Ο Ισαάκ Νεύτων συγκαταλέγεται αναμφίβολα στις προσωπικότητες που άσκησαν τη μεγαλύτερη επίδραση στη σύγχρονη Φυσική. Θεωρείται ο θεμελιωτής της Κλασικής Φυσικής, δηλαδή της μελέτης των φυσικών φαινομένων που εμπίπτουν στην περιοχή της καθημερινής εμπειρίας και της ανάλυσης των αιτιών των μακροσκοπικών κινήσεων των σωμάτων. Βασιζόμενος στις παρατηρήσεις του Γαλιλαίου και στις μελέτες του Γιοχάνες Κέπλερ για την κίνηση των πλανητών, ο Νεύτων διατύπωσε τους τρεις νόμους της κίνησης και τον νόμο της παγκόσμιας έλξης, θεωρίες οι οποίες αποτελούν έως και σήμερα τον κεντρικό πυρήνα του μαθήματος της Φυσικής στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση. Ο ίδιος βέβαια αναγνώρισε τη συμβολή των παλαιότερων από εκείνον μελετητών, δηλώνοντας πως, «εάν μπόρεσα να δω πιο μακριά, είναι γιατί στεκόμουν πάνω σε ώμους γιγάντων». Μεγάλης σημασίας υπήρξαν και οι μελέτες του Νεύτωνα σχετικά με τη φύση του φωτός, ενώ καθοριστική υπήρξε η συνεισφορά του στη θεμελίωση των σύγχρονων Μαθηματικών. ∆είχνοντας ανέκαθεν ενδιαφέρον για τις μεγάλες προσωπικότητες της επιστήμης, η Καθημερινή φιλοξένησε στις σελίδες της ουκ ολίγα αφιερώματα για τη ζωή και το έργο του Ισαάκ Νεύτωνα. Στην ανά χείρας έκδοση περιλαμβάνεται αρχικά ένα σύντομο, πλην όμως κατατοπιστικό κείμενο για τη ζωή του Νεύτωνα, δημοσιευμένο τον Ιανουάριο του 1943 με αφορμή τη συμπλήρωση 300 ετών από τη γέννησή του. Ακολουθεί το κείμενο –δημοσιευμένο σε δύο συνέχειες, στις 27 και 28 Αυγούστου 1943– του τότε υφηγητή της Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο Αθηνών, ∆ημητρίου ∆. Κωτσάκη, στο οποίο περιγράφονται τα πεδία της έρευνας του μεγάλου Άγγλου φυσικού. Τέλος, περιλαμβάνεται το αφιέρωμα του ακαδημαϊκού Αντωνίου Ν. Κουνάδη, το οποίο δημοσιεύτηκε στην Καθημερινή στις 30 Μαΐου 1989 και σχολιάζει το μνημειώδες τρίτομο έργο του Νεύτωνα με τίτλο Μαθηματικές αρχές της Φυσικής Φιλοσοφίας. Στην εισαγωγή της έκδοσης, ο διδάκτορας Αστροφυσικής – Κοσμολογίας και μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, Κωνσταντίνος Τανίδης, πραγματοποιεί μια ανασκόπηση της ζωής του Ισαάκ Νεύτωνα, εξετάζοντας παράλληλα τη συμβολή του στην επιστήμη.
Η επιδραστικότερη μορφή της σύγχρονης επιστήμης
Ο Σερ Ισαάκ Νεύτων (4 Ιανουαρίου 1643 – 20 Μαρτίου 1727) υπήρξε η επιδραστικότερη φυσιογνωμία της σύγχρονης επιστήμης, θέτοντας πρώτος τις βάσεις και τα κατάλληλα μαθηματικά εργαλεία για την κατανόηση του φυσικού κόσμου όπως τον γνωρίζουμε σήμερα. Έχοντας χάσει ήδη τον πατέρα του και γεννημένος πρόωρα (περίπου έναν χρόνο μετά τον θάνατο του αστρονόμου Γαλιλαίου!) σε ένα μικρό χωριό στο Λίνκονσαϊρ της Αγγλίας, ο μικροκαμωμένος Ισαάκ ανατράφηκε από τη χήρα μητέρα του και τη γιαγιά του μέχρι την ηλικία των τριών ετών. Στη συνέχεια, μέχρι την ηλικία των 12 μεγάλωσε μαζί με τη γιαγιά και τον παππού του μετά την απόφαση της μητέρας του να παντρευτεί για δεύτερη φορά και να φύγει από το σπίτι – γεγονός που ομολογουμένως ενοχλούσε τον Νεύτωνα μέχρι το τέλος της εφηβείας του.
Ο μοναχικός νεαρός Νεύτων υπήρξε εξαιρετικός μαθητής, επιδεικνύοντας ενδιαφέρον από μικρή ηλικία για το διάβασμα και ιδιαίτερα για τη μηχανική: έφτιαχνε διάφορες ευρεσιτεχνίες, κατασκεύαζε στο διαμέρισμά του ηλιακά ρολόγια, τα οποία χρησιμοποιούσαν οι επισκέπτες για να βλέπουν την ώρα, ενώ κρατούσε αναλυτικό ημερολόγιο μέχρι τα 19 του. Η καλλιεργημένη φύση του, σε συνδυασμό με την αποτυχημένη προσπάθειά του να αναλάβει τη διαχείριση του οικογενειακού του αγροκτήματος, έκανε τη μητέρα του να συνειδητοποιήσει –μετά από παρότρυνση του διευθυντή του σχολείου του– ότι δεν πρέπει να εγκαταλείψει το σχολείο, αλλά να συνεχίσει τις σπουδές του στο πανεπιστήμιο.
Έτσι, μετά από μια σύντομη διαμονή με την οικογένεια του αποθηκάριου Γουίλιαμ Κλαρκ, με τον οποίο και προετοιμάστηκε για το πανεπιστήμιο πυροδοτώντας το μακροχρόνιο ενδιαφέρον του για τη χημεία, εισήχθη το 1661 στο κολέγιο Τρίνιτι στο Κέιμπριτζ. Εκείνη την εποχή οι καινοτόμες ιδέες των επιστημονικών ανακαλύψεων των προκατόχων του –του Κοπέρνικου, του Γαλιλαίου, του Κέπλερ και του Ντεκάρτ– είχαν παραμεριστεί και οι σπουδές που έλαβε μέχρι την απόκτηση του προπτυχιακού του διπλώματος, το 1665, ήταν κυρίως φιλολογικές, με έμφαση στη Φιλοσοφία του Αριστοτέλη και στη Θεολογία. Ωστόσο, εκείνη την περίοδο άρχισε να μελετά αριθμητική, ευκλείδεια γεωμετρία και τα συγγράμματα Οπτική του Κέπλερ και Αναλυτική Γεωμετρία του Ντεκάρτ.
