvetette, hogy a Naphoz való vonzóerő önmagában elegendő a bolygók mozgásának magyarázatához, csak azt kell feltételeznünk, hogy a bolygó pályája a Napra való ráesés (a vonzóerő miatt) és a tehetetlenségi mozgás (a bolygó pályájához képest érintőleges) kombinációjának (szuperpozíciójának) eredménye. Véleménye szerint a mozgásoknak ez a szuperpozíciója felelős a bolygó Nap körüli pályájának ellipszis alakjáért. Hasonló nézeteket, de meglehetősen bizonytalan formában, Christopher Wren is kifejtett. Hooke és Wren kitalálta, hogy a gravitációs erő a Naptól való távolság négyzetével fordítottan arányosan csökken.

Newton előtt azonban senki sem volt képes egyértelműen és matematikailag bizonyítani a gravitációs törvény (a távolság négyzetével fordítottan arányos erő) és a bolygómozgás törvényei (Kepler törvényei) közötti kapcsolatot. Sőt, Newton volt az első, aki kitalálta, hogy a gravitáció a világegyetem bármely két teste között hat; a zuhanó alma mozgását és a Hold Föld körüli forgását ugyanaz az erő irányítja. Végül Newton nem egyszerűen közzétette az egyetemes gravitációs törvény feltételezett képletét, hanem egy teljes matematikai modellt javasolt:

Ez a hármas együttesen elegendő az égitestek legösszetettebb mozgásának teljes körű vizsgálatához, és ezzel megalapozza az égi mechanikát. Így csak Newton írásaival kezdődik a dinamika tudománya, beleértve annak alkalmazását az égitestek mozgására. A relativitáselmélet és a kvantummechanika megalkotásáig nem volt szükség a szóban forgó modell alapvető módosítására, bár a matematikai apparátust jelentősen tovább kellett fejleszteni.

A newtoni modell mellett szóló első érv a Kepler-féle empirikus törvények szigorú levezetése volt. A következő lépés az üstökösök és a Hold mozgásának elmélete volt, amelyet az Inception című könyvben fejtett ki. Később a newtoni gravitáció segítségével az égitestek minden megfigyelt mozgását nagy pontossággal meg tudták magyarázni; nagy érdem Euler, Clero és Laplace érdeme, akik ehhez kidolgozták a perturbációs elméletet. Ennek az elméletnek az alapjait Newton fektette le, aki a Hold mozgását a tőle megszokott sorozatkiterjesztési módszerrel elemezte; ezen az úton fedezte fel a Hold mozgásában akkoriban ismert szabálytalanságok (egyenlőtlenségek) okait.

A gravitációs törvény nemcsak az égi mechanika, hanem számos fizikai és asztrofizikai problémát is megoldott. Newton módszert adott a Nap és a bolygók tömegének meghatározására. Felfedezte az árapályok okát: a Hold vonzását (még Galilei is centrifugális hatásnak tekintette az árapályokat). Ezenkívül a Hold tömegét is jó pontossággal kiszámította, miután éveken át kezelte az árapály magasságára vonatkozó adatokat. A gravitáció másik következménye a Föld tengelyének precessziója volt. Newton felismerte, hogy mivel a Föld a pólusok közelében lapos, tengelyét a Hold és a Nap vonzása húzza, és hogy a Föld 26 000 év alatt lassan mozog. Így a „megelőző napéjegyenlőségek” ősi problémája (amelyet először Hipparkhosz jegyzett fel) tudományos magyarázatra talált.

Newton gravitációs elmélete hosszú évekig tartó vitákhoz és kritikákhoz vezetett a hosszú távú koncepciójával kapcsolatban. A 18. században az égi mechanika kiemelkedő sikerei azonban megerősítették azt a nézetet, hogy a newtoni modell megfelelő. Az első megfigyelhető eltéréseket Newton elméletétől a csillagászatban (a Merkúr perihélium-eltolódása) csak 200 évvel később fedezték fel. Ezeket az eltéréseket hamarosan megmagyarázta az általános relativitáselmélet (a newtoni elméletről kiderült, hogy csak közelítés. A GR a gravitáció elméletét is fizikai tartalommal töltötte meg, meghatározva a gravitációs erő anyagi hordozóját – a téridő-metrikát -, és lehetővé tette, hogy megszabaduljunk a nagy hatótávolságú hatástól.

Optika és fényelmélet

Newton alapvető felfedezéseket tett az optika területén. Megépítette az első tükrös távcsövet (reflektortávcsövet), amelyben a tisztán lencsés távcsövekkel ellentétben nem volt kromatikus aberráció. Részletesen tanulmányozta a fény szóródását is, kimutatta, hogy a fehér fény átlátszó prizmán való áthaladása a különböző színű sugarak eltérő fénytörése miatt különböző színű sugarak folyamatos sorozatára bomlik, így Newton megalapozta a színek helyes elméletét. Newton alkotta meg a Hooke által felfedezett interferencia-gyűrűk matematikai elméletét, amelyeket azóta „Newton-gyűrűknek” neveznek. Egy Flemsteednek írt levelében részletesen kifejtette a csillagászati fénytörés elméletét. Legfőbb eredménye azonban az volt, hogy megteremtette a fizikai (nem csak geometriai) optika mint tudomány alapjait, és kidolgozta matematikai alapjait, a fényelméletet véletlenszerű ténygyűjteményből gazdag minőségi és mennyiségi tartalommal rendelkező, kísérletileg megalapozott tudománnyá alakította át. Newton optikai kísérletei évtizedekig az alapos fizikai vizsgálatok mintájává váltak.

Ebben az időszakban számos spekulatív elmélet született a fényről és a színvilágról; elsősorban Arisztotelész („a különböző színek a fény és a sötétség különböző arányú keverékei”) és Descartes („a különböző színeket a fényrészecskék különböző sebességű forgása hozza létre”) küzdött. Hooke a mikrográfiában (1665) az arisztotelészi nézet egy változatát kínálta. Sokan úgy vélték, hogy a szín nem a fény, hanem a megvilágított tárgy tulajdonsága. Az általános nézeteltérést a 17. századi felfedezések sorozata súlyosbította: diffrakció (1665, Grimaldi), interferencia (1665, Hooke), kettős fénytörés (1670, Erasmus Bartolin, Huygens tanulmányozta), a fénysebesség becslése (1675, Römer). Mindezekkel a tényekkel nem volt összeegyeztethető fényelmélet.

A Royal Society előtt tartott beszédében Newton megcáfolta Arisztotelészt és Descartes-t is, és meggyőzően bizonyította, hogy a fehér fény nem elsődleges, hanem különböző „törési fokú” színes összetevőkből áll. Ezek az összetevők elsődlegesek – Newton semmilyen trükkel nem változtathatja meg a színüket. Így a szubjektív színérzéknek szilárd objektív alapja volt – modern terminológiával élve a fény hullámhossza, amelyet a fénytörés mértéke alapján lehetett megítélni.

1689-ben Newton abbahagyta a publikálást az optika területén (bár folytatta kutatásait) – a közkeletű legenda szerint megfogadta, hogy Hooke életében nem publikál semmit ezen a területen. Mindenesetre 1704-ben, Hooke halála után egy évvel megjelent (angol nyelven) Optika című monográfiája. Az előszóban egyértelműen utal a Hooke-kal való konfliktusra: „Mivel nem akartam, hogy különböző kérdésekben vitákba keveredjek, késleltettem ezt a kiadást, és tovább halogattam volna, ha barátaim nem ragaszkodnak hozzá. A szerző életében az Optica, akárcsak az Elemek, három kiadást ért meg (1704, 1717, 1721) és számos fordítást, köztük hármat latinul.

A történészek a fény természetére vonatkozó hipotézisek két csoportját különböztetik meg abban az időben.

Newtont gyakran a fény korpuszkuláris elméletének támogatójaként tartják számon; valójában ő nem „hipotéziseket” állított fel, ahogyan az nála szokás volt, és készségesen elismerte, hogy a fény az éterben lévő hullámokkal is összefüggésbe hozható. Egy 1675-ben a Királyi Társasághoz benyújtott értekezésében azt írja, hogy a fény nem lehet egyszerűen rezgés az éterben, mivel akkor például egy görbe csőben terjedhetne, mint a hang. Másfelől viszont azt sugallja, hogy a fény terjedése rezgéseket gerjeszt az éterben, ami diffrakciót és más hullámhatásokat eredményez. Lényegében Newton, aki egyértelműen tisztában volt mindkét megközelítés előnyeivel és hátrányaival, kompromisszumos, korpuszkuláris hullámelméletet terjeszt elő a fényről. Newton műveiben részletesen leírta a fényjelenségek matematikai modelljét, félretéve a fény fizikai hordozójának kérdését: „A fénytörésről és a színekről szóló tanításom csak a fény néhány tulajdonságának megállapításában áll, anélkül, hogy a fény eredetéről bármilyen hipotézist állítanék fel. A hullámoptika, amikor megjelent, nem utasította el Newton modelljeit, hanem magába olvasztotta azokat, és új alapokra helyezte.

