Biografie von Isaac Newton, Mathematiker und Wissenschaftler

Sir Isaac Newton (4. Januar 1643 - 31. März 1727) war schon zu seiner Zeit ein Superstar der Physik, Mathematik und Astronomie. Er bekleidete den Lehrstuhl für Lucasianischen Professor für Mathematik an der Universität von Cambridge in England, die gleiche Rolle übernahm später, Jahrhunderte später, Stephen Hawking. Newton stellte sich mehrere Bewegungsgesetze vor, einflussreiche mathematische Prinzipien, mit denen Wissenschaftler bis heute erklären, wie das Universum funktioniert.

Schnelle Fakten: Sir Isaac Newton

• Bekannt für: Entwickelte Gesetze, die erklären, wie das Universum funktioniert
• Geboren: 4. Januar 1643 in Lincolnshire, England
• Eltern: Isaac Newton, Hannah Ayscough
• Ist gestorben: 20. März 1727 in Middlesex, England
• Bildung: Trinity College, Cambridge (B.A., 1665)
• Veröffentlichte Werke: De Analysi per Aequationes Numero Terminorum Infinitas (1669, veröffentlicht 1711), Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687), Opticks (1704)
• Auszeichnungen und Ehrungen: Stipendium der Royal Society (1672), Knight Bachelor (1705)
• Bemerkenswertes Zitat: "Wenn ich weiter als andere gesehen habe, dann indem ich auf den Schultern von Riesen stehe."

Frühe Jahre und Einflüsse

Newton wurde 1642 in einem Herrenhaus in Lincolnshire, England, geboren. Sein Vater war zwei Monate vor seiner Geburt gestorben. Als Newton drei Jahre alt war, heiratete seine Mutter erneut und er blieb bei seiner Großmutter. Er interessierte sich nicht für die Familienfarm, weshalb er an die Universität von Cambridge geschickt wurde, um dort zu studieren.

Newton wurde nur kurze Zeit nach dem Tod von Galileo, einem der größten Wissenschaftler aller Zeiten, geboren. Galileo hatte bewiesen, dass sich die Planeten um die Sonne drehen, nicht um die Erde, wie die Menschen damals dachten. Newton war sehr interessiert an den Entdeckungen von Galileo und anderen. Newton glaubte, das Universum funktioniere wie eine Maschine, und ein paar einfache Gesetze regierten es. Wie Galileo erkannte er, dass Mathematik der Weg war, diese Gesetze zu erklären und zu beweisen.

Bewegungsgesetze

Newton formulierte Bewegungs- und Gravitationsgesetze. Diese Gesetze sind mathematische Formeln, die erklären, wie sich Objekte bewegen, wenn eine Kraft auf sie einwirkt. Newton veröffentlichte 1687 sein berühmtestes Buch "Principia", als er Mathematikprofessor am Trinity College in Cambridge war. In "Principia" erklärte Newton drei Grundgesetze, die die Art und Weise regeln, wie sich Objekte bewegen. Er beschrieb auch seine Gravitationstheorie, die Kraft, die dazu führt, dass Dinge herunterfallen. Newton benutzte dann seine Gesetze, um zu zeigen, dass sich die Planeten um die Sonnen in Bahnen drehen, die oval und nicht rund sind.

Die drei Gesetze werden oft als Newtonsche Gesetze bezeichnet. Das erste Gesetz besagt, dass ein Objekt, das nicht durch irgendeine Kraft geschoben oder gezogen wird, ruhig bleibt oder sich in einer geraden Linie mit einer konstanten Geschwindigkeit weiterbewegt. Was passiert zum Beispiel, wenn jemand Fahrrad fährt und abspringt, bevor das Fahrrad angehalten wird? Das Fahrrad fährt weiter, bis es umfällt. Die Tendenz eines Objekts, still zu bleiben oder sich in einer geraden Linie mit einer konstanten Geschwindigkeit zu bewegen, wird als Trägheit bezeichnet.

Das zweite Gesetz erklärt, wie eine Kraft auf ein Objekt einwirkt. Ein Objekt beschleunigt in die Richtung, in die es von der Kraft bewegt wird. Wenn jemand auf ein Fahrrad steigt und die Pedale nach vorne tritt, beginnt sich das Fahrrad zu bewegen. Wenn jemand das Fahrrad von hinten schiebt, beschleunigt das Fahrrad. Wenn der Fahrer auf die Pedale tritt, wird das Fahrrad langsamer. Wenn der Fahrer den Lenker dreht, ändert das Fahrrad die Richtung.