Το ίδιο έτος, επέστρεψε στο πατρικό του εξαιτίας της επανεμφάνισης της πανούκλας. Εκεί βρήκε την ηρεμία και τον χρόνο που χρειαζόταν για να ξεκινήσει τις επαναστατικές ανακαλύψεις που έμελλε να αλλάξουν το μέλλον της επιστήμης και χάρη στις οποίες του αποδίδεται ο τίτλος του «πατέρα» της Φυσικής μαζί με τον Γαλιλαίο και τον Αϊνστάιν. Έτσι ξεκίνησαν τα «χρυσά χρόνια» του, οπότε και έγραψε τις πρώτες του σημειώσεις στην οπτική, στη μαθηματική ανάλυση και στη θεωρία της βαρύτητας, θέτοντας γερές βάσεις για το μετέπειτα εντυπωσιακό του επιστημονικό έργο. ∆ύο χρόνια μετά την επιστροφή του στο πανεπιστήμιο, το 1667, έγινε καθηγητής της Λουκασιανής έδρας στο Τρίνιτι. Στη συνέχεια, άρχισε τη διεξαγωγή πειραμάτων που έδειξαν ότι τα διάφορα χρώματα του φωτός εκτρέπονται σε διαφορετικές γωνίες μέσα από το πρίσμα. Επίσης, εφηύρε έναν νέο τρόπο ώστε να αλλάζει το μέγεθος των ακτίνων φωτός με τη βοήθεια του πρίσματος, μια τεχνική η οποία χρησιμοποιείται σήμερα από τα λέιζερ. Σε αυτό το σημείο, έχοντας κατανοήσει τον τρόπο με τον οποίο οι σφαιρικοί φακοί στα συνηθισμένα τηλεσκόπια της εποχής –όπως αυτά που χρησιμοποιούσαν οι αστρονόμοι Γαλιλαίος και Κέπλερ– προκαλούσαν θολά είδωλα, πίστεψε ότι μπορούσε να τα βελτιώσει.
Συνεχίζοντας τα πειράματα σε ένα πρόχειρο εργαστήριο έξω από τον κοιτώνα του, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το πρόβλημα με το τηλεσκόπιο δεν ήταν ο σφαιρικός φακός, αλλά η φύση του λευκού φωτός, το οποίο δεν είναι μόνο ένα χρώμα, αλλά ο συνδυασμός όλων των χρωμάτων της ίριδας. Έτσι κατασκεύασε το πρώτο κατοπτρικό τηλεσκόπιο, χρησιμοποιώντας καθρέφτες αντί για φακούς για την εστίαση των ακτίνων φωτός. Χάρη σε αυτή του την καινοτομία κέρδισε την υποτροφία της Βασιλικής Ακαδημίας το 1671 και έναν χρόνο αργότερα δημοσίευσε την εργασία του Η νέα θεωρία του φωτός και των χρωμάτων.
Visual Hellas.gr).
Η πρώτη επιτυχία του άνοιξε παράλληλα και έναν κύκλο διαμαχών με τους ακαδημαϊκούς της εποχής του. Συγκεκριμένα, ο συνάδελφός του Κρίστιαν Χόιχενς ή Χάιγκενς (Christiaan Huygens) δεν κατανόησε πλήρως το έργο του Νεύτωνα και υποβάθμισε την αξία του, γεγονός που απογοήτευσε τον τελευταίο. Επίσης, άρχισε μια μακροχρόνια διαμάχη με τον φυσικό Χουκ αναφορικά με την πρωτοτυπία της ανακάλυψής του στον τομέα της οπτικής, με αποτέλεσμα ο Νεύτων να σταματήσει τη δημοσίευση των εργασιών του, προκειμένου να αποφύγει περαιτέρω διενέξεις, οδηγώντας τον λίγα χρόνια αργότερα, το 1675, στην αποχώρησή του από τη Βασιλική Ακαδημία, πεπεισμένος ότι οι ιδέες του δεν ήταν αποδεκτές.
Αξίζει να αναφέρουμε ότι η καινοτομία και η ουσιαστική συνεισφορά του Νεύτωνα έναντι του Χόιχενς και του Χουκ ήταν η επιμονή του στην πειραματική μέτρηση φυσικών ποσοτήτων και όχι η πανάκεια στις ποιοτικές παρατηρήσεις, αναδεικνύοντας έτσι την πειραματική απόδειξη, η οποία είναι απαραίτητη στην επιστημονική μεθοδολογία.
Στη συνέχεια τελειοποίησε τη μαθηματική του ανακάλυψη στον «αναλυτικό λογισμό» και έπειτα από την παρότρυνση ενός φίλου του, το 1676, άρχισε να αλληλογραφεί με τον μαθηματικό Λάιμπνιτς (Gottfried Wilhelm Leibniz). Η μεταξύ τους ευγένεια μετατράπηκε γρήγορα σε άλλη μία μακροχρόνια διαμάχη σχετικά με την «πρωτιά» της ανακάλυψης του αναλυτικού λογισμού. Εκείνη την περίοδο, πειραματίστηκε παράλληλα με τη χημεία και την αλχημεία. Η δίψα του Νεύτωνα για τη μελέτη του φυσικού κόσμου ήταν ακόρεστη. Εργαζόταν πολλές ώρες καθημερινά, κοιμόταν και έτρωγε ελάχιστα, σε σημείο που αρρώστησε κάποια στιγμή από την εξάντληση.
Οι επιστημονικές ανακαλύψεις του συνεχίστηκαν, με αποκορύφωμα την ανακάλυψη της κλασικής μηχανικής και της βαρύτητας. Το 1681 ξεκίνησε τις παρατηρήσεις της κίνησης του κομήτη Χάλεϊ. Εντυπωσιασμένος, ο αστρονόμος Χάλεϊ (Edmond Halley) –το όνομα του οποίου έφερε ο κομήτης μετά την ανακάλυψή του από τον ίδιο– επισκέφθηκε τον Νεύτωνα το 1684 και του απηύθυνε την ερώτηση σχετικά με το ποιο σχήμα πρέπει να έχει η τροχιά ενός πλανήτη γύρω από τον Ήλιο, αν η δύναμη που ασκείται μεταξύ του πλανήτη και του Ήλιου είναι αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου της μεταξύ τους απόστασης. Τότε ο Νεύτων αποκρίθηκε ότι θα έπρεπε η τροχιά να είναι ελλειπτική, καθότι είχε πραγματοποιήσει τους υπολογισμούς του σχετικά με αυτό το θέμα πριν από αρκετά χρόνια. Η αναλυτική απόδειξη που έγραψε στη συνέχεια ο Νεύτων για τον Χάλεϊ οδήγησε στη συγγραφή του βιβλίου του Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, το οποίο χρηματοδοτήθηκε από τον ίδιο τον Χάλεϊ και δημοσιεύτηκε το 1685. Το θέμα του βιβλίου αφορούσε την ανάπτυξη, για πρώτη φορά, της μαθηματικής θεωρίας που περιγράφει την κίνηση μεγάλων σωμάτων υπό την επίδραση της βαρύτητας, ενοποιώντας τις θεωρίες του Γαλιλαίου, του Κοπέρνικου και του Κέπλερ, καθώς και τους περίφημους τρεις νόμους του Νεύτωνα, οι οποίοι μαζί αποτελούν την Κλασική Μηχανική. Το συγκεκριμένο σύγγραμμα θεωρείται από τα σημαντικότερα έργα στην ιστορία της επιστήμης και χρησιμοποιήθηκε ευρέως μετέπειτα από τους επιστήμονες.
Τα επόμενα χρόνια, η ψυχολογική υγεία του Νεύτωνα άρχισε να κλονίζεται. Σε αυτό συντέλεσε κυρίως ο θάνατος της μητέρας του, το 1689, και η απόρριψη της φιλόδοξης ιδέας του από τους φίλους του να αναλάβει κυβερνητική θέση, γεγονότα που τον οδήγησαν σε σοβαρό επεισόδιο νευρικού κλονισμού το 1692. Αργότερα, εγκατέλειψε το Κέιμπριτζ και μαζί του την επιστημονική του δημιουργικότητα και μετακόμισε στο Λονδίνο. Τότε, η μακρόχρονη διαμάχη του με τον Λάιμπνιτς εντάθηκε, λαμβάνοντας διεθνείς διαστάσεις. Αφοσιώθηκε στη δημοσίευση των εργασιών του και έλαβε διάφορους τίτλους, με μεγαλύτερο αυτόν του «Ιππότη» από τη βασίλισσα Άννα της Αγγλίας, παραδόξως για το πολιτικό του έργο και όχι για την επιστημονική του συνεισφορά. Απεβίωσε το 1727, σε ηλικία 84 ετών.
