Newton gemte på en dyster hemmelighed

Newton gøres til grin

Selskabet var stiftet i år 1660 med det formål at udbrede videnskaben og havde til huse i imponerende omgivelser i et tidligere palads i det centrale London. Og da den kun 29-årige Newton gjorde sin entré i 1672, sad rigets klogeste hoveder parate til at veje hvert af hans ord.

Newton tog opstilling i salen foran de mange parykklædte lærde og begyndte at redegøre for sine revolutionerende tanker om lysets sande natur.

Den italienske fysiker og astronom Galileo Galilei havde nogle årtier tidligere bevist, at lyd består af bølger, og Newton og andre var begyndt at spekulere over, om det også var tilfældet med lys.

Mens en pestepidemi rasede, havde Newton søgt tilflugt på landet. Her havde han haft tid til at udføre eksperimenter med lys og prismer, som fik ham til at konkludere, at hvidt lys indeholder alle regnbuens farver.

Forklaringen var, mente Newton, at lys måtte bestå af bittesmå partikler. Korpuskler kaldte han dem. Det var forskellen på partiklerne, der førte til forskelligfarvet lys.

Striden om lyset

Da Robert Hooke, som sad på tilhørerpladserne den dag, hørte Newtons teori om korpuskler, fnøs han hånligt. At lys skulle bestå af partikler, var en absurd tanke. Lyd består af bølger – det samme gjaldt lys. Lys bestod af hvide bølgelængder – og farvet lys opstod, når det hvide lys blev “korrumperet”, konkluderede Hooke foran forsamlingen.

Når Robert Hooke tordnede, dukkede man sig. Som formand for videnskabelige eksperimenter i Royal Society var han en magtfuld mand. Han alene bestemte, hvilke eksperimenter selskabet skulle finansiere. Bag sig havde han desuden en stribe store videnskabelige opdagelser så epokegørende, at han af en videnskabshistoriker er blevet kaldt den engelske Leonardo da Vinci.

Da Hooke havde sat sig ned, fulgte andre kritiske røster efter, og Newtons korpuskler blev offer for sønderlemmende kritik. En ydmyget Newton opgav planen om at udgive den planlagte afhandling om lys, og de næste ti år nægtede han at deltage i offentlige videnskabelige diskussioner.

Drengen fra den lille ø

Den Robert Hooke, der i 1672 angreb Newton, var på det tidspunkt på højden af sin magt og popularitet – en position, han ikke var kommet nemt til. Med flid og dygtighed havde han taget den for datiden usædvanlige rejse fra en fattig opvækst på øen Isle of Wight til de gotiske, himmelstræbende bygninger ved eliteuniversitetet i Oxford.

På Oxford Universitet demonstrerede Robert Hooke sit talent for at opstille eksperimenter og bygge nye videnskabelige apparater, og det var lige, hvad kemikeren Robert Boyle havde brug for. Han var en af landets berømteste videnskabsmænd, og i 1660 medstifter af Royal Society. Ved at han kom “i stald” hos Boyle, åbnede alle de rette døre sig for den ambitiøse Hooke.

I 1665 udgav Hooke bogen Micrographia. Som den første brugte han det nyopfundne mikroskop til at nærstudere insekter, planter og fossiler. De observationer, han gjorde gennem linsen, forvandlede han til skitser, som blev trykt i bogen. Micrographia blev en bestseller – og den inspirerede andre til at bruge mikroskopet til at udføre seriøs videnskab.

I bogen introducerede Hooke desuden ordet celle, som vi i dag bruger om de mindste biologiske bestanddele. Bogen var med til at cementere Hooke som en af tidens absolutte videnskabelige superstjerner. At han i dag er relativt ukendt, skyldes en smædekampagne søsat af en mand med et ego, hvis størrelse kun blev overgået af hans geni – Newton.

Newton skulle være bondemand

Isaac Newtons barndom var måske mere privilegeret end Hookes, men ikke nemmere. Hans far døde, før Newton blev født, og morens nye mand ville ikke indlemme Isaac i husstanden. Newton blev derfor parkeret hos bedstemoren. I ni år så han hverken sin mor eller de tre små halvsøskende, hun fødte. Først da stedfaren døde, fik Newton lov at flytte tilbage til gården.

Moren så den unge Newtons fremtid bag en plov, men den matematisk og mekanisk begavede Newton drømte om en fremtid bag et teleskop. Heldigvis for eftertiden overbeviste en onkel og Newtons skoleinspektør moren om, at hendes dreng var bestemt for andet end landmandslivet i det stille Woolsthorpe i Sydøstengland.

Geniet havde en skyggeside

I 1661 forlod Newton gården for at studere på Cambridge Universitet. Trinity College, det største og af mange udnævnt til det smukkeste i hele Cambridge, blev hans nye hjem.

