Es
bestehen immer viele Schwierigkeiten, wenn wir von einem großen Menschen
erzählen wollen. Die Größe einer Persönlichkeit lässt sich nicht leicht
messen. Und wie kann man die Beweggründe und Quellen der riesigen geistigen
Arbeit begreifen, die von dem großen Menschen erfüllt wurde, egal ob er ein
Gelehrter, ein Schriftsteller, eine Militärperson oder ein Staatsman ist?
Gegebenenfalls meinen wir den großen Wissenschaftler-Physiker Isaac Newton.
Gerade der Newtons Fall bietet viel Schwierigkeiten, wenn wir seine
Weltanschauung in Betracht ziehen, die sich unter dem Einfluß der
anglikanischen Kirche und der Heiligen Schrift entwickelte.
Am 4. Januar 1643 in dem Dörflein Woolsthorpe, das in
englischer Grafschaft Lincolnshire inmitten der verschneiten Hügel gelegen war,
begann bei der Witwe des ubemittelten Landwirts Newton die Frühgeburt. Der zur
Welt gebrachte Junge war in höchtem Grad klein und schwach, so dass die Mutter
keine Hoffnung darauf hatte, dass das Kind am Leben bleiben konnte. Aber der
Junge, der Isaac genannt wurde, blieb am Leben. Dabei beklagte er sich nicht
über die Gesundheit bis zum hohen Alter, mit Ausnahme der kurzen Zeitspanne im
Jahre 1690, als die ersten Auftreten der Harnblasenkrankheit schienen.
Also blieb er am Leben seiner Mutter zum Glück und zum Wohl
der europäischen und der ganzen Weltwissenschaft.
Sein Vater, ein Landwirt, starb vor der Geburt seines Sohns.
Anfangs zeigte junger Isaac Newton keine Genialitätszeichen. Vielmehr waren die
Ergebnisse seines Lernens in der öffentlichen Schule in Grantem nur befriedigend
in allen erlernten Schulfächern. Diese Ergebnisse lassen sich nur dadurch
erklären, dass die Lehrfächer wegen ihrer ungenügenden Unterrichtsmethoden kein
Interesse beim Schüler erwecken konnten. Eine andere Erklärung ist völlig
ausgeschloßen, wenn wir die gewaltige intellektuelle Macht in Betracht nehmen,
die Newton später zeigte.
Er erreichte kaum sein achtzehntes Lebensjahr, als er sich
selbstständig vorbereitet hat, um die Cambridge Universität zu beziehen. Im Juni
1660 wurde er in das Trinity College dieser Universität immatrikuliert. 1665
absolvierte Newton erfolgreich dieses College. Trinity (engl.) bedeutet die
christliche Dreieinigkeit. Trinity College funktionierte unter Leitung der
Geistlichkeit. Trotzdem war Cambridge Universität in damaligen Zeiten eine der
besten in Europa Universitäten mit dem hohen Unterrichtsniveau sowohl der
Geistens – als auch der exakten Wissenschaften. Ein solcher Image (wie man heute
sagt) erhaltet Cambridge auch in unserer Zeit.
Wir halten es hier für angebracht, unsere Leserinnen und Leser
daran zu erinnern, dass sich sogenannte erste englische Revolution in Mitte des
17. Jahrhunderts ereignete. 1649 wurde der König Carl I Stewart auf dem Schafott
enthauptet. Danach wurden das Parlament gewaltsam aufgelöst und die harte
Militärdiktatur von dem Protektor Oliver Cromwell errichtet. Nach seinem Tode
wurde die Monarchie wiederhergestellt und der König Carl II Stewart (1660 –
1685) führte die Absolutismuspolitik weiter. 1664-1665 brachte die Große Pest
fast ein Viertel von Londoner Bewohnern ins Grab.
Bewunderswert ist, dass in dem bis auf dem Grund zerrüttelten
Staat war das wissenschaftliche Leben nicht stillgestanden: die Universitäten
funktionierten, die Entdeckungen wurden gemacht, die Wissenschaft zwar langsam
entwickelte sich.
In solchen Verhältnissen begann Newton seine wissenschaftliche
Tätigkeit.
Kurz nach dem Abschluss Newton Studiums 1665 wurde das Trinity
College wegen der Großen Pest geschlossen, und Newton kehrte zu seinem
Elternhaus in Woolsthorpe zurück. Gerade dort hat er im Laufe von zwei Jahren an
Problemen der Optik, der Algebra und der Mechanik gearbeitet. Seine ersten
Notizen aus der Studienzeit, die unter dem Einfluss von
mechanistisch-dualistischen und platonisch-hermetischen Vorstellungen verfasst
wurden, enthielten Gedanken über verschiedene Wissenschaftzweige. Aber bald
bestimmte er für sich folgende Hauptrichtungen der wissenschaftlichen Arbeit:
Physik (die Theorie des Lichtes und die Gravitationstheorie) und Mathematik (die
Infinitesimalrechnung).
1665 nach der Absolvierung des Trinity College wurde Newton
zum Bakkalaureus der Philologie. 1667 wurde die Pestquarantäne aufgehoben, und
Newton hat das Angebot angenommen, in Trinity College die Vorlesungen in
Mathematik zu halten. Von nun an wurde Newton Fellow-Professor des Trinity
College. Wollen wir nicht vergessen, dass das Trinity College keine weltliche
Anstalt war. Fellow des Trinity College zu werden, bedeutete also für Newton das
Statut der anglikanischen Kirche anzuerkennen und darüber hinaus das
Zölibatgelübde abzulegen.