A hipotézisekkel szembeni ellenszenve ellenére Newton az Optika című művének végén felsorolta a megoldatlan problémákat és a lehetséges válaszokat. Ezekben az években azonban megengedhette magának – Newton tekintélye az „Elemek” után megkérdőjelezhetetlenné vált, és kevesen merték őt ellenvetésekkel zaklatni. Számos hipotézise prófétikusnak bizonyult. Newton megjósolta:

Egyéb fizikai munkák

Newton volt az első, aki a Boyle-Mariotte-törvény alapján megállapította a hangsebességet a gázban. Felvetette a viszkózus súrlódás törvényének létezését, és leírta a sugár hidrodinamikai kompresszióját. Ő javasolta a híg közegben lévő test ellenállásának törvényét (Newton-képlet), és ennek alapján az egyik első problémát az áramvonalas test legkedvezőbb formájára vonatkozóan (Newton aerodinamikai problémája). Az Elemekben kifejtette és alátámasztotta azt a helyes feltevést, hogy az üstökösnek szilárd magja van, amelynek a nap hőjének hatására történő elpárolgása egy hatalmas, mindig a Nappal ellentétes irányú csóvát alkot. Newton a hőátadással is foglalkozott, egyik eredményét Newton-Richmann-törvénynek nevezték el.

Newton megjósolta a Föld ellaposodását a sarkoknál, és ezt körülbelül 1:230-ra becsülte. Newton a Föld leírására egy homogén folyadék modelljét használta, alkalmazta az egyetemes gravitáció törvényét, és figyelembe vette a centrifugális erőt. Ugyanakkor Huygens, aki nem hitt a gravitáció hosszú távú erejében, és a problémát tisztán kinematikusan közelítette meg, hasonló számításokat végzett. Ennek megfelelően Huygens több mint fele akkora tömörülést jósolt, mint Newton, 1:576. Cassini és más kartéziánusok ráadásul bebizonyították, hogy a Föld nem összenyomott, hanem a pólusoknál citromszerűen megnyúlt. Ezt követően, bár nem azonnal (a tényleges tömörítés 1:298. A Newton által javasolt Huygens-féle érték és az érték közötti különbség oka, hogy a homogén folyadékmodell még mindig nem teljesen pontos (a sűrűség a mélységgel jelentősen nő). Pontosabb elméletet, amely kifejezetten figyelembe veszi a sűrűség mélységtől való függését, csak a 19. században dolgoztak ki.

Diákok

Szigorúan véve Newtonnak nem voltak közvetlen tanítványai. Az angol tudósok egy egész generációja nőtt fel a könyvein és a vele való kapcsolattartáson, ezért Newton tanítványainak tekintették magukat. Ezek közül a legismertebbek a következők:

Kémia és alkímia

A jelenlegi tudományos (fizikai és matematikai) hagyományt megalapozó kutatásokkal párhuzamosan Newton sok időt töltött az alkímiával és a teológiával is. Könyvtárának tizedét alkímiával foglalkozó könyvek tették ki. Nem publikált sem kémiai, sem alkímiai műveket, és e hosszú ideig tartó rajongásának egyetlen ismert eredménye Newton súlyos mérgezése volt 1691-ben. Amikor Newton holttestét exhumálták, veszélyes mennyiségű higanyt találtak a testében.

Stukeley felidézi, hogy Newton írt egy értekezést a kémiáról, amelyben „kísérleti és matematikai bizonyítékok alapján elmagyarázza e titokzatos művészet alapelveit”, de a kézirat sajnos elégett egy tűzben, és Newton meg sem kísérelte visszaszerezni. A fennmaradt levelek és feljegyzések arra utalnak, hogy Newton a fizika és a kémia törvényeinek valamilyen egységes világrendszerré való egyesítésének lehetőségét fontolgatta; az Optika végén több hipotézist is elhelyezett e témában.

Б. Kuznyecov úgy véli, hogy Newton alkímiai tanulmányai az anyag atomisztikus szerkezetének és az anyag más formáinak (pl. fény, hő, mágnesesség) feltárására tett kísérletek voltak. Newton érdeklődése az alkímia iránt érdektelen és inkább elméleti jellegű volt:

Atomisztikája a részek kölcsönös vonzásának egyre kisebb és kisebb intenzitású erői által alkotott korpuszok hierarchiájára épül. Az anyag diszkrét részecskéinek végtelen hierarchiájának ez az elképzelése az anyag egységének elképzeléséhez kapcsolódik. Newton nem hitt az egymásba átalakulni képtelen elemek létezésében. Éppen ellenkezőleg, feltételezte, hogy a részecskék szétválaszthatatlanságának és következésképpen az elemek közötti minőségi különbségeknek az elképzelése a kísérleti technológia történelmileg korlátozott lehetőségeivel függ össze.