Her, blandt de hvide kalkstensbygninger langs floden Cams bredder, opnåede han en række videnskabelige gennembrud; blandt andet opfandt han en helt ny type teleskop, spejlteleskopet, der var i stand til at fokusere lyset langt mere effektivt end de eksisterende linseteleskoper.

Drengen fra landet blomstrede videnskabeligt, men personligt tog skyggerne ofte over.

Som 19-årig nedskrev Newton en liste over synder, han havde begået, blandt andet at han som ung nærede et flammende had til moren og stedfaren, og at han havde truet med at brænde gården ned.

Nutidige forskere har spekuleret i, om fravalget i barndommen formede Newtons stejle personlighed. Andre mener at kunne genkende træk fra bipolar lidelse eller tilskriver en undertrykt homoseksualitet skylden for en karakter, der af samtiden beskrives som notorisk vanskelig.

I de mange biografier om Newton formes et billede af en nytænkende, men hævngerrig enspænder, en enestående begavelse, men også en stejl og forfængelig særling med hang til mysticisme og ude af stand til at forme venskaber.

Newton var med andre ord ikke nem. Men hans videnskabelige instinkt var enestående, og få har haft så enorm og blivende en værdi for videnskaben som Newton.

Allerede som 26-årig blev han udnævnt til professor i matematik. Og med udnævnelsen kunne han frigøre tid til at forfølge det nyeste mål for sin utæmmede nysgerrighed, en af den tids største videnskabelige gåder: tyngdekraften.

Mysteriet om den usynlige kraft

I 1609 viste den tyske astronom Johannes Kepler, at planeterne ikke bevæger sig rundt om Solen i cirkulære baner, men i ellipser. Fordi Kepler havde brugt årevis på at beregne og dokumentere planeternes baner, betvivlede de færreste, at han havde ret.

Men hvorfor? Hvad gjorde, at planeterne ikke bevægede sig i fine, koncentriske cirkler?

Astronomen Edmond Halley kæmpede i årevis med at besvare spørgsmålet. En teori havde siden Keplers tid lydt, at en usynlig kraft måtte eksistere – en kraft, der fastholder planeterne i de elliptiske baner omkring Solen.

Halley, der også var medlem af Royal Society, opsøgte Robert Hooke, i håb om at han kunne hjælpe ham.

Hooke havde ved tidligere forelæsninger i Royal Society teoretiseret over, hvordan himmellegemer påvirkede hinanden ved denne kraft, og at kraften virker stærkere, jo nærmere himmellegemerne er på hinanden. Han havde sågar brevvekslet synspunkter om denne kraft med Newton.

Hooke – og formentlig også andre før ham – havde med andre ord en relativt god idé om tyngdekraften og dens grundprincipper på dette tidspunkt. Men de havde ikke sat principperne på formel eller fundet den lovmæssighed, hvormed tyngdekraften virker.

Hooke lovede at vende tilbage med yderligere beregninger, men de kom aldrig.

Træt af at vente hoppede Halley på sin hestevogn og kørte til Cambridge for at besøge Newton. Ligesom Hooke påstod Newton, at han kunne bevise teorien. Han havde endda beviset liggende et sted blandt sine papirer. Han kunne bare ikke lige finde det.

Newton lovede at skrive, når han genfandt beviset. Igen ventede Halley i månedsvis, men endelig en dag modtog han et brev. I brevet beskrev Newton matematisk, hvordan den usynlige kraft tvinger planeterne ind i deres elliptiske baner.

Beviset så ud til at være solidt. Ved hjælp af Newtons formel regnede Halley banerne ud for en række kometer. Han viste, at de kometer, der var observeret på himlen i 1531, 1607 og 1682 var en og den samme. Og han forudså helt korrekt, at kometen, der i dag bærer hans navn, igen ville passere Jorden i 1758 – og hvert 76. år derefter.

Konflikten om tyngdekraften

Halvandet år efter brevet var Newton klar med et udkast til en hel bog. Heri forklarede han, hvordan en naturkraft, som han døbte gravity (gravitas er det latinske ord for tyngde) får ethvert objekt i universet til at påvirke andre objekter med en kraft, der er omvendt proportionel med kvadratet på afstanden.

Dvs. at fordobler man afstanden mellem to legemer, bliver tyngdekraften mellem dem fire gange mindre. Halverer man afstanden, øges kraften fire gange.

Med denne lovmæssighed satte Newton for første gang i historien en af de fire naturkræfter, tyngdekraften, på formel. (De tre øvrige er den elektromagnetiske, den svage og den stærke kernekraft, red.).

Halley, der kom fra en familie, som var blevet rig på at sælge sæbe, påtog sig opgaven med at udgive bogen – betalt af egen lomme.

