i i “Strnad-jabolko-in-luna” — 2010/5/28 — 8:57 — page 1 — #1 i i i i i i List za mlade matematike, fizike, astronome in računalnikarje ISSN 0351-6652 Letnik 14 (1986/1987) Številka 3 Strani 130–137 Janez Strnad: JABOLKO IN LUNA – OB TRISTOLETNICI NEW- TONOVIH PRINCIPOV Ključne besede: fizika, utrinki. Elektronska verzija: http://www.presek.si/14/831-Strnad.pdf c© 1987 Društvo matematikov, fizikov in astronomov Slovenije c© 2010 DMFA – založništvo Vse pravice pridržane. Razmnoževanje ali reproduciranje celote ali posameznih delov brez poprejšnjega dovoljenja založnika ni dovo- ljeno. '-1-/'""r L "" JABOLKO IN LUNA Ob tristoletnici Newtonovih Principov Menda pozna Isaaca Newtona (slika 1) več ljudi po zgodbi o jabolku in Luni kot po gravitacijskem zakonu, na katerega naj bi ga navedla, in po osnovnih zakonih mehanike. Večