NEWTON.
I. Newton születése és gyermekkora (340)
II. Newton Cambridge-ben. – Tanulmányai (342)
III. Newton mint professzor és a Royal Society tagja. – Viszálya Hooke-kal. – Politikai szereplése (346)
IV. Newton visszatérése a tudományokhoz. – Szellemi erejének hanyatlása (348)
V. Newton a pénzverő hivatal igazgatója. – A chemia iránti hajlama. – Kitüntetései. Halála. (353)
VI. Newton jelleme. – Theologiai munkái (358)
VII. A Philosophia Naturalis. – Az általános gravitáczió (364)
VIII. A gravitáczió elmélete Newtonnál (370)
IX. Az ég mechanikájára vonatkozó egyéb problémák. – A Philosophia Naturalis sorsa. – Newton filozófiai felfogása a gravitáczióról (378)
X. A Philosophia Naturalisban tárgyalt fizikai feladatok (385)
XI. Abszolut erőmérés. – A mechanikai mértékrendszer (387)
XII. Newton optikája. – A színszórás (390)
XIII. Az emisszió-elmélet. – A sugártörés és a szivárvány elmélete (398)
XIV. A vékony lemezek színei. – A testek természetes színei. – A diffrakczió és a kettős törés (401)
XV. Newton egyéb fizikai dolgozatai (406)
XVI. Newton érdemei a mathematikában. – Vitája Leibniz-czel. – Chronologiája. – Összes műveinek kiadásai (407)
NEWTON élete külső eseményekben korántsem oly gazdag, mint GALILEI-é vagy más korszakalkotó fizikusé. Neki sem anyagi terhekkel, sem a szellemi sötétség ellen küzdenie nem kellett; élete folyásában valamely különös érdeket keltő vagy épen tragikai vonást – hacsak nagy szellemének időleges elhomályosodását ilyennek nem tekintenők – hiába keresnénk. Íme életének rövid jellemzése: a tudományt annyival gazdagítá, a mennyivel egy hozzá hasonló lángész csak gazdagíthatja; dicsőség és elismerés kísérte működését.
NEWTON tanítványai nem sokat törődtek avval, hogy mesterük élettörténetét a közelmúlt időkből merített emlékek alapján megírják. Csak a jelen században kezdették BIOT és BREWSTER NEWTON életét alaposan tanulmányozni. A következő életrajzban első sorban BIOT tanulmányára támaszkodtunk, mert ezt találtuk a legkevésbbé részrehajlónak. BIOT nem is lehetett részrehajló: mint francziát a hazafiság érdemen felül való magasztalásokra nem serkenthette, más részről pedig mint az emissziós elmélet hívének, érdekében állott, hogy mestere érdemeit védelmezze.
A másik munka, melyet különös figyelembe vettünk, BREWSTER kitünő munkája, melynek megjelenése BIOT-nak nagyon találó megjegyzésekre adott alkalmat.
A BIOT írta életrajz a Biographie universelle-ben jelent meg, s BIOT-nak NEWTON-ra vonatkozó többi értekezéseivel
Etudes sur Newton czím alatt a Mélanges scientifiques et littéraires I. kötetben újra lenyomatott. BREWSTER munkája Memoires of the life, writings and discoveries of Sir J. Newton czímet visel (2. kiadás: Edinburg, 1860. 2 köt. 120). E műnek német fordítását * használtam.
I.
Newton születése és gyermekkora.
ISAAC NEWTON 1642 deczember 25-én, karácsony napján, Woolsthorpe-ban, a lincolni grófságban született.
FRISI-nek, a GALILEI biografusának észrevétele alapján mindegyik biografus mint különös körülményt említette föl, hogy NEWTON épen abban az évben született a melyikben GALILEI meghalt. A dolog azonban úgy áll, hogy a mikor NEWTON született, Angolországban még a régi naptár szerint számítottak, holott GALILEI halálának éve a Gregoriánus naptár szerint jegyeztetett föl; ha a két naptár közötti időkülönbséget figyelembe veszszük, nyilván való, hogy NEWTON tulajdonképen 1643 jan. 5-én, tehát majdnem egy évvel GALILEI és 100 évvel KOPERNIKUS halála után született.**
NEWTON régi nemes családból származott. A család a Lancasterben fekvő Newton nevű ősi lakóhelyétől vette nevét. Newtonból rövid időre a Lincoln grófságban fekvő Westby-be hurczolkodtak, innét pedig Woolsthorpe-ba mentek, hol is állandóan megtelepedtek. Midőn a mi NEWTON-unk született, Woolsthorpe már mintegy 200 év óta volt a Newton-család lakóhelye.
NEWTON-nak szintén Izsák nevű atyja Woolsthorpe-ban bérlő volt; anyja, Ayscough Anna, nem sokára fia születése után özvegygyé lett s másodszor BARNABÁS SMITH northwithami paphoz ment férjhez, de azért nem mulasztotta el, hogy gyermekének anyai gondját viselje.
* S. J. Newton's Leben etc. übersetzt v. GOLDBERG, mit Anmerkungen v. BRANDES, Leipzig, 1833, 80.
** POGGENDORFF, i. m. pp. 204, 658.
NEWTON, épen úgy mint KEPLER, gyenge és beteges testalkattal látott napvilágot. Négy éves korában öreganyja vette pártfogásába s annak felügyelete alatt a Woolsthorpe közelében fekvő skillingtoni és storkei tanyai iskolákban írni, olvasni és számolni tanult. Tizenkét éves korában a granthami nyilvános iskolába küldötték és Clark patikárusnál szállásolták el. NEWTON, mint később maga is mondá, eleintén nagyon hanyag volt és osztályának legrosszabb tanulói közé tartozott. Tanuló-társai társaságát kerülte s a legszivesebben mechanikai játékszerek készítésével foglalkozott. Így a többi között azt mondják róla, hogy egy szélmalom építése körűl addig ólálkodott, míg a gépezet szerkezetét teljesen eltanulta, s ekkor maga is egy kicsiny szélmalmot készített, melyet szél hiányában egérrel hajtatott; a hajtó erőt egérmolnárnak nevezte, mivel az egér a lisztből épen úgy elfogyasztotta a maga porczióját, mint a hogy ezt a molnárok szokták volt tenni. Továbbá egy kétkerekű kocsit készített, melyet a benne ülő személy hajtott. Még azt is mondják, hogy a szomszéd lakókat megijesztendő, papirsárkányok farkára lámpásokat kötött, s azokat éjnek idején föleregette. Ezenkívül még olyan dolgokat is mondanak róla, minőket azok a biografusok, kik őt már gyermekkorában is a világ gyönyöreit állandóan kerülő, komoly, sőt rideg filozófusnak akarták előtüntetni, róla alig tettek volna föl: hogy a költészetet annyira szerette, hogy maga is megkísérlette a versírást; továbbá, hogy bármennyire is kerülte légyen iskolatársai társaságát, a fiatal leányok társaságát annál inkább kedvelte, sőt Storay kisasszony iránt nagy vonzalommal viseltetett; legalább erre látszik utalni az a körülmény, hogy NEWTON dicsősége tetőpontján is többszor fölkereste barátnéját, ki két ízben is férjhez ment, s midőn utóbb nyomasztó viszonyok közé került, NEWTON őt és családját a pénzzavarból többször kisegítette.
IZSÁK anyja 1656-ban újra özvegygyé lett, s a második házasságából származott három gyermekével woolsthorpe-i birtokára vonult vissza s ezután IZSÁK kiképezéséről maga gondos-
kodott. Mivel fiát tudományos pályára úgy sem szánta, s csak születéséhez illő nevelésben s annyi ismeretben akarta részesíteni, hogy birtokait maga kezdhesse: a fiút magához haza hívta, hogy a gazdaság vezetésébe begyakorolja. Minden szombaton egy öreg szolga kíséretében be kellett mennie Grantham-ba a vásárra; s míg kísérője mezei termékek ára fölött alkudozott, addig az ifjú NEWTON egy sövény mögött tanult; otthon pedig, a helyett hogy a nyájra ügyelt volna, a fák alatt heverészve, a granthami patikárustól kölcsönözött ócska könyveket forgatta. Woolsthorpe-i kerti lakásának falára egy napórát szerkesztett; ez az óra a legújabb időkben a falról levétetvén, jelenleg a Royal Society helyiségeiben őriztetik. NEWTON anyja végtére belátta, hogy a fiúból jó gazda sohasem lesz, s ennélfogva őt a granthami iskolába visszaküldötte.
NEWTON, miután ezt az iskolát elvégezte, nagybátyjának tanácsára 1661 június havában a cambridgei Trinity-college-be lépett.
Newton Cambridge-ben. – Tanulmányai.
Úgy látszik, hogy a SANDERSON logikája és a KEPLER Optikája voltak az első munkák, melyeket NEWTON alaposan tanulmányozott. Hogy az asztrológiával közelebbről megismerkedhessék, a mathematikát akarta tanulmányozni, s e czélra egy angol Euklides-t szerzett magának. Mint FONTENELLE (a Newton Elogiájá-ban) mondja, az EUKLIDES tantételeit oly világosaknak és egyszerűeknek találta, hogy elcsodálkozott rajta, miként lehet ily egyszerű dolgok bebizonyítására még csak gondolni is, s a mint egypár tantétellel megismerkedett, a könyvet félretette, mivel a többit már amúgy is értette és be tudta bizonyítani. FONTENELLE hozzá teszi, hogy "NEWTON-ról ugyanazt lehetne mondani, a mit LUCANUS mondott a Nilusról, melynek forrásait az ókoriak nem ismerték: nem volt az embereknek megengedve, hogy a Nilust forrásaiból fakadónak és gyengének lássák."
E magasztalásra BIOT a következő megjegyzést teszi: "Valamennyi biografus ismételte ezt a szerencsés hasonlatot, s azt a csodát, melyet az föltételez, mint sérthetetlen hagyományt oly általánosan fogadták el, hogy annak, ki eme hagyománynak ellenmondani mer, ugyancsak meg kell győződve lennie, hogy NEWTON dicsősége arra nem szorúl. Ez a dolog, ha igaznak tételezzük föl, valóban csoda volna; mert ha meggondoljuk, hogy EUKLIDES geométriája a demonstráczióknak mily hosszú lánczolatából áll, s hogy azok kifejtése mennyi tétellel és segítő tétellel van komplikálva, s hogy ezt a hosszú lánczot nem lehet megszakítani a nélkül, hogy az eredmények lánczolata is el ne szakadna: lehetetlen, hogy föltegyük, miszerint NEWTON az eszmék ilyen lánczolatát már egyszerű megtekintés által kitalálhatta volna. De azt igenis föltehetjük, hogy, mintán az első propozicziókat tanulmányozta, a többinek be bizonyítását inkább maga kereste és találta föl, sem hogy bemerüljön ily fárasztó olvasmányba. Ez megfelelne NEWTON ama későbbi nyilatkozatának, mely szerint megbánta, hogy mathematikai tanulmányainak kezdetén nem foglalkozott eleget EUKLIDES-sel. Végre, igaz ugyan, hogy eme magába zárkózott lángész tevékenységének első lépéseit nem találhatjuk föl, mégis, midőn a gyermek NEWTON-t látjuk, hogy mekkora buzgalommal karolja föl mindazt, a mivel a mechanikai találmányok iránt szenvedélyének eleget tehet, föltehető-e, hogy ne lett volna kedve tanulmányozni a geométriát, melynek alkalmazásaira folytonosan szüksége volt; valószínű-e, hogy oly alapos észszel kedve lett volna napórákat gépiesen szerkeszteni, a nélkül, hogy ő, ki minden dolognak a mélyére szeretett hatolni, amaz eszközök elvét ismerte volna?" *
BIOT eme szavait nemcsak azért idéztük, hogy előtüntessük, miként kell NEWTON tehetségeinek első nyilvánulásairól helyesen ítélnünk, hanem azért is, hogy lássuk,
* BIOT, Mélanges, I. p. 127.
általában mily mértékre kell redukálni a biografusok magasztalásait, midőn valamely kitünőségnek érett korában létrehozott nagy munkáit gyermekkorával összhangba hozandók, a gyermeki tehetség egyszerű nyilvánulásait valóságos csodákká bővítik ki.
NEWTON, midőn EUKLIDES-sel már készen volt, DESCARTES geométriájához fogott, s ez által az analyzisbe vezettetett be. Csakhamar átlátta, hogy az algebrai egyenletek geométriai helyekhez való viszonyának mily nagy jelentősége van. S épen, mivel DESCARTES geométriája NEWTON mathematikai tanulmányait egészen új irányba terelte, a franczia írók a DESCARTES iránt való hálátlanság egy neméül róják föl neki, hogy később Optiká-jában a szivárvány-elmélet feltalálását DOMINIS-nek tulajdonította s azt mondotta, hogy DESCARTES az elméletet csak rektifikálta [helyesbítette], holott az érdem pusztán a DESCARTES-é. Hogy eme szemrehányásnak mennyi jogosultsága van, azt, ha visszagondolunk a szivárvány-elmélet történetére, könnyen megítélhetjük.
DESCARTES geométriájával egyidejűleg a VIETA, WALLIS és SCHOOTEN munkáit tanulmányozta; különös szeretettel foglalkozott WALLIS Arithmetica infinitorum-ával, melyből kivonatokat készített. NEWTON-nak az a szokása volt, hogy ha észrevette, hogy valamely tétel tökéletesbíthető vagy egyszerűbben bizonyítható be, azonnal jegyzeteket csinált, s ily módon a WALLIS munkája alapján is több nagyfontosságú mathematikai fölfedezést tett. A binóm-tételt és a fluxiók módszerét 1663 előtt, tehát már 23 éves korában találta föl; többi fölfedezéseinek csírái is ebbe az időszakba esnek. Tételeit összegyűjtötte, de nem publikálta, sőt nem is közölte senkivel, "részben talán azért, mert szerette a nyugalmat és mivel szerénysége visszatartóztatta; de talán azért is, mivel már megfogamzott benne az a gondolat, hogy a kalkulust a természeti tünemények törvényeinek levezetésére alkalmazza, s érezte, hogy az általa feltalált analitikus módszerek alkalmazásai neki ép oly hatalmas mint
nélkülözhetetlen segédeszközűl fognak szolgálni. Annyi bizonyos, hogy ama kincs birtoka által teljesen megnyugtatva, azt tartalékba tette, s gondolatai körébe a természet-filozófia tárgyait vonta".
1665 jan. havábn a filozófiai baccalaureatust nyerte el, s ugyanebben az évben (augusztus elején) az akkor kitört epidémia [járvány] elől woolsthorpe-i birtokára menekült s a cambridge-i egyetemre csak egy év multán tért vissza.
Az 1666-ik évbe esnék az alma historiája, ha valamikor csakugyan megtörtént volna. NEWTON egy almafa alatt ülvén, egy almát látott leesni. E tünemény alapján az egyenletes és az egyenletesen gyorsuló mozgás okai fölött elmélkedett. A testek magas tornyokról, sőt a legmagasabb hegyek tetejéről is leesnek, tehát miért ne terjedhetne az esést előidéző ok a földtől még távolabb eső régiókig, sőt a Holdig? s ugyanez az ok miért ne kényszeríthetné a Holdat, hogy a Föld körüli mozgásában megmaradjon? A leeső alma előidézte eszmelánczolat még tovább füződvén, végtére a gravitáczió elméletét szülte.
Nyilván való, hogy ez az egész história csak találmány, mert sem PEMBERTON, sem pedig WHISTON, kiknek maga NEWTON adta elő, hogy minő eszmelánczolat útján jutott a gravitáczió törvényére, arról említést nem tesznek, hanem NEWTON unokahuga, Barton Katalin, ki azt állítólag PEMBERTON-től hallotta, VOLTAIRE-nek beszélte el. De nem tekintve, hogy e tény történelmileg igazolva nincs, maga a föltevés, hogy NEWTON-t a "véletlen" vezette volna az elmélet megalapítására, egészen gyermekies, mert e föltevésnek csak akkor volna helye, ha NEWTON előtt épen senki sem foglalkozott volna a gravitáczióval, holott ez NEWTON idejében a fejlődésnek bizonyos, még pedig jelentős fokát már elérte vala. NEWTON tisztelői azt az állítólagos almafát is nagy tiszteletben tartották, s midőn azt 1896-ban egy orkán ledöntötte,
BIOT, Mélanges, I. p. 134.
TURNER, a kert tulajdonosa, fájából széket csináltatott. E széket a kuriózitások kedvelőinek jelenleg is mutogatják.
III.
Newton mint professzor és a Royal Society tagja. – Viszálya Hooke-kal. Politikai szereplése.
Cambridge-be visszatérvén, NEWTON az egyetemi méltóságok többi fokozatait is elnyerte; 1669-ben pedig BARROW az általa betöltött mathematikai tanszékről NEWTON javára lemondván, NEWTON azt el is foglalta. NEWTON BARROW előtt már régebben nagy tekintélyben állott, elannyira, hogy BARROW a geométriai és optikai munkáinak kiadását NEWTON-ra bízta, sőt az Előszóban beismeri, hogy NEWTON-nak többrendbeli igazításait figyelembe vette. BARROW az exakt tudományokkal azért hagyott föl, hogy azontúl kizárólag a theológiával foglalkozhassék.
NEWTON professzori teendőinek 30 éven át a legnagyobb buzgalommal felelt meg, s Cambridge-et évenkint csak egyszer, vakáczió idejében, s ekkor is csak egy hónapra hagyta el.
1672 jan. 11-én SETHWARD, salisbury-i érsek, ajánlatára a Royal Society tagjává választatott.
NEWTON ezt a megtiszteltetést nem kereste. De mivel az akkori szokás szerint a megválasztandónak mégis meg kellett adnia a látszatját, hogy megválasztatás után vágyakozik, NEWTON egy értekezést mutatott be. Ebben leírta a katoptrikai messzelátókra vonatkozó javításait, melyek első sorban az eszközöknek kényelmesebbé tételére irányultak. NEWTON maga is készített egy teleskópot, mely minden hiánya mellett is nagy föltűnést keltett, mert a GREGORY és CASSEGRAIN találmányait akkoriban még nem igen ismerték. Ezt a teleskópot, melyet II. Károly király és udvara is megbámult, jelenleg a Royal Society archivumaiban őrzik.
NEWTON a megtiszteltetésre a teleskópon kívül más jogczímmel nem is bírt, mert fényes fölfedezései, melyekkel nevét
megörökítendő vala, ekkor még nem állottak a tökéletesség azon fokán, melyet el nem engedhetőnek tartott, ha valamely munkáját közzétette. Azonban könnyű érteni, hogy NEWTON lángeszének egyes vonásai által kortársai figyelmét nyomtatott munkák nélkül is magára vonhatta.
Két hónappal a teleskóp bemutatása után NEWTON egy sokkal fontosabb dolgot közölt a Royal Society-vel, nevezetesen a fehér fény szétbontására vonatkozó vizsgálatait, melyek oly nagy föltűnést keltettek, hogy a társulat tagjai NEWTON-t maguk között a legjelesebbnek ismerték el. Azonban az általános öröm és elismerés közepette az irigység is fölütötte fejét: HOOKE, a fény elméletében NEWTON-nal ellentétes álláspontot foglalván el, nem mulasztotta el, hogy áskálódásaival NEWTON nyugalmát felháborítsa, s miután a vitába később még HUYGHENS, PARDIES és LINUS is belekeveredtek, NEWTON, ki azt hitte, hogy a Royal Society-ben való föllépése okozta az ellene intézett támadásokat, a vita közepette, 1673 márcz. 8-án, OLDENBOURG-hoz, a társulat titkárához intézett levélben beadta lemondását, mely azonban nemcsak hogy nem fogadtatott el, hanem NEWTON még az illetékek befizetése alól is fölmentetett.
1675 ápr. 27-én megkapta a királytól az arra szolgáló fölmentvényt, hogy a Trinity-college-nél mint professzor tovább is működhessék, a nélkül, hogy az egyházi rendbe lépni kényszeríttessék.
Pár év mulva egy váratlan esemény NEWTON-t a politikai pályára terelte. Ugyanis II. Jakab király meghagyta az egyetemi tanácsnak, hogy FRANCIS nevű benczést a filozófia doktorává kinevezze, a nélkül, hogy a király iránt való hódolati esküre kötelezze. A tanács megtagadta a király kívánságát, bár ama czím osztogatásával nem igen fukarkodott, sőt néha még mahomedánoknak, így a többi között a marokkói követnek is adományozta. Azonban FRANCIS pápista volt, s az akkori időkben Angolországban a vallási türelmetlenség még hatalmasan uralkodott. Az ügy a király ítélőszéke elé került; a tanács Lon-
donba képviselőket küldött; ezek között volt NEWTON is. A képviselők oly hévvel védelmezték az egyetemi tanács álláspontját, hogy JEFFRYS elnök a gyűlést feloszlatta s a képviselőket az ítélet kihirdetése nélkül haza küldötte.
Az egyetemi tanács, NEWTON iránt való elismerésének még nyomósabb kifejezést adandó, őt az 1689-iki parlamentbe képviselőjéül küldötte. Ez a parlament, mely a trón megüresedését proklamálta, nagy dolgoknak volt előkészítője. NEWTON elfogadta a mandátumot, de az új pályán, melyen barátai nagy dolgokat vártak tőle, sehogy sem érezte magát. A tárgyalások iránt egészen közönyös maradt, s a mint mondják, csak egyetlen egyszer szólalt föl: figyelmeztette a szolgát, hogy az egyik ablakot tegye be, nehogy a légjárás az épen beszélő szónoknak megártson.
IV.
Newton visszatérése a tudományokhoz. Szellemi erejének hanyatlása.
A parlament 1690 február havában feloszolván NEWTON Cambridge-ben ismét hozzá fogott kedves tanulmányaihoz. Ez időben veszíté el anyját, mi kedélyére nagyon leverő hatással volt.
1692-ben NEWTON egészsége hanyatlani kezdett; már egy év óta étvágyhiány és álmatlanság miatt panaszkodott. Testi erejének fogyatkoztával a tudományos dolgok fölött való elmélkedésekben sem volt oly kitartó, mint az előtt, s ha a mathematikai kutatásokba belefáradt, a történelemmel és a chronológiával foglalkozott. Egy nagyon kellemetlen esemény, mely őt és a tudományt sok fáradsága gyümölcsétől fosztotta meg, kedélyére nagyon leverőleg hatott. Az eset a következő volt. NEWTON-nak egy "Diamond" (gyémánt) nevű kedves kutyája volt; egy este kénytelen lévén dolgozó szobáját rövid időre elhagyni, kutyáját vigyázatlanságból maga után bezárta. A kutya az asztalon levő égő gyertyát feldöntvén, az ott levő irományok lángra kaptak, úgy, hogy a mikor NEWTON néhány percz múlva vissza-
tért, sok évi fáradságos munkájának gyümölcse már a lángok menthetetlen martaléka volt. Mondják, hogy NEWTON eme roppant kár láttára megelégedett avval, hogy így kiáltson föl: "Ó Diamond, nem is gyanítod, hogy micsoda bajt csináltál nekem!" E szavak, ha valóban elmondattak, NEWTON lelki nyugalmának csakugyan fényes bizonyítékai.
Azonban BIOT szerint ez az esemény NEWTON szellemi életére mély benyomást volt gyakorlandó, "mert az e fölötti fájdalom – melyet a visszaemlékezés még inkább élesztett – megrontá egészségét és, a mint látszik, ha csakugyan mondani mernők, bizonyos időre megzavarta elméjét". *
BIOT ezt a tényt, melyről addig senkinek sem volt tudomása, HUYGHENS-nek kéziratban levő egyik jegyzete alapján hozta nyilvánosságra. Ugyanis BIOT VAN SWINDEN hollandi fizikustól a következő közleményt vette:
"A híres HUYGHENS kéziratai között egy kicsiny foliáns van; ez valami napló-félének látszik, melybe HUYGHENS különféle dolgokat szokott volt bejegyezni; a leydeni könyvtár katalógusában ζ oldal 8. sz. alatt van bejegyezve. Íme, mit találtam abban följegyezve, még pedig HUYGHENS saját kezével, melyet számos kéziratából és autográf leveleiből, melyeket olvasni alkalmam vala, jól ismerek: "A skót Colin 1694 május 29-én azt beszélje nekem, hogy Newton Izsák, a híres mathematikus, már 18 hónapja megtébolyodott, a minek oka vagy a túlságos munka, vagy pedig az a fájdalom lehet, hogy látnia kellett, mint pusztítja el a tűz a chemiai laboratoriumát és több fontos kéziratát. Colin hozzá tette, hogy eme baleset után Newton a cambridge-i érseknél megjelenvén, olyanokat beszélt, hogy elméje zavarodottnak látszott, minélfogva barátai őt magukhoz vették s gyógyításához fogtak; szobájában zárva tartották s akarva nem akarva gyógyítószereket kellett bevennie, minek következtében egészségét visszanyerte, elannyira, hogy most már kezdi érteni művét, a Principiu-
* BIOT, Mélanges, I. p. 191.
mokat." HUYGHENS, mondja továbbá VAN SWINDEN, erről az esetről LEIBNIZ-ot a rá következő január 8-án keltezett levelével értesítette, mely levélre LEIBNIZ, 23-iki dátummal, így válaszolt: "Nagyon örülök, hogy NEWTON úrnak nagyon bántó betegségéről úgy értesülök, hogy egyszersmind felgyógyulását is hallom. Az olyan egyéneknek, a milyenek ő és ön uram, hosszú életet kivánok" *
BIOT ezt a közleményt a következő megjegyzéssel kíséri: "Úgy látszik, hogy eme részletek után a tény fölött alig lehet kételkedni, vagyis, hogy az a fő, mely annyi éven át értelmének mintegy legszélsőbb határát kijelölni látszó elmélkedésekbe mélyedt el, végtére önmagát zavarta meg, még pedig vagy a rendkívüli erőmegfeszítés, vagy pedig a műveinek megsemmisülése fölött érzet fájdalom miatt; és ebben a két föltevésben bizonyára nincs semmi rendkívüli; valamint azon sem kellene csodálkoznunk, ha a NEWTON-éihoz hasonló csapások súlya miatt keletkezett érzelmek még hevesebben nyilvánulnának, mert ilyenkor a lélek meg van törve az elviselendő terhek által. De bármi lett légyen is az oka szelleme megzavarosodásának, ez a tény megmagyarázná azt, hogy NEWTON a Principiumok közzététele óta, mindamellett, hogy még csak 45 éves volt, a tudományok semmiféle ágában új munkával nem lépett fel, s megelégedett avval, hogy az emez időszak előtt létrehozott műveit ismertesse, s hogy ezek egyes részeit teljesebbekké tegye ott, a hol még valami bővebb kifejtést igényeltek volna". **
Könnyen érthető, hogy az angolok, különösen pedig BREWSTER, a szóban forgó ténynek feltárását nagyon kedvezőtlenül fogadták, annyival is inkább, mivel némelyek NEWTON-ról azt is állították, hogy theológiai munkái szelleme elhomályosodásának kezdetét jelezték. BREWSTER nemcsak hogy az utóbbi
* BIOT, Mélanges, I. p. 193.
** BIOT, Mélanges, I. p. 192.
föltevés ellen kel ki, hanem egyáltalában tagadja, hogy NEWTON elméje valamikor elhomályosodott volna. BREWSTER és NEWTON egyéb tisztelői kimutatni akarván, hogy a híres tudós szellemi tehetségei teljes épségükben maradtak, egypár iratát tették közzé; azonban BIOT megjegyezte, hogy ezek, részrehajlatlan bírálat után, épen az ellenkezőről tanúskodnak. A mondottuk iratok között van a következő levél is, melyet NEWTON 1693 szept. 16-án, barátjához, LOCKE-hez írt:
"Uram, azt hivém, hogy ön engem nőkkel vagy más úton-módon akarna összezavarni (embroil me); annyira meg voltam bántva, hogy a mikor nekem azt mondották, ön beteg vagy veszélyben forog, azt válaszoltam, még jobb volna, ha ön meghalt volna. Kívánom, hogy feledje el ezt a nem igen jámbor óhajtást, mert most meg vagyok győződve, hogy ön helyesen cselekedett, s bocsánatot kérek, hogy ön iránt ily szigorú gondolatokkal viseltettem, s hogy önt az Eszmékről írt könyvében felállított egyik elve miatt, melyet ön egy másik műben kifejteni akart, úgy tűntettem föl, mint a ki az erkölcsöket gyökerestül ki akarja írtani, valamint azért is, hogy én önt hobbistának [Hobbes-követőnek] tartottam. Hasonlóképen bocsánatot kérek azért, hogy azt mondottam vagy gondoltam [: tervet szőttek arra], hogy nekem egy hívatal adassék el, vagy hogy összezavartassam. Az ön alázatos és szerencsétlen szolgája NEWTON IZSÁK." (*)
A híres LOCKE nagyon meg lehetett lepve, midőn attól a férfiútól, kinek elméleteibe az ő szelleme alig tudott behatolni, egyszerre csak ilyen furcsa levelet kapott. Úgy látszik, hogy LOCKE azonnal átértette NEWTON helyzetét, mert válaszában, melyet okt. 5-én írt, a lehető legkíméletesebb hangon szólott. NEWTON pedig ugyancsak okt. 5-én a következő sorokat írta:
"Uram, a múlt télen nagyon gyakran aludván a tűz mellett, végtére alvási szokásaimban rendetlenség állott be, s egy betegség, mely a múlt nyáron járványos volt, ezt a rendet-
* BIOT, Mélanges, I. p. 277.
(*) A levél eredeti szövegében a hivatal eladásáról így esik szó: "I beg your pardon also for saying or thinking that there was a design to sell me an office, or to embroil me." Az "embroil" szó azt is jelentheti, hogy "bajba kever." [NF]
lenséget annyira fokozta, hogy a mikor önnek írtam, már két hete egy óráig sem, és öt napja, hogy egy perczig sem aludtam. Emlékszem, hogy önnek írtam, de arra, hogy könyvéről mit mondottam, épen nem emlékszem. Ha ön levelem eme helyének másolatát velem közölni szíveskednék, azt, ha tudom, meg fogom magyarázni. Vagyok az ön nagyon alázatos szolgája. NEWTON IZSÁK. Cambridge, 1693 okt. 5." *
Megjegyzendő, hogy ugyanez időtájban (1693 szept. 13-án) PEPYS-hez, az admiralitás titkárához intézett leveleben hasonló bajokról panaszkodott.
Mindezeket az adatokat azért idéztük, hogy azt a tényt, melynek puszta fölemlítését is némelyek talán szentségtörésnek tartanák, a maga valóságában föltüntessük, s hogy az olvasó maga is megbírálhassa, vajjon ama tény fölemlítése csökkentheti-e NEWTON szellemi nagyságáról a műveiből merített fogalmainkat. Ugy hiszszük, hogy fölösleges fáradság, ha valaki valamely lángész nagyságát az által akarja emelni, hogy az illetőt úgy tünteti föl, mint a ki az emberi fogyatkozásoknak épen nincs alávetve. Efféle inszinuácziókat a nagy emberek közül senkire sem alkalmaztak oly nagy és kiterjedt mértékben, mint NEWTON-ra. Azok szerint, kik a történelemírás czéljáúl a rendkívüli jelenségek magasztalását tűzik ki, ugyancsak NEWTON lett volna az, kiben a dicsvágynak legcsekélyebb nyoma sem volt, a ki a nőket teljes életén át kerülte, a ki a saját szellemének értékéről mit sem tartott, a ki szellemi mozgalmas életének mindegyik fázisában közönyös maradt.
NEWTON-t az emberi nem dicsőségének nevezték. De micsoda dicsőség háramlik az emberi nemre abból, ha azt a tagját, kiből ama dicsőségnek áradnia kell, minden emberi tulajdonságtól megfosztjuk? Ha az emberi nem büszke lehet NEWTON-ra, ezt azért teheti, mivel ő is csak ember, még pedig a szónak közönséges s nem természetfölöttivé erőszakolt értelmében vett ember volt.
* BIOT, Mélanges, I. p. 278.
V.
Newton a pénzverő hivatal igazgatója. – A chemia iránti hajlama. – Kitüntetései. – Halála.
NEWTON még parlamenti tag korában benső baráti viszonyba lépett egyik régi tanítványával, MONTAGUE lovaggal, ki később a Royal Society tagjává választatott és Halifax grófjává, továbbá pénzügyi kanczellárrá neveztetett ki. MONTAGUE a magas állásában sem feledkezett meg kitűnő barátjáról, NEWTON-ról, s részint hogy baráti érzületének kifejezést adjon, részint hogy NEWTON tehetségeit az állam javára értékesíttesse, hivatalos működését avval kezdé meg, hogy NEWTON-t a pénzverő ellenőrévé nevezte ki. Ez az állás NEWTON-ra nézve nemcsak azért volt kedvező, mert 400 font sterl. évi fizetéssel volt egybekötve, hanem még azért is, mert mellette tanári kötelességeinek is eleget tehetett. Azonban MONTAGUE barátsága később egy még sokkal jelentékenyebb tényben nyilvánult; ugyanis 1699-ben NEWTON-t 1200 font sterl. (12000 forint) évi javadalmazással ugyancsak a pénzverő igazgatójává (Master and Worker of the Mint) nevezte ki.
A malicziózus VOLTAIRE eme kinevezést a személyes vonzalmon kívül Halifax grófja egyéb érzelmeinek is tulajdonítja. Ugyanis NEWTON-nak egyik unokahuga, a már említett BARTON ezredesné, szépsége és szelleme által Halifax grófban gyengéd érzelmeket gerjesztett, s VOLTAIRE szerint "Halifax szenvedélye inkább ajánlotta NEWTON-t a kinevezésre, mint az infinitézimális kalkulus és az általános gravitáczió". * E szerint NEWTON pályafutására még az asszonyi protekcziónak is lett volna befolyása, s ha ez a dolog csak félig-meddig igaz, akkor valóban nem kell csodálkoznunk, hogy a protekcziónak a NEWTON-hoz képest elenyésző egyének értékének megítélésében is bőven kijut a maga szerepe. Különben megjegyezhetjük, hogy NEWTON-nak
* VOLTAIRE, Oeuvres Compl., Paris, 1853. VIII. p. 89.
említettük unokahuga férje halála után nem Halifax grófhoz, hanem CONDUITT-hez ment férjhez, de annyi bizonyos, hogy NEWTON halála után CONDUITT lett a pénzverő igazgatója s hogy Halifax gróf vagyonának nagy részét Conduittné asszonyra testálta.
NEWTON ama jól jövedelmező hivatalt elvállalván cambridgei tanszékéről, melyet hosszú időn át páratlan buzgalommal töltött be, lemondott. Utódjául WHISTON-t jelölte ki, a ki állomását 1702-ben véglegesen elfoglalta, de mivel a szentháromság tanával nemcsak hogy megbarátkozni nem tudott, hanem még ellene írt is, hivatalát már 1710-ben elvesztette.
NEWTON új hivatalában kitűnő szolgálatokat tett; különös haszonnal járt a régi érczpénzek beolvasztása és a külföldi pénzeknek az angol pénzekhez viszonyított értékének pontosabb meghatározása. Állomását senki sem tölthette volna be több szakértelemmel, mivel a mathematikai ismereteket a chemiaiakkal senki sem egyesítette oly tökéletesen, mint épen ő.
"Úgy látszik, mondja BIOT, hogy a chemiát mindig kedvelte, mert gyermekkorától kezdve, midőn még a granthami patikárusnál tartózkodott, egészen cambridgei működéseig mindig foglalkozott vele; világosan kitűnik ez fizikai dolgozataiból, melyek chemiai kísérletekkel és megfigyelésekkel telvék..... A teleskópra vonatkozó első vizsgálataiból (1672) látjuk, hogy a fémeknek a fémtükrök készítésénél felhasználandó legalkalmasabb keveréke kipuhatolására igen sok kísérletet tett; három évvel később, a vékony lemezek színeire vonatkozó értekezése még változatosabb vizsgálatokról tanuskodik; eme vizsgálataival a különféle szilárd és folyós anyagoknak egymással való kombináczióját s az egyesülésükre és a szétválásukra való törekvésüket fürkészte. Később ugyanezt a tárgyat Optiká-jában, különösen pedig eme bámulatra méltó műnek záradékában, a természeti kérdések között nagyobb merészséggel és nagyobb nyomatékkal tárgyalta; mert van-e valami merészebb, mint abban a korban azt gyanítani és mon-
dani, hogy a víz gyulékony alkotó részeket tartalmaz? Könnyű megérteni, hogy NEWTON az e fajta vizsgálatokban és eszméinek fejlesztésében kitartó volt; s valóban, nem tekintve, hogy az oly meglepő, oly változatos és oly titokszerű tüneményeknek, mint a minők a chemiaiak, az ily állhatatos szellemre már önmagukban is természetszerű vonzalmat kellett gyakorolniok, nem kellett volna-e azt még inkább érdekelniök, midőn a fény mozgásában fölfedezvén a molekulák attrakczióját (BIOT az emissziós elmélet híve volt) és a kicsiny távolságokban működő erők hatásait, arra indíttatott, hogy hasonló erőkben, melyek csak intenzitásuk fogyatkozásának törvénye szerint változnak, azt az okot lássa, mely elegendő arra, hogy a chemiát alkotó egyesülési és szétbomlási tüneményeket létesítse. Ebből a magasabb szempontból ama tünemények megfigyelésének mily újnak és mily fontosnak kellett neki látszania!" *
BIOT szavait itt azért idéztük egész terjedelmükben, mivel NEWTON-ról, mint chemikusról szólani több alkalmunk nem igen lesz; különben is, chemiai vizsgálatai többi fölfedezéseihez képest oly kicsinyesek, hogy talán senki sem fogja tőlünk rossz néven venni, hit NEWTON-ra nézve nagyon találó föntebbi szép jellemzés idéztével NEWTON-nal, a chémikussal, végeztünk.
NEWTON, bármily lelkiismeretesen töltötte be hivatalát, támadások és vádak alól még sem vonhatta ki magát. WILLIAM CHALONER a pénzverőnél állítólag elkövetett többrendbeli viszszaélésekről a parlamentnek jelentést tett; az eme jelentés alapján elrendelt vizsgálatok után NEWTON az ellene emelt vádak alól teljesen fölmentetett.
Itt még megemlíthetjük, hogy midőn NEWTON a pénzverő igazgatójává neveztetett ki, az egész Royal Society megtisztelve érezte magát, mert viszont-szolgálat fejében MONTAGUE-t a társulat elnökévé választotta.
1699-ben NEWTON-ra még egy másik kitüntetés is várt:
* BIOT, Mélanges, I. p. 190.
a párisi akadémiának ez időtájban alkotott új szabályzata szerint nyolcz külső (külföldi) tagot kellett választania; ezek egyike NEWTON lett.
1701 óta a parlamentben a cambridgei egyetemet újolag képviselte, de abban most sem játszott kiváló szerepet. NEWTON nem született politikusnak. Sőt egy ízben rendkivüli félénkséget árult el, sőt mondhatni, hogy gyermekesen viselte magát; ugyanis 1714-ben a parlament WHISTON indítványára egy öttagú bizottságot küldött ki, hogy a geografiai hosszúságnak a tengeren való meghatározása érdekében törvényjavaslatot dolgozzon ki; HALLEY, COTES és CLARKE élőszóval adták elő tervezetüket, NEWTON pedig az övét írásban adta be, s a hozzája intézett kérdésekre egy árva szóval sem felelt. Végre WHISTON igy szólalt föl: "NEWTON úr kissé tartózkodik véleménye nyilvánításától, de meg vagyok győződve, hogy az a javaslatra nézve kedvező". Erre NEWTON szót emelt, de csak azért, hogy WHISTON szavait szóról-szóra ismételje, mire a javaslat elfogadtatott.
A legnagyobb kitüntetést, mely őt mint tudóst érhette, 1703 nov. 30-án nyerte el: a Royal Society elnökévé választotta. Eme díszes hivatalt haláláig, tehát 25 egymásután következő éven át viselte, mert minden évben újra megválasztatott. Végre [végül] 1695-ben Anna királynő a lovag (baronnet) czímét adományozta neki.
Nyilván való, hogy eme kitűntetések NEWTON dicsőségét nem fokozták, de társadalmi tekintélye sem szorúlt rájuk, "legfölebb önszeretetének hízelegtek, a melytől, bármit mondjanak némely biografusok, teljesen ment mégsem vala".
NEWTON, mióta cambridgei tanszékéről lemondott, felváltva Londonban s az ehhez közel fekvő Kensingtonban tartózkodott. Nyolczvan éves kora óta különféle testi bajokkal kellett küzdenie; betegségében unokahuga, Katalin, ki férjével nála lakott, gondosan ápolta. 1727-ben még egyszer Londonba utazott, hogy febr. 28-án a Royal Society gyűlésén elnököljön. De ez
utazás a hosszú életet élt tudós férfiú egészségére nagyon káros befolyással volt, s még hátralevő napjait tetemesen megrövidítette.
Életének végső szakaszáról FONTENELLE, ki a Newton-család több tagjával volt ismerős, s kinek rendelkezésére CONDUITT NEWTON életére vonatkozó többrendbeli okiratot bocsátott, a következőket írja: "NEWTON csak életének utolsó húsz napjában szenvedett sokat.. .. A legnagyobb fájdalom közepette, midőn az izzadság cseppekben gördült le arczán, egyszer sem kiáltott s a türelmetlenségnek legcsekélyebb jelét sem nyilvánította és a nyugalom perczeiben rendes kedélyességével mosolygott és beszélgetett. Eddig naponként egy-két órán át írt vagy olvasott; márczius 18-án reggel még az újságokat olvasta, sokáig beszélgetett MEAD híres orvossal, és szellemi tehetségeinek teljes birtokában volt; azonban este felé elveszté eszméletét s többé nem is nyerte vissza, mintha csak arra ítéltetett volna, hogy szellemi tehetségei ne gyöngűljenek, hanem egyszerre veszszenek el". *
NEWTON a következő hétfőn, márcz. 20-án, Kensingtonban, 85 éves korában halt meg. Holttestét Londonba vitték s a westminsteri apátságban nagy pompával temették el; szemfödelének szalagjait a főkanczellár, továbbá MONTROSE és ROXBURGH herczegek mint angol pairek, és PEMBROKE, SUSSEX és MACCLESFIELD grófok mint a Royal Society tagjai tartották. A gyászmenetet nagyszámú kitűnőség kísérte; a szertartást a rochesteri püspök fényes segédlettel végezte. A westminsteri dékán és a káptalan megengedte azt, a mit sok főnemes családtól megtagadott, azaz hogy NEWTON-nak az apátság legkiválóbb helyén emlék állíttassék. Ez az emlék 1731-ben NEWTON örököseinek (és nem a kincstárnak) költségén állíttatott föl.
Ugyancsak 1731-ben NEWTON tiszteletére érmet vertek. Az érem egyik oldalán NEWTON arczképe van s a következő
* BIOT idézete, Mélanges, I. p. 235.
fölirat: Felix qui potuit rerum cognoscere causas. [Boldog, aki fel tudta ismerni a dolgok okait.] 1755-ben a cambridgei Trinity-college kápolnája előtt NEWTON márvány-szobrát állították föl eme fölirattal: Qui genus humanum superavit. [Az, aki az emberi nemet felülmúlta.] Végre 1858 szept. 25-én Granthamban kolosszális bronz-szoborral örökítették meg emlékét.
NEWTON, ki eléggé szűk anyagi körülmények között született, halálakor, ingatlan birtokát nem tekintve, 32,000 font strl. (320,000 forint (*)) tekintélyes összeget hagyott hátra, a melyen négy unokafivére s ugyanannyi unokanővére osztozott. Ez a vagyon, és az említett kitüntetések, hangosan megczáfolják BREWSTER-nek azt a vádját, mely szerint mindamellett hogy "egész Európa tömjént hintett", az angol nemzet NEWTON iránt hálátlan volt. * Alaposabb vád illeti a hivatalos Angolországot, mely a NEWTON-nak felállított emlékekre semmit sem áldozott. Ez a körülmény késztethette ARAGO-t a következő kifakadásra: "Hangosan kijelentem, mert az igazságot mondom, hogy ama magas kitüntetések, melyeket egy olyan tengeri hős nyert volna el, ki spanyol gályákat zsákmányul ejtett vagy egy idegen várost felgyújtott volna, csak kicsinyes takarékossággal jutottak osztályrészül egy olyan férfiúnak, kinek neve túl fogja élni az egész világ legnagyobb politikai és katonai kitünőségeit". **
VI.
Newton jelleme. – Theológiai munkái
A múlt században NEWTON egyéni jelleméről az általános felfogással meg nem egyező, s hozzá tehetjük, egyoldalú nézetektől eltérőket vallani ép oly veszélyes dolog lett volna, mint az általa felállított elméletek valamelyikét megtámadni. De jelenleg már nem állunk egyéni tekintélyek nyomása alatt, minélfogva NEWTON jelleméről is szabadabb lélekkel szólhatunk. NEWTON-
* Newton's Leben, p. 206.
** Not. Biogr. III. p. 340.
(*) Összevetésül: a jelen könyv ára megírásakor, 1882-ben mintegy 7 forint lehetett. [NF]
nak tudományos jellemzése bizonyára a legfontosabb; műveinek elemzése bennünket meg fog vele ismertetni; most csak személyiségéről és egyéni jelleméröl akarunk néhány sorral megemlékezni.
Nem lehet érdektelen, hogy az olyan szellemnek, mint a minő NEWTON-é volt, takaróját is ismerjük; tehát FONTENELLE leirása alapján meg kell említenünk, hogy középtermetű volt s hogy élete utolsó szakaszában kissé elhízott; hogy tekintete éles és átható, arczkifejezése pedig kellemes és megnyerő volt. Középnagyságú feje fehér hajjal volt borítva és sohasem kopaszodott meg; pápaszemet sohasem viselt; egész életén át csak egy fogát veszté el, azonban szemei élete utolsó húsz évében bágyadtakká és fénytelenekké lettek.
NEWTON a nyugalmat mindenekfölött becsülvén, a vitákat lehetőleg kerülte. Társaságokban nagyon keveset beszélt, s mivel mindig mély gondolatokba volt merülve, gyakran nagyon szórakozott volt, s így az is megesett rajta, hogy fölkelés után az ágya szélén órákig ült s hogy figyelmeztetni kellett, hogy táplálékot vegyen magához. Egy alkalommal, midőn benső barátjával, STUKELEY-vel akart ebédelni, az utóbbinak sokáig kellett várakoznia, míg végre NEWTON dolgozó szobájából kijött. Mivel STUKELEY-nek időközben elfogyott a türelme, egyedül hozzáfogott az evéshez, s az asztalon levő csirkének felét elköltötte s a maradékot egy fémharanggal leborította. NEWTON csak egy pár óra múlva jött, s azt mondá, hogy nagyon éhes. De midőn a harangot fölemelte s a csirkének csak a maradékát látta, így kiáltott föl: "Ah, azt hittem, hogy még nem ebédeltem, de látom, hogy csalódtam!"
NEWTON nagyon mértékletes, s viseletében nagyon egyszerű volt. Csak londoni tartózkodása idejében volt nagyobb háztartása; ekkor három férfi- és három nőcselédet tartott. Midőn dohánynyal kínálták, mindig visszautasította, mondván, hogy nem akar magának új szükségleteket alkotni. Mondják, hogy nagyon könyörületes és jótékony érzületű volt, de hátra-
hagyott tetemes vagyonából következtethetjük, hogy jótékony czélokra nem sokat költekezhetett. A mi pedig könyörületességét illeti; ez kitűnik a következő leveléből, melyet egy pénzhamisító ügyében lord TOWNSHEND államtitkárhoz intézett:
"Mylord! Mitsem tudok Metcalf Edéről, kire a derby-i bíróság előtt rábizonyúlt, hogy pénzt hamisított. De mivel ez nagyon világosan bizonyúlt rá, alázatos véleményem oda irányúl, hogy jobb lesz őt fölakasztatni, mint neki alkalmat adni, hogy újra pénzt hamisítson, s erre a mesterségre másokat is mindeddig tanítson, míg az ismét rábizonyúl. Mert ez a népség ritkán hagyja el a mesterségét s nagyon nehéz kézrekeríteni. Az ő fölsége akarata iránti legmélyebb hódolattal mondom ezt, s maradok, Mylord, méltóságodnak legalázatosabb és legengedelmesebb szolgája NEWTON IZSÁK. A Pénzverő Hivatalban, 1724. aug. 25-én." *
NEWTON nem volt nős; FONTENELLE szerint talán nem is volt ideje, hogy a nősülésre gondoljon. Általánosan el volt terjedve az a nézet, hogy NEWTON meghalt a nélkül, hogy valaha nőhöz nyúlt volna, miből némelyek azt következtették, hogy melancholikusnak kellett lennie. Azonban ez az állítás bizonyára túlzott s csak onnét eredhet, hogy némely tisztelője nagyságát ez által is emelhetni vélte. De nem tekintve ezt, bizonyos körülmények legalább is azt bizonyítják, hogy NEWTON is csak úgy érzett mint más ember; nevezetesen STUKELEY 1727-ben, tehát ugyanabban az évben, melyben NEWTON meghalt, közhírre tette, hogy egy granthami 82 éves asszony neki bevallotta, hogy NEWTON fiatal korában iránta vonzalommal viseltetett s valahányszor Woolsthorpeba ment, őt meglátogatta és megajándékozta. A Storay kisasszony iránti vonzalmát már említettük. Sőt azt állították, hogy NEWTON 60 éves korában lady Norrisnek szerelmes levelet írt. ** E levél idézése által NEWTON életének
* Melanges, I. p. 413.
Mélanges, I. p. 449.
komoly folyásában egy kis pikantériát tüntethetnénk föl, de ezt a kedvező alkalmat már csak azért is elszalasztjuk, mivel MORGAN angol mathematikus a levél hitelességét alaposan megczáfolta. A levelet NEWTON nem csak hogy sajátkezűleg nem írta, de még alá sem írta.*
Némelyek NEWTON-t úgy akarták föltűntetni, mint a szerénység netovábbját. Lehet az ő leveleiből és hátrahagyott egyéb irataiból számos helyet idézni, melyek eme föltevést igazolni látszanak; talán legjellemzőbbek a rövid idővel halála előtt írt következő szavai: "Nem tudom, hogy mit tartanak rólam az emberek; én az én részemről olyan gyermekhez hasonlítom magamat, ki a tenger partján játszva, itt is, ott is egy kavicsot, mely simább mint a többi, vagy egy kagylót, mely szebb mint a többi, összeszed, holott az igazság nagy oczeánja szemei előtt teljesen elrejtve marad." ** HOEFER erre találóan jegyzi meg, hogy ama szavak költői formában egy ókori bölcsnek eszméjét fejezik ki: sokat kell tudnunk, hogy megtudjuk, hogy semmit sem tudunk. † GALILEI az igazság oczeánjához való viszonyát ugyancsak merészebben jellemezte!
Azonban NEWTON túlságos szerénysége is csak olyan fikczió, mint a jellemére rátukmált egyéb tulajdonságok. NEWTON az ő érdemeinek teljes öntudatában volt, elannyira, hogy néha a mások érdemeiről ugyancsak kis hangon szólott. A HALLEY-nek írt egyik levelében a többi között ezeket mondja: "HOOKE semmit sem tett s mégis úgy viseli magát, mintha mindent tudna s mintha minden dolognak, kivéve azokat, melyek az észleletnek és számításnak unalmas gondjait igénylik, mélyére hatolt volna." †† Sokszor pedig óvakodott attól, hogy kellőképen föltűntesse mindazt, mit KEPLER-, DESCARTES- és HUYGHENS-nek köszönhetett. Lesz még alkalmunk, hogy a felsőbb kalkulus
* Mélanges, I. p. 450.
** Newton's Leben, p. 283.
† HOEFER, Newton, Nouv. Biogr.
† † ARAGO, Not. Biogr. III. p. 336.
föltalálásának prioritási vitájáról megemlékezzünk, most csak annyit jegyzünk meg, hogy abban a szerénységnek korlátait a kelleténél túllépte. FLAMSTEED-hez, a híres csillagászhoz való viszonya sem volt nagyon épületes. Végre, a már többször említett WHISTON őt így jellemezte : "Sohasem ismertem olyan félénk, ravasz és gyanakodó jellemet, mint a minő a NEWTON-é volt, és ha akkor, midőn a Chronologiája ellen írtam, még életben lett volna, nem mertem volna czáfolatomat közzé tenni, mert szokásait ismerve, attól kellett volna tartanom, hogy megöl." FLAMSTEED az ő emlékirataiban nem sokkal kedvezőbben nyilatkozik NEWTON-ról. "Nekem mindig úgy tetszett, mondja FLAMSTEED, hogy NEWTON csalfa és dicsvágyó volt, a dicséreteket mohón kereste s az ellenmondásokat csak türelmetlenül viselte el."*
NEWTON félénk magaviseletéről egy ízben már megemlékeztünk. ARAGO nagyon meg volt lepve, midőn lord BROUGHAM-től arról értesült, hogy NEWTON a cévennes-i protestánsok közé akart menni, hogy velük együtt VILLARS ellen harczoljon, s hogy tervének kivitelét csak egy váratlan körülmény akadályozta meg. "Már hogy is indúlt volna a félénk NEWTON a csatatérre? Ő, a ki a feldűléstől való félelmében London utczáin is csak úgy mert kocsikázni, hogy karjait kinyújtotta s kezeivel a kocsi ajtajába kapaszkodott." **
NEWTON vallásos érzülete jellemének egyik leghatározottabb vonása volt; a protestantizmus elveihez szívósan ragaszkodott s gyűlölte a "hitetleneket". HALLEY egy alkalommal a vallásos dolgokról tréfálódzva beszélvén előtte, NEWTON őt azonnal félbeszakította: "Ezeket a dolgokat én jobban átgondoltam mint ön." De vallásos érzülete nem állapodott meg ennek puszta nyilvánításában, hanem őt theológiai vizsgálatokra is serkentette; s mivel hátrahagyott theológiai irataiból kitűnik,
* ARAGO, Not. Biogr. III. p. 335.
** ARAGO, Not. Biogr. III. p. 335.
hogy a szentírással tüzetesen foglalkozott, őt végtére theológusnak is nevezhetjük.
NEWTON a Dániel könyvét és Szent János apokalypsisét kommentálta. E kommentárok, melyek közül az elsőt SUDERMAN angolból latinra fordította, a CASTILLON kiadta Opuscula-ban jelentek meg. A Dániel kommentárjának első fejezetében az ó-szövetségi könyvekről szól, a Pentateuchustól kezdve egészen Dánielig. A második fejezetben a prófétai stilust tárgyalja; mindegyik szónak valamely átvitt értelmet tulajdonít, s ily módon egész bibliai szótárt alkot magának, s eme szótár segítségével a harmadik fejezetben Dánielt interpretálja. Hogy a kommentárban a pápai hatalom bukásának nagy szerepe jutott, azon, ha az akkori anglikán egyház külső viszonyait figyelembe veszszük, nem kell csodálkoznunk; NEWTON a mondott szótár alapján a Dániel könyvéből kisüti, hogy a pápaság K. u. 2060-ban el fog enyészni. Az apokalypsis kommentárjában először eme könyv keletkeztének idejét törekszik megállapítani, azután pedig a jelenlegi világ jövendő elpusztulásáról s egy új világ keletkezéséről értekezik; az új világban az igazság fog uralkodni.
Önként fölmerül az a kérdés, hogy mi késztette a komoly és mathematikai szellemű NEWTON-t arra, hogy ilyes dolgokkal is foglalkozzék? Ez a kérdés számtalan kombináczióra adott alkalmat. Némelyek a dolgot egyszerűen NEWTON vallásos érzűletének kifolyásaként tüntették föl, s vannak még jelenleg is olyanok, kik büszkén hivatkoznak NEWTON-ra, mondván, hogy a valódi tudományosság nem jöhet ellentétbe a szentírással s hogy valódi tudós a tudományok eredményei által nem kapatja el magát "vallásellenes" kombinácziókra, hanem az isteni kinyilatkoztatás előtt alázatosan meghajol. Mások ellenben azt mondják, hogy NEWTON, ha szelleme meg nem zavarodik vala, ilyesmivel soha sem foglalkozott volna; eme nézetet megerősíteni látszik az a körülmény, hogy NEWTON LOCKE-hoz írt egyik levelében azt mondja, hogy a Dániel kommentárjával 1690 óta kezdett
foglalkozni, tehát az egész mű az időleges szellemi zavarának bekövetkezte után való időkbe esik. HOEFER ezektől eltérőleg, s hozzátehetjük, hogy sajátságosan vélekedik a szóban forgó kérdésről, mondván: "NEWTON, mint minden ember, ki nagy dolgokat mívelt, azt hitte, hogy isteni misszióval van megbízva, s ez a hit megfelelt vallásos hajlamainak, melyek korának haladtával mindinkább megerősödtek .... Az ókor egyik bölcse azt mondá, hogy isten, midőn a világot teremté, geométriát csinált; NEWTON eme geométriának törvényeit fölfedezvén, miért ne hihette volna, hogy ő az istenség titkaiba be van avatva?"*
Nem akarjuk határozottan kétségbe vonni, hogy az imént előterjesztett okok egyikének vagy másikának ne lehessen valami érdeme a dologban; azonban a legvalószínűbbnek az látszik, hogy NEWTON, midőn a theológiával foglalkozott, csakis kora szellemének hódolt. Theológiai iratai akkor lephetnének meg bennünket, ha ő volna az egyedüli mathematikus, ki a theológiával foglalkozott. Azonban a dolog nem így áll, sőt ellenkezőleg, az ő korában a theológiát a valódi tudományosság kiegészítőjének tartották, s avval az angol mathematikusok legnagyobb része foglalkozott, sőt, mint említettük, BARROW a tanszékéről is lemondott, hogy egész idejét és erejét a theológiának szentelhesse. Az angolok jellemében a "bibliai vonást" még napjainkban sem lehet félreismerni.
VII.
A Philosophia Naturalis. – Az általános gravitáczió.
Úgy hiszszük, hogy az imént előterjesztett életrajzzal feladatunknak annyiban már megfeleltünk, hogy ezután csak NEWTON szellemi életével kelljen foglalkoznunk.
NEWTON mathematikai-mechanikai munkái a dicsőségének legszilárdabb emlékei. Ezekben látjuk, hogy szelleme miként
* HOEFER, Newton, Nouv. Biogr.
diadalmaskodott oly kényes feladatokon, melyek bár régi idők óta foglalkoztatták a gondolkodó embereket, megoldásukon valamennyi elődjének kisérletei hajótörést szenvedtek. Mindamellett, hogy már sok kész anyag állott rendelkezésére, az általa megfejtett problémák a mathematikai lángész és a természet-filozofus összes képességeit abban a mértékben igényelték, a melyben ő benne feltalálhatók valának.
NEWTON főmunkája Philosophiae naturalis principia mathematica vagyis "a természetfilozófia mathematikai elvei", 1687-ben Londonban a HALLEY költségén jelent meg. Mivel még bővebben ki fogjuk fejteni, hogy mily körülmények között jelent meg ez a mű, "mely az embernek az ég harmoniáját vala hirdetendő", most rövideden csak azt jegyezzük meg, hogy NEWTON azon 1685- és 1686-ban dolgozott, s még halála előtt két kiadást ért, nevezetesen 1713-ban Cambridgeben ROGER COTES által és 1726-ban Londonban PEMBERTON által. Később a mű számos kiadást ért: 1714-ben Amsterdamban, 1746-ban Londonban. A LE SUEUR és JACQUIER kommentáros első kiadása 1739-ben, a második pedig 1750-ben (Genfben) jelent meg. Francziára DU CHASTELET marquisnő által fordíttatott (Par. 1759, 2 vols. 4o); a fordítást CLAIRAUT vizsgálta át s VOLTAIRE Előszót írt hozzá. Végre TESSANEK kommentáros kiadása 1780-ban Prágában jelent meg. Kivonatos kiadások és ismertetések is irattak; ezek között a leghíresebbek: MAC LAURIN, An account of Sir J. Newton['s] philosophical discoveries, Lond. 1748. 4o ; PEMBERTON, A view of Sir J. Newtons Philosophy, Lond. 1728. VOLTAIRE, Éléments de la philosophie de Newton mis à la portée de tout le monde, Amsterd. 1738; PAOLO FRISI BARNABITAE, De gravitate universali corporum libri III, Mediolani, 1768.
A mű három részre van osztva. Az 1686. máj. 5-én Cambridgeben keltezett Előszóban a szerző kifejti czélját, mely abban áll, hogy a skolasztika rejtélyes tanainak mellőzésével a mathematikát a természettünemények tanulmányozására alkalmazza. Az egész munkát raczionális mechanikának nevezhet-
nők, mivel a benne levő új dolgok mellett a már ismert tények is rendszeres egészszé dolgozvák föl.
A Bevezetésben a szerző kifejti, hogy a tünemények között főszerepet játszik a mozgás. A mozgásnak oka az erő, de az erőnek sem a természetét, sem az eredetét nem ismerjük. A szerző nem is törekszik, hogy ezt az ismeretlen okot fürkészsze, mint ezt a régiek tették, hanem csakis az emberi értelem által felfogható hatásaival törődik. Ez a körülmény az oka annak, hogy NEWTON könyve mindjárt megjelenése idejében nem részesült abban a fogadtatásban, melyet megérdemelt volna; mert ama szempont, ha nem is volt egészen új – mivel már GALILEI is az erő hatásainak törvényeit vizsgálta – mégis, eléggé idegenszerű volt arra, hogy a tárgyalt elméletek közkincsekké váljanak. Továbbá a Bevezetés a megkívántató definicziókat és a mechanika axiomáit terjeszti elő. Az anyag mennyiségét sűrűségével és térfogatával mérjük; a mozgás mennyisége a sebességtől és az anyag mennyiségétől függ. Szerző azt az erőt, mely a testeket közös középpont felé mozgatja, czentripetális erőnek nevezi; "valamint a mágnesnek kisebb távolságban nagyobb, nagyobb távolságban pedig kisebb a hatása, úgy a czentripetális erő vagy a nehézség (vis gravitans) nagyobb a völgyekben és kisebb a magas hegyek csúcsain, és abban a mértékben, melyben a földgömb felszínétől távozunk, fogyatkozik." *
A Bevezetés továbbá magában foglalja azt a három törvényt, melyeket jelenleg is NEWTON mozgási törvényeinek nevezünk; NEWTON csak ezt a három egyszerű mozgási törvényt vagy mozgási axiomát (axiomata sive leges motus) ismeri. Bár e törvények nem egészen újak, mégis, részint új formulázásuk, részint pedig NEWTON-nak sajátos felfogása által kiváló fontosságúak.
Az első törvény a tehetetlenség törvénye, melyet KEPLER részben, GALILEI és HOOKE pedig általánosságban állítottak föl. NEWTON szerint a tehetetlenséget a testekben levő erő, a tehetet-
* Philos. nat. amsterdami kiadás (1714), p. 4.
lenségi erő eredményezi; emez erőnél fogva a testek ellenállásokat fejtenek ki, vagy ellenállasokat győznek le, a szerint, a mint nyugvásban vannak vagy mozognak. Mindamellett, hogy a tehetetlenséget és a tehetetlenségi erőt különböző dolgoknak tartotta, az utóbbi alatt csak azt a reakcziót (ellenállást) értette, mely föllép, ha valamely külső erő a nyugvási, illetőleg a mozgási állapotot megváltoztatni törekszik. *
A második törvény azt mondja, hogy minden mozgásváltozás arányos avval az erővel, mely azt létrehozta. Ezt a törvényt már GALILEI is ismerte; az erő nagyságát az erő által az időegységben létrehozott sebességgel mérte. Csakhogy GALILEI-nek állandó erővel volt dolga, azaz tulajdonképen az erő változásait figyelembe nem vette, de NEWTON-nál a tétel már arra az esetre is kiterjed, a mikor az erők változnak. A Bevezetésben a GALILEI fölfogása még meg van ugyan tartva, de az I. könyv 10-ik segítő tétele azt fejezi ki, hogy valamely erő, ha nem is volna állandó, kezdetben úgy hat, hogy a megindított test leírta útak az idő négyzetével arányosak, mely tételnek igazsága abban rejlik, hogy bizonyos időpontban, vagy helyesebben, bizonyos korlátlanúl kicsiny időközben az erő, mely csak folytonosan változható nagyság lehet, állandónak tekinthető, tehát amaz időközben a GALILEI törvénye szerint hat. Mivel GALILEI csak az állandó erőt vette figyelembe, az erő a létrehozott sebesség által meg is volt határozva, de NEWTON tekintettel lévén az erőnek az egymásra ható tömegek távolságaitól függő változásaira: "ugyanazon anyagmennyiségnek súlyai a helyzet változásai szerint összehasonlíthatók valának, s a súlynak a földi közönséges nehézségre való tekintet által korlátozott fogalma NEWTON kezei között a tömeg és a mindenkori erőfaktor (gyorsulás) mértéke szerint megállapítható általános érvényű fogalommá bővült ki."**
* DÜHRING, i. m. p. 199.
** DÜHRING, i. m. pp. 190, 199.
A harmadik mozgási törvény szerint minden hatás egyenlő, de ellenkező ellenhatást szül; az akczió egyenlő a reakczióval. Ez a törvény az egyensúly esetére világos, s mintegy magától értetődik; a nyugvó test gyakorolta nyomás vagy húzás, épen azért, mert a test nyugszik, egyenlő az ellenkező nyomással vagy húzással. Ellenben a mozgó test gyakorolta hatás a test tömegétől és a sebességétől, azaz a mozgás mennyiségétől függ, az ellenhatás tehát egyenlő, de ellenkező mozgásmennyiség.
NEWTON az ő elvét ebben az értelemben nem csupán a nyomás, húzás, ütközés, vagy egyáltalában a földi erőhatásokra alkalmazta, hanem kiterjesztette a gravitáczió kozmikus hatásaira is. Ha valamely test a földre esik, akkor a föld is esik ugyanarra a testre; de mivel a föld nehézségi ereje gyakorolta hatás akkora mint az ellenhatás, a föld mozgásmennyisége is éppen akkora mint az illető testé, tehát a föld az illető test felé annyiszorta lassabban fog mozogni, a hányszorta a tömege nagyobb mint az illető test tömege.
NEWTON maga is megjegyzi, hogy eme mozgási törvényeket, az erők összetételét és szétbontását tárgyaló két korollariummal együtt, mindegyik mechanikus elfogadta. A két elsővel GALILEI levezette az esésnek és a hajított testek mozgásának törvényeit; a harmadikkal levezettettek az ütközés törvényei. De NEWTON egyik elődje sem fogta föl a törvények érvényességét oly általánosan mint ő.
A Bevezetés után következik a tulajdonképeni mű. Szerző az első könyv első fejezetében előterjeszti azt a geometriai módszert, melyet problémái megfejtésénél alkalmazott. Ez a módszer a szinthézises volt, mivel az analizises fejtegetéseket, bár ezekre őt a fluxió-kalkulus képesítette, szándékosan kerülte. Azonban a 2-ik könyv második segítőtételében a fluxió-kalkulus elveit is röviden kifejti, sőt általában mondhatjuk, hogy a felsőbb kalkulus elveit még sem kerülhette el egészen, mivel az első könyvben előadott geométriai módszer tulajdonképen az összegek és hányadosok első és utolsó viszonyairól, azaz a határérté-
kekről szól, csakhogy NEWTON a mennyiségeket geométriai, tehát szemlélhető tipusra vezette vissza, a mi azonban a dolog lényegén mit sem változtat.
NEWTON evvel a mathematikai módszerrel a könnyebb föladatokról a nehezebbekre átmenve, végre az égi testek mozgásának törvényeit tárgyalja. Ugyanis egészen szigorúan bebizonyítja, hogy az az erő, mely kényszeríti a testeket, hogy ellipszisben, parabolában vagy hiperbolában, tehát általában valamely kúpszeletben mozogjanak, a távolság négyzetével fordított viszonyban hat, föltéve, hogy az erő székhelye a kúpszelet egyik gyújtópontjában van. Fordítva, azt is kimutatja, hogy minden mozgó testnek, mely egy, a távolság négyzetével fordított viszonyban működő erő hatásának van alávetve, szükségképen a kúpszeletek valamelyikében kell mozognia; kivéve azt az esetet, midőn a test kezdeti sebességével az erő székhelye felé tart, vagy ettől eltávozik. Hogy a három kúpszelet közül melyik lesz a test pályája, ez az illető test kezdeti sebességétől függ. Végre kimutatja, hogy KEPLER törvényei nem egyebek mint a gravitáczió általános törvényének következményei; annak a törvénynek, mely szerint a testeknek egymásra gyakorolt vonzó hatása tömegeikkel egyenes, a távolságuk négyzetével pedig fordított viszonyban van.
A mű harmadik könyve (De mundi systemate) a világrendszerről szól. Tulajdonképeni tárgyát a következő három szabály – regulae philosophandi – előzi meg: "a természeti tünemények okai gyanánt csak azokat az okokat kell elfogadnunk, melyek igazak s a tünemények kimagyarázására elegendők; ugyanazon okok ugyanazokat az eredményeket hozzák létre; végre, a testek ama tulajdonságai, melyeket kísérletek által sem nem öregbíthetünk, sem pedig nem kisebbíthetünk, általános tulajdonságoknak tekintendők." *
* Philos. nat., amsterdami kiadás (1714), p. 357.
VIII.
A gravitáczió elmélete Newtonnál.
NEWTON főmunkájának az imént előterjesztett ismertetésében tulajdonképen csak a "bevezetés"-re terjeszkedtünk ki bővebben, minélfogva még azt kell előtűntetnünk, hogy miképen fejlődött a gravitáczió elmélete NEWTON kezei között.
Az általános gravitáczió eszméje, melyet a közfelfogás NEWTON-nak tulajdonít, mint már több helyütt említettük, már NEWTON előtt is egyes tekintélyes képviselőkre talált; elég lesz, ha KOPERNIKUS-t, KEPLER-t, BORELLI-t és HOOKE-ot említjük.
Nagyon csalódnánk, ha azt hinnők, hogy a gravitáczió eszméje, bármily kezdetleges alakjában is, csak egy bizonyos szellem szülötte volna. Mint minden nagy eszme, úgy ez is a fejlődésnek legkezdetlegesebb fokától kezdve számtalan fázison ment át, míg végre NEWTON szellemi műhelyéből mint befejezett mű került ki.
Bár nem tartozunk az ókornak ama szenvedélyes és egyoldalú barátai közé, kik minden új dolognak első nyomait az ókor homályában fürkészik, mégis, – még ha tényleges bizonyítékaink nem volnának is – be kell ismernünk, hogy a szóban forgó eszme első csíráit ott kell hogy keressük, a hol az ember a tünemények okai fölött egyáltalában gondolkodni kezdett. A hol a testek bizonyos középpont körül keringenek, tehát középpont felé törekesznek, ott közel fekszik az a gondolat is, hogy ama mozgásoknak a középponttal bizonyos okozatos összefüggésben kell lenniök; a kik tehát az égitestek keringését észlelték, azoknak a keringés okainak kutatásában is, hogy úgy mondjuk, a középpont felé kellett közeledniök.
A pythagoréus TIMAEUS (K. e. 400 körül) a csillagok mozgását két erő: hajító és vonzó erő hatásának tulajdonította; szerinte a két erő számtani viszonyban van egymáshoz. Midőn ANAXAGORAS-t (K. e. 500 körül) kérdezték, hogy mi oknál fogva maradnak meg a csillagok pályáikban, azt felelte, hogy azokat
erre a sebességük kényszeríti. PLUTARCH a Holdat a parittyában levő kőhöz hasonlítja; e kőre két erő hat; a lódítás ereje a követ az érintő irányában tova röpítené, ha az a kar, mely a parittyát lódítja, vissza nem tartaná; akar képviseli a második erőt, mely az elsővel kombinálva a követ kényszeríti, hogy körben mozogjon. PLUTARCH szerint nem azon kellene csodálkoznunk, hogy a Hold, mely a mozgás által tovaragadtatik, a Földre nem esik le, hanem inkább az volna a meglepő, ha a Hold nyugvásban volna s még sem esnék le.
Lehetne még több ilyen írót felhozni, kik a gravitáczió eszméjét több-kevesebb határozottsággal fejezték ki, de már a mondottakból is látjuk, hogy az eszme az ősi időktől fogva fejlődött. Azonban a régiek kifejezte gondolatok, melyek persze jelenleg, mikor a dologgal már tisztában vagyunk, nagyon világosaknak és határozottaknak látszanak, az ő felfogásukban még nagyon homályosak lehettek. Hogy is lehetett volna tiszta fogalmuk egyik égi testnek a másikra való eséséről, mikor még a Föld fölületén végbemenő esési tüneményeket figyelemre nem méltó dolognak tekintették, pedig csak GALILEI-nek sikerült eme tünemény természetébe behatolnia. A gravitáczió eszméje csak a GALILEI utáni korban ölthetett konkrétebb alakot. KOPERNIKUS nézetei egészen, KEPLER-éi pedig részben a GALILEI előtti időszakba esnek. KEPLER, a ki épen azokat a törvényeket találta föl, melyek a gravitáczió elméletét lehetségessé tették, GALILEI dinamikai vivmányairól úgyszólván semmit sem tudott, s mikor már azon volt, hogy a dolog lényegét feltalálja, a tehetetlenség törvényének nem ismerése, illetőleg hiányos ismerése folytán a feladatot egészen elejtette. KEPLER esetéből világosan kitűnik, hogy GALILEI dinamikai vizsgálatai mily befolyást valának gyakorlandók egy oly problemára, melylyel különben maga GALILEI nem törődött.
A GALILEI utáni időben az eszme mindinkább közeledett a megtestesüléshez. BORELLI a jupiterholdak mozgásának magyarázatát kiterjesztette a bolygók mozgására, HOOKE pedig már
annyira ment, hogy csupán csak azt a törvényt kellett volna felállítania, a mely szerint a vonzó erő a távolság növekedtével fogy, s ki kellett volna mutatnia, hogy a földi nehézség azonos az általános gravitáczióval. Azonban a fogyatkozás törvényét, mint ezt NEWTON maga is beismeri, már ISMAEL BOUILLAUD (latinosítva Bulliarius vagy Bullialdus, 1605–1694) az Astronomia Philolaica Par. 1645. czímű művében kifejezte volt. Ha most még figyelembe veszszük, hogy HUYGHENS levezette vala a czentrifugális erő törvényeit, s hogy ezeket csak KEPLER harmadik törvényével kellett volna kombinálnia, hogy a vonzás törvényét mathematikailag levezesse: önként fölmerül az a kérdés, hogy hát tulajdonképen miben áll a NEWTON érdeme?
A NEWTON érdeme abban áll, hogy megtalálta azt, ami elődei előtt még ismeretlen volt; kimutatta, hogy az az erő, melynél fogva az elejtett kő a Földre esik, azonos avval az erővel, melynél fogva a Hold a Föld körül kering. Mondhatjuk tehát, hogy NEWTON a gravitácziót nem annyira feltalálta, mint inkább bebizonyította. És ha mégis őt tekintjük az elmélet tulajdonképeni megalapítójának, ezt azért teszszük, mert csak az ő mathematikai szellemének sikerült a KEPLER törvényeiből a gravitáczióét és fordítva, mathematikai szigorúsággal levezetnie. Ehbez járul még, hogy NEWTON a gravitáczió eszméjét egészen tisztán fogta föl, mert a tömegek mindegyik részét gravitálónak képzelte, holott elődei a vonzalom székhelyét csupán csak az égi testek középpontjába tették; NEWTON továbbá a gravitáczió általánosságát, az égi testeknek egymásra gyakorolt kölcsönös vonzalmát egészen szabatosan ismerte föl. Végre fölismerte, hogy a gravitáczió nem csak az égi testek keringő mozgásának, hanem sok más kozmikus tüneménynek is az oka, s e tüneményeket a gravitáczióval megmagyarázta.
Lássuk már most, hogy miként bizonyította be NEWTON a földi nehézség és a gravitáczió azonosságát.
A vízszintes irányban kilőtt ágyúgolyó csakhamar eltér a vízszintes iránytól s bizonyos távolságban a földre esik. Már-
most, föltéve, hogy az ágyút a Hold távolságában állíthatnók föl, vajjon a kilőtt golyó nem mozogna-e a Föld körül épen úgy mint a Hold? Nem tekinthetjük-e magát a Holdat egy kilőtt golyónak, mely azért nem távozhatik el a Földtől s azért kénytelen körülötte keringeni, mert a Föld nehézségi ereje által erre kényszeríttetik? Ha erre a kérdésre igenlőleg felelhetnénk, a Hold földkörüli keringésének oka is ki volna derítve.
Ez volt értelme a NEWTON által megfejtett feladatnak, melyben a Hold ugyanolyan fontos szerepet játszott, mint a Mars a bolygók mozgása törvényeinek feltalálásában. Ha a Hold bizonyos időponttól kezdve egyenes vonalban mozogna tovább, 1 percz alatt bizonyos útat írna le, mely út a Hold sebességéből kiszámítható, a Hold tehát 1 percz múlva a térnek bizonyos pontjába érkeznék meg. De a Hold a valóságban a körtől nagyon kevéssé eltérő görbe vonalban mozog (NEWTON a pályát eleintén valóban körnek vette), tehát 1 percz múlva a térnek egy másik pontjában lesz. Eme két pont közötti távolság lesz tehát az az út, a melyen át a Hold a Föld középpontja felé esett. NEWTON ezt az útat egyszerű számítások segítségével 13 1/3 lábnyinak találta. Már most ugyanekkora-e ez az út, ha fölteszszük, hogy a Hold a Föld nehézsége folytán esett? Az akkori mérések szerint a gyorsulás 31 láb, tehát az első másodperczben befutott út 15 1/2 láb, s az első perczben befutott út 15 1/2×602 láb volt. Ennek az útnak a gravitáczió törvénye szerint úgy kell viszonylani a Hold esése által leírt úthoz, mint a Föld és a Hold közötti távolság négyzetének a földsugár négyzetéhez, s ha ebből az arányból a Hold esését kiszámítjuk, akkor, föltéve, hogy a gravitáczió törvénye helyes, ismét csak 13 1/3 lábnak kell kijönni, s az eredmények egyenlősége által a nehézségi erőnek a gravitáczióval való azonossága már ki volna mutatva. Azonban a NEWTON várakozása nem teljesült be, mert 13 1/3 lábnyi út helyett 15 1/2 lábnyit, tehát az előbbenitől tetemesen eltérőt kapott.
Mi volt az oka emez eltérésnek? NEWTON-nak számításai-
nál két adatot kellett pontosan ismernie: először a Hold sebességét, tehát a keringése idejét is, másodszor pedig a Földnek a Holdtól való távolságát. A Hold siderikus keringése idejét eléggé pontosan ismerte, távolságát pedig a földsugár hatvanszorosának vette. Ez az utóbbi fölvétel is elég pontos volt, csakhogy a földsugár nagyságát NORWOOD-nak nagyon is hibás fokmérésének eredményeiből számította ki; úgy látszik, hogy SNELL eredményeit nem ismerte. NEWTON a helyett, hogy a kapott helytelen eredményt az adatok hibás voltának tulajdonította volna, azt gondolta, hogy a Hold mozgásában a gravitácziónak talán csak mellékes szerepe van, s a mozgás okát inkább a DESCARTES-féle örvényeknek tulajdonította. De mivel ez a kavargó mozgás mathematikailag tárgyalható nem volt, NEWTON az egész kérdést egyelőre elejtette.
Ez 1666-ban történt, s NEWTON ez időtől számítva 13 éven át az egész elméletet tovább nem vitte, bár föltehető, hogy a kérdés fölött folytonosan gondolkodott. Ebben az időközben újra optikai vizsgálatokkal foglalkozott s csak 1679-ben vette elő újra az ég mechanikájára vonatkozó vizsgálatait, s 1683-ban, tehát az első sikertelen számítás után 17 év múlva nyújtotta be a Royal Societynek új számításainak teljesen összevágó eredményeit.
Lássuk, hogy mily körülmények működtek közre, hogy NEWTON félbeszakított munkáját ismét fölvette.
1678-ban a Royal Society megbízta NEWTON-t, hogy egy asztronómiai műről véleményes jelentést tegyen. NEWTON az 1679. november 28-án HOOKE-hoz, a Roy. Soc. titkárához írt levelében kifejezte a kért véleményt s egyszersmind megjegyezte, hogy a Föld forgása direkt kísérletek által bebizonyítható volna. TYCHO és hívei ugyanis abban a nézetben voltak, hogy ha a Föld tengelye körűl mozoghat, akkor egy toronyról leejtett kő nem eshetnék a torony talpához, hanem ettől nyugatra elmaradna. NEWTON épen az ellenkezőt állította: a Föld nyugatról keletre forogván, a torony tetején levő kő nagyobb ívet ír le
mint a talpánál levő, tehát sebesebben is forog s ezt a nagyobb sebességet tehetetlenségénél fogva esés közbenis megtartván, kelet felé kell eltérnie s esés közben spirálist kell leírnia. NEWTON nézete a Roy. Soc. tagjainak nagyon megtetszett, s a kísérlet kivitelével HOOKE-ot bízták meg. HOOKE, még mielőtt a kísérletet végrehajtotta volna, a kérdést elméleti szempontból vizsgálgatta, s arra az eredményre jött, hogy a kőnek nem csak kelet felé, hanem kissé dél felé is el kell térnie, továbbá, hogy ha a Föld vonzó ereje a távolság négyzetével fogy, akkor a kőnek légüres térben ellipszist kell leírnia. HOOKE-nak az utóbbi megjegyzése volt az, a mi NEWTON-t arra késztette, hogy a gravitáczió elméletét újra fölvegye; NEWTON ezt az 1686-ban HALLEY-hez írt levelében maga is bevallotta.
HOOKE 1679. decz. 10-én jelentést tett a Royal Soc.-nek, hogy a kísérletet végrehajtotta. Azonban a HOOKE kísérletei, mivel a kő csak 27 lábnyi magasságon át esett, döntőknek alig tekinthetők, bár HOOKE azt állította, hogy a kő nem csak keletre, hanem a mint az ő elmélete megkívánta, kissé délre is eltért.*
NEWTON a HOOKE említettük [általunk említett] elméleti fejtegetései által buzdíttatva, elmélkedései fonalát újra fölvette, s azt a fontos törvényt találta föl, hogy valamely bolygó, melyre a távolság négyzetével fordított viszonyban működő erő hat, ellipszist ír le. NEWTON már most meg volt győződve, hogy a bolygók napkörűli keringésének okát feltalálta, de természeténél fogva félénk és óvatos lévén, a tapasztalás által be nem igazolt törvényt nem merte a nyilvánosság elé vinni.
* A NEWTON ajánlotta kísérletet újabb időkben többször ismételték; nevezetesen 1791-ben GUGLIELMINI Bolognában a degli Asinelli nevű ferde tornyon; itt az esési magasság 90 láb volt; 1802-ben BENZENBERG Hamburgban a 235 láb magas Michelis-tornyon; 1804-ben a schleebuschi kőszénbánya 262 láb mély aknájában; végre 1832-ben REICH a freibergi bányák egyik (488 láb) aknájában. A legutoljára említett kísérlet a legmegbízhatóbb; az eltérés épen akkora volt, mint a mekkorának azt REICH elméleti úton kiszámította. E kísérlet a Föld forgását minden kétséget kizáró módon bizonyította be.
Azonban egy szerencsés véletlen úgy hozta magával, hogy a már régóta befejezésre váró elmélet utolsó hiánya is eltűnjék. NEWTON ugyanis 1682 junius havában a Royal Society gyűlésére ment. Mivel a tagok teljes számmal még nem voltak együtt, a jelenlevők különböző dolgokról, többi között a PICARD-féle fokmérésről is beszélgettek. Ez a tárgy NEWTON figyelmét azonnal magára vonta. A tagok egyike egy levelet mutatott, melyben PICARD eredményei le valának írva. NEWTON ezeket följegyzé, s a gyűlés tárgyalásai iránt egészen közönyös maradt. A mint haza tért, rögtön hozzáfogott az 1666-ban sikertelenül végrehajtott számítások megújításához; a Föld sugarát már most a PICARD mérései alapján hozta számításba. De alig hogy a számítást megkezdé, észrevette, hogy az eredmények teljes összhangzásban lesznek. Valami különös érzelem fogta el őt: a világ harmóniája egyszerre föltűnt előtte, szemei kápráztak s oly idegessé lett, hogy számításait csak pár nap múlva fejezhette be. Mások szerint a számításokat maga nem is bírta végrehajtani, s erre barátjait kérte föl.
