În 1696 Sir Isaac Newton avea 54 de ani. Ajunsese Administrator al Monetăriei Regale din Anglia și fusese angajat să rezolve o mare problemă. Oamenii își pierdeau încrederea în bani, în monezile de aur și argint cu care se făceau atunci plățile. Se ajunsese la această situație pentru că mulți pileau marginile monezilor și surplusul de aur și argint îl vindeau sau îl transformau în bijuterii pe care le vindeau la un preț și mai mare. Comercianții începuseră să refuze monezile pilite pentru că mulți le refuzau ca rest, era deja un cerc vicios, o situație care părea fără ieșire. Newton a fost primul care a gândit că dacă monezile ar avea marginea zimțată și ar exista o lege clară privind circulația monezilor, lucrurile ar reveni la normal. A inventat mașini de făcut bani zimțați, practic mașini de bătut monedă și a propus o lege prin care comerțul se făcea numai cu monezi din care nu lipsea material. Probabil cineva ar fi putut intra în istoria Angliei pentru așa ceva, dar Newton a intrat în istorie universală pentru că a însemnat mult mai mult pentru omenire.
În capela Colegiului Trinity din Cambridge se află statuia lui Sir Isaac Newton. Când o privim, Newton ni se înfățișează meditativ.
La baza statuii pe care am privit-o cu venerație acum mulți ani era scris: „Qui genus humanum ingenio superavit”, se înțelege, „Cel ce a depășit neamul omenesc prin inteligență”.
De ce această percepție? De ce contemporanii considerau că Newton era cu mult înaintea timpului său? Un răspuns scurt ar fi: Newton a fost primul care a înțeles că forța care sculptează universul este gravitația.
Între 1665-1666, în timpul unei epidemii de ciumă care a întrerupt activitatea didactică la universitatea Cambridge, Newton s-a retras la conacul familiei din Woolsthorpe, un mic sat din comitatul Lincolnshire aflat la aproximativ 100 de kilometri de Cambridge. Se spune că un măr care i-a căzut în cap atunci când se uita la Lună a luminat un gând genial: mărul și Luna cad pe Pământ datorită unei aceleiași forțe, forța gravitațională. Deci aici în grădina conacului din Woolsthorpe s-a născut ideea gravitației universale, aici a început Newton să elaboreze teoria care și astăzi ne permite să știm să trimitem cu precizie o rachetă pe Marte sau să asolizăm pe un asteroid.
Și astfel Newton a fost primul care a modelat matematic acest univers, iar pentru asta a inventat mecanica care îi poartă numele și calculul diferențial și integral, mai cunoscut sub numele de analiză matematică. Practic el a inventat un mod de a studia mișcarea sub acțiunea unei forțe, și asta cu numai trei axiome, dintre care una este celebra legătură dintre forța F și accelerația a prin masa m, F=m•a.
Folosind o prismă și un raționament care acum știm că este greșit, Newton a înțeles că lumina trebuie să aibă și caracter corpuscular, chiar dacă cei mai mulți contemporani îi vedeau numai caracterul ondulatoriu. Toate acestea la Woolsthorpe în timpul epidemiei de ciumă.
Fără îndoială Newton a fost mult deasupra timpului său. Am putea uita că a spus cuvinte răutăcioase la adresa unui alt savant al timpului său, Robert Hooke. „Eu stau numai pe umerii titanilor”, a spus Newton când a aflat că Hook l-a acuzat că ar fi plagiat de la el formula forței gravitaționale. Unde este răutatea cuvintelor vă puteți întreba. Robert Hooke era cocoșat. Adevărul este ca Hooke l-a acuzat degeaba pe Newton, acesta nu s-a inspirat din Hooke, pentru ca Hooke nu a scris niciodată vreo formulă a forței gravitaționale. Și nici nu a spus vreodată că legile lui Kepler se deduc din respectiva lege. Or, Newton a dedus matematic toate cele trei legi ale lui Kepler din formula forței gravitaționale.