Ezt a feltételezést Newton saját kijelentése is megerősíti: „Az alkímia nem a fémekkel foglalkozik, ahogy a tudatlan emberek gondolják. Ez a filozófia nem tartozik azok közé, amelyek a hiúságot és a csalást szolgálják, inkább a hasznot és az épülést szolgálja, míg a lényeg itt az Isten megismerése”.

Teológia

Newton mélyen vallásos emberként a Bibliát (és minden mást is) racionalista szemszögből szemlélte. Úgy tűnik, hogy Newton elutasítása Isten Szentháromságával kapcsolatban áll ezzel a megközelítéssel. A legtöbb történész úgy véli, hogy Newton, aki sok éven át dolgozott a Szentháromság Kollégiumban, maga nem hitt a Szentháromságban. Teológiai műveinek kutatói megállapították, hogy Newton vallási nézetei közel álltak az eretnek arianizmushoz (lásd Newton „A Szentírás két nevezetes elferdítésének történeti nyomon követése” című cikkét).

Newton nézeteinek az egyház által elítélt különböző eretnekségekhez való közelségét különböző módon értékelték. A német történész, Fiesenmayer szerint Newton elfogadta a Szentháromságot, de közelebb állt a keleti, ortodox felfogáshoz. Stephen Snobelin amerikai történész számos dokumentumra hivatkozva határozottan elutasította ezt a nézetet, és Newtont szociniánusnak minősítette.

Külsőleg azonban Newton hű maradt az anglikán államegyházhoz. Ennek jó oka volt: a Szentháromság bármelyik személyének tagadása miatt elkövetett istenkáromlás és istentelenség visszaszorításáról szóló 1697. évi törvény a polgári jogok elvesztését, és a bűncselekmény megismétlése esetén börtönbüntetést írt elő. Newton barátját, William Whistont például 1710-ben megfosztották professzori rangjától és kizárták a Cambridge-i Egyetemről, mert azt állította, hogy a korai egyház hitvallása az arianizmus volt. A hasonlóan gondolkodó embereknek (Locke, Halley és mások) írt leveleiben Newton azonban meglehetősen őszinte volt.

Newton vallási felfogása a trinitarianizmus-ellenesség mellett a deizmus elemeit is tartalmazza. Newton hitt Isten anyagi jelenlétében a világegyetem minden pontján, és a teret „Isten érzékszervének” (latinul sensorium Dei) nevezte. Ez a panteista eszme egyetlen egésszé egyesíti Newton tudományos, filozófiai és teológiai nézeteit, „a newtoni érdeklődés minden területe, a természetfilozófiától az alkímiáig, ennek a központi eszmének különböző vetületeit és egyúttal különböző kontextusait képviseli, amely osztatlanul az övé volt”.

Newton (részben) későn publikálta teológiai tanulmányainak eredményeit, de ezek már jóval korábban, legkésőbb 1673-ban elkezdődtek. Newton javasolta a bibliai kronológia saját változatát, bibliai hermeneutikai műveket hagyott hátra, és kommentárt írt az Apokalipszishez. Tanulmányozta a héber nyelvet, tudományos módszerrel tanulmányozta a Bibliát, napfogyatkozásokkal kapcsolatos csillagászati számításokat, nyelvészeti elemzéseket stb. használt nézeteinek alátámasztására. Számításai szerint a világvége nem fog bekövetkezni 2060 előtt.

Newton teológiai kéziratait ma Jeruzsálemben, a Nemzeti Könyvtárban őrzik.

Newton sírján a következő felirat olvasható:

Itt nyugszik Sir Isaac Newton, aki szinte isteni észjárásával elsőként magyarázta meg matematikai módszerével a bolygók mozgását és alakját, az üstökösök pályáját és az óceánok árapályát.

A Trinity College-ban 1755-ben Newton tiszteletére emelt szoborra Lukrétiusz verseit vésték:

Newton maga is szerényebben értékelte eredményeit:

Nem tudom, hogy a világ hogyan lát engem, de én úgy gondolok magamra, mint egy tengerparton játszó fiúra, aki azzal szórakozik, hogy időnként egy-egy színesebb kavicsot vagy egy szép kagylót keres, miközben az igazság nagy óceánja feltáratlanul terül el előttem.