1668 hat Newton das Magistergrad erhalten und schon 1669 wurde
er der Leiter des Lehrstuhls für Mathematik. Sein Vorgänger und sein
Lehrer-berühmter Mathematiker jener Zeit Isaac Barrow hatte bei der Kündigung
die Newtons Kandidatur empfohlen. Von dieser Zeit an und bis 1689 hält Newton in
Cambridge die Vorlesungen in Mathematik und Optik.
In der Jugend interessierte sich Newton für Chemie. Wenn er
die Grundschule in Grantam besuchte, mietete er einige Jahre lang die Wohnung
bei einem Apotheker. Der erweckte bei Newton Interesse für Chemie. Jedoch war
die Mechanik als Hauptgebiet der wissenschaftlichen Interessen von Newton. Die
von ihm entwickelten drei Grundgesetze der Bewegung und Gravitationsgesetz,
sowie die Konzepte von absoluter Zeit, absolutem Raum und der
Fernwirkung wurden zu den Steinen der klassischen Mechanik.
Die Newtonschen Bewegungsgesetze bedeuteten einen
entscheidenden Bruch mit der Lehre von Aristoteles, wonach die Verhältnisse im
Himmel grundlegend andere seien als auf der Erde. Newton lieferte auch den
geometrischen Beweis für Keplers drei Gesetze, indem er die Gesetze auf
einheitliche Ursachen (Fernwirkung der Schwerkraft und Trägheit) zurückführte
und sämtliche Kegelschnitte als mögliche Bahnformen der Himmelskörper darlegte,
Newton hat das Gravitationsgesetz aus den Keplerschen Planetengesetzen
mathematisch abgeleitet. Er hat den Begriff Gravitation eingeführt und
mit seinen drei Bewegungsgesetzen die Arbeiten von Kopernikus, Kepler und
Galilei überzeugend bestätigt. Drei berühmte Bewegungsgesetze und das
Gravitationsgesetz bilden schon längst den unbenehmbaren Teil der Schulprogramme
für Physik. Es sei nicht erforderlich, hier die Formulierungen dieser Gesetze
wiederzugeben.
Newton berechnete die Bewegungsbahn des unter einem
Abgangswinkel bewegenden Köplers. Als Ergebnis entwickelte er ein Theorem,
demnach umschreibt der Körper unter Einwirkung der Schwerkraft eine Kurve, die
eines der Kegelschnitte darstellt. Dabei können die Kegelschnitte wie
Ellipse, Parabel, Hyperbel und in besonderen Fällen auch wie Kreislinie und
gerade Linie aussehen. Somit hat Newton eines der Keplerschen Gesetze
mathematisch bewiesen: die Planeten bewegen sich auf elliptischen Laufbahnen,
und die Sonne liegt im Bahnfokus.
Das Gravitationsgesetz legte den Grundstein für den neuen
Astronomiezweig – die Himmelsmechanik.
Mit dem Gravitationsgesetz entstand die Möglichkeit, die
Himmelskörperbewegung zu berechnen und vorzusagen. Newton hat die Laufbahnen der
Satelliten von Jupiter und Saturn berechnet. Auf Grund dieser Berechnungen hat
er die Anziehungskraft zwischen der Erde und dem Mond bestimmt. Nach 250 Jahren
wurden diese Angaben bei der Vorbereitung der ersten Flüge von Erdsatelliten
ausgenützt.
Newton hat die Massen und die Dichten der Planeten und sogar
der Sonne, ungefähr natürlich, berechnet. Nach seiner Berechnungen ist die
Dichte der Sonne vierfach weniger als die der Erde. Dabei besitzen die zur Sonne
nächstliegenden Planeten die größte Dichte.
Newton bewies auch, dass die Erde wie eine Kugel aussieht, die
bei dem Äquator erweitert und bei den Polen verengert ist. Er erklärte den
gemeinsamen Einfluß des Mondes und der Sonne auf Fluten und Ebben in den
irdischen Meeren und Ozeanen.
Die Berechnungen von Newton benutzend, sagte Edmond Halley
die Erscheinung eines großen Komet voraus der 1759 auf dem Himmel sichtbar war.
Später wurde der Komet mit dem Namen Halleys benannt.
Das von Newton entdeckte Gravitationsgesetz ist eines der
allgemeinen Gesetze des Weltalls. Die Umstände, unter deren diese große
Entdeckung vollbracht wurde, sind von alters her legendär geworden.
Weitverbreitet ist die Geschichte von einem Apfel, der Newton auf den Kopf
gefallen sei, als er im Sommer 1666 während der Pest in seinem Dorf unter einem
Apfelbaum saß. Der Fall von Äpfeln auf die Erde habe Newton auf den Gedanken an
die Gravitationsursache gebracht. Man erzählte auch, dass jener berühme
Apfelbaum eine lange Zeit beschützt wurde. Nachdem der Baum eintrocknete, wurde
aus seinem Holz eine Bank gebaut und als eigenartiges Wissenschaftsdenkmal viele
Jahre erhalten.
Diese Geschichte geht auf die Schriften des englischen
Memoirenschreiber W. Stukeley zurück. Ähnliche Erzählung gehört auch zu
Voltaire.
Für die nachfolgenden Generationen war es nicht wichtig, ob es
so oder anders war. Das wichtigste war, dass Newton diese große Entdeckung
gemacht hat.