Bogen Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, som den hedder, betragtes i dag som den vigtigste i videnskabshistorien.

Ud over beskrivelsen af tyngdekraften indeholder det banebrydende værk også Newtons tre love om inerti, om kraftpåvirkning og aktion-reaktion, som stadig er fast pensum i fysiktimerne.

Hooke blev rasende, da Principia udkom. Halley, der engang havde været hans elev, var gået bag hans ryg. Og værre endnu. Han var gået til Hookes ærkerival.

Set fra Hookes synspunkt havde de to tyvstjålet hans idéer om tyngdekraft, og de havde ikke nævnt ham ét eneste sted i bogen. Ikke ét eneste tak. Ikke en henvisning til, hvordan han havde fået dem på rette spor.

Hookes protester faldt for døve øren. Selv var han ikke kommet med et konkret bevis. Newton, derimod, havde opfundet et helt matematisk sprog til at beskrive tyngdekraften.

I årene efter konflikten blev Robert Hookes helbred gradvist dårligere. Han fortsatte sit arbejde for Royal Society, men i 1697 mistede han det meste af synet, sank synligt sammen og fik svært ved at støtte på benene.

I 1703 døde han. Alene i sin seng. Uvasket og iført møgbeskidt tøj. Hans afsjælede krop myldrede efter sigende med så mange lus, at ingen ville røre ham.

Rivalen blev slettet fra historien

Når en stolt institution som Royal Society dengang skulle vise sin historie og sine prominente medlemmer frem, skete det gennem malede portrætter på væggene. Men en af selskabets berømteste sønner, Robert Hooke, fik aldrig plads i galleriet.

Notater i Hookes dagbog tyder ellers på, at han fik malet et portræt. Hvor det maleri forsvandt hen, ved ingen. En sejlivet myte lyder, at Newton stod bag portrættets forsvinden. Samme år Hooke døde, blev Newton valgt til præsident for Royal Society. Ifølge en version af historien lod han efter Hookes død portrættet hente og brændte det i sin kamin. Ifølge en anden sørgede han for, at maleriet blev glemt, da selskabet flyttede til nye lokaler.

Sikkert er det, at Newton gjorde alt, hvad han kunne, for at miskreditere Hooke. Efter rivalens død beskrev han offentligt Hooke som en sølle, lille mand, der forsøgte at tage æren for andres opdagelser. På det tidspunkt var Newton den lyseste stjerne på den videnskabelige scene.

I 1704 udgav han sit andet storværk, Opticks, hvor han genfremsatte sine banebrydende teorier om lysets brydning. Og denne gang lyttede det videnskabelige samfund. Newtons teori om “korpuskler”, dvs. lyspartikler, holdt stand helt frem til 1920’erne, hvor kvanteteoretikere kunne bevise, at lys både er partikler (fotoner) og bølger.

Kun få tog Robert Hooke i forsvar. Pioneren inden for mikroskopi og en af tyngdekraftens fædre sank i de følgende århundreder ned i glemslen.

Hookes forsvundne dagbøger dukker op

I 1930’erne fandt videnskabshistorikere dagbogsoptegnelser fra Robert Hooke i tre forskellige arkiver i England, hvor de var blevet glemt eller fejlkatalogiseret. På det tidspunkt var Hooke kun kendt i akademiske kredse og ikke i den brede offentlighed.

Fundet af Hookes notater bragte ham tilbage i videnskabshistorikernes bevidsthed, og hans bidrag til blandt andet astronomi, matematik og gåden om tyngdekraften blev igen anerkendt.

Historien om Newtons ahaøjeblik, da han fik et æble i hovedet, er dog for sejlivet til at forgå. I 1726 fortalte den aldrende Newton til et middagsselskab, hvordan han havde drukket sin te i skyggen fra et æbletræ, og hvordan et faldende æble havde sat gang i spekulationerne om tyngdekraft. Anekdoten blev siden gengivet i en biografi, og i senere udgaver af historien kom tilføjelsen om, at æblet ramte ham i hovedet.

Historikerne ved ikke, om Newton opfandt historien som en eftertanke sent i livet. Men et rendyrket ahaøjeblik var det næppe, eftersom tyngdekraften allerede var beskrevet på alle andre måder end rent matematisk. Han var sandsynligvis blevet inspireret af andre, blandt andet Robert Hooke, hvilket et af hans berømteste citater da også kunne indikere: “Hvis jeg har kunnet se længere end andre, er det kun, fordi jeg har stået på skuldrene af giganter”.

En af de ivrigste formidlere af æblehistorien var niecen Catherine, som var et af de få mennesker, Newton formåede at knytte sig til. Hun var ved hans side, da han den 31. marts 1727 udåndede som 84-årig.