Ο Νεύτων αναμφίβολα υπήρξε πολυπράγμων, μοναχικός και ιδιότροπος άνθρωπος. Κατά τη διάρκεια της ζωής του, δεν δίστασε να συγκρουστεί με συναδέλφους του για επιστημονικά και θεολογικά θέματα, ακόμα και με κίνδυνο να χάσει τη θέση του. Η επιστημονική του οξυδέρκεια και δημιουργικότητα οδήγησαν σε ανακαλύψεις που άλλαξαν την αντίληψη της εποχής για τη Φυσική για πάντα, βοηθώντας περισσότερο από κάθε άλλον στην κατανόηση του κόσμου στον οποίο ζούμε. Αυτές οι ανακαλύψεις εγκαινίασαν μια νέα εποχή για τις φυσικές επιστήμες και πάνω σε αυτή τη βάση έγιναν νέες ανακαλύψεις τους επόμενους αιώνες, με αποκορύφωμα την επέκταση της θεωρίας της βαρύτητας από τον Αϊνστάιν περίπου δύο αιώνες αργότερα, διευρύνοντας τα όρια της ανθρώπινης γνώσης για το σύμπαν ακόμα περισσότερο.
Κωνσταντίνος Τανίδης, PhD Αστροφυσικός – Κοσμολόγος Μεταδιδακτορικός Ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης
Η τυχαία παρατήρησις έχει μεγαλυτέραν αξίαν από την συστηματικήν. Δείχνει τον άξιον κυνηγόν που κτυπά τον στόχον του εν κινήσει. Τυχαίως έπεσεν ένα μήλον από την μηλιά, κάτω από την οποίαν ανεπαύετο ο Νεύτων και του απεκάλυψε –λέγεται– τον νόμον της παγκοσμίου έλξεως. Η επιστήμη είναι κατάμεστος από τυχαίας ανακαλύψεις, κατά τας οποίας όμως η τύχη δεν ηυνόησε τους αδαείς, αλλά τους σοφούς ανθρώπους – που δεν σμικρύνονται… από καμμίαν μικρότητα
των άλλων, των βεβήλων.
Η Καθημερινή, 5 Φεβρουαρίου 1964
Η 300ή επέτειος των γενεθλίων του Νεύτωνος
Την 5ην Ιανουαρίου συνεπληρώθησαν 300 έτη από της γεννήσεως του Νεύτωνος, του ανακαλύψαντος τον νόμον της βαρύτητος, ο οποίος εξ ίσου ισχύει διά το εκ της μηλέας επί του εδάφους πίπτον μήλον, όπως και διά την σελήνην, την οποίαν η γη αναγκάζει να περιφέρεται περί αυτήν. Ο αυτός νόμος αναγκάζει την γην και τους λοιπούς πλανήτας του ηλιακού μας συστήματος να περιφέρωνται περί τον ήλιον, όπως και τους από τεραστίας αποστάσεις ερχομένους κομήτας.
«Εάν ηδυνήθη να ίδω μακρότερον, τούτο συνέβη διότι ιστάμην επί ώμων γιγάντων». ∆εν είναι βέβαιον αν η πολυσήμαντος αύτη φράσις προέρχεται από τον Νεύτωνα, οι γίγαντες όμως του πνεύματος υπήρξαν· μεγαλύτερος εξ αυτών, ο ημέτερος Ιωάννης Κέπλερος, ο οποίος ανεκάλυψε τους νόμους της κινήσεως των πλανητών και ο οποίος, κατά τον καθηγητήν Στιόκλ (Ρέγκενσμπουργκ), δεινόν ερευνητήν του Κεπλέρου, «εθεώρησεν ως πιθανόν ότι η υπό του ηλίου εκπεμπομένη θερμότης μεταβάλλεται κατά λόγον αντίστροφον του τετραγώνου των αποστάσεων». Τούτο όμως αποτελεί τον πυρήνα τού υπό του Νεύτωνος ανακαλυφθέντος νόμου της βαρύτητος.
Ότι πραγματικώς έν εκ του δένδρου πεσόν μήλον εγένετο αφορμή όπως σκεφθή ο Νεύτων ότι παρομοίως θα έπρεπε και η στρογγύλη σελήνη να καταπέση επί της γης, και ότι η σκέψις αύτη ήγαγε τελικώς εις την ανακάλυψιν του νόμου της βαρύτητος, τούτο είναι δυνατόν να είναι και μόνον ανέκδοτον. Βέβαιον εν τούτοις είναι ότι κατά το έτος 1875 ο καθηγητής του πανεπιστημίου του Καίμπριτς, Φόρμπες ο πρεσβύτερος, επέδειξεν εις τους ακροατάς του τεμάχιον ξύλου προερχόμενον εκ της εν λόγω μηλέας του κήπου του Νεύτωνος.
Ως μαθηματικός ανεκάλυψεν ο Νεύτων το διμερές θεώρημα, όπως δε βραδύτερον, εντελώς ανεξαρτήτως αυτού, ο Λάιπνιτς και την μέθοδον του διαφορικού υπολογισμού. Ως φυσικός ησχολήθη κατά προτίμησιν με την οπτικήν, κατασκευάσας ως πρώτο εν χρησιμοποιήσιμον κατοπτρικόν τηλεσκόπιον.
Ο Νεύτων παρέμεινεν άγαμος καθ’ όλην την ζωήν του. Τα της οικιακής οικονομίας διηύθυνε μία ανεψιά του διασήμου μαθηματικού. Ο Νεύτων διετέλεσεν επί 30 έτη καθηγητής των μαθηματικών εις το πανεπιστήμιον του Καίμπριτς, βραδύτερον δε εις το Λονδίνον πρόεδρος του βασιλικού νομίσματος. Απέθανε κατά το έτος 1727 εις ηλικίαν 84 ετών.
Η Καθημερινή, 19 Ιανουαρίου 1943
Ισαάκ Νεύτων (Αστρονομία-Φυσική-Μαθηματικά)
Εκατόν ακριβώς έτη μετά τον θάνατον του Κοπερνίκου, εγεννάτο μια άλλη επιστημονική φυσιογνωμία, ο Ισαάκ Νεύτων (1643). Ολίγον προ της γεννήσεως αυτού απέθνησκεν ο πατήρ του Ισαάκ και έτσι ο πτωχός, ορφανός και εξαιρετικά ασθενικός Νεύτων εφαίνετο ότι δεν θα διετηρείτο επί πολύν χρόνον εις την ζωήν. Εν τούτοις έζησε και παρηκολούθησε τα μαθήματα του σχολείου του χωρίου του. ∆ιέκοψε μετ’ ολίγον την εκπαίδευσίν του και ειργάσθη ως βοηθός φαρμακοποιού και ως γεωργός. Συνέχισεν όμως κατόπιν τας γυμνασιακάς σπουδάς με την υποστήριξιν ενός θείου του. Το 1661 εισήλθεν ως φοιτητής εις το Κολλέγιον «Αγία Τριάς» εν Καίμπριτζ και εις ηλικίαν 25 ετών ανεκηρύχθη διδάκτωρ των Επιστημών.