NEWTON az eldöntő eredményt eleinte csak barátaival közölte, s a bizonyítások elhagyásával csak 1683-ban terjesztette a Royal Society elé.
Most minden készen volt arra, hogy NEWTON fényes fölfedezését rendszeresen kidolgozott műben a tudományos világ színe elé terjeszsze. Azonban e fontos dolognak egyéb, s most már NEWTON-on kívül fekvő okok miatt új halasztást kellett szenvednie. Ugyanis NEWTON-nal egyidejűleg WREN és HALLEY is foglalkoztak a bolygók mozgásának törvényeivel. Az előbbeni eme törvényeket valami oldalagos lökéstől s a Nap felé tartó esésből akarta levezetni, de számításai eredménytelenek maradtak; az utóbbi a czentrifugális erő törvényeiből s KEPLER harmadik törvényéből a vonzó erő fogyatkozásának törvényét találta föl. E két tudós a dologról egy alkalommal HOOKE előtt beszélvén, ez utóbbi azt állította, hogy a bolygók mozgásának valamennyi törvényét levezette, s hogy számításaiban csakis a
vonzó erő fogyatkozásának törvényére támaszkodott. WREN és HALLEY fölkérték HOOKE-ot, mutatná meg nekik számításait, melyekre annyival is inkább kíváncsiak voltak, mivel minden fáradságuk, hogy a feladatot teljesen megfejtsék, eredménytelen maradt. Azonban HOOKE egyáltalában nem volt hajlandó, hogy a kérelemnek engedjen, pedig mind a ketten ajándék fejében értékes könyvet igértek neki.
HALLEY ezután NEWTON-hoz fordúlt, s kérte őt, közölné vele számításait. NEWTON szívesen engedett, sőt 1686. ápr. havában a Philosophiae naturalis-t kéziratban HOSKINS-nek, a Royal Society alelnökének avval a kérelemmel küldötte meg, hogy azt a társaság elé terjeszsze, ami ápr. 28-án meg is történt.
VINCENT, ki NEWTON kéziratát a gyűlés előtt magasztaló szavak kíséretében ismertette, beszédét avval fejezte be, hogy NEWTON a gravitáczió elméletét oly magas fokra emelte, hogy azt immár teljesen befejezettnek lehet tekinteni.
A gyűlésen HOOKE is jelen volt. VINCENT-nek magasztaló beszéde irígységét és féltékenységét annyira felköltötte, hogy prioritása érdekében azonnal fölszólalt s heves szavakban kijelenté, hogy NEWTON eszméit tőle vette, sőt azt is állította, hogy a szóban forgó tárgyról HOSKINS alelnökkel egyetmást már régebben közölt. Azonban HOSKINS kijelenté, hogy efféle közleményekre nem emlékszik.
Hogy HOOKE a vonzó erő fogyatkozásának törvényét időközben feltalálta, ezt tőle alig lehet elvitatni, azonban ugyanezt ő kívüle mások is feltalálták. NEWTON tulajdonképeni érdeme, mint már említettük, nem ennek a törvénynek felállításában, hanem a gravitáczió bebizonyításában áll, s épen ez oknál fogva HOOKE támadásai méltatlanok valának. NEWTON a gyűlésben történtekről értesűlvén, HALLEY-hez 1686. jun. 20-án szenvedélyes hangon levelet intézett, s e levélben nem csak hogy HOOKE vádjait visszautasította, hanem HOOKE-ot még szellemi tolvajlással is vádolta, mert kijelenté, hogy 1672. jan. 14-én találmányát HUYGHENS-el levélben közölte s a levelet az akkori
titkárnak, OLDENBOURG-nak, expediczió végett átadta. OLDENBOURG a neki átadott leveleket lemásolta, s csak a másolatokat küldött, az eredetieket megtartotta. Mivel pedig OLDENBOURG-nak irományai HOOKE kezeibe kerültek, valószínű, hogy levelét HOOKE elolvasta, s ily módon a találmányt eltulajdonította.
NEWTON-nak ez a kemény vádja épen oly alaptalan volt, mint a HOOKE-é, ki azonban korántsem volt olyan fekete, mint a minőnek őt NEWTON tisztelői festeni jónak látták. Úgy látszik, hogy NEWTON meg is bánta hevességét, mert HALLEY-nek írt második levelében a HOOKE ellen felhozott vád miatt sajnálatát fejezte ki, s egyszersmind előadta mindazokat az eszméket, melyeket HOOKE ismertetett meg vele; különben pedig a vita eldöntését a Royal Societyre bízta.
A Royal Society HOOKE vádjaival nem sokat törődött és NEWTON-nak becses kéziratáért köszönetét kifejezvén, a kinyomtatást elhatározta. NEWTON eleintén csak az első két könyv kiadását (De motu corporum libri duo czím alatt) óhajtotta. A harmadik könyvet csak HALLEY-nek kívánságára csatolta az előbbeni kettőhöz, s így esett meg, hogy az egész mű Philosophiae naturalis Principia mathematica czím alatt jelent meg.
IX.
Az ég mechanikájára vonatkozó egyéb problémák. – A Philosophia naturalis sorsa. – Newton filozófiai felfogása a gravitáczióról.
A gravitáczió törvénye NEWTON kezei között számos igen fontos feladat megfejtésének kulcsa volt. A Philosophiae naturalis-ban előadott elméletek a gravitáczió eszméjében gyökereznek; új elveket már nem kellett felállítani, mert az egyes feladatoknak a gravitáczió szempontjából való helyes felfogása után a többi már csak a mathematikai tárgyalás dolga volt. S NEWTON mathematikai szellemének épen itt nyílt a legtöbb alkalma arra, hogy a tudományt fényes eredményekkel gazdagítsa, vagy az ilyeneknek legalább is útját egyengesse. Nagyon
messzire kellene mennünk, ha a NEWTON tárgyalta kérdéseket tüzetesen ismertetni akarnók; meg kell elégednünk avval, hogy a nevezetesebbeket soroljuk föl, mi annyival is inkább elegendő lesz, mivel, mint említettük, mechanikai új elvek tekintetbe nem jönnek.
NEWTON bebizonyította, hogy a Föld belsejében e nehézség a távolsággal egyszerű fordított viszonyban fogyatkozik; továbbá, hogy egy egyenletes sűrüségű kivájt gömbnek részei által egy a belsejében levő pontra gyakorolt hatásoknak eredője zérus. Ebből azt következtette, hogy az álló csillagoknak a naprendszerünkre gyakorolt, s nagy távolságaiknál fogva amúgy is gyönge hatásai egymást lerontják. NEWTON e mellett föltette, hogy az álló csillagok egyenletesen vannak szétosztva, a mi azonban a valóságnak nem felel meg. Ugyancsak a gravitáczió törvényével kiszámíthatta, hogy mekkora a gyorsulás a Napon, a Holdon, a Jupiteren stb. bolygókon.
A Jupiter föltünő lapultsága NEWTON-t a Föld alakjának meghatározására vezette. CASSINI és FLAMSTEED (a greenwichi első csillagvizsgáló) konstatálták, hogy a Jupiter forgási tengelye föltünően kurtább, mint egyenlítőjének átmérője. NEWTON eme tény által indíttatva, meghatározta, hogy a Föld forgása eredményezte czentrifugális erő az egyenlítőnél a nehézségi erő 1/289 részét teszi, továbbá következtette, hogy a Föld valóságos alakja forgási szferoid. Hogy NEWTON támaszkodott-e HUYGHENS-nek a czentrifugális erőre vonatkozó, már 1673-tan a Horologium oscillatorium-ban közzétett vizsgálataira, azt eldönteni nem lehet, annyi bizonyos, hogy a czentrifugális erő törvényeit ismernie kellett, mivel ezek nélkül a feladatot meg nem fejthette volna.
A Föld alakjának meghatározása, egy másik fényes fölfedezést vont maga után. NEWTON fölismerte az aequinoctiális pontok hátrálásának okát. Maga a tünemény már régóta ismeretes volt. HIPPARCHUS, az ókor legjelesebb csillagászainak egyike, K. e. 128-ban az álló csillagok hosszúságait meghatározván, ezeket
két fokkal nagyobbaknak találta, mint a mekkorának TIMOCHARIS és ARISTYLL K. e. 294-ben találták; a különbség még föltünőbb volt, midőn mérései eredményeit EUDOXUS-nak még régibb észleleteivel hasonlította össze. Úgy látszott tehát, mintha az álló csillagok az aequinoctiális ponttól, azaz attól a ponttól melyben az ekliptika s az aequator egymást metszik, s a melytől a hosszúságok számíttatnak, eltávoznának, illetőleg előre haladnának. HIPPARCHUS kiszámította, hogy abban az esetben, ha az álló csillagok a megállapított mértékben folytonosan előre mennek, 25,700 év alatt az ekliptika sarkai körül egy teljes forgást fognak végezni; s ezt az időszakot plátói világesztendőnek nevezte. KOPERNIKUS volt az első, a ki fölismerte, hogy az álló csillagok mozgása csak látszólagos és onnét ered, mivel az egyenlítő síkja lassan változik, miuélfogva az aequinoctiális pont hátrál; miért is az utána következő csillagászok a tüneményt az aequinoctiális pontok hátrálásának nevezték, de okát egyáltalában nem ismertek. NEWTON azonban kimutatta, hogy a tünemény szükségképeni következménye a Föld lapultságának: a Föld egyenlítőjén felhalmozott tömegre a Nap és Hold által gyakorolt vonzás miatt az egyenlítő lassan hátrafelé mozog.
Ugyancsak a Föld alakjának meghatározása őt egy második, a Holdra vonatkozó fölfedezésre vezette. NEWTON kimutatta, hogy a szferoid-alakú Földnek a Holdra gyakorolt vonzása következtében a holdpálya csomópontjai (azok a pontok, melyekben a holdpálya a földpálya síkját metszi) hátrálnak; továbbá, hogy a Napnak a Holdra gyakorolt vonzása miatt a Hold keringő mozgása az egyes negyedekben hol meggyorsúl, hol meglassúl. Ez az a tünemény, melyet variáczió-nak nevezünk, s melyet TYCHO fedezett föl, bár az újabb vizsgálatokból kitűnt, hogy ABULWEFA arab csillagász a tüneményt 970 és 980 között szintén fölismerte.
NEWTON eme fölfedezéseivel alapját vetette a holdmozgás elméletének, mely a csillagászat egyik legkényesebb feladata, s melyet csak D'ALEMBERT, EULER és LAPLACE fejtettek meg tel-
jesen. De ennek a feladatnak nem csupán elméleti, hanem igen nagy gyakorlati fontossága is van, mert a [földrajzi] hosszúságok meghatározására a nyílt tengeren a legalkalmasabb módszert szolgáltatta.
NEWTON az üstökösöket, melyeknek kóborló járása a csillagászoknak annyi bajt okozott, alávetette a gravitáczió törvényének, kimutatván, hogy pályájuk szintén kúpszelet, továbbá egy módszert állított föl, mely szerint három észleletből az üstökös pályája kiszámítható.
Az apály és dagály tüneményének okait szintén az általános gravitációra vezette vissza. Hogy a Holdnak eme tüneményekre befolyása van, azt már a többi között KEPLER is gyanította, de elfogadható elméletet NEWTON állított föl először. Föltévén, hogy a Föld teljesen be van borítva vízzel, kimutatta, hogy e víztömeg a Nap attrakcziója folytán ellipszoid alakot vesz föl, úgy, hogy az ellipszoid nagy tengelye a Nap felé irányúl; hasonló alakot eredményez a Hold, melynek nagyobb hatása miatt a víztömeg még inkább kidudorodik; a két égitestnek a helyzeteiktől függő egyesült hatásától erednek az apály és a dagály tüneményei.
NEWTON és HUYGHENS figyelembe vették a hegyek által az ingákra gyakorolt vonzást; az előbeni átlátta, hogy ezen az úton a Föld tömege meghatározható volna, de tervét csak 1774 óta hajtották végre. A nagyszámú kísérletek közül kitűnik MASKELYNE-é, a ki Skótországban a Shehallien nevű hegy mellett hajtá végre kisérletét s a Föld vízhez viszonyított közép sűrűségét 5-nek találta. A Föld sűrűségét később más-más módszerekkel sokkal pontosabban határozták meg, de mindegyik módszer a NEWTON törvényén alapszik.
Végre NEWTON vizsgálatai kiterjedtek a bolygók háborgásaira. A bolygók ellipszisben mozognak, ha a Nap attrakczióján kívül más égitesté rájuk nem hat. Azonban a gravitáczió általánosságánál fogva mindegyik bolygóra a többi égitest is gyakorol hatást, minélfogva a bolygóknak nagyon tekervényes útakon
kellene haladniok. Csakhogy az álló csillagok hatása rendkívüli nagy távolságuknál fogva elenyészik, a Naphoz képest elenyészőleg kicsiny tömegű bolygók hatása pedig csak a legközelebbi bolygó hatásaira szorítkozik. Eme föltételek nélkül a háborgások kiszámítása legyőzhetetlen nehézségekbe ütköznék, így azonban csak három testnek, azaz a Napnak és a két bolygónak egymásra gyakorolt hatását kell figyelembe vennünk. Ez az a föladat, mely később a három test problemája név alatt méltán vergődött oly nagy hírre s méltán foglalkoztatá az első rendű csillagászok szellemét. Valamely elmélet fényesebb diadalt nem is arathat, mint a minőt a gravitáczió aratott, midőn LE VERRIER az Uranus háborgásaiból a láthatatlan háborgatóra, a Neptunra, nemcsak hogy következtetett, hanem még a szó szoros értelmében föl is fedezte. ARAGO, midőn e nagy eseményt az akadémiának bejelenté, méltán mondhatta, hogy "a csillagászok néha véletlenül találtak a teleskópjuk látómezejében egy mozgó fényes pontot, egy bolygót, holott LE VERRIER az új égitestet meglátta, a nélkül, hogy szüksége lett volna arra, hogy csak egyszer is égre tekintsen". Hozzá tehetjük, hogy NEWTON volt az, ki a Neptunt a csillagász tolla hegyére tette.
Az imént felsorolt nagy feladatok megfejtésére szolgáló első lépéseket NEWTON tette. Azt kellene tehát hinnünk, hogy NEWTON könyve már első megjelenése idejében a legnagyobb örömmel és elismeréssel fogadtatott. Azonban a dolog nem így áll, sőt a kontinensen az elismerés sokáig elmaradt, s NEWTON műve a tudósok vizsgálataira mintegy 50 évig befolyást alig gyakorolt. Ez a jelenleg rendkívül sajátságosnak látszó körülmény érthetővé válik, ha meggondoljuk, hogy a régi hagyományok sokkal mélyebb gyökeret vertek, semhogy azokkal egyszerre szakítani lehetett volna. Pedig GALILEI már egy évszázaddal NEWTON előtt megalapította a dinamikát. Igaz ugyan, hogy NEWTON és eszméi nem részesültek abban a sorsban, melyben GALILEI és művei részesültek, de a régi és az új eszmék közötti ellentét még sem volt annyira kiegyenlítve, hogy
az utóbbiak minden akadály nélkül terjeszkedhettek volna. Ehhez járul még az a körülmény, hogy NEWTON korában a DESCARTES filozófiája, különösen Francziaországban, még majdnem korlátlanúl uralkodott, hiszen NEWTON maga is az első balsiker után a DESCARTES örvényeiben keresett menedéket. A francziák DESCARTES filozófiáját nemzeti dicsőségnek tekintették, elannyira, hogy VOLTAIRE-t rossz hazafinak tartották, a mikor a "NEWTON filozófiáját", tehát az idegen terméket akarta meghonosítani. Végre NEWTON filozófiája a képzelődésnek nem volt annyira ínyére, mint a DESCARTES-é; NEWTON a hidegen számító észhez szólott s az exakt gondolkodás igényeinek felelt meg; tárgyalás-módja, mely az analizist szándékosan kerülte s a homályt nem eléggé oszlatta el, nem igen volt alkalmas arra, hogy könyve kedves olvasmánynyá váljék; sőt azt is mondották, hogy csak három vagy négy ember volt, ki azt teljesen megértette. Maga EULER, Mechaniká-jának bevezetésében, bevallja, hogy NEWTON könyvének olvasása jelentékeny nehézségeket okozott neki. LOCKE még arra sem volt képes, hogy a számára NEWTON-tól népies modorban külön kidolgozott gravitáczió-elméletet mathematikailag felfoghassa, s csak azért tartotta helyesnek, mert HUYGHENS biztosította őt, hogy benne a mathematikai dedukcziók rendben vannak.
Mondhatni, hogy NEWTON elméletei csak akkor arattak teljes elismerést, s csak akkor szorították ki DESCARTES fizikáját, vagy inkább metafizikáját, midőn az olyan mathematikusok, mint D'ALEMBERT, LAGRANGE, EULER, stb. a NEWTON kijelölte útakon haladva, a rohamosan fejlődő felsőbb analízis hatalmas segítő eszközeivel oly szép fölfedezéseket tettek. Innét volt azután az is, hogy a mathematika segítségével elért fényes eredmények a NEWTON utáni korban a fizika művelőit annyira elvakították, hogy a fizika üdvösségét egyedül a mathematikában keresték.
Helyén lesz, ha itt megjegyezzük, hogy NEWTON művének még czíme is sajátságos befolyást vala gyakorlandó. Ama czím volt az oka, hogy NEWTON korában a fizikát és a természet-filo-
zófiát azonos dolgoknak tekintették, vagy inkább, hogy a kettőt egymással összetévesztették; holott NEWTON természetfilozófiája nem egyéb "mint a világrendszerre is alkalmazott s a mathematikailag kezelt gravitáczió-eszmével bővített mechanika". *
Persze, hogy ily értelemben az egész elméleti fizikát, a mennyiben az egyes ágaiban netalán fölveendő hipothézises elemeket nem tekintjük, méltán nevezhetjük el természetfilozófiának, mert a mechanika az egésznek az alapja. Azonban NEWTON felfogása a természetfilozófiáról egészen más lehetett. Már említettük, hogy művét egészen más és szorosan a tárgyra vonatkozó czím alatt óhajtotta közzétenni, mert szerinte "a filozófia olyan szerénytelen és kötekedő dáma", hogy vele szóba állani annyi, mint perpatvarba keveredni. Az említett czímbe főképen azért egyezett bele, mivel reménylette, hogy ama czím alatt a mű nagyobb kelendőségnek fog örvendeni, mit a Royal Societynek, mint a mű tulajdonosának vagyonára való tekintetből óhajtott. Mindezekből eléggé kitűnik, hogy NEWTON-nak az elméleti fizika és a természetfilozófia azonosításában csak indirekt része van.
NEWTON távol maradt attól, hogy elméleteit metafizikai kombinácziókkal hozza kapcsolatba. Az erőket csupán hatásaikból ítélte meg, s nem iparkodott, hogy az erők mibenlétét absztrakt okoskodásokkal és homályos eszmékkel az értelem által fölfoghatóvá tegye. Ennélfogva egészen fölösleges volt LEIBNIZ-nek az az ellenvetése, hogy NEWTON a semmit meg nem magyarázó attrakczió [vonzás] szót használta. "A mit én attrakcziónak nevezek, mondá NEWTON, az talán valami impulzus, vagy talán valamely előttünk ismeretlen más módon jő létre. Az attrakczió szót csak azért használtam, hogy azt az erőt, melynél fogva a testek egymás felé törekesznek, okára való tekintet nélkül megjelöljem; mert mielőtt az attrakczió okát fölkeresnők, illő, hogy a természet tüneményeiből fölismerjük,
* DÜHRING, i. m. p. 208.
hogy micsoda testek vonzzák egymást, s hogy az attrakcziónak miféle törvényei és tulajdonságai vannak." Továbbá: "Az égnek és a tengereknek tüneményeit a gravitáczió erejével megmagyaráztam, de okát még nem fejeztem ki. Ezt az erőt olyas valami hozza létre, a mi a Nap és a bolygók középpontjáig terjed, a nélkül, hogy képességéből valamit veszítene; ez az erő, a mechanikai többi okoktól eltérőleg nem arányos ama részek fölületével, melyekre hat, hanem arányos az anyag mennyiségével; hatása minden irányban roppant nagy távolságokig terjed s mindig a távolság négyzete szerint fogyatkozik.. .. De a gravitáczió eme tüneményeiből eme tulajdonságok okát még nem fürkészhettem ki, hipothéziseket pedig nem csinálok." *
NEWTON Optiká-ja és a Philosophia naturalis végén kifejezett eme szavaihoz roszszúl illenek az ugyancsak ott kifejezett nézetei, melyek szerint a bolygórendszer elemeinek állandóságában nem bízik s arra utal, hogy az időről-időre bekövetkező elkerülhetetlen zavarok alkalmával valamely felsőbb kéz az egész gépezetet meg fogja igazítani. Ezt a megjegyzést theológiai munkái számára tarthatta volna föl.
X.
A Philosophia naturalisban tárgyalt fizikai feladatok.
