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Isaac Newton: Englands Mann des Jahrtausends

Wie verlief Newtons akademische Karriere?

Isaac Newton wurde am 4. Januar 1643 in Lincolnshire geboren. Vaterlosigkeit und frühe Trennung von der Mutter sind oft zur Erklärung seines neurotischen Charakters herangezogen worden. Nach einem vergeblichen Versuch, sich als Landwirt um das väterliche Gut zu kümmern, begann Newton im Sommer 1661 in Cambridge zu studieren. 1664 erreichte er den Status eines Scholars, der ihm die Lösung ausschließlich selbst gewählter Fragestellungen erlaubte. 1665 und 1666, als die Universität wegen einer Pestepidemie geschlossen war, entwickelte Newton die wesentlichen Elemente seines Infinitesimalkalküls und die Grundlagen für seine späteren Entdeckungen in Mechanik und Optik. Von 1669 bis 1701 war er Professor in Cambridge.

Was beschäftigte den jungen Forscher?

Newtons Bemühungen um eine Klärung der Natur von Licht und Farben beginnen zur selben Zeit wie seine Untersuchungen zur Mechanik. Als Instrument benutzte Newton wie seine Vorgänger in erster Linie das Prisma. Er betrachtete beispielsweise in einem abgedunkelten Zimmer, in das ein isolierter Lichtstrahl fiel, das durch ein Glasprisma entstehende Spektrum auf einem weit entfernten Schirm. Dabei sah er ein unerwartet lang gezogenes ovales Abbild der kreisförmigen Lochblende eines von Rot bis Violett reichenden Spektrums, das er als Überlagerung verschiedenfarbiger Bilder der Blende deutete. Jedes einzelne Bild der Blende entspricht einer bestimmten Farbe, die ihrerseits durch einen bestimmten Brechungsindex und damit einen bestimmten Ort auf dem Bildschirm ausgezeichnet ist. Damit stand für Newton fest, dass sich das weiße Sonnenlicht aus den für ihn elementaren verschiedenfarbigen Strahlen unterschiedlicher Brechbarkeit zusammensetzt.

War Newton Theoretiker?

Nein, er widmete sich auch praktischen Erfindungen. Newton wendete sich der Konstruktion eines Spiegelteleskops zu, dessen erfolgreiche Vorführung in der Royal Society 1672 zu seiner Aufnahme als Fellow führte. Die drei Bücher der erstmals 1704 veröffentlichten »Opticks«, zu denen noch ein Teil mit offenen Fragen, den »Queries«, kommt, behandeln nach der Klärung von Begriffen Newtons Theorie über Licht und Farben, sein Teleskop, Interferenzerscheinungen, die Entstehung von Farbwirkungen bei dünnen durchsichtigen Körpern, insbesondere die später nach Newton benannten Ringe, und die Farben nicht durchsichtiger natürlicher Körper. Dazu kommen Beugungserscheinungen, die Newton als Kraftwirkungen von Körpern auf das Licht interpretierte.

Was ist die wichtigste Entdeckung Newtons?

Die Gravitation. Lang vor den »Opticks« hatte Newton in weniger als zwei Jahren das Manuskript für die 1687 veröffentlichten »Philosophiae Naturalis Principia Mathematica« fertig gestellt. Im ersten der drei Bände entwickelte Newton die Grundlagen einer Bewegungslehre, um im dritten Buch die damals bestehenden Probleme der Astronomie auf dieser Grundlage zu lösen. Das zweite Buch behandelt die Bewegung von Körpern in Widerstand leistenden Medien. Für die spätere Wirkung von Newtons Werk war vor allem das dritte, »Über das Weltsystem« betitelte Buch von Bedeutung, das alle Ergebnisse der von Kopernikus ausgelösten wissenschaftlichen Revolution unter dem Gravitationsprinzip zusammenzufassen vermochte und damit diese wichtigste Phase der neuzeitlichen Wissenschaftsentwicklung abschloss. Danach wirkt die Schwerkraft auf alle Körper und ist für jeden einzelnen seiner Masse proportional.

Newton betrachtete Körperbewegungen nicht relativ zu anderen Körpern, sondern bezogen auf ein körperunabhängiges stabiles Bezugssystem, das für ihn durch den absoluten, unendlich ausgedehnten Raum gegeben war.

Blieb der Physiker der Wissenschaft treu?

Nein, er ging in die Politik. Aufgrund seines Einsatzes für die Glorious Revolution wurde Newton 1689 zum Mitglied des Parlaments gewählt. Ein früherer Schüler, der spätere Earl of Halifax, verhalf Newton 1696 zur Stelle eines Münzmeisters in der königlichen Münze in London. Newton wurde 1699 Direktor der Münze, 1703 Präsident der Royal Society und 1705 durch Königin Anna geadelt. Als Präsident der Royal Society sorgte er dafür, dass der Prioritätsstreit mit Leibniz um die Schöpfung des Infinitesimalkalküls 1713 zu seinen Gunsten entschieden wurde.

Der Einfluss des Newton'schen Weltsystems auf die Wissenschaftsgeschichte war gewaltig. Erst Machs Kritik des absoluten Raums leitete eine Entwicklung ein, die mit der Relativitätstheorie Einsteins die raumzeitlichen Vorstellungen Newtons durch neue ersetzte.

Wie kam Newton zu Ergebnissen?

Newton lehnte die Hypothesenbildung ab, wie er explizit in den »Principia« darlegt: »Ich habe noch keine vernünftige Erklärung für diese Eigenschaften der Schwerkraft aus den Erscheinungen abzuleiten vermocht, und Hypothesen bilde ich nicht. Was nämlich nicht aus den Erscheinungen folgt, ist als Hypothese zu bezeichnen, und Hypothesen, ob sie nun metaphysisch oder physikalisch oder über verborgene Eigenschaften oder mechanisch sind, haben in der Experimentalphysik keinen Platz (…). Es genügt, dass die Schwerkraft tatsächlich existiert, nach den von mir dargelegten Gesetzen wirkt und allen Bewegungen der Himmelskörper sowie des Meeres genügt.«

Wussten Sie, dass …

der französische Philosoph Voltaire die Geschichte verbreitete, Newton habe das Gesetz der Gravitation entdeckt, als ihm unter einem Apfelbaum liegend eine Frucht auf den Kopf gefallen sei?

sich der Wissenschaftler auch mit Alchimie, speziell mit der Suche nach dem Stein der Weisen, beschäftigte?

Newton als Münzmeister besonders streng gegen Falschmünzer vorging?

der Physiker nach seinem Tod 1727 feierlich in der Westminster Abbey beigesetzt wurde?

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