Κατά την διάρκειαν των πανεπιστημιακών του σπουδών κατέγινεν εις την μελέτην των εργασιών κυρίως του Καρτεσίου και του Κεπλέρου και απέδειξε διάφορα μαθηματικά θεωρήματα, τα οποία προσείλκυσαν ιδιαιτέρως την προσοχήν του διδασκάλου του Ισαάκ Μπαρόσυ, ο οποίος μετ’ ολίγον και παρητήθη της θέσεώς του υπέρ του μαθητού του. Έτσι ο Νεύτων εις ηλικίαν 26 ετών διωρίσθη καθηγητής των Μαθηματικών εν Καίμπριτζ και από της εποχής αυτής ακριβώς ήρχισε να ανέρχεται ταχέως ο αστήρ αυτού προς το ζενίθ.
Αι δημοσιεύσεις διαδέχονται συνεχώς η μία την άλλην και το 1672 εις ηλικίαν 29 ετών έγινε πανηγυρικώς δεκτός εις την Βασιλικήν Ακαδημίαν, παρουσιάσας νέαν εφεύρεσιν, την εφεύρεσιν του κατοπτρικού τηλεσκοπίου.
Η εποχή του Νεύτωνος ευρίσκεται 150 έτη μετά την εποχήν του Κοπερνίκου. Εν τω μεταξύ παρουσιάσθηκαν πολλαί εξαιρετικαί φυσιογνωμίαι που άρχισαν να χαράσσουν τα μονοπάτια τα οποία θα εγίνοντο κάποτε αι λεωφόροι των διαφόρων επιστημών. Ο Γαλιλαίος, ο Τύχων, ο Κέπλερ, ο Καρτέσιος, ο Χούγκενς και άλλοι είχον συντελέσει εις την έστω και υποτυπώδη δημιουργίαν των επί μέρους επιστημών. Έτσι, δύοντος του 17ου αιώνος, ήτο δυνατόν να γίνη λόγος περί ξεχωριστών επιστημών. Και ο Νεύτων είναι η προσωπικότης εκείνη που συνεισέφερε πολλά διά τον πλουτισμόν των διαφόρων κλάδων των θετικών επιστημών, και ιδίως της Αστρονομίας, Φυσικής, Μηχανικής, Μαθηματικών και Φιλοσοφίας, εις τας οποίας και ειργάσθη εντατικώτερον.
α) Εις την Αστρονομίαν
Εν πρώτοις το έργον του Νεύτωνος εις την Αστρονομίαν παρουσιάζεται κολοσσιαίον και θεμελιώδες. Εάν ο Κοπέρνικος υπεστήριξεν ενθέρμως το ηλιοκεντρικόν σύστημα, αν ο Κέπλερ διετύπωσε τους τρεις θεμελιώδεις νόμους της κινήσεως των πλανητών περί τον Ήλιον επί τη βάσει των παρατηρήσεων του διδασκάλου του Τύχωνος, αν ο Γαλιλαίος εύρε τους νόμους της πτώσεως των σωμάτων, όμως, ο Νεύτων έχων όλα τα στοιχεία αυτά επέτυχε να διαρθρώση και να συνδέση εις εν ενιαίον όλον ό,τι οι προηγούμενοι αυτοί είχαν σποραδικώς ανακαλύψει σχετικά με το νέον κοσμοείδωλον που τότε εδημιουργείτο. Συνέλαβε και διετύπωσε διά πρώτην φοράν τον νόμον της παγκοσμίου έλξεως, τον νόμον δηλαδή που ρυθμίζει τας κινήσεις των πλανητών, τον νόμον που μας λέγει διατί τα ουράνια σώματα συγκρατούνται εις καθωρισμένας αποστάσεις, τον νόμον της βαρύτητος, όστις δικαιολογεί διατί τα σώματα αφιέμενα ελεύθερα πίπτουν.
Ήτο ακόμη φοιτητής, ηλικίας 23 ετών, όταν του ετέθη το ζήτημα του δυνατού της εξηγήσεως των κινήσεων των πλανητών. Η παράστασις του πίπτοντος επί της Γης μήλου έφερεν εις τον νουν του την παράστασιν της κινήσεως της Σελήνης περί την Γην και το γεγονός αυτό του έδωσεν αφορμήν να συνδυάση την επιτάχυνσιν του μήλου με την αντίστοιχον επιτάχυνσιν της Σελήνης. Το περιστατικόν αυτό, αν πράγματι συνέβη, έχει κάποιαν βαθυτέραν αιτίαν, αν λάβη κανείς υπ’ όψιν του ότι και άλλαι σπουδαιότεραι ανακαλύψεις οφείλονται εις παρατηρήσεις απλουστάτων φαινομένων, όπως συνέβη εις τον Αρχιμήδην με τον χρυσούν δακτύλιον του Ιέρωνος, εις τον Γαλιλαίον με τας αιωρήσεις του πολυελαίου της εκκλησίας, ή εις τον Μπορ όστις εφαντάσθη την σύστασιν του υλικού ατόμου ανάλογον προς την συγκρότησιν του ηλιακού συστήματος.
Κατ’ αυτόν τον τρόπον ο Νεύτων, συσχετίζων τας δύο επιταχύνσεις, ήχθη εις την παραδοχήν της παγκοσμίου έλξεως. Ειργάσθη επί 16 ολόκληρα έτη μέχρις ότου διατυπώση τον πράγματι παγκόσμιον αυτόν νόμον εις δύο μόνον γραμμάς: «∆ύο υλικά σώματα έλκονται αναλόγως προς τας μάζας των και αντιστρόφως αναλόγως προς το τετράγωνον της αποστάσεώς των».
∆ιά της απλουστάτης αυτής προτάσεως εξηγούντο οι νόμοι του Κεπλέρου και οι νόμοι του Γαλιλαίου, υπεδεικνύετο δε συγχρόνως ότι και οι κομήται πρέπει να είναι ουράνια σώματα κινούμενα περί τον Ήλιον.
Ο αστρονόμος Χάλλεϋ, ακολουθήσας την υπόδειξιν του Νεύτωνος και εφαρμόσας την μέθοδον αυτού, υπελόγισε τας τροχιάς πολλών παλαιοτέρων κομητών και εύρεν ότι μεταξύ αυτών συνέπιπτον αι τροχιαί τριών κομητών, του 1537, του 1607 και του 1682. Κατέληξεν έτσι εις το συμπέρασμα ότι πρόκειται περί ενός και του αυτού κομήτου που μας επισκέπτεται κάθε 75-76 έτη, προείπε δε ότι ο κομήτης αυτός πρέπει να επανέλθη το 1758. Ο κομήτης, προς γενικήν έκπληξιν, επανήλθε πράγματι, και έλαβε το όνομα του Χάλλεϋ. Είναι αυτός που μας επεσκέφθη πάλιν το 1910 και ετρόμαξε τόσον τον κόσμον και θα μας επισκεφθή εκ νέου το 1986, χωρίς βεβαίως να εμπνεύση τους παλαιούς τρόμους.
Ο Νεύτων ανεκάλυψεν ειδικόν τύπον κατοπτρικών τηλεσκοπίων που χρησιμοποιούνται μέχρι σήμερον εις την Αστρονομίαν και φέρουν το όνομά του. Εξήγησε τας ανωμάλους κινήσεις της Σελήνης, τα σχήματα των πλανητών, προσδιώρισε την βαρύτητα επί της επιφανείας του Ηλίου, της Σελήνης και του ∆ιός. Έδωσε πλήρη ερμηνείαν του φαινομένου των παλιρροιών και ηρεύνησεν επιτυχώς πλείστα άλλα ζητήματα της Αστρονομίας.