Az előterjesztett asztronómiai nagyfontosságú fölfedezések mellett a Philosophia naturalis a szorosabb értelemben vett fizikának több nevezetes feladatát is tárgyalja. Eme feladatok, bármily jelentősek a fizikára nézve, NEWTON asztronómiai fölfedezéseivel nem vetekedhetnek s korszakot nem alkottak, de eredetiségük által a későbbi vizsgálatok útját egyengették, vagy pedig ott, a hol eredetiséggel nem dicsekedhetnek, a régi vizsgálatokat tökéletesbítették. Továbbá eme feladatok által NEWTON a fizikát a mechanikával szorosabb kapcsolatba hozta, tehát
* Philos. nat., amsterdami kiadás (1714), p. 483.
nagy lépést tett ahnak az igazságnak földerítésében, hogy a tünemények végső okai a mozgásban, az anyag térviszonyaiban keresendők.
NEWTON vezette le először elméleti úton a hang terjedési sebességét, s azt a törvényt találta, hogy a sebesség egyenlő a levegő feszítő erejéből [nyomásából] és a sűrűségéből képezett hányados négyzetgyökével. Ha eme törvény szerint a hang sebességét kiszámítjuk, ezt 906 párisi lábnak találjuk, holott pontos kísérletekből kitűnt, hogy az 1022 párisi láb. Azonban e feltűnő eltérésnek nem a NEWTON elmélete az oka. Lesz még alkalmunk, hogy eme fontos tárgyra visszatérjünk, most csak annyit jegyzünk meg, hogy NEWTON levezetéseinél a MARIOTTE törvényét alkalmazta, e törvény pedig a levegő mérsékletét állandónak tételezi föl. Már pedig a hang terjedésénél a levegő mérséklete, tehát a rugalmassága állandó nem marad.
NEWTON továbbá meghatározta a vízhullámok terjedésének sebességét. Először is azt a tételt vezette le, hogy a közlekedő edények száraiban levő víz hullámzása megegyezik azon ingának lengéseivel, melynek hosszúsága a két vízoszlop magasságainak fele, s eme tétellel kimutatta, hogy az az idő, mely alatt a hullám egy hullámhoszszal (avval az úttal, melyen át a hullám tovaterjed, míg egy vízrészecske egy teljes lengést tesz) terjed tova, egyenlő annak az ingának lengése idejével, melynek hossza maga a hullámhossz. A levezetés ahhoz a föltételhez van kötve, hogy a vízrészecskék fölfelé és lefelé csak függélyes vonalakban rezegnek. NEWTON maga is átlátta, hogy ez a föltétel nem felel meg a valóságnak, de későbbi vizsgálatok elméletének egyéb hiányait is földerítették.
TORRICELLI meghatározta volt a folyadékok kifolyási sebességét, de NEWTON vette először tekintetbe a kiömlő folyadékoszlopnak összeszorulását s ennek folytán TORRICELLI elméleti képletének kiigazítását.
A kik NEWTON előtt a levegő ellenállásának törvényeivel foglalkoztak, kísérletekből indúltak ki. Ellenben NEWTON elmé-
leti úton vezette le azt a törvényét, mely szerint az ellenállás arányos a sebesség négyzetével, s csak 1710-ben kérte föl HAWKSBEE-t, hogy a törvény helyességét kísérletileg vizsgálja meg. HAWKSBEE-nak a londoni Szt. Pál templomban s DESAGULIERS-nek pár év mulva ugyanazon a helyen végrehajtott kísérletei az elmélettel eléggé összevágtak, azonban NEWTON ingáskísérletek útján azt tapasztalta, hogy lassú mozgásokra a törvény nem alkalmazható, miből azt következtette, hogy az ellenállás nem csupán a sebességtől, hanem más körülményektől is függ, de a melyeket kipuhatolnia nem sikerült. Hogy a törvény igen nagy sebességek mellett sem áll, azt 1740-ben ROBINS kilőtt golyókkal bizonyította be: az ellenállás majdnem háromszor akkora volt, mint a mekkorának NEWTON törvénye szerint kellett volna lennie. Az egész feladat még jelenleg is megoldatlanúl áll előttünk. (*)
XI.
Abszolut erőmérés. – A mechanikai mértékrendszer.
Végig tekintve a mechanikának GALILEI által felállított s HUYGHENS és NEWTON által kibővített elvein, ha át akarjuk látni a mechanikának s evvel együtt a fizikának tartalmi gyarapodását, nem is kell az ezen elvek segítségével sikeresen megfejtett problémák fényes sorozatára gondolnunk. Biztos alapokon fejlődött a mechanikai tudás, s a fizikának további extenzív fejlődése már inkább csak az alapvető tünemények helyes fölismerése által volt föltételezve [fölismerésén múlott]; az észlelő búvárnak immár nem kellett zavarba jönnie, ha oly tünemények előtt állott, melyek egy új irány kijelölését tették szükségessé: a természet-filozófiának elvei, ha a búvár ezeket helyesen fogta föl, őt az egymással összefüggésben nem lenni látszó tünemények útvesztőjében biztos útakon kalauzolták. Mégis, mind GALILEI, mind HUYGHENS és NEWTON, mind pedig híres utódaik egy jelentős hézagot betöltetlenül hagytak, oly hézagot, melyet épen a kísérleti búvárnak minden lépten-nyomon kellett érez-
(*) A közegellenállás kutatása a repülőgépek korában nagyot lépett előre, de még ma sem mondhatjuk, hogy minden részlet világosan áll előttünk. A modellkísérletek és a számítógépes szimulációk a gyakorlat szempontjából hasznosabbak, mint az elméleti levezetések. [NF]
nie: az abszolut erőmérés s általában a mechanikai mértékrendszer még mindig a megalapítására várt.
Bár e föladat megfejtése csak a jelen század vívmánya, a tárgynak az eddigiekkel való okozatos összefüggése megengedi, hogy vele már most foglalkozzunk.
Tudva van, hogy minden mérés csak egy eleve megállapított, a mérendő dologgal egynemű, de máskülönben tetszés szerint választott egység alapján hajtható végre. Ha a mérendő dolognak, mint példáúl a térnek, időnek, stb., egy önkényes része minden különös megszorítás nélkül egységűl vehető, akkor az egység megválasztása semmi elvies nehézséggel nem jár s a megválasztásnál legfeljebb a számításbeli czélszerűség lehet irányadó. Másképen áll a dolog az afféle méréseknél, hol a mérendő tárgynak egy bizonyos része egységűl közvetetlenűl nem vehető, mert a tárgy lényegesen függ több olyan tényezőtől, melyek ismét önkényes egységek által mérendők. Ide tartoznak a természeti erők. Ezeknek csak a hatásukat ismerjük, tehát azon kell lennünk, hogy e hatások törvényei s geométriai törvények alapján a hatások okait, az erőket, közvetve mérjük. Így példáúl a GALILEI és NEWTON vizsgálataiból ismeretesek azok a tényezők, melyekkel egy folytonosan működő erő nagysága arányos, de ez az arányosság csak az erőknek egymás között való összehasonlítását s nem valamelyes erőnek abszolut mérését teszi lehetővé.
A híres GAUSS-t illeti az érdem, hogy kimutatta, miként lehet a fizikában előforduló összes mennyiségeket a hossznak, a tömegnek s az időnek egységeire visszavezetett, tehát leszármaztatott egységével mérni.
Eme mértékrendszer megállapítására a földmágnesség erősségének mérése adott alkalmat. Egy a földmágnesség behatása alatt lengő mágnestű bizonyos időben tett lengéseinek száma épen úgy függ a mágnesi erő nagyságától, mint az inga lengéseinek száma a nehézségi erő nagyságától. Ha tehát a földfelület bizonyos pontjain a mágnesi erőt egységül veszszük, akkor a
földfelület egy másik pontján a mágnesi erőt amaz egységgel mérhetjük, mert az erők nagyságai úgy viszonylanak, miként az ugyanazon időben tett lengés-számok négyzetei. Az ilyes egységek s összehasonlító mérések ellen elvi szempontból semmi kifogást sem lehet tenni, de egészen másképen áll a dolog, ha e mérések gyakorlati kiviteléről van szó. Ekkor a rendelkezésünkre álló mérő-eszközök fogyatkozásai folytán oly nehézségekre találunk, melyeket csakis a mérő-eszközök sajátságaitól független, a mondottuk módon leszármaztatott, vagy GAUSS-al szólva, abszolut erő-egységgel háríthatunk el.
GAUSS az Intensitas vis magneticae terrestris ad mensuram absolutam revocata, Götting. 1832, cz. híres művével nem csak a földmágnesi erő mérésének, hanem általában a mechanikai mértékrendszemnek alapjait vetette. A GAUSS rendszerének jellemzésére legjobb lesz, ha felhozzuk a mágnesi erő mérésére választott egységet: "az éjszaki mágnesi fluidum egysége az, melynek taszító ereje a vele egyenlő s tőle az egység távolságában levő fluidumra a mozgató erő egységét gyakorolja, azaz a tömegegységben a gyorsulás egységét idézi elő." *
Miután GAUSS megmutatta, hogy miként lehet a mágnesi erők mérését biztos és minden esetlegességtől független alapra visszavezetni, a mértékrendszernek minden irányban való kifejlesztése nem sokáig váratott magára. Ő és W. WEBER kiterjesztették e rendszert a mechanikai, mágnességi, elektrostatikai és elektrodinamikai összes mérésekre.
Mondottuk, hogy a GAUSS rendszeréig a fizika fejlődésében hosszú időn át nagy hézag maradt. Mégis, a következőkben látni fogjuk, hogy a fizikai tanok a GAUSS idejéig a nélkül is a fejlődés magas fokát érték el. Miképen eshetett meg ez?
A meddig a vizsgálatok helyes vagy nem helyes voltát csak a tünemények s az ezeket magyarázó elvek között fönnálló vagy fönn nem álló összhang dönti el, addig a fizika fejlődése bizo-
* Intensitas vis etc. p. 8.
nyos elvi kérdések megállapításától függ. S valóban, ilyen irányban – melyet bizonyára a leghelyesebbnek kell elismernünk – fejlődött a fizika a legújabb korig. De a mint az erők s a hatások között fönnálló törvényszerű összefüggés csak a kísérlet nyújtotta pontos számok által vezethető le, akkor a raczionalitás egymagában nem sokat segíthet s a fizikának az alapos mérések terére, tehát geométriai térre kell lépnie, persze, a nélkül, hogy az elvek kijelölte iránytól eltérne. A búvárkodásnak ez a neme pedig akkor vált nagyon szükségessé, midőn a fizika ahhoz a ponthoz jutott, melynél az oly sok mindenféle tényezőtől függő elektromos és mágneses hatások törvényeit kellett hogy kifürkészsze. S éppen ennél a pontnál mutatkozott a mechanikai mértékrendszer jelentőssége, mert az eme rendszer segítségével végrehajtott vizsgálatok nemcsak hogy a tünemények természetét behatóbban tüntették föl, hanem még oly elvek nyomára vezettek, melyek ismét a mechanika elveire hatottak vissza s ez által a búvárkodás új mezejét nyitották meg, miként erről alkalmas helyen még szólani fogunk.
Mondhatjuk, hogy a mérő fizikának tulajdonképen GAUSS vetette az alapját, mire őt kiváló mathematikai szelleme képesítette; fizikai törekvéseinek mathematikai irányzata megérteti velünk, hogy azt óhajtotta, hogy őt csak mathematikusnak tekintsék. *
XII.
Newton optikája. – A színszórás.
A Philosophia naturalis NEWTON dicsőségének csak egyik emléke. A másik könyv, mely egyrészt tényleges tartalma, másrészt pedig az optika fejlődésére gyakorolt rendkívüli befolyása által figyelmünket nem csekélyebb mértékben vonja magára, NEWTON Optikája, mely megjelenésétől kezdve egy évszázadig az "optika kódexe" volt.
* S. von WALTERSHAUSEN, Gauss, zum Gedächtniss, Leipz. 1856, p. 91.
E rendszeres műben közzétette mindazt, mit addig egyes értekezésekben szétszórva közölt. A mű sokáig váratott magára. NEWTON-t optikai értekezései ellen intézett támadások annyira bántották, hogy vizsgálataival mind ritkábban lépett a nyilvánosság elé, sőt miután a vékony lemezek színeiről írt értekezése miatt HOOKE-kal újra izgalmas vitába keveredett, elhatározta, hogy mindaddig míg HOOKE él, optikai vizsgálataiból mit sem fog közzé tenni. Így esett meg, hogy Optiká-ja csak két évvel HOOKE halála után jelent meg, még pedig Opticks, or a treatise of the reflections, inflections and colours of light, London, 1704. czím alatt. Mivel NEWTON arra számított, hogy munkája még inkább el fog terjedni, ha az egyuttal latinúl is megjelenik, dr. CLARKE által latinra fordíttatta. NEWTON a fordítással annyira meg volt elégedve, hogy CLARKE-nak mind az öt gyermekét 100 font sterlinggel ajándékozta meg.
A latin. kiadás 1706-ban jelent meg és hat újabb kiadást ért, az angol pedig négyet; három franczia kiadás a műnek még nagyobb elterjedést vala szerzendő. A kiadások rendkívül nagy száma előre gyaníttatja, hogy milyen rendkívüli sikert aratott a NEWTON Optiká-ja.
A mű három könyvre van osztva; az első a reflexiót, a refrakcziót és a színszórást (disperziót) tárgyalja, még pedig az emisszió-elmélet alapján; a másodikban előadatnak a vékony lemezek színei és a testek természetes színei; végre a harmadik könyv a diffrakczióval foglalkozik. Mivel NEWTON elméleteinek nagy része elavúlt, ismertetésünkben keletkezésük chronológiai szigorú rendjétől eltérhetünk, s inkább a mű tartalmi sorrendjéhez fogunk alkalmazkodni, a nélkül, hogy a műnek az akkoriban divatozó beosztása (fejezetek, axiomák, definicziók, propozicziók, korollariumok stb.) által magunkat korlátoztatnók.
Kezdjük a színszórással.
Említettük, hogy NEWTON, miután a Royal Society tagjai közé fölvétetett, a fényre vonatkozó vizsgálatai egy részét a
társulattal közölte. Ez volt az optikáról közzé tett dolgozatainak elseje, s miután ez a fény elemzésével foglalkozik, föl kell tennünk, hogy NEWTON optikai vizsgálatait prizmákkal kezdé meg.
NEWTON maga mondá, hogy 1666-ban Cambridgeben vett magának egy üvegprizmát, de mivel a járvány miatt a várost oda kellett hagynia s két évig vizsgálatokat nem tehetett, föltehető, hogy a színszórás elméletét 1669-ben állította föl.
NEWTON elmélete szerint a fehér fény különböző törékenységű színes fénysugarakból van összetéve, s az egyenlő törékenységű sugaraknak ugyanaz a színük van. Lássuk a kísérleteket, melyek őt a tétel felállítására vezették.
Sötét szobába az ablaktábla nyílásán át napfényt vezetett s a fény útjába prizmát állított. Miután a nyílás alakját és nagyságát többféleképen változtatta, végre kerek nyílásnál állapodott meg. A megtört sugarakat a nyílástól 22 láb távolságban felállított ernyővel fogta föl. NEWTON figyelmét először is az ernyőn levő 13 hüv. hosszú kép, a spektrum, a mint ő nevezte, vagyis a színkép, vonta magára. A színek szépsége előidézte gyönyört csakhamar a tudásvágy váltotta föl: NEWTON a tünemény magyarázatát az addig megjelent optikai munkákban föl nem lelvén, maga iparkodott, hogy a tünemény okait földerítse. Eleintén a tüneményt a prizmája tökéletlenségének tulajdonította, s hogy e véleményéről meggyőződjék, mögéje egy hasonló, de megfordított helyzetű prizmát tett. E prizmák törő élei párhuzamosak valának, s együttvéve parallelopipédet alkottak.
NEWTON azt hitte, hogy a prizmák ellentétes állása által az első prizma szabályszerű hatásai lerontatni, ellenben a tökéletlenségből eredő hatások öregbíttetni fognak. Azonban az első prizma összes hatásai lerontattak, mert a színkép helyét a nyílás tiszta kerek képe foglalta el. Ez a kísérlet meggyőzte őt, hogy a prizma tökéletlensége a színképnek oka nem lehet, s arra a gondolatra jött, hogy az első prizmára eső fehér fény különböző törékenységű színes sugarakból állott, s az első
prizma szétválasztotta sugarakat a második prizma ismét fehér fénynyé egyesítette.
Ez a föltevés egy kevésbbé alapos experimentátort már teljesen megnyugtatott volna, azonban NEWTON-t még nem elégítette ki. Mivel a fénynyaláb, mely a prizmára esett, nem állott párhuzamos sugarakból, hanem fél foknyira divergált, az a gondolata támadt, hogy talán a beesési szögek különfélesége idézi elő a tüneményt. Hogy erről meggyőződjék, a prizmát forgatta, azonban ez által a színek csak jelentéktelen változást szenvedtek. Evvel PARDIES-nek HUYGHENS-nél említett ellenvetését előzetesen megczáfolta. Most még azt vizsgálta meg, vajjon a fénysugarak, miután a prizmából kiléptek, nem terjednek-e görbe vonalban? E végett az ernyőt a prizmához mindinkább közelítette s a színkép hosszúságából s a prizmától való távolságából meghatározta azt a szöget, mely alatt a különböző színű sugarak a prizmából kiléptek. Mivel pedig ez a szög valamennyi esetben ugyanakkora volt, bizton következtethette, hogy a sugaraknak görbe útjok nem lehet.
A színképnek a prizmához való helyzete, már meggyőzhette volna NEWTON-t, hogy a vörös sugarak a legkevésbbé, az ibolya színűek pedig a legerősebben töretnek. Azonban a dolgot itt is alaposabb vizsgálat alá vetette, a mennyiben a különböző színű sugarak törékenységét külön-külön megvizsgálta. Ide vonatkozó kísérletei közül a legdöntőbb volt a következő. Az első prizma mögé kicsiny nyilással ellátott táblát tett, ettől nagyobb távolságra hasonló nyilással ellátott második táblát, s ez utóbbi mögé egy második prizmát. Ennél a berendezésnél az első prizmából kilépő sugarak mindig ugyanazon szög alatt estek a másodikra, s hogy fölváltva az ibolya, kék, zöld stb. sugarak essenek a második prizmára, nem kellett egyebet tennie, mint az első prizmát törő éle körül lassan forgatnia. Ezt megtéve, kétségtelenül mutatta ki, hogy az ibolya sugarak a legerősebben, a kékek kevésbbé, a zöldek még kevésbbé és i. t. töretnek.
Mindezeket a kísérleteket NEWTON többféleképen variálta. A többi között különféle színű porokat kevert össze, megkísérlendő, hogy ily módon előállítható-e a fehér szín. Mindamellett hogy a legkedvezőbb keverési arányok mellett is csak világosszürkét kapott, ez az eredmény őt nézeteiben nem tántorította meg, sőt inkább megerősítette, mivel belátta, hogy a fényelnyelés miatt ily módon tiszta fehér szín elő nem állítható.
Miután a kísérletek meggyőzték NEWTON-t elmélete helyességéről, értekezését a Royal Societynek benyujtotta. Talán NEWTON nagy tekintélyének tulajdonítandó, hogy a közfelfogás, mely az egyes találmányok eredetével nem igen bajlódik, mint sok más dolognál, úgy itt is csak egy feltalálót említ. Innét van, hogy közönségesen azt mondják, hogy a színszórást NEWTON találta föl, s hogy ő mutatta ki először, hogy a fehér fény hét különböző színű fényből van összetéve. Azonban az elsőbbség itt is csak annyiban illeti meg őt, a mennyiben a tüneményt alaposan tanulmányozta, s annak helyes magyarázatát adta. Nem tekintve az ókor homályos fogalmait, elég ha megjegyezzük, hogy GRIMALDI magát a színképet eléggé ismerte; megemlíthetjük még MARCI DE KRONLAND (JOANNES MARCUS MARCI) prágai professzornak (1595–1667) Thaumantias czímű (1648-ban Prágában megjelent) művét, melyben a szerző a színképről és a szivárványról értekezik, s előadja, hogy már egyszer színessé vált fény, ha újra megtöretik is, színét megtartja, azonban a tüneményt oly zavart és bizarr módon értelmezi,* hogy épen ez oknál fogva őt mint feltalálót még kevésbbé említik mint GRIMALDI-t. Maga a színszórás nem a NEWTON találmánya; alaptalan az az állítás is, hogy NEWTON a fehér fényt hétféle fényből képzelte összetéve, mert NEWTON sohasem szólott hét, vagy általában korlátozott számú színről, hanem mindig úgy tekintette a fehér fényt, mint a mely korlátlan számú, egymástól fokozatosan különböző törékenységű sugárból van összetéve;
* WILDE, i. m. I. p. 314–316.
midőn a színképet hét részre osztotta, csak a legföltünőbb színeket jelölte meg, s nem akarta a meglevő színek számát kevesebb egyszerű színre redukálni, mint ezt BREWSTER tette, a ki minden színt kékre, sárgára és vörösre akar redukálni.
