1665 წელს ლონდონში შავმა ჭირმა იფეთქა და ქალაქის მოსახლეობის მეოთხედი შეიწირა.
ისევე, როგორც ახლა, მაშინაც სოციალური დისტანციის დაცვა და მკაცრი კარანტინი დაავადების გავრცელების თავიდან აცილების კარგი საშუალება გახლდათ. ქალაქის მცხოვრებთაგან, ვისაც შესაძლებლობა ჰქონდა, სოფლად გარბოდა. ეპიდემიის დროს დაიხურა სხვადასხვა დაწესებულება, მათ შორის იყო კემბრიჯის უნივერსიტეტი და მისი კუთვნილი ტრინიტი-კოლეჯიც, რომლის სტუდენტებს შორისაც იყო 23 წლის ისააკ ნიუტონი. ნიუტონიც იძულებული იყო, საკუთარ მშობლიურ მხარეში, ლინკოლნშირის საგრაფოში დაბრუნებულიყო, რომელიც კემბრიჯიდან 96 კილომეტრის დაშორებით მდებარეობდა.
მომდევნო წელიწადნახევრის განმავლობაში ნიუტონი თავისი ოჯახის ფერმაში ცხოვრობდა და ამ დროს იყენებდა კითხვისთვის, ფიქრისა და კვლევისათვის. შავი ჭირის ეპიდემიისას დაიწყო სწორედ ახალგაზრდა სწავლულმა თავისი დიდებული სამეცნიერო გზა. მოგვიანებით ის წერდა: „იმ დროს ჩემი სიყმაწვილის საუკეთესო ხანა იდგა და მაშინ უფრო მეტად ვიყავი მათემატიკითა და ფილოსოფიით დაინტერესებული, ვიდრე ოდესმე ჩემს ცხოვრებაში.“
ოპტიკა და სინათლის თეორია
ერთ-ერთი თემა, რაც ნიუტონს ყოველთვის აინტერესებდა, იყო სინათლესა და ფერთან დაკავშირებული საკითხი. ორი წლით ადრე ის თავისი უნივერსიტეტის ახლოს მოწყობილ ყოველწლიურ გამოფენაზე იმყოფებოდა (Sturbridge Fair), სადაც შუშის პატარა პრიზმა იყიდა. ისააკი მოხიბლული დარჩა იმით, თუ როგორ აქცევდა პრიზმა (როგორც მას ეგონა) თეთრ სინათლეს ცისარტყელას ფერების მქონე სპექტრად. არავის ესმოდა, საიდან ჩნდებოდა ეს ფერები. ზოგი ფიქრობდა, რომ შუშა რაღაცნაირად ამატებდა ფერს სინათლის უფერო სხივს. ნიუტონმა გადაწყვიტა, იძულებითი განმარტოება სასარგებლოდ გამოეყენებინა და ამოეხსნა ეს საიდუმლო.
ის პრიზმას სხვადასხვა მდებარეობაში ათავსებდა იქ, სადაც ხის დარაბებში ამოჭრილი პაწაწინა ჭუჭრუტანიდან შემოსული მზის სხივი ეცემოდა და მან ყურადღება მიაქცია იმას, რომ ოთახის კედელზე დაცემული სინათლე ცისარტყელას ფერებად გადადიოდა ერთმანეთში.
მეცნიერი მოთმინებით აკვირდებოდა თავისი ექსპერიმენტების შედეგებს და საბოლოოდ, გამოიტანა დასკვნა იმასთან დაკავშირებით, რომ პრიზმა გარდატეხს მზის სხივს და ამ დროს გამოავლენს მის შემადგენელ ფერებს. ნიუტონმა აღმოაჩინა, რომ თეთრი სინათლე ცისარტყელას სპექტრის ყველა ფერის ნარევია და ეს ფერები ხილული მხოლოდ მაშინ ხდება, როცა სინათლის სხივები სხვადასხვა კუთხით გარდატყდება.
მთელი თანამედროვე ოპტიკა ნიუტონის აღმოჩენას ეფუძნება. კიდევ შვიდი წელი გავიდა მანამ, სანამ ნიუტონი სხვებს ეტყოდა თავისი დასკვნების შესახებ და 40 წელი − სანამ წიგნად გამოსცემდა თავის კვლევათა შედეგებს, მაგრამ ეს აღმოჩენა ლინკოლნშირის ფერმაში გატარებული კარანტინის დროით თარიღდება.