Είπομεν ότι ο Νεύτων εισήγαγε τον νόμον της έλξεως και «ηρμήνευσε» δι’ αυτού πλείστα όσα φαινόμενα.
Κατ’ ουσίαν όμως δεν τα ηρμήνευσε, αλλά τα «περιέγραψε». ∆ιότι δεν γνωρίζομεν τίποτε το σαφές και συγκεκριμένον περί της «δυνάμεως» της έλξεως. Επέρασαν 300 χρόνια από τότε, εκάμαμε τόσας προόδους και όμως, όπως τονίζει ο καθηγητής κ. Χόνδρος, «περί της παγκοσμίου έλξεως δεν κατωρθώθη μέχρι τούδε να δειχθή ούτε πεπερασμένη ταχύτης μεταδόσεως, ούτε επίδρασις του περιβάλλοντος και ούτω παραμένει ακόμη μυστηριώδης η φύσις αυτής».
Και ο καθηγητής κ. Ζέγγελης προσθέτει ότι «το μυστήριον της βαρύτητος, όσον και αν έλαβε καθαρωτέραν μορφήν και όσον και αν συνεδέθη διά του Αϊνστάιν με την όλην μηχανικήν, δεν δυνάμεθα να είπωμεν ότι διηυγάσθη ακόμη».
Το γεγονός αυτό έχει ιδιαιτέραν σημασίαν, διότι αποδεικνύει οποία όντως μεγαλοφυΐα ήτο ο Νεύτων, όστις εισεχώρησε πολύ βαθέως εις το μυστήριον που κρύπτει η βαρύτης και το οποίον ασφαλώς διησθάνετο, καθώς φαίνεται από επιστολήν του προς τον φίλον του Βένθλεϊ:
«Λέγουν, γράφει, ότι η βαρύτης κατοικεί εις κάθε ύλην και έχει ουσιώδη σημασίαν δι’ αυτήν ταύτην την υπόστασιν της ύλης.
Παρακαλώ, μη πιστεύετε ότι εγώ έχω ακριβή γνώσιν του πράγματος τούτου. ∆ιότι εγώ δεν υποστηρίζω ότι γνωρίζω την αιτίαν της δυνάμεως της βαρύτητος, και διά να μάθωμεν την αιτίαν αυτήν απαιτείται πολύς χρόνος. Η βαρύτης ημπορεί να προκαλήται από οιανδήποτε κινητήριον δύναμιν, που επιδρά αδιακόπως καθ’ ωρισμένους νόμους.
Εάν όμως η δύναμις αυτή είναι υλική ή άυλος, αφίνω να το κρίνουν οι αναγνώσται».
β) Εις την Φυσικήν
Η συμβολή του Νεύτωνος εις την πρόοδον της Φυσικής είναι αξιόλογος. Ειργάσθη πολύ και συνεισέφερε πολλά εις την Οπτικήν. Πρώτος αυτός επέτυχε να αναλύση το λευκόν φως εις τα επτά απλά χρώματα. Ο ίδιος μετ’ ολίγον κατώρθωσε να τα συνθέση. Απέδειξεν ότι τα απλά χρώματα είναι ανεπίδεκτα περαιτέρω αναλύσεως, έδωσε δε την εξήγησιν ότι τα διάφορα σώματα έχουν διάφορα χρώματα, όχι διότι έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το χρώμα των φωτεινών ακτίνων, αλλά διότι έχουν την ιδιότητα να εκπέμπουν μόνον ωρισμένα απλά χρώματα, ν’ απορροφούν δε όλα τα άλλα, εκ των οποίων αποτελείται το φωτίζον αυτά λευκόν φως.
Ο Νεύτων ηρεύνησε και την βαθυτέραν φύσιν του φωτός και εισήγαγε την θεωρίαν της εκπομπής. Κατ’ αυτήν κάθε φωτεινή πηγή εκπέμπει συνεχώς εις το διάστημα μικρά σωμάτια, τα οποία κινούνται ευθυγράμμως προς όλας τας διευθύνσεις, ταύτα δε, προσβάλλοντα το οπτικόν μας νεύρον, προκαλούν το αίσθημα του φωτός. Η υπόθεσις αυτή ηρμήνευσε τα περισσότερα φαινόμενα της οπτικής, αλλά κατά τον 19ον αιώνα παρεμερίσθη τελείως υπό της θεωρίας των κυμάνσεων.
Κατά την περίοδον αυτήν θα εθεωρείτο παράφρων εκείνος ο οποίος θα υπεστήριζε την θεωρίαν της εκπομπής του Νεύτωνος. Και όμως, ανατέλλοντος του 20ού αιώνος, ηρχίσαμεν να επανερχώμεθα εις τας γενικάς ιδέας του Νεύτωνος ως προς την φύσιν και την μετάδοσιν του φωτός και σήμερον οι φυσικοί δέχονται, τροποποιημένην βεβαίως, την θεωρίαν της εκπομπής ως ερμηνεύουσαν μίαν μεγάλην τάξιν φαινομένων. Το έργον του Νεύτωνος «Οπτικά», που εδημοσίευσε το 1704, περιέχει αξιολογωτάτας ερεύνας επί πλείστων ζητημάτων της Φυσικής Οπτικής. Εξ αφορμής των εργασιών τούτων ο Νεύτων ήλθεν εις σφοδράν ρήξιν με τον επίσης αξιόλογον φυσικόν Χουκ. Ο αγών μεταξύ αυτών διήρκεσεν αρκετά έτη.
γ) Εις την Μηχανικήν και τα Μαθηματικά
∆εν είναι δυνατόν βεβαίως μέσα εις ολίγας γραμμάς να περιγράψη κανείς το κολοσσιαίον έργον του Νεύτωνος. Ο ίδιος, μελετήσας τους νόμους της κινήσεως των σωμάτων, εισήγαγε δύο βασικάς αρχάς εις την Μηχανικήν, που επέχουν θέσιν αξιωμάτων διά την σπουδήν των φαινομένων. Η αρχή της αδρανείας και η αρχή της ισότητος μεταξύ δράσεως και αντιδράσεως είναι οι βασικοί κανόνες, που ρυθμίζουν πλείστα όσα ζητήματα της Μηχανικής. Ο Νεύτων επεχείρησε να διασαφίση τας εννοίας της μάζης, της δυνάμεως και του βάρους και έχυσεν αρκετόν φως και εις το ζήτημα τούτο.
Αλλά και το μαθηματικόν έργον του Νεύτωνος είναι ιδιαιτέρας όλως προσοχής άξιον. Αι εργασίαι του εις την σπουδήν των πολυωνύμων, οι «τύποι του Νεύτωνος», που αναφέρονται εις το «άθροισμα δυνάμεων» και τας θεμελιώδεις συναρτήσεις, η «μέθοδος προσεγγίσεων» διά την αριθμητικήν λύσιν των πραγματικών εξισώσεων, η μελέτη του ζητήματος των ριζών που υπάρχουν εις ένα διάστημα, είναι μερικά από τα θέματα της Αλγέβρας που έλυσεν ο Νεύτων. Ο σοφός ούτος στηριζόμενος εις τας μεθόδους ερεύνης επί του αναπτύγματος του διωνύμου, ήχθη εις την εύρεσιν της αρχής των Φλουξιόν (Fluxions), δηλαδή της μεθόδου εκείνης κατά την οποίαν, παρακολουθούντες και εξετάζοντες το είδος και τον τρόπον της βαθμιαίας αυξήσεως, των μεγεθών, ημπορούμεν να συναγάγωμεν συμπεράσματα περί της αξίας αυτών.