Das dritte Gesetz besagt, dass ein Gegenstand, der gedrückt oder gezogen wird, gleichermaßen in die entgegengesetzte Richtung gedrückt oder gezogen wird. Wenn jemand eine schwere Kiste anhebt, schiebt er sie mit Gewalt nach oben. Die Box ist schwer, weil sie auf die Arme des Hebers eine gleichmäßige Kraft nach unten ausübt. Das Gewicht wird über die Beine des Hebers auf den Boden übertragen. Der Boden drückt ebenfalls mit gleicher Kraft nach oben. Wenn der Boden mit weniger Kraft zurückgedrückt würde, würde die Person, die die Kiste anhebt, durch den Boden fallen. Wenn es mit mehr Kraft zurückgedrückt würde, würde der Lifter in der Luft fliegen.

Bedeutung der Schwerkraft

Wenn die meisten Menschen an Newton denken, denken sie an ihn, der unter einem Apfelbaum sitzt und beobachtet, wie ein Apfel zu Boden fällt. Als Newton den Apfel fallen sah, begann er über eine bestimmte Art von Bewegung nachzudenken, die Schwerkraft genannt wurde. Newton verstand, dass die Schwerkraft eine Anziehungskraft zwischen zwei Objekten war. Er verstand auch, dass ein Objekt mit mehr Materie oder Masse die größere Kraft ausübte oder kleinere Objekte auf sich zu zog. Das bedeutete, dass die große Masse der Erde Objekte auf sich zu zog. Das ist der Grund, warum der Apfel nicht hoch, sondern runterfällt und warum die Menschen nicht in der Luft schweben.

Er dachte auch, dass die Schwerkraft vielleicht nicht nur auf die Erde und die Objekte auf der Erde beschränkt war. Was wäre, wenn sich die Schwerkraft auf den Mond und darüber hinaus ausdehnen würde? Newton berechnete die Kraft, die erforderlich war, um den Mond auf der Erde in Bewegung zu halten. Dann verglich er es mit der Kraft, die den Apfel nach unten fallen ließ. Nachdem er die Tatsache berücksichtigt hatte, dass der Mond viel weiter von der Erde entfernt ist und eine viel größere Masse hat, entdeckte er, dass die Kräfte gleich waren und dass der Mond auch durch die Erdanziehung in der Erdumlaufbahn gehalten wird.

Streitigkeiten in späteren Jahren und Tod

Newton zog 1696 nach London, um die Position des Aufsehers der Royal Mint zu übernehmen. Viele Jahre später diskutierte er mit Robert Hooke darüber, wer tatsächlich den Zusammenhang zwischen elliptischen Bahnen und dem inversen Quadratgesetz entdeckt hatte, ein Streit, der erst mit Hookes Tod im Jahr 1703 endete.

Im Jahr 1705 verlieh Königin Anne Newton ein Rittertum, und danach wurde er als Sir Isaac Newton bekannt. Er setzte seine Arbeit insbesondere in der Mathematik fort. Dies führte 1709 zu einem weiteren Streit, diesmal mit dem deutschen Mathematiker Gottfried Leibniz. Sie stritten sich beide darüber, welcher von ihnen den Kalkül erfunden hatte.

Ein Grund für Newtons Auseinandersetzungen mit anderen Wissenschaftlern war seine überwältigende Angst vor Kritik, die ihn dazu veranlasste, seine brillanten Artikel zu schreiben, diese aber erst dann zu veröffentlichen, nachdem ein anderer Wissenschaftler ein ähnliches Werk geschaffen hatte. Neben seinen früheren Schriften "De Analysi" (die erst 1711 veröffentlicht wurden) und "Principia" (1687 veröffentlicht) enthielten Newtons Veröffentlichungen "Optics" (1704 veröffentlicht) und "The Universal Arithmetic" (1707 veröffentlicht) ), die "Lectiones Opticae" (1729 veröffentlicht), die "Method of Fluxions" (1736 veröffentlicht) und die "Geometrica Analytica" (1779 gedruckt)..

Am 20. März 1727 starb Newton in der Nähe von London. Er wurde in der Westminster Abbey beigesetzt, dem ersten Wissenschaftler, der diese Ehre zuteil wurde. 

Erbe

Newtons Berechnungen veränderten die Art und Weise, wie Menschen das Universum verstanden. Vor Newton hatte niemand erklären können, warum die Planeten in ihren Bahnen blieben. Was hielt sie fest? Die Leute hatten geglaubt, die Planeten würden von einem unsichtbaren Schild festgehalten. Newton bewies, dass sie durch die Schwerkraft der Sonne an Ort und Stelle gehalten wurden und dass die Schwerkraft durch Entfernung und Masse beeinflusst wurde. Obwohl er nicht der erste war, der begriff, dass die Umlaufbahn eines Planeten wie ein Oval verlängert war, erklärte er als erster, wie es funktionierte.

Quellen

• "Isaac Newtons Leben." Isaac Newton Institute für Mathematische Wissenschaften.
• "Isaac Newton Zitate." BrainyQuote, Xplore.
• "Herr Isaac Newton." Sternenkind, NASA.