NEWTON életrajzában említettük, hogy a fény elemzésére vonatkozó nézetei heves vitákra adtak alkalmat. A Royal Society a NEWTON munkája által elődézett első meglepettsége és bámulata után a dolgozatot három tagjának kiadta, hogy róla jelentést tegyenek. HOOKE is ezek közt volt. HOOKE már akkor, midőn NEWTON az ő teleskópját bemutatta, azt állította magáról, hogy csalhatatlan módszerrel rendelkezik, melynek segélyével "nem csak a teleskópokat, hanem valamennyi optikai eszközt a tökéletesség legmagasabb fokára lehet emelni, elannyira, hogy mindaz, mit az optikában eddig feltaláltak, terveztek vagy óhajtottak, ép oly könnyen mint pontosan vihető ki." * Azonban HOOKE megelégedett avval, hogy csodálatra méltó találmányát oly anagrammába rejtse, melyet sem ő, sem pedig mások sohasem betűztek ki. Hasonlóképen járt el NEWTON dolgozatával; a helyett, hogy erről tárgyilagos jelentést tett volna, a leírt tüneményeket az ő hullámelméletének szempontjából fejtegette. Csakhogy nézetei még annyira homályosak valának, hogy tiszta és határozott színelméletet fölállítania lehetetlen vala; a többi között azt a furcsa és a NEWTON kísérleteivel merőben ellenkező nézetet adta elő, hogy a fehér fényben csak két szín (vörös és ibolya) van; egyébként pedig a NEWTON dolgozatából csak azt hagyta helyben, a mi az ő nézeteivel megegyezett, a többire nézve pedig azt tanácsolta NEWTON-nak, hogy a hullámelméleten kívül másban fölvilágosítást ne keressen. A HOOKE önhitt hangja NEWTON-t arra késztette, hogy a Philosophical Transactions-ban komoly és rátartós hangon válaszoljon. Először is megczáfolta HOOKE-nak azt az állítását, mely szerint a tükrök gömbi eltérése nagyobb mint a lencséké, aztán pedig kijelenté, hogy HOOKE
* BIOT idézete, Mélanges, I. p. 145.
az előadott tényeket nem az ezeket támogató kísérletek szempontjából ítélte meg, hanem csak azt kutatta, vajjon egy előzetesen felállított elmélettel összhangzásban vannak-e; végre kimutatta a hullámelmélet tarthatatlanságát, a mi HOOKE homályos és zavart előterjesztésével szemben persze nem volt nehéz feladat.
HUYGHENS, a ki NEWTON színelméletét szintén nem tudta a hullámelmélettel összeegyeztetni, amazt szintén a hullámelmélet ellen intézett támadásnak tekintette, a mi megbocsátható, mivel a hullámelmélet, akkori állapotában, a tények ama csoportjával, melyet a színelmélet tárgyalt, még nem bírt beszámolni. HUYGHENS azt állította, hogy a kék és a sárga színből valamennyi többi szín előállítható, s az ő ellenkezésének tulajdonítandó, hogy NEWTON később a Traité de la lumière-rel méltatlanúl bánt, pedig HUYGHENS nevezett művében a színelméletet nem is említette.
PARDIES ellenvetéseit, a ki szintén a hullámelmélettel foglalkozott, már más helyen említettük. A többi ellenvetések NEWTON elméletének félreértéséből eredtek. Így példáúl FRANCISCUS LINUS, ki a légnyomás létezését tagadta, hasonló bátorsággal tagadta a színszórást is, mivel szerinte a színkép nem a tiszta napfényből, hanem a fehér felhők közreműködésével keletkezik. MARIOTTE azért nem hagyta helyben NEWTON nézeteit, mivel NEWTON kísérletei neki nem sikerültek. NEWTON már előre haladt korú lévén, röstelte, hogy ismét a polémia terére lépjen, minélfogva MARIOTTE ellenvetéseinek megczáfolását DESAGULIERS oxfordi professzorra – ki jeles experimentátor hírében állott – bízta.
Az első, a ki a NEWTON észleleteit a kontinensen megerősítette, LUCAS, LINUS tanítványa volt. LUCAS csupán azt az ellenvetést tette, hogy a szinkép nem lehet olyan hosszú, mint a mekkorának NEWTON azt mondotta, mire NEWTON megjegyezte, hogy a színkép hosszúsága a prizma törőszögével növekszik. Evvel a NEWTON és LINUS közötti s LINUS halála után LUCAS-szal folytatott vita véget ért.
GOETHE is jónak látta, hogy NEWTON színelmélete ellen kikeljen. A hires költő részint a tudományos vizsgálatok komolyságával, részint pedig aforizmáinak gúnyjával igyekezett NEWTON elméletét, melyet kellőképen át nem értett, megdönteni. Szerinte azt állítani, hogy a fehér fény több színes fény keverékéből éli, badarság; elmélkedései arra az ókori felfogásra lyukadnak ki, hogy a színek a fehér fénynek és az árnyéknak, tehát a világosságnak és sötétségnek keverődéséből erednek.
A legújabb figyelemre méltó ellenvetést BREWSTER tette, a ki azt vetette föl NEWTON-nak, hogy nem volt tekintettel arra, hogy a színek viszonylagos helyzetei bizonyára módosíttatnak ama szög által, mely alatt a Nap sugarai szétterjednek, "minélfogva két észlelő, az egyik a Merkuron, a másik a Jupiteren vagy Saturnuson, a Nap színképét ugyanazokkal a prizmákkal s a NEWTON-éhoz hasonló ügyességgel tanúlmányozva, egymástól nagyon eltérő eredményeket kapna." * Azonban NEWTON, midőn pontos kísérleteket és méréseket hajtott végre, a kúpszerűleg szétterjedő sugarakat gyüjtő lencsével konczentrálta, minélfogva nagyon találó BIOT-nak következő megjegyzése: "Nyilván való, hogy a nyílás képének lencse által való konczentrálása ugyanazt a hatást eredményezi, mintha a Napnak látszólagos átmérője, a nélkül hogy fényerősségéből veszítene, kisebbedett volna; s mivel ez a redukczió korlátlan, a kísérlet sokkal jobb, mintha közvetetlenül a Jupiteren, a Saturnuson sőt az Uranuson hajtatott volna végre, mint ezt BREWSTER kívánja."
A színelmélet a legnagyobb érdem, melyet NEWTON az optikában szerzett; annak helyébe jobbat felállítani maig sem lehetett, minélfogva az a hullámelméletbe változatlanúl fölvétetett. Sőt mondhatni, hogy NEWTON elmélete mindig érvényes
* BIOT idézete, Mélanges, I. p. 243.
** Mélanges, I. p. 246.
fog maradni, mert legfeljebb csak a fölött lehetne vitatkozni, vajjon a színek már eredetileg meg voltak-e a fehér fényben, vagy pedig csak a prizma hatásai által képeztettek a fehér fényből.*
NEWTON elméletének csak az az egy tökéletlensége volt, hogy föltette – talán azért mert NEWTON véletlenül mindig ugyanabból az anyagból készült prizmákkal dolgozott – hogy a különböző anyagok egyenlőképen szórják a fényt. Innét van, hogy NEWTON a dioptrikai messzelátók főhibájáúl a színszórást tekinté, s nem képzelhette, hogy e hiba az előtte még ismeretlen achromatizmus által elhárítható volna; innét van az is, hogy figyelmét a katoptrikai messzelátók készítésére fordította, mivel azt képzelte, hogy tiszta képeket csak a fény visszaverődése által lehet előállítani.
XIII.
Az emisszió-elmélet. – A sugártörés és a szivárvány elmélete.
A színszórásnak NEWTON-féle elmélete független a fény mivoltáról alkotott hipothézisektől; hogy a fehér fény a színes fény keverékéből áll, ezt mondhatta NEWTON a nélkűl hogy keresnie kellett volna, hogy maga a fény miből áll; azonban magától értetődik, hogy NEWTON a színszórás tüneményeit is az emisszió-elméletre alapította.
Másképen áll a dolog a reflexió és a refrakczióval; hogy e tüneményeket kimagyarázhassuk, okvetetlenűl valamely hipothézishez kell fordúlnunk. NEWTON, a prizmákkal végrehajtott első kísérletei után az optikában azonnal az atómos felfogáshoz hajolt, felálhítván az emisszió- vagy emanáczió-elméletet, mely szerint a fény konkrét részecskékből áll, melyek a világító testből rendkívül nagy sebességgel szétáradnak s a megvilágosított test által vonzatnak, esetleg taszíttatnak.
Eme hipothézissel a refrakcziót egészen egyszerűen ki
* POGGENDORFF, i. m. p. 668.
lehet magyarázni, de a reflexió magyarázata már nehézségekbe ütközik; hogy pedig a többi fénytüneményt az emisszió-elmélet segítségével kimagyarázhassuk, azt mindenféle toldalékkal kell ellátnunk, úgy, hogy végre az egész elveszíti azt az egyszerű jellemet, melyet egy hipothézistől mindenkor elvárunk. Nem tekintve azt, hogy az emisszió-elmélet az optikai tünemények bizonyos csoportjára épen nem alkalmazható, a következőkben látni fogjuk, hogy maga a megalapító mennyit bajlódott vele.
NEWTON, a sugártörést kimagyarázandó, fölteszi, hogy a fény, a mint a törő közeg vonzás-szférájába érkezik, a vonzás következtében eredeti irányától eltér, megtöretik, s így hatol az átlátszó közegbe, melyben aztán állandó sebességgel tovább halad. Eme föltevéssel SNELL töréstörvénye egyszerűen levezethető, sőt NEWTON még a KEPLER föltalálta teljes visszaverődést is kimagyarázta vele: ha a fény sűrűbb közegből eléggé ferdén érkezik a törő fölületre, vonzás következtében a fény az illető közeget el nem hagyhatja.
A fény reflexióját illetőleg, melynél a fény nem hatol a közegbe, sőt ellenkezőleg ettől visszalöketik, itt NEWTON már nem érhette be a közeg vonzásával. A DESCARTES föltevését, mely szerint a fény rugalmas golyó módjára visszapattan, elveti ugyan (mert erre a visszaverő fölületeket nem tartja eléggé símáknak), azonban hogy érthetővé tegye, hogy miért távozik a fény olyan testtől, mely által sok esetben vonzatik is, segítségért visszaverő vagy repulzív erőkhöz folyamodik. Ha már bajos elképzelni, hogy ugyanaz a test a fényt vonzza is, meg taszítja is, annál kevésbbé érthetjük a dolgot akkor, midőn NEWTON azt mondja, hogy a vonzó erő azonos a taszító erővel, mert azok a testek, melyek a fényt legerősebben törik, ezt legerősebben vissza is verik. Különben a fény reflexiójának elmélete nemcsak NEWTON Optiká-jában homályos, hanem azt az emissziós elmélet későbbi hívei sem bírták tisztába hozni, s mesterük példáját követve, a kelletlen dologgal nagyon röviden bántak el.
A mint a színszórás elmélete meg volt alapítva, könnyű volt NEWTON-nak azt a tünemények egész csoportjára alkalmazni. Így példáúl a többi között megmagyarázta, hogy miért látjuk a sötét alapokon levő világos tárgyakat megfelelő színes szegélyekkel környezve. De bizonyára a legfontosabb a szivárvány elmélete, mely nem egyéb, mint DESCARTES elméletének kibővítése, a mennyiben NEWTON DESCARTES elméletében a színszórást is figyelembe vette. A színszórás alapján könnyen megmagyarázhatta, hogy miért vörös a főszivárvány felső széle és miért ibolyaszínű az alsó széle, továbbá, hogy a színek sorrendje miért ellenkező a mellékszivárványnál. NEWTON a szivárvány elméletét bizonyos pontig teljesen befejezte, s a hullámelmélet azt csak egyes részeiben egészítette ki.
Az optika második könyvében NEWTON a szivárványon kívül még a közegek törő képességéről is értekezik; szerinte a törő erő, épen úgy mint a nehézség, gyorsító erő, s mechanikai analógiák alapján a törő erő mértékét mathematikailag kifejezi. A második könyv végén van egy mondat, mely nagy hírre vergődött, mivel abból NEWTON szellemének előre látó képességére következtettek. E mondat így hangzik: "Ha a kámfornak, a faolajnak, a lenolajnak, a terpentinolajnak (melyek mindannyian zsíros, kénes, olajos anyagok) és a gyémántnak (mely nagyon valószínűleg megkeményedett olaj) töréseit összehasonlítom, azt tapasztalom, hogy eme testeknek is van törő erejük; e törő erők jelentős eltérés nélkül úgy viszonylanak, mint a sűrűségek....."
BIOT e mondatból következtette, hogy NEWTON előre látta, hogy a gyémánt elégethető anyag. Azonban az Optika megjelenésekor a gyémántnak ez a tulajdonsága már ismeretes volt, mivel 1694 és 1695-ben III. Cosimo toskánai nagyherczeg a gyémántot TSCHIRNHAUSEN-féle gyújtó üvegekkel (AVERANI és TARGIONI által) elégettette. NEWTON eszméjére tehát csak akkor lehetne nagyobb súlyt fektetni, ha az a gyémánt
elégetése előtt fogamzott volna meg, mit azonban eldönteni alig lehet. *
XIV.
A vékony lemezek színei. – A testek természetes színei. – A diffrakczió és a kettős törés.
Az Optika második könyvének legfontosabb tárgya a vékony lemezek színeire vonatkozó vizsgálatok előterjesztése. NEWTON az idevonatkozó első értekezést 1675 végén adta be a Royal Societynek.
A vékony lemezek színeivel előzetesen BOYLE és HOOKE foglalkoztak, s ARAGO rossz néven veszi NEWTON-tól, hogy nem említi, miszerint két egymásra tett lencsével HOOKE állította elő először a színgyűrűket, s hogy azt sem említi, hogy HOOKE-nak színgyűrű-elmélete vezette őt a kísérleti úton kapott törvények fölállítására.
NEWTON egy sík-domború lencse sík lapjára domború-domború lencsét szorított. Mikor a lencsére nézett, azt tapasztalta, hogy a sötét középpont körül a színgyűrűk szabályosan terűlnek el; mikor pedig a lencsén keresztül nézett, a színgyűrűk világos középpont körül terűltek el, s az előbbeni színek helyét kiegészítő színek (olyanok, melyek az előbbenieket fehérre egészítik ki) foglalták el.
A kísérleteket egynemű (homogén, monochromatikus) fényben is ismételte; a homogén fény előállítására magát a színképet használta. Ugyanis a színkép egyes helyeit egymásután fehér papírra vetette, s a lencséket úgy tartotta, hogy bennük a színeket mintegy tükörben látta. A gyűrűk száma most sokkal nagyobb volt, s egyszersmind azt is tapasztalta, hogy a vörös gyűrűk a legszélesebbek, az ibolyaszínűek pedig a legkeskenyebbek.
A tünemény szemléleti kellő fölismerése után számbeli
* ARAGO, Not. Biogr., III. p. 334; POGGENDORFF, i. m. p. 686.
törvények levezetésére törekedett. A színes gyűrűknek s a köztük levő sötét gyűrűknek sugarait czirkalommal [körzővel] megmérvén, azt a törvényt találta, hogy a világos gyűrűknél a sugarak négyzetei úgy vannak egymáshoz, mint a páratlan számok, a sötét gyűrűknél pedig mint a páros számok. Mivel a gyűrűk megmert átmérőin kívül a használt lencse görbületi sugarát is ismerte, minden egyes gyűrűnek megfelelő levegőréteg-vastagságát geometriai úton meghatározhatta. Végre, midőn a két lencse közé vizet tett, azt tapasztalta, hogy a színek sorrendje változatlan marad, de a gyűrűk egymásmellett szorosabban állanak s mérés útján arra az eredményre jutott, hogy az ugyanazon színnek megfelelő levegő- és vízrétegek vastagságai úgy vannak egymáshoz, mint négy a háromhoz; ez a viszony pedig megközelítőleg a víznek törési együtthatója.
Eme számbeli törvények feltalálásának (s talán szintén a NEWTON iránti tiszteletnek) tulajdonítandó, hogy a szóban forgó tünemények NEWTON-féle színgyűrűknek neveztetnek; mert NEWTON elmélete, bár bizonyos pontig eléggé szigorúan számot ad e tüneményekről, a hullámelmélet által teljesen kiszoríttatott, tehát a színgyűrűk ama törvények nélkül a Newton-féle nevet alig őrizték volna meg.
A homogén fényben végrehajtott kísérletek arra késztették NEWTON-t, hogy az emisszió-elméletet egy új hipothézissel toldja meg, melynek fits of easy transmission or of easy reflexion nevet adott, s a melyet magyarúl – ha a fits * szót alkalmazkodásnak neveznők – így fejezhetnénk ki: alkalmazkodás a könnyebb áteresztéshez vagy a könnyebb visszaverődéshez. NEWTON ez alatt azt értette, hogy ugyanaz a homogén fénysugár két különböző közegen átmenvén, hol inkább áteresztetik (megtöretik), hol inkább visszaveretik, s hogy eme tulajdonságok, vagy mondjuk, inkább hajlamok, egyenlő távolságokban ismétlődnek. Ott, a hol a két lencse érintkezik, a homogén fény csakis üvegben
* Francz. accès, ném. Anwandlungen.
haladván, minden nehézség nélkül átmegy, s nem veretik vissza, tehát az érintkezési pont körül sötét kör keletkezik; az érintkezés-ponttól bizonyos távolságban a fénynek már csekély vastagságú levegő-rétegen kell átmennie, tehát visszaveretik, s mivel a levegő-réteg köröskörül egyforma vastag, fényes kör fog látszani: az érintkezés-ponttól még nagyobb távolságban a levegőréteg még vastagabb lévén, a fény ismét átmegy, a következő rétegnél ismét visszaveretik, és így tovább. Mivel a különböző színű gyűrűk majd sűrűbben, majd pedig ritkábban következnek egymásra, nyilván való, hogy a távolságok, melyeknél a fénynek az áteresztésre vagy visszaverődésre való alkalmazkodása szakaszosan bekövetkezik, a különböző szinekre nézve különbözők; ebből továbbá következik, hogy a fehér fénynél a gyűrűk nem lehetnek fehérek, mivel a fehér fényt alkotó egyes színek csak részben födik egymást, a gyűrűk szélei tehát színesek; továbbá könnyű belátni, hogy teljesen homogén fénynél korlátlan számú gyűrűknek kell keletkezniök, holott a nem homogén fénynél a színes gyűrűk száma annál kisebb lesz, minél kevésbbé homogén a fény.
Már most azt lehetne kérdezni, mi okozza azt, hogy ugyanaz a fény egyszer könnyebben megy át, másszor pedig könnyebben veretik vissza? Mivel NEWTON a törést és visszaverődést a vonzásra és taszításra alapítja, alig lehet elképzelni, hogy miért szenvedjen ugyanaz a fény szakaszos vonzást és taszítást; ezt, úgy látszik, NEWTON is belátta, mert az alkalmazkodás kimagyarázásáxa ismét egy új hipothézist vett föl, a melylyel azonban a dolgot még homályosabbá tette, minélfogva jogosúltsága van ARAGO eme szigorú itéletének: "Nem akarok a könnyebb átmenet és a könnyebb visszaverődésre való alkalmazkodásnak sokszor tárgyalt elméletéről szólani, mert bevallom, hogy ez az elmélet nekem mindig csak úgy tetszett, mint a tüneményeknek a köz nyelvre való lefordítása; a szó szoros értelmében véve a tünemények egyikét sem magya-
rázza meg".* Épen ezért az elmélet ellen tett kifogásokat hallgatással mellőzhetjük.
NEWTON azt tapasztalta, hogy a színgyűrűkhöz hasonló tüneményeket vastagabb, síma és átlátszó lemezeken is lehet észlelni. A tünemények ezt a csoportját ép úgy értelmezte, mint a vékony lemezek színeit.
A testek természetes színeire vonatkozó vizsgálatok szintén az Optika 2-ik könyvében vannak leírva. NEWTON erre a tárgyra vonatkozó értekezését már 1676-ban terjesztette a Royal Society elé. Szerinte a testek természetes színei hasonló módon keletkeznek, mint a vékony lemezek színei. Értelmezéseit mellőzhetjük, mivel homályos voltukat nem is tekintve, az e tárgyra vonatkozó jelenlegi felfogásunktól, mely a fény abszorpczióján alapszik, teljesen eltérnek. NEWTON eme tárgynál az átlátszóság okait is kifejti; szerinte azok a testek átlátszók, melyeknek egész tömege egyenletesen sűrű; ellenben az át nem látszó testek részecskéi között nagyobb hézagok vannak, melyek a fényt többszörös belső reflexiók által megsemmisítik.
Az Optika harmadik könyvéről ARAGO így nyilatkozik:
"Azt hihetnők, hogy a harmadik könyv, mely a diffrakczió törvényeivel foglalkozik, nem a NEWTON tollából folyt. A szerző itt határozottan tagadja, hogy a testek árnyékának belsejében színes csíkok keletkeznek, holott eme csíkok GRIMALDI művében már előbb leírattak, s az Optika híres szerzője ezt mindenesetre ismerte, mert idézi."
"NEWTON a külső csíkokat a legnagyobb gonddal mérte meg és írta le; de midőn keletkezésüket kimagyarázandó, azt tette föl, hogy a testek közelében haladó sugarak kígyódzó mozgást vesznek föl, kikerülte figyelmét az, hogy még eme föltevés mellett sem adhat számot a testtől azon különböző távolságokban levő csíkok helyzetéről, melyeket a saját kísérletei tüntettek föl." **
* ARAGO, Not. Biogr., III. p. 352.