Με άλλους λόγους διά του τρόπου τούτου του σκέπτεσθαι έθεσεν ο Νεύτων τας βάσεις του Απειροστικού Λογισμού. Μετά 18 έτη ο Λειβνίτιος έκαμε την ιδίαν ανακάλυψιν, ακολουθήσας όμως άλλον τρόπον ερεύνης και στηριχθείς εις διαφόρους αρχάς, ωνόμασε δε την μέθοδον αυτήν ∆ιαφορικόν Λογισμόν. Η ονομασία αυτή επεκράτησε εις την Μαθηματικήν Επιστήμην και η μέθοδος του Λειβνιτίου εκρίθη περισσότερον πρόσφορος από την του Νεύτωνος. Το 1712 οι δύο ούτοι σοφοί ήλθον εις μεγάλην ρήξιν. Η έρις συνεχίσθη και μεταξύ των μαθητών των, διεκδικούντων εκατέρων υπέρ του διδασκάλου των την πατρότητα της ανακαλύψεως. Το αληθές είναι ότι και οι δύο εργάσθησαν ο ένας ανεξαρτήτως του άλλου, ο δε Νεύτων διετύπωσε τας σκέψεις του 18 έτη ενωρίτερον του Λειβνιτίου.
Όπως συνέβη και με πολλούς άλλους, ο Νεύτων εδίσταζε να δημοσιεύση αμέσως τας ανακαλύψεις του, ίσως εκ φυσικής τινός δειλίας, η οποία τον διέκρινεν. Έπειτα οι συνεχείς αγώνες που διεξήγε προς ισχυρούς αντιπάλους του φαίνεται ότι συχνά τον απεγοήτευαν. Εν τούτοις όμως ο Νεύτων επεβλήθη τελικώς και τα τελευταία έτη του βίου του τα επέρασε με ηρεμίαν ψυχικήν, ασχολούμενος μέχρι βαθέος γήρατος με την επιστήμην, όπως φαίνεται τούτο από μελέτας που έκαμεν εις ηλικίαν μεγαλυτέραν των 60 ετών (μελέτη επί της θερμοκρασίας, του κατοπτρικού ε[ξ]άντος, λογισμού των μεταβολών).
Η μηχανική του Νεύτωνος, συμπληρωθείσα διά των εργασιών του Λαπλάς, του Λαγκράνς, του Πουανκαρέ και άλλων διασήμων μαθηματικών, εξακολουθεί μέχρι σήμερον να ικανοποιή με αρκετήν προσέγγισιν τας ανάγκας της επιστήμης. Το φυσικόν κοσμοείδωλον που διεμόρφωσεν εκείνος εξηκολουθεί, συμπληρούμενον μέχρι των τελευταίων χρόνων, κατά τους οποίους ήρχισαν να σημειούνται ρήγματα εις τα θεμέλια αυτού και να καταστρώνονται τα σχέδια δι’ ένα άλλο κοσμοείδωλον, όχι τυφλά μηχανοπρακτικόν.
Ο Νεύτων, ιδρυτής της Μηχανικής, δεν ήτο ο ίδιος μηχανοκράτης. Κατώρθωσε να ξεχωρίζη ή και να συνδυάζη αρμονικώς επιστήμην και φιλοσοφίαν, μη δίδων υπερβολικήν αξίαν και βάρος εις εκατέραν εξ αυτών. ∆εν εθαμβώθη από τας κατακτήσεις της επιστήμης, ούτε υπερεξήρε την αξίαν αυτής. Αυτός, του οποίου το έργον είναι κολοσσιαίον, έλεγε τα εξής χαρακτηριστικά: «∆εν γνωρίζω ως τι με θεωρεί ο κόσμος. Αλλ’ εγώ ο ίδιος βλέπω τον εαυτόν μου σαν ένα μικρόν παιδίον που παίζει εις την άμμον της θαλάσσης και ευχαριστείται όταν από καιρού εις καιρόν ευρίσκη μίαν στρογγυλωμένην πέτραν ή ένα ωραίον κογχύλιον, ενώ ο μέγας ωκεανός της αληθείας παραμένει πάντοτε ανεξερεύνητος προ αυτού».
Αναμφιβόλως ο Ισαάκ Νεύτων υπήρξεν όλως εξαιρετική φυσιογνωμία. Αι ανακαλύψεις του εις πλείστα πεδία της επιστήμης το διακηρύττουν ευγλωττότατα. Τα 200 και πλέον χρόνια που επέρασαν από τότε που έζησε και έδρασε δεν ημπόρεσαν να επισκιάσουν την δόξαν του. Τουναντίον μάλιστα ο χρόνος και αι πρόοδοι της επιστήμης κατέστησαν το έργον του περισσότερον θαυμαστόν!
Υποστηρίζεται, και εν πολλοίς φαίνεται να είναι αληθές, ότι ο Νεύτων εθεμελίωσε το οικοδόμημά του επί των εργασιών του Κοπερνίκου, του Τύχωνος, του Κεπλέρου, του Γαλιλαίου, του Καρτεσίου, μάλιστα δε του Κεπλέρου. Εκ των εργασιών του Κεπλέρου πληροφορούμεθα ότι ούτος εδέχετο ότι η βαρύτης ενεργεί όχι μόνον επί της Γης, αλλά και διά μέσου των αστρικών διαστημάτων και ειδικώς ότι ο ήλιος ασκεί επίδρασιν επί όλων των πλανητών και ίσως ο Νεύτων ωδηγήθη και από τας ιδέας αυτάς του Κεπλέρου διά να ανακαλύψη τον νόμον της παγκοσμίου έλξεως.
Το βέβαιον όμως είναι ότι όλοι αυτοί οι μεγάλοι σοφοί ενεπνεύσθησαν εν πολλοίς από τους αρχαίους Έλληνας και εδημιούργησαν ό,τι εδημιούργησαν.
Ας αφήσωμεν τον διάσημον αστρονόμον Σκιαπαρέλλην να το είπη:
«Εάν εκτιμήσωμεν δεόντως, γράφει, το ηλιοκεντρικόν σύστημα του Φιλολάου και του Αριστάρχου, συνδυάζοντες αυτό προς τα θεμελιώδη δόγματα της Πυθαγορείου φιλοσοφίας, θα εμφανισθή βεβαίως τούτο ως μία των ευτυχεστέρων επινοήσεων της ανθρωπίνης μεγαλοφυΐας. Οι επικρίνοντες αυτά δεν είναι ικανοί να εννοήσουν την δύναμιν της ερεύνης που ήτο αναγκαία διά να συνενωθώσιν η ιδέα της στρογγυλότητος της Γης, της αιωρήσεως αυτής εις το διάστημα και η της κινήσεως. Και εν τούτοις χωρίς τας ιδέας αυτάς δεν θα είχομεν ούτε τον Κοπέρνικον, ούτε τον Κέπλερον, ούτε τον Γαλιλαίον, ούτε τον Νεύτωνα».