O altă dispută celebră a fost cu Gottfried Wilhelm Leibniz, matematician și filozof german. Aici disputa a fost privind prioritatea descoperirii calculului diferențial și integral. Adevărul este că Newton a început să gândească această teorie cu trei ani înainte ca Leibniz să înceapă să scrie asupra subiectului. Dar Leibniz nu a știut despre ceea ce a descoperit Newton și oricum a făcut-o complet diferit și cu notațiile pe care noi le folosim astăzi. Specialiștii în istoria științei sunt convinși că au dezvoltat amândoi în mod independent teoria. Nimeni nu a copiat după nimeni. Oricum, Leibniz era un gânditor autentic și un vizionar, el nu și-a dorit scandalul datorat subiectului. L-a măcinat și a murit afectat de acest scandal. Iar Royal Society condusă de Newton și pusă să ajungă la o concluzie privind subiectul priorității a decis în favoarea lui Newton.
Nu vreau să se înțeleagă că am scris aceste lucruri pentru a-l defăima pe Newton. Sunt fapte. Noi trebuie să vedem geniul său.
Să înțelegem că a creat un telescop reflectorizant, varianta lui puțin modernizată este folosită și astăzi de către astronomii amatori.
Că a înțeles că doua prisme optice triunghiulare pot să descompună și să recompună o rază de lumină.
A descoperit formula binomului care îi poartă numele și a studiat răcirea corpurilor folosind mecanica sa.
M-aș întoarce la legea gravitației. Să ai ideea că Luna „cade” pe Pământ în mod continuu fiind în continuu atrasă de Pământ, este remarcabil. Și să explici asta cu modelul matematic pe care tot tu l-ai gândit. Remarcabil! Totuși, Newton și-a dat seama că există o problemă: cum se poate ca Pământul să atragă Luna? Nu există vreo sfoară care să țină Luna legată de Pământ. Cum acționează forța gravitațională, de fapt? Aceste gânduri s-au întors în geniala minte a lui Newton până când viața lui pe acest Pământ a luat sfârșit. Pentru că, de fapt, gravitația nu este o forță, este însăși curbura spațiu-timpului.
De aceea în cartea „A Mathematical Journey to Relativity”, publicată în 2020 în prima ediție și în 2024 în a doua ediție în editura Springer, scrisă împreună cu Salvatore Capozziello, ne imaginăm un posibil dialog între Newton și Einstein. Esența lui este următoarea:
Newton îi spune lui Einstein că este onorat să îl cunoască și că universul este simplu în viziunea sa. Se bazează pe cele trei principii ale mecanicii clasice și are ca matematică de formulare analiza matematică.
Einstein îi spune lui Newton că este la rându-i onorat să îl întâlnească.
– Universul meu, dragă Newton, este mai complex. Este inimaginabil pentru tine, pentru că se bazează pe o matematică ce a apărut la două sute de ani după ce ai murit. O matematică complicată ce unește o teorie a tensorilor cu analiza, numită geometrie diferențială. Și aplicată în fizică de mine după încă o sută de ani. Așa am ajuns la ecuațiile de câmp și așa am ajuns să înțeleg ce este gravitația. Legile lui Kepler pot fi deduse și din teoria mea, chiar mai precis. Pentru că eu pot să spun și de ce există precesia periheliului lui Mercur, ceea ce nu poate teoria ta. Iar timpul este încetinit de gravitație, poți măcar să îți imaginezi asta?
Evident, asta a fost numai în imaginația noastră. Dar posibila discuție reflectă legătura dintre teoriile acestor două minți geniale ale umanității. Mecanica lui Newton se folosește și va fi folosită în viața noastră de zi cu zi, dar si în explorarea cosmică. Ea nu este altceva decât teoria generală a relativității pentru un câmp gravitațional slab și deplasări la viteze mici.
Suntem în măsură să enunțăm o concluzie: Newton a fost un geniu vizionar ale cărui descoperiri au revoluționat știința și au deschis drumul către înțelegerea profundă a universului.