** ARAGO, Not. Biogr., III. p. 353.
A harmadik könyv vége 31 kérdést tartalmaz az optikához tartozó különböző dolgokról. NEWTON ezekben a kettős törésről is szól, s bár ismerte HUYGHENS munkáját (mert idézi), még sem fogadta el a HUYGHENS föltalálta törvényt, hanem ennek helyébe helytelent állított föl. Nemkülönben járt el a szintén itt fölemlített polározódással; mivel az emisszió-elmélettel nem boldogúlt, egy már többször alkalmazott eszközhöz nyúlt, t. i. a fényt ismét új tulajdonságokkal, pólusokkal ruházta föl, s bár evvel a dolgon mit sem lendített, csak arra adott alkalmat, hogy később MALUS az optikát "a polározódás" műszóval gazdagítsa. Történelmi szempontból nem érdektelen, hogy NEWTON eme kérdésekben az emisszió- és a hullámelmélet között ingadozni látszik. A legjellemzőbbek a következő helyek:
"Ha két tágas és magas üveghengerben két hőmérőt úgy függesztünk föl, hogy az üveget ne érintsék, s a hengerek egyikéből a levegőt kiszivattyúzzuk s azután mind a kettőt a hidegebb helyről melegebbre viszszük; akkor a légritkított térben levő hőmérő nem melegszik meg sem későbben, sem pedig nagyobb mértékben mint a másik. Tehát nem terjed-e a külső hő a légritkított térben egy a levegőnél sokkal finomabb anyag rezgései által? Nem ugyanez a közeg-e az, melynek rezgései által a fény visszaveretik és töretik és a könnyebb transzmisszióhoz és reflexióhoz alkalmazkodóvá tétetik? Nem hatja-e át ez a közeg valamennyi testet s rugalmas erejénél fogva nem tölti-e be az egész univerzumot?" (18-ik kérdés.)
"Vajjon nincsenek-e a különböző sugaraknak különböző intervallumaik, s épen ez által nem idézik-e elő a különböző színek érzetét, úgy, mint a levegő rezgései különböző erősségük szerint a különböző hangok érzetét keltik föl?" (22-dik kérdés.)
"Ha egy hipothézist kellene fölvennünk, ennek olyannak kellene lennie, hogy ne csupán azt fejezze ki, mi a fény, hanem még azt is, hogy emez olyas valami, a mi az éterben rezgéseket szül. Mert így a hipothézis általánossá válik
s a többi hipothézist magában foglalja, s újak fölállítására kevés alkalmat ad." (13-ik kérdés.)
Ha NEWTON-nak eme kérdéseit és az e tárgyra vonatkozó egyéb nézeteit egybevetjük, méltán mondhatjuk, hogy "talán NEWTON maga sem tulajdonította az emisszió-elméletnek azt a csalhatatlanságot, melylyel hívei azt később felruházták." *
XV.
Newton egyéb fizikai dolgozatai.
Az akkori természettudomáriyoknak nem volt olyan ága, melyre NEWTON figyelme ki nem terjedt volna. Chémiai, meteorológiai és geológiai nézetei a tudományok mai álláspontjából ítélve, legnagyobb részt elavúltak ugyan, tehát bátran mellőzhetjük azokat, de a fizika egyéb ágaiban itt-ott hátrahagyta nagy szellemének nyomait.
Optikájának föntebb idézett 18-ik kérdéséből kitűnik, hogy a mindent betöltő éternek nem csupán létét gyanította, hanem ezt amaz ágens hordozójának is tartotta, melyet jelenleg sugárzó hőnek nevezünk. Talán nem megyünk messzire, ha fölteszszük, hogy NEWTON a fény és a sugárzó hő objektív azonosságát is fölismerte. Azonban a fizikára nézve jóval fontosabbak ama dolgozatai, melyekkel a hőtant tényleg gyarapította. NEWTON egy lenolaj-hőmérőt szerkesztett; állandó pontokúl a víz fagyó pontját és (bár a forró pont állandóságát ismerte) az emberi test mérsékletét vette föl; az alaptávolságot 12 részre osztotta. A magasabb hőfokok mérésére vasrudat használt; ezt kitette a hőforrás hatásainak, azután pedig hidegebb helyre téve, megfigyelte azt az időt, mely eltelt, míg a rúd mérséklete a lenolajhőmérő által is mérhető alacsonyabb hőfokra sülyedt. Hogy aztán az eredeti hőfokra következtethessen, azt a törvényt állította föl, hogy az a hőmennyiség, melyet valamely test igen
* POGGENDORFF, i. m. p. 689.
rövid idő alatt elveszít, arányos a test melegségével. E kihülési törvényből mathematikai úton továbbá azt következtette, hogy a mérsékletek természetes logarithmusai az idővel arányosak.
A vasrúd mérsékletének mérésére könnyen olvadó ötvényeket is használt. A két rész ólom, három rész ón és öt rész bizmútból álló NEWTON használta ötvény jelenleg is NEWTON-félének neveztetik.
AMONTONS az imént vázolt eljárást helyesnek nem tartván, a kísérletet úgy rendezte be, hogy a vasrúdnak csak az egyik végét tette ki a hőforrásnak, s ezután léghőmérőjével a rúd különböző pontjainak mérsékletét meghatározta. Hogy a rúdnak az izzó vagy általában a nagyon meleg végének mérsékletére következtessen, föltette, hogy a mérsékletek a rúd izzó végétől számított hosszúságokkal fordított viszonyban vannak. Mivel ez a törvény nem egyezik meg a FOURIER-től elméletileg levezetett s több experimentátortól kísérletileg igazolt hővezetési törvénynyel (mely szerint ha a távolságok számtani arányban növekednek, a mérsékletek mértani arányban fogynak), nyilván való, hogy AMONTONS módszerének elve helytelen volt, tehát nem volt oka, hogy NEWTON eljátását ócsárolja.
NEWTON idejében már foglalkoztak a mágnesi távolság-hatások törvényével. NEWTON a HAWKSBEE, BROOK TAYLOR és WHISTON ide vonatkozó kísérleteiből azt az általánosnak képzelt törvényt vezette le, hogy a mágneseknek egymásra gyakorolt hatása fordított viszonyban van a távolság köbével, mely törvény, mint GAUSS vizsgálataiból tudjuk, csak akkor áll, ha valamely mágnesrúdnak mindkét sarka hat valamely tűre.
XVI.
Newton érdemei a mathematikában. – Vitája Leibniz-czel. – Chronologiája.– Összes műveinek kiadásai.
Szinte sajnáljuk, hogy NEWTON-ban csak a fizikust kell tekintetbe vennünk, mert az, a mit a mathematika terén tett,
méltán vetekedik fizikai munkáival, s ha NEWTON munkáit abszolut fontosságuk mértéke által kiszabott sorrend szerint akartuk volna elemezni, akkor mathematikai műveit, ha talán nem is a gravitáczió elmélete előtt, de rögtön utána kellett volna előterjesztenünk.
Hogy a dologra térjünk s hogy hosszasabb diszkusszió nélkül rá mutassunk NEWTON dicsőségének eddig föl nem említett jogczímére, csak azt kell mondanunk, hogy ő feltalálója ama tudománynak, melyet infinitezimális kalkulusnak, vagy tágasabb értelemben felsőbb elemzésnek, vagy végre felsőbb mathematikának nevezünk. E tudomány feltalálása oly nagy haladást idézett elő, még pedig nemcsak az önmagában tekintett mathematikában, hanem épen ez által a természettudományokban is, hogy a régiek iránt tartozó hálánk csorbítása nélkül mondhatjuk, hogy mathematikai alkotásaik az új tudomány által elért eredmények mellett kicsinyeseknek látszanak.
Már eddig is volt elég alkalmunk átlátni, hogy miként kell a "feltaláló" szót felfognunk. Nincs olyan nagy találmány, mely bizonyos személynek vagy bizonyos kornak kizárólagos tulajdona volna. Így, ha az infinitezimális módszer keletkezését fürkészszük, annak első nyomait minden nehézség nélkül – s jogosabban mint más találmányokét – visszavezethetjük az ókorra. A görögök exhauszcziós [kimerítéses] módszere ép oly jogos igényt tarthat arra, hogy a felsőbb elemzés kezdetéül tekintessék, mint CAVALERI módszere, vagy azok az egyes mesterfogások, melyeket a régibb és újabb mathematikusok egyes fogósabb feladatoknak megfejtésére vagy az egynemű feladatok egész csoportjára egyaránt alkalmaztak.
NEWTON ismerte föl először fontosságát amaz általános módszernek, mely a változó mennyiségek növekedéseiből képezett viszony határértékének fölkeresésében áll; ő mutatta meg először, hogy miként lehet ezt a módszert a mathematikai tudományok különböző ágaiban gyümölcsözővé tenni.
Nem czélunk, hogy NEWTON mathematikai műveit históriai
szempontból elemezzük, csak a felsőbb kalkulus feltalálására vonatkozó egypár olyan adatot akarunk előterjeszteni, melyek NEWTON élet- és jellemrajzát némileg ki fogják egészíteni. A felsőbb elemzés feltalálásának kérdése, mindamellett hogy avval EULER, LAGRANGE és LAPLACE is foglalkoztak, egyike a mathematika története legkényesebb kérdéseinek, a melynek megvitatása messze túl menne munkánk czélján.
NEWTON-nak dicsőségét meg kellett osztania LEIBNIZ-czel, ki ugyan későbben és más úton járva, lényegében véve ugyanazt a módszert találta föl. NEWTON a fluxió-módszer eszméjével már 1665 vagy 1666-ban foglalkozott, LEIBNIZ pedig az ő módszerét (Nova methodus pro maximis et minimis) 1684-ben a lipcsei Acta Eruditorum-ban tette közzé. A heves vita, mely ezután keletkezett, jó részt NEWTON ama szokásának tulajdonítandó, hogy találmányait hosszú időkön át titokban tartotta.
LEIBNIZ értesűlvén NEWTON-nak a végetlen sorok segítségével elért eredményeiről, ezeket megismerni óhajtotta, s kérelmével OLDENBOURG titkárhoz fordult. Ez utóbbinak fölhívására NEWTON (1676. jun. 23.) a különféle sorok kifejtését (bizonyítások nélkül) LEIBNIZ-czel levélben közölte. LEIBNIZ ugyanazon év augusztus havában válaszolt s kifejezte NEWTON módszerének általánossága fölötti kételyeit, mire NEWTON módszerének lényegét anagrammában közölte.
LEIBNIZ a következő év jun. 21-én kelt válaszában nyiltan és nem anagrammában közölte az ő infinitezimális módszerét, s NEWTON nemcsak hogy a közlötteken meg nem ütközött, hanem még az 1687-ben megjelent Phil. naturalis-ban (II. könyv, 7-ik propos.) LEIBNIZ jogait is elismerte. Egyik félnek sem jutott eszébe, hogy a másiknak szemrehányásokat tegyen, s csak 1699-ben indult meg a vita, a mikor is DUILLIER egyik értekezésében LEIBNIZ-et vádolta, s az első feltalálónak NEWTON-t mondotta, mire LEIBNIZ viszonválaszában NEWTON leveleire s a Phil. naturalis-ban nyilvánított ítéletre hivatkozott. A vita újra elcsöndesűlt, de midőn 1704-ben az Acta Eruditorum szer-
kesztői a fluxió-módszer és az infinitézimális kalkulus között fönnálló analógiát előtüntették, az angol írók felháborodtak és KEILL a Philos. Transactions-ben nyiltan kijelenté, hogy NEWTON első feltalálója a fluxiós módszernek, s hogy LEIBNIZ ezt egyszerűen elsajátította s csak a módszer nevét és a jelöléseket változtatta meg. De már ez a támadás sokkal keményebb volt, sem hogy azt LEIBNIZ nyugodtan tűrhette volna, s magát tisztázandó, fölkérte a Royal Society-t, hogy az ügyet vizsgálná meg. Azonban a Royal Society, melynek elnöke ekkor NEWTON vala, nem volt részrehajlatlan fórum, s ünnepélyesen igazat adott NEWTON-nak s a vitás kérdésre vonatkozó leveleket 1712-ben Commercium epistolicum czím alatt kiadta. E pillanattól kezdve a két tudós között addig fennálló jó viszony teljesen felbomlott. NEWTON elkeseredésében annyira ment, hogy LEIBNIZ-re ráfogta, miszerint módszere azonos BARROW érintős módszerével, s így akarata ellenére BARROW-t nyilvánítá az első feltalálónak. Sőt elkeseredése LEIBNIZ-nek 1717-ben bekövetkezett halála után sem szűnt meg, mert LEIBNIZ-nek két levelét csípős megjegyzések kíséretében nyomatta ki s azt mondá, hogy e levelek korábban való közzétételét csupa szánalomból halasztotta el. Végre, hogy egyebet ne említsünk, 1725-ben a Phil. naturalis 3-dik kiadásából azt a bizonyos helyet, mely a LEIBNIZ javára bizonyított, de a melyet később a maga javára értelmezett, egyszerűen kihagyta.
Az újabbkori legjelesebb mathematikusok közül senki sem helyeselte a Royal Society ítéletét. DÜHRING, a ki legkevésbbé sem hajlandó, hogy a feltalálás érdemét LEIBNIZ-nek tulajdonítsa, csak annyit mondhat, hogy LEIBNIZ ellen "a bizonyossággal határos valószinűség" bizonyít.
Az utókornak NEWTON iránt való hálája nem tartozik tudomást venni NEWTON-nak a vetélytársa elleni – túlbuzgó barátok által étesztett – indulatáról; érdemei azokon a tényeken nyugosznak, melyekkel a tudományt gazdagította.
A lángész, mely korszakalkotó működésével századok elismerését vívja ki, bármit alkosson, figyelmünket működésének mindegyik ágára vonja. Ez oknál fogva nem mulaszthatjuk el, hogy NEWTON chronológiai művéről pár szóval meg ne emlékezzünk.
Ezt a munkát soha sem akarta publikálni. Egy ízben, midőn a tudományok haladása iránt nagyban érdeklődő Galles herczegnővel történelmi tárgyakról beszélgetett, előadta chronológiai rendszerét, melyet már régebben – szórakozás kedveért – állított föl. NEWTON rendszere annyira megtetszett a herczegnőnek, hogy annak másolatát elkérte, mibe NEWTON csak az alatt a föltétel alatt egyezett bele, hogy az iratot mással közölni nem fogja. De később NEWTON maga CONTI abbénak egy másik másolatot adott. CONTI, alig hogy Párisba jött, a munkát nyilvánosan ismertette és FRÉRET jegyzetei kíséretében NEWTON tudta és beleegyezése nélkül kinyomatta (1725). NEWTON, hogy művét jobb színben tüntesse föl, kényszerülve volt, hogy már most maga is gondoskodjék művének kiadásáról, de a kiadást már csak előkészíthette. A chronológia NEWTON halála után, l728-ban jelent meg; CONDUITT adta ki a következő czímmel: Chronologie of ancient Kingdoms amended, to which is prefixed a short Chronicle, from the first memory of things in Europe to the Conquest of Persia by Alexander the Great, London, i728.
Ez a mű, mint mindegyik, mely NEWTON-t vallotta szerzőjéül, nagy föltűnést keltett. Angliában WHISTON, Francziaországban pedig FRÉRET és SOUCIER támadták azt meg, ellenben a híres HALLEY pártját fogta.
NEWTON, mellőzve a bibliát, csak a világi történelem chronológiájával foglalkozik. A mű a következő hat fejezetre oszlik: A görögök; Az egyiptomi birodalom; Az asszír birodalom; A babyloniaiak és a médek birodalma; Salamon templomának leirása; A perzsák birodalma.
A műről DAUNOU alapos tanulmányt irt. * NEWTON rendszere az asztronómián alapszik: támaszkodva CHIRON-nak az argonauták által használt állítólagos tekéjére, melyen az aequinokcziális pontok és a szolsticziumok kijelölvék, továbbá METON észleletére (432 K. e.), mely szerint a mondott pontok azóta hét fokkal hátráltak, NEWTON kimutatta, hogy az argonauták expedicziója K. e. a 936-ik évben volt. Ugyanis egy foknyi hátrálásnak 72 év, tehát hét foknak 504 év felel meg, a mi METON észleletének évszámához adva, 936-ot ad. Chronologiájának egyes időszakait erre a számra vezeti vissza, tehát a rendszer megtámadóinak csak a CHIRON tekéjének hitelességét kellett megczáfolniok, a mi nem volt nehéz feladat, mert NEWTON alapos indító okok nélkül föltette, hogy az EUDOXUS és ARATUS által leírt teke azonos CHIRON tekéjével, pedig az sem bizonyos, hogy ez az utóbbi teke valaha létezett, minélfogva NEWTON rendszerét maga az alapja ingatja meg.
NEWTON-nak összes műveit 1744-ben CASTILLON adta ki (Lausanne és Genf, 3 köt. 4-o). Mivel ez a kiadás nem volt teljes, HORSLEY 1779-től 1785-ig NEWTON összes műveinek díszkiadását rendezte (5 köt. 4-o). Talán NEWTON munkásságának áttekintését könnyítjük meg, ha ez utóbbi kiadásnak tartalomjegyzékét közöljük.
Első kötet (1779).
I. Arithmetica universalis.
II. Tractatus de Rationibus primis ultimisque.
III. Analysis per aequationes numero terminorum infinitas.
IV. Excerpta quaedam ex epistolis ad series fluxionesque pertinentia.
V. Tractatus de Quadratura curvarum.
VI. Geometria analytica sive specimina artis analyticae.
VII. Methodus differentialis.
VIII. Enumeratio linearum tertii ordinis.
Második kötet (1779).
Philosophiae naturalis prinicipia mathematica. – In hoc tomo continentur: Principiorum libri priores duo, de motu corporum.
* Cours d'études historiques, Par., 1843, V. kötet; BIOT, Mélanges, pp. 213–222.
413
Harmadik kötet (1782). I. Principiorum liber tertius, de systemate mundi. Negyedik kötet (1782) I. Optics. Ötödik kötet (1785). I. The Chronologie of ancient kingdoms amended.
II. De mundi systemate.
III. Theoria lunae.
IV. Lectiones opticae. Annis 1669, 1670, 1671, in scholis publicis Cantabrigiensium ex cathedra Lucasiana habitae.
II. Letters on various subjects in natural philosophy, published from the originals in the archives of the Royal Society of London.
III. Letter to Mr. BOYLE on the cause of gravitation.
IV. Tabulae duae, Colorum altera, altera Refractionum.
V. De Problematibus BERNOULLIANIS.
VI. Propositions tor determining the motion ot a Body urged by two central forces.
VII. Four letters to Dr. BENTLEY.
VIII. Commercium epistolicum de varia re mathematica inter celeberrimos praesentis seculi mathematicos: ISAACUM NEWTONEM, ISAACUM BARROW, JACOBUM GREGORIUM, JOHANNEM WALLISIUM, J. KEILLIUM, J. COLLINIUM, G. LEIBNIZIUM, H. OLDENBURGUM, F. SLUSIUM, et alios, Jussu Societatis regiae in lucem editum et jam una cum resensione praemissa insignis controversiae inter LEIBNIZIUM et KEILLIUM de primo inventore methodi fluxionum; et judicio primarii, ut ferebatur, mathematici subjuncto, iterum impressum. A. D. 1725.
IX. Additamenta commercii epistolici ex historia fluxionum RAPHSONI.
II. A short chronicle from a M. S. the property of the Rev. Dr. EKINS, Dean of Carlisle.
III. Observations upon the Prophecies ot Holy Writ; particularly the Prophecies of Daniel and the Apocalypse of S. John.
IV. An historical account ot two notable corruptions of Scripture. In a letter to a friend.
A HORSLEY kiadása sem teljes egészen. NEWTON-nak összes értekezései, műveinek kiadásai, a fordítások, kivonatok stb. a londoni Bibliographers Manual-ben vannak felsorolva (2. kiad., 1861., p. 1672). NEWTON-nak COTES-sel váltott levelezését addig ki nem adott több okirat kíséretében EDDLESTON adta ki 1850-ben Cambridge-ben.
Irodalom.
CHALMERS, The gen. Biogr. Dictionary.
FONTENELLE, Éloge de Newton, Par., 1727.
FRISI, Elogio storico del cav. J. Newton, Milano, 1778.
BREWSTER, Life of Sir J. Newton, Lond., 1831.
BREWSTER, Mem. of the life, writings and discoveries of S. J. Newton, Edinburg, 1860.
Biographie universelle (BIOT czikke).
BIOT, Mélanges, I.
ARAGO, Not. Biogr. III.
BERTRAND, Les fondateurs de l'astronomie moderne.
Biographia Britannica, Edinburg, 1824.
FIGUIER, Vie des savants illustres du XVIIIme siècle.
Nouv. Biographie générale (HOEFER czikke).
Etliche merkwürdige Umstände aus J. Newton's Leben, Frankfurt, 1791, 8o.
SNELL, Newton und die mechanische Naturwissenschaft, Dresden u. Leipz., 1843, 8°.
WHEWELL, Newton and John Flamsteed, Cambridge, 1836, 8o
VOLTAIRE, Oeuvres compl., Paris, 1858, az V. és VIII. kötetben.