∆ημ. ∆. Κωτσάκης, Υφηγητής της Αστρονομίας του Πανεπιστημίου Αθηνών
Η Καθημερινή, 27-28 Αυγούστου 1943
Η ασύγκριτη πραγματεία του Νεύτωνα
Ένας από τους σημαντικότερους σταθμούς της ιστορίας των φυσικών επιστημών υπήρξε αναμφίβολα το μνημειώδες τρίτομο έργο ενός γίγαντα της επιστήμης, του Ισαάκ Νεύτωνα, με τίτλο «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica» (Μαθηματικές αρχές της Φυσικής Φιλοσοφίας) που παρουσιάσθηκε προ τριακοσίων ετών στην Βασιλική Εταιρεία (επιστημών) του Λονδίνου. Το παρόν συνοπτικό σημείωμα αποτελεί ένα μικρό αφιέρωμα που αναφέρεται στο ιστορικό της συμπληρώσεως των παρά πάνω τριών βιβλίων του Ισαάκ Νεύτωνα με τα οποία έθεσε ανεξίτηλη την σφραγίδα του στην θεμελίωση της Κλασικής Μηχανικής.
Στις 22 Μαΐου 1686 ο διάσημος αστρονόμος Edmond Halley (ευρύτερα γνωστός από την ανακάλυψη του ομώνυμου κομήτη), ενεργώντας κατ’ εντολή της Βασιλικής Εταιρείας της οποίας ήταν μέλος, έγραψε προς τον Ισαάκ Νεύτωνα, καθηγητή των μαθηματικών στο Πανεπιστήμιο του Καίμπριτζ, τα ακόλουθα:
Κύριε,
«Η ασύγκριτη πραγματεία σας με τίτλο “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica” παρουσιάσθηκε από τον V. Vincent στην Βασιλική Εταιρεία στις 28 παρελθόντος Απριλίου και τα μέλη αισθάνθηκαν τόσο την μεγάλη τιμή που τους περιποιήσατε με την αφιέρωσή σας, ώστε αμέσως παρήγγειλαν να διαβιβασθούν σε εσάς οι πιο εγκάρδιες ευχαριστίες τους και να συγκληθεί Συμβούλιο για την εκτύπωσή της…».
Αυτή, αρκετά περιέργως, υπήρξε η παλαιότερη διασωθείσα επιστολή του αστρονόμου Halley προς τον μαθηματικό, φυσικό και αστρονόμο Νεύτωνα, όχι όμως και η πρώτη άμεση επαφή τους. Η επιστολή αυτή –που δεν ξέρουμε αν ήταν πρώτη που αντήλλαξαν– περιέχει επίσης την παλαιότερη μνεία περί της αποστολής στο Λονδίνο του χειρογράφου των «Principia», διότι μεταφέρθηκε εκεί από τον V. Vincent, μέλος της Βασιλικής Εταιρείας, χωρίς όπως φαίνεται, οποιαδήποτε συνοδευτική επιστολή από τον ίδιο τον Νεύτωνα. Αμέσως, αυτό το «ασύγκριτο» χειρόγραφο η Βασιλική Εταιρεία το εμπιστεύθηκε στον Halley για να το δημοσιεύσει με δικά του έξοδα, διότι η ίδια ήταν αδέκαρη. Το πλήρες έργο αποτελούμενο από τρία βιβλία –και όχι μόνο από το ένα που είχε υποβληθεί στην Βασιλική Εταιρεία– είδε το φως της δημοσιότητας το 1687, δεκατρείς μήνες αργότερα.
Το χειρόγραφο, που ο Halley έλαβε με τόση ικανοποίηση και επί του οποίου ο Samuel Pepys, ως Πρόεδρος της Βασιλικής Εταιρείας επέθεσε το «τυπωθήτω» στις 5 Ιουλίου 1686, περιελάμβανε μόνο το βιβλίο Ι, όπως γνωρίζουμε τούτο, δηλαδή την γενική διαπραγμάτευση της Ορθολογικής Μηχανικής (Rational Mechanics) και της τροχιακής κινήσεως των σωμάτων υπό την επίδραση κεντρικής δυνάμεως. Τα «Principia» μπορεί να θεωρηθούν ως εκθέτοντα μια αξιωματική μαθηματική δομή, όπως αυτό συνάγεται τόσον από τον τίτλο αυτού του έργου, όσον και τις διακηρύξεις του ίδιου του Νεύτωνα π.χ.
«Προτίθεμαι εδώ να δώσω μόνο μια μαθηματική έννοια των δυνάμεων χωρίς να θεωρήσω τις φυσικές τους αιτίες και θέσεις» (Ορισμός VIII).
Ο χαρακτηρισμός της Μηχανικής του Νεύτωνα είναι ζήτημα που συνεζητήθη πολύ μεταξύ των φιλοσόφων: είναι προϊόν απαγωγικής μεθόδου, επαγωγικής, υποθετικοαπαγωγικής, εμπειριαρχικής ή κανονιστικής; Κατά την άποψη των ειδικών, ο Νεύτων εδημιούργησε ένα «πρότυπο» η δικαιολόγηση της εσωτερικής λογικής του οποίου και το εφαρμόσιμό του στον εμπειρικό κόσμο πρέπει να εξετασθούν εν όψει του όλου συστήματος. Από εσωτερικής απόψεως πρέπει κανείς να θεωρήσει την Μηχανική του Νεύτωνα ως ένα πλέγμα αξιωμάτων και αποδεικτικών συλλογισμών, ενώ από εξωτερικής απόψεως ευρίσκει αυτή την δικαίωσή της στην εμπειρική της συμφωνία με την φύση στα πολλά σημεία όπου δύναται να τεθεί υπό δοκιμασία, εντός βεβαίως των προ της θεωρίας της σχετικότητος πλαισίων.
Το περιεχόμενο του σημερινού βιβλίου ΙΙ επί της Μηχανικής των Ρευστών εμφανίζεται στα πρώτα σχέδια του Νεύτωνα, τα οποία ανάγονται στο φθινόπωρο του 1684· εκεί οι προτάσεις που αφορούν στην κίνηση των ρευστών έπονται με μίαν αδιάσπαστη ακολουθία εκείνων οι οποίες αντιστοιχούν στο σημερινό Βιβλίο Ι. Τότε, σε κάποια στιγμή, πιθανώς το 1685, καθώς ο Νεύτων επεξετάθη και στην διαπραγμάτευση της τροχιακής κινήσεως, περιέκοψε το τμήμα της Μηχανικής των Ρευστών για να το χρησιμοποιήσει ως Βιβλίο ΙΙ. Πράγματι, ο Νεύτων προετοίμασε αυτό το βιβλίο προς υποβολή στον Halley στο Λονδίνο κατά την διάρκεια του επόμενου φθινοπώρου, αλλά ο Halley, πιθανώς επειδή ο τυπογράφος του προχωρούσε βραδέως με το βιβλίο Ι δεν απηύθυνε κανένα αίτημα περί αυτού στον Νεύτωνα. Συνεπώς ο Νεύτων είχε την δυνατότητα να αναθεωρήσει και να επεκτείνει το βιβλίο ΙΙ κατά το διάστημα του χειμώνος του 1686/1687 πριν τελικά το αποστείλει με καθυστέρηση στον Halley προς εκτύπωση.
***
Το Βιβλίο ΙΙΙ των «Principia» είχε μια ακόμη περισσότερο περίπλοκη ιστορία. Μπορούμε να είμεθα βέβαιοι ότι μόλις ο Νεύτων αποφάσισε να προετοιμάσει μια πλήρη πραγματεία επί της Μαθηματικής και Ουρανίου Μηχανικής (μια απόφαση την οποία θα είχε λάβει όχι βραδύτερα από το τέλος του έτους 1684), αποφάσισε να στηρίξει την θεωρητική του διαπραγμάτευση και να αποδείξει το εφαρμόσιμό της και την αλήθεια της με σειρά επαγωγικών αποδείξεων ειλημμένων από τα φαινόμενα του ουρανού και της γης, όπως αυτά είχαν περιγραφεί από αστρονόμους και γεωγράφους, ως επίσης και από ιδικά του πειράματα.