Lagrange azt mondta: „Newton volt a legboldogabb halandó, mert csak egy világegyetem van, és Newton felfedezte annak törvényeit.

Newton vezetéknevének régi orosz kiejtése „Nevton”. Őt, Platónnal együtt, M. V. Lomonoszov is tisztelettel említi verseiben:

A. Einstein szerint „Newton volt az első, aki megpróbálta nagyfokú teljességgel és pontossággal megfogalmazni a természetben zajló folyamatok széles osztályának időbeli lefolyását szabályozó elemi törvényeket”, és „… írásai révén mély és erőteljes hatást gyakorolt a világkép egészére”.

1942-1943 fordulóján, a sztálingrádi csata legdrámaibb napjaiban Newton 300. születésnapját széles körben ünnepelték a Szovjetunióban. Megjelent egy cikkgyűjtemény és S.I. Vavilov életrajzi könyve. A szovjet nép iránti hálából a Nagy-Britanniai Királyi Társaság a Szovjetunió Tudományos Akadémiájának ajándékozta Newton Matematikai alapelvek (1687) első kiadásának egy ritka példányát, valamint Newton Alekszandr Mencsikovhoz írt levelének egy tervezetét (az egyiket a háromból), amelyben tájékoztatta őt a londoni Királyi Társaság tagjává választásáról:

A Királyi Társaság már régóta tisztában van azzal, hogy az önök császára előmozdította a művészeteket és a tudományokat birodalmában. És most nagy örömmel értesültünk angol kereskedőktől, hogy Excellenciád, a legnagyobb udvariasságról, a tudományok kiemelkedő tiszteletéről és hazánk szeretetéről tanúbizonyságot téve, Társaságunk tagjává kíván válni.

Newton fontos helyet foglal el a világegyetemről alkotott átfogó kép kialakításának történetében. A Nobel-díjas Steven Weinberg szerint:

Isaac Newtonnal kezdődik a végleges elméletről szóló modern álom.

Newton róla kapta a nevét:

Fentebb már több közös legendát is idéztünk: „Newton almája”, egyetlen parlamenti szereplése.

Egy legenda szerint Newton két lyukat csinált az ajtaján, egy nagyobbat és egy kisebbet, hogy a két macskája, egy nagy és egy kicsi, önállóan be tudjon menni a házba. A valóságban Newton soha nem tartott macskát vagy más háziállatot.

Egy másik mítosz azzal vádolja Newtont, hogy elpusztította Hooke egyetlen portréját, amely egykor a Királyi Társaság birtokában volt. A valóságban egyetlen bizonyíték sincs, amely alátámasztaná ezt a vádat. Allan Chapman, Hooke életrajzírója bizonyítja, hogy Hooke-ról egyáltalán nem létezett portré (ami nem meglepő, tekintve a portrék magas költségeit és Hooke folyamatos pénzügyi nehézségeit). Az egyetlen forrás, amely egy ilyen portréra utal, egy német tudós, Zacharias von Uffenbach portréjára való hivatkozás, aki 1710-ben látogatott el a Royal Societybe, de Uffenbach nem beszélt angolul, és valószínűleg a Society egy másik tagjára, Theodore Haakra utalt. Haak portréja valóban létezett, és a mai napig fennmaradt. További érv amellett, hogy Hooke portréja soha nem létezett, az a tény, hogy Hooke barátja és titkára, Richard Waller 1705-ben kiadta Hooke műveinek posztumusz gyűjteményét kiváló minőségű illusztrációkkal és részletes életrajzzal, de Hooke portréja nélkül; Hooke összes többi műve sem tartalmazza a tudós portréját.

Newtonnak néha tulajdonítják az asztrológia iránti érdeklődését. Ha mégis, akkor azt gyorsan felváltotta a kiábrándultság.

Abból a tényből, hogy Newtont váratlanul pénzverdefelügyelővé nevezték ki, egyes életrajzírók arra következtettek, hogy Newton egy szabadkőműves páholy vagy más titkos társaság tagja volt. Nem találtak azonban olyan dokumentumokat, amelyek alátámasztanák ezt a feltételezést.

Kanonikus kiadások

Newton írásainak klasszikus teljes kiadása 5 kötetben, eredeti nyelven:

Válogatott levelezés 7 kötetben:

Fordítások orosz nyelvre

Cikkforrások

1. Ньютон, Исаак
2. Isaac Newton