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Isaac Newton und die Schwerkraft

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Isaac Newton und die Schwerkraft

Der englische Astronom und Physiker Isaac Newton war der größte Universalgelehrte seiner Zeit, vielleicht sogar aller Zeiten. Er formulierte die drei Axiome der Mechanik und begründete damit die klassische theoretische Physik. Seinen Bekanntheitsgrad verdankt Newton seinem Gravitationsgesetz. Mit dieser Formel konnte erstmals die Schwerkraft erklärt werden.


Isaac Newton erblickte nach dem damals noch gültigen julianischen Kalender am Weihnachtstag des Jahres 1643 in Woolsthorpe bei Grantham (Lincoln) das Licht dieser Welt. Nach dem heute gültigen gregorianischen Kalender war der 4. Januar 1643 sein Geburtstag. Sein Vater, ein Bauer, war bereits vor Isaacs Geburt gestorben. Die Mutter heiratete einen Geistlichen.

In der Dorfschule war der kleine Isaac keine Leuchte: Sein eigenbrötlerisches, passives und verschlossenes Wesen stieß bei den Lehrern auf wenig Verständnis. Sie gaben ihm miserable Zeugnisse, so dass er der schlechteste Schüler seiner Klasse wurde.

Weil seine Mitschüler ihn deshalb hänselten und prügelten, zog Isaac sich zurück. Er las viel, dachte nach und lernte eifrig. Nach wenigen Monaten wendete sich das Blatt: Innerhalb kürzester Zeit war er Klassenbester!

Nach dem Tod des Stiefvaters wollte Isaacs Mutter aus ihrem Sohn einen Bauern machen, doch körperliche Arbeit lag dem jungen Mann nicht. Er las in seinen Büchern, während ihm Schafe und Kühe auf der Weide davonliefen. Schließlich hatte die Mutter ein Einsehen und schickte ihn auf die weiterführende Schule nach Grantham. Bei einer befreundeten Apothekerfamilie fand er die richtige Umgebung für seinen Forscherdrang.

Unbändiger Forscherdrang

Hier gab es Bücher, er konnte malen, Wasserräder und Propeller bauen und in der Apotheke Salben zusammenrühren. Auf dem Papier entwarf er Schiffe und Uhren, bastelte Windmühlen und Drachen. Eine hölzerne Sonnenuhr aus jener Zeit ist heute noch erhalten. Der Schuldirektor erkannte den Verstand des Jungen. Auf seine Fürsprache hin bekam Isaac Newton einen Studienplatz am berühmten Trinity College in Cambridge.

Hier fand der Junge schnell Zugang zur Wissenschaft, begriff mühelos die Elemente des Euklid, die Dioptrik von Kepler und die ,, Principia Philosophiae" von Descartes. Er lernte Latein, Hebräisch, Französisch und beschäftigte sich mit Musiktheorie. Isaac Barrow, einer der besten Mathematiker dieser Zeit, nahm Newton unter seine Fittiche.

1665 wurden die Universitäten geschlossen, weil in England die Beulenpest ausgebrochen war. Allein in London starben 30 000 Menschen. Newton kehrte in sein Heimatdorf zurück.

Ein Apfel fällt vom Baum

In der ländlichen Stille forschte der 23jährige Student weiter. Bald entdeckte er, dass sich das weiße Licht in seine Spektralfarben zerlegen lässt. Zunächst waren seine Experimente mit Fensterladen und Prisma nur eine unterhaltsame Spielerei, doch mündeten sie in grundlegend neue Erkenntnisse auf dem Gebiet der Qptik und der Farbenlehre.

Jene Entdeckung, die ihn unsterblich machen sollte, gelang Newton durch einen Zufall: Als er im Garten seines Elternhauses, unter einem Baum lag, erweckte ein herabfallender Apfel seine Neugier. Warum fällt der Apfel stets senkrecht nach unten, warum nicht zur Seite? Und warum sind Sonne und Mond oben und fallen nicht auf die Erde?

Schließlich erkannte er, dass sich Massenkörper gegenseitig anziehen, die Anziehungskraft ist dem Quadrat der Entfernung umgekehrt proportional. Was den Mond in seiner Erdumlaufbahn hält, ist die Zentrifugalkraft, sie hält sich mit der Massenanziehung (Gravitation) die Waage.

Um die Kräfte, welche die Gestirne auf ihren Bahnen halten, zu berechnen, entwickelte Newton eine völlig neue mathematische Methode, die Infinitesimalrechnung. Mit dieser Rechenmethode beginnt die höhere Mathematik. Newton entdeckte in dieser Zeit drei der wichtigsten Grundgesetze der Physik

Die Geschichte von dem herabfallenden Apfel hat der französische Philosoph Voltaire überliefert. Ob sie stimmt, wird manchmal bezweifelt.

Im Alter von 27 Jahren war Newton bereits Professor für Mathematik, diese Stellung sollte er 30 Jahre lang behalten. Für seine Verdienste wurde Isaac Newton 1705 geadelt. Der Naturwissenschaftler fand noch viele andere Dinge heraus, zum Beispiel, wie sich der Schall ausbreitet, und dass es auf der Sonne Flecken gibt. Außerdem konstruierte er das erste brauchbare Spiegelteleskop, das den bisher gebräuchlichen Linsenfernrohren haushoch überlegen war.
 

Das Grab Newtons in der Westminster Abbey in London.



Newtons Forschungen gingen auf Kosten seines Privatlebens. Er schien niemals den Wunsch gehabt zu haben, eine eigene Familie zu gründen. Es gibt keine Hinweise, dass er jemals eine persönliche Beziehung zu einer Frau hatte. Statt dessen stritt er sich mit vielen anderen Gelehrten seiner Zeit, die ihn dennoch mit Ehrentiteln überhäuften.

Von 1703 bis zu seinem Tod 1727 war Newton Präsident der Royal Society und ein gern gesehener Gast am englischen Hof. Königin Anne hatte ihn 1705 sogar eigenhändig zum Ritter geschlagen, allerdings nicht wegen seiner wissenschaftlichen Verdienste sondern wegen seines politischen Engagements.

Text: -rr- Bild: Sir Godfrey Kneller (1689), Grab: Klaus Dieter Keller/PD

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