Πιθανώς στο στάδιο, όπου η θεωρητική διαπραγμάτευση περιείχετο σ’ ένα μόνο βιβλίο, ο Νεύτων προετοίμασε επίσης την διερεύνηση των φυσικών φαινομένων, η οποία είναι γνωστή σε μας ως «Σύστημα του Κόσμου», ένα έργο που τυπώθηκε για πρώτη φορά λίγο μετά τον θάνατό του. Αφού η ύλη του Βιβλίου ΙΙ απέκτησε ανεξάρτητη υπόσταση, το «Σύστημα του Κόσμου» θα μπορούσε να είχε τυπωθεί ως βιβλίο ΙΙΙ των «Principia», πράγμα το οποίο αποτελούσε και την προσδοκία του Halley, τον Ιούνιο του 1686. Την 20ήν του μηνός εκείνου, όμως, ο Νεύτων έγραψε σ’ αυτόν:
«…Εσχεδίασα να αποτελείται το όλο έργο από τρία βιβλία. Το δεύτερο περατώθηκε κατά το παρελθόν θέρος, μια και ήταν σύντομο· χρειάζεται να αντιγραφεί και να σχεδιασθούν οι τομές καθαρά. Το τρίτο βιβλίο πραγματεύεται την θεωρία των κομητών. Το τρίτο σχεδιάζω τώρα να το καταργήσω. Η φιλοσοφία είναι μία τόσο αναιδώς φιλόδικη κυρία, ώστε είναι καλύτερα κανείς να εμπλακεί σε δίκες παρά να έχει να κάμει μαζί της. Σ’ αυτό είχα ήδη καταλήξει και τώρα μόλις την πλησιάζω πάλι αλλά αυτή με αποκρούει».
Ο Νεύτων είχε σοβαρώς θιγεί από τις αξιώσεις του Robert Hooke, τις οποίες αυτός εξέφρασε ευθύς ως η φύση της νέας πραγματείας του Νεύτωνα έγινε γνωστή στη Βασιλική Εταιρεία, ως προς την σύλληψη του νόμου περί της «μειώσεως της έλξεως κατά λόγον αντίστροφο του τετραγώνου των αποστάσεων των κέντρων των αλληλοελκομένων σωμάτων». Ο Hooke λέγει –είχε γράψει ο Halley στον Νεύτωνα– ότι επήρατε την ιδέα από αυτόν.
Ο ισχυρισμός του Hooke ανήκε στην περιοχή της φιλοσοφικής θεωρήσεως, διότι αναγνώριζε ότι η γεωμετρία του Νεύτωνος ανήκε στον Νεύτωνα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο Νεύτων ήταν τόσο μανιώδης εναντίον της Κυρίας Φιλοσοφίας και εθίγη από την προσπάθεια του Hooke να τον υποβιβάσει σ’ ένα «μαθηματικό χειρώνακτα».
Κατά την άποψη του Νεύτωνος τα μαθηματικά δεν ήταν η θεράπαινα της φιλοσοφίας. Ο Halley φυσικά εβεβαίωσε τον Νεύτωνα ότι ουδείς έλαβε σοβαρά τον ισχυρισμό του Hooke και τον παρότρυνε γράφοντάς του:
«…Να μην αφήσετε την πικρία σας να φθάσει σε τέτοιο σημείο, ώστε να μας στερήσει από το τρίτο σας βιβλίο στο οποίο η εφαρμογή της μαθηματικής σας θεωρίας στη θεωρία των κομητών και σε διάφορα περίεργα πειράματα… αναμφιβόλως θα γίνει αποδεκτή από εκείνους οι οποίοι αποκαλούν εαυτούς φιλοσόφους χωρίς μαθηματικά, που είναι οι περισσότεροι».
Ο Νεύτων παρέμεινε άκαμπτος για αρκετό χρονικό διάστημα, αν και πιθανώς να ασχολείτο με την προετοιμασία του περισσότερο μεθοδικού Βιβλίου ΙΙΙ που βασίζεται επί του «Συστήματος του Κόσμου», το οποίο περιήλθε στα χέρια του Halley την 5η Απριλίου 1687, περίπου ένα μήνα μετά το Βιβλίο ΙΙ.
Από τα πάρα πάνω διαπιστώνουμε πόσο ταχέως τα «Principia» εδημιουργήθηκαν, όχι μόνον κατά την περίοδο της κυοφορίας τους μέχρι τον χειμώνα ή την άνοιξη του 1686, αλλά ακόμη και μετέπειτα. Ο Νεύτων εβεβαίωσε αργότερα ότι είχε γράψει τα «Principia» εντός δεκαοκτώ μηνών (δηλαδή από τον Νοέμβριο του 1684 μέχρι τον Απρίλιο του 1686), πολλά όμως πράγματα, καθώς είδαμε, συνέβησαν το επόμενο έτος.
Ποια όμως ήταν η προέλευση του έργου του οποίου το χειρόγραφο άρχισε ο Νεύτων να συντάσσει τους τελευταίους μήνες του 1684; Ήταν μια μικρή λατινική πραγματεία (το πρώτο τυπωθείσα από τον S. R. Rigaud το 1838) στην οποία ο Νεύτων είχε δώσει στα πρόχειρα σχέδιά του διαφόρους τίτλους: επί της κινήσεως των σωμάτων, «επί της κινήσεως των σωμάτων επί τροχιάς» και «επί της κινήσεως των σωμάτων εντός ρευστών». Μια τελειωμένη παραλλαγή της πραγματείας διαβιβάστηκε στη Βασιλική Εταιρεία τον Νοέμβριο και καταχωρήθηκε στο πρωτόκολλο της Εταιρείας λίγο αργότερα.
Αυτό είναι ένα σύντομο ιστορικό των Βιβλίων Ι, ΙΙ και ΙΙΙ των «Principia» του μεγάλου μαθηματικού, φυσικού αστρονόμου, αλλά και θεολόγου Ισαάκ Νεύτωνος, που διακρινόταν επίσης για την βαθειά πίστη του στο Θεό. Ήταν τέτοια η απήχηση από τα «Principia», ώστε ο Άγγλος ποιητής Pope (1686-1744) στον επιτάφιό του για τον Νεύτωνα έγραψε:
«Η φύση και οι νόμοι της φύσεως ήταν κρυμμένοι στο σκότος. Ο Θεός είπε, γεννηθήτω ο Νεύτων, και όλα εφωτίσθηκαν».
Αυτή η απήχηση των «Principia» –παρά τις αναπόφευκτες παραλείψεις και λάθη που υπάρχουν σ’ αυτά– έφθασε μέχρι των ημερών μας, περιγράφηκε δε όχι πολύ διαφορετικά από τον Mach ο οποίος εθεώρησε –με κάποια υπερβολή– ότι «τίποτε ουσιώδες δεν έγινε στη μηχανική από τους χρόνους του Νεύτωνος». Ανεξάρτητα από το γεγονός ότι αυτό που θεωρούμε σήμερα Κλασική Μηχανική συμπληρώθηκε μεταγενέστερα από πολλούς άλλους διάσημους ερευνητές (Bernoulli, Euler, Lagrange, Hamilton, κ.ά.) ο Νεύτων με το έργο αυτό δικαίως θεωρείται ως ο θεμελιωτής της Κλασικής Μηχανικής.
Του Α. Ν. Κουνάδη
Η Καθημερινή, 30 Μαΐου 1989