მექანიკა და მათემატიკა
ნიუტონი მხოლოდ მექანიკასა და მათემატიკაზე როდი ფიქრობდა საზოგადოებისგან განმარტოებული. ის მოძრაობასა და ინერციასაც შეისწავლიდა და სურდა გაეგო, როგორ გაეზომა ვარდნილი სხეულის ცვალებადი სიჩქარე და მიმართულება. გასროლილი ისარი თუ ზარბაზნიდან გაშვებული ბირთვი ჯერ ზემოთ მიემართება, შემდეგ ნელ-ნელა ანელებს მოძრაობას, იცვლის მიმართულებას და ისევ ქვემოთ იწყებს ვარდნას. რა განსაზღვრავს მათ სიჩქარესა და მიმართულებას? ეს საიდუმლოდ რჩებოდა კაცობრიობისათვის. არავის შეეძლო მისი ამოხსნა მანამ, სანამ ნიუტონმა ყურადღება არ გაამახვილა მოძრაობისა და მისი მართვის საკითხზე.
მან თანდათანობით შეიმუშავა სამი ძირითადი კანონი, რომელიც განმარტავს სხეულთა მოძრაობის საკითხს. ნიუტონის კანონებმა სათავე დაუდო კლასიკურ მექანიკას და მის საფუძველზე მომდევნო საუკუნეებში მცხოვრებმა დიდებულმა ფიზიკოსებმა უამრავი რამ აღმოაჩინეს. ამ კანონების გამოსაყვანად საჭირო მათემატიკა ნიუტონამდე არ არსებობდა. ფაქტობრივად, მან სრულიად ახალი მათემატიკური დისციპლინა შექმნა.
საბოლოოდ, ის, რასაც ნიუტონი „ფლუქსიის მეთოდს“ უწოდებდა, მათემატიკური ანალიზის ცალკე განყოფილებად იქცეოდა და ცნობილი გახდებოდა „დიფერენციალური გამოთვლების“ (კალკულუსი) სახელით. ამ აღმოჩენის გარეშე თანამედროვე მათემატიკა, ინჟინერია და სტატისტიკა შეუძლებელი იქნებოდა. ჩამოთვლილთაგან ერთი აღმოჩენაც კი დიდებას მოუტანდა ნიუტონს, მაგრამ ის სრულებითაც არ ისწრაფოდა ამისკენ. მეგობრისათვის მიწერილ ერთ-ერთი წერილში წერდა: „ვერაფერს ვხედავ დიდებაში სასურველს, თუნდაც შემეძლოს ამ დიდების დამსახურება. შესაძლოა, ამას ჩემი ნაცნობების რიცხვი გაეზარდა, მაგრამ ეს სწორედ ისაა, რასაც გავურბივარ ყველაზე მეტად.“ თავისი პირველი სამეცნიერო ნაშრომი (რომელიც 1666 წელს დაასრულა) ანალიზის საფუძვლების შესახებ, არც გამოუქვეყნებია და მის შესახებ მხოლოდ სამასი წლის შემდეგ გახდა ცნობილი. ნიუტონი დიდებაზე არ ფიქრობდა. მას მხოლოდ სამეცნიერო ინტერესი ამოძრავებდა.
მსოფლიო მიზიდულობა და ასტრონომია
ერთხელ ნიუტონის ბაღში ხიდან ვაშლი ჩამოვარდა. მეცნიერმა დაიწყო იმაზე ფიქრი, თუ რა ძალამ მიიზიდა ვაშლი მიწისკენ. ეს იყო ძალა, რომელსაც, როგორც ჩანდა, შეეძლო, შორ მანძილზეც კი მოეხდინა გავლენა სხეულებზე: ყველაზე მაღალი ხიდან ჩამოვარდნილი ვაშლიც კი მაინც მიწაზე ეცემოდა საბოლოოდ. რამხელა მანძილზე მოქმედებდა ეს ძალა? იქნებ თავად მთვარემდე? თუმცა მთვარე არ ეცემა დედამიწაზე. რატომ? ზეციური სხეულების მოძრაობის საკითხი ვერ ამოეხსნათ ნიუტონის თანამედროვე მეცნიერებს. ისინი წარმოიდგენდნენ, რომ დედამიწა თითქოს ჯაჭვით იყო დაბმული და წრეზე ტრიალებდა, ხოლო ცენტრიდანული ძალა მას გარკვეულ უცვლელ ორბიტაზე აკავებდა. ეს ჯაჭვი თუ გაწყდებოდა, დედამიწა ბრუნვას შეწყვეტდა და სწორხაზოვანი მიმართულებით გაფრინდებოდა. ამასთან ცნობილია, რომ ზეციური სხეულები არ მოძრაობენ სწორხაზოვნად. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი ჯაჭვებით არ არიან დაბმულნი, მათი მოძრაობა დადგენილი ორბიტების მიხედვით სრულდება. როგორ არის ეს შესაძლებელი? საკუთარ ფერმაში მარტოდ დარჩენილმა ნიუტონმა ამოხსნა ეს საიდუმლო: მან აღმოაჩინა მიზიდულობის კანონი.
იგივე ძალა, რომელიც ვაშლს მიწისკენ იზიდავს, აკავებს შორეულ პლანეტებს თავიანთ ორბიტებზე. სწორედ ეს იყო ის „ჯაჭვი“, რომელიც მთვარეს დედამიწასთან, ხოლო პლანეტებს მზესთან აკავშირებდა. გრავიტაციის დანახვა ან მისი შეხება შეუძლებელი იყო, მისი არსებობის დამტკიცება მხოლოდ მათემატიკის მეშვეობით შეიძლებოდა. ნიუტონი ერთმანეთის მიყოლებით ავსებდა რვეულებს ჩანაწერებით, მანამ არ გამოიყვანა ფორმულა, რომელიც, მისივე სიტყვებით, „სამყაროს სისტემის ახსნის საშუალებას იძლეოდა“.
20 წლის განმავლობაში ნიუტონს არავისთვის გაუმხელია თავისი აღმოჩენის შესახებ და როცა საბოლოოდ გამოაქვეყნა თავისი დიდებული ტრაქტატი Philosophi Naturalis Principia Mathematica („ნატურალური ფილოსოფიის მათამეტიკური საწყისები“) მოძრაობისა და გრავიტაციის შესახებ, ამან საზოგადოებაში ნაღმის აფეთქების ეფექტი გამოიწვია.
დღეს ისააკ ნიუტონის ხსენებული ტრაქტატი ყველაზე მნიშვნელოვან ნაშრომად არის მიჩნეული მეცნიერების ისტორიაში. მან სულის სიღრმემდე შეძრა დასავლეთის ცივილიზაცია, რადგან მანამ კაცობრიობისათვის უცნობი იყო, რომ სამყარო გარკვეულ კანონებს ემორჩილება და რომ ის ლოგიკური და გასაგებია.
ღრმად მორწმუნე ევროპისათვის ეს იმას ნიშნავდა, რომ უბრალო მოკვდავებსაც შეეძლოთ – აღექვათ თავად ქმნილების იდეა. სამყაროს ემპირიულად შესწავლა გულისხმობდა ღმერთის გონებასთან მიახლოებას, რაც მანამ ადამიანებს თითქმის შეუძლებლად ეჩვენებოდათ.
1667 წელს ისააკ ნიუტონი კემბრიჯს დაუბრუნდა. ექვსი თვის შემდეგ ის ტრინიტი-კოლეჯის წევრად აირჩიეს, კიდევ ორი წლის შემდეგ კი − ლუკასიელ პროფესორად (მათემატიკის პროფესორი კემბრიჯის უნივერსიტეტში).
წლები, რომლებიც ნიუტონმა თვითიზოლაციაში გაატარა, ცნობილია, როგორც annus mirabilis (საოცრებათა წლები), რადგან ეს იყო მეცნიერის ცხოვრებაში ყველაზე ნაყოფიერი პერიოდი. ისააკ ნიუტონმა ხანგრძლივი და ნაყოფიერი ცხოვრება განვლო. გარდაიცვალა 84 წლისა. ის დიდი პატივით დაკრძალეს უესტმინსტერის სააბატოში.
მეცნიერის საფლავზე წარწერილი ეპიტაფია ეკუთვნის ინგლისელ პოეტს, ალექსანდე პოუპს:
„ბუნებასა და მის კანონებს ფარავდა აქამდე სიბნელე,
ღმერთმა თქვა: იქმნას ნიუტონი და იქმნა სინათლე.“
წყარო: https://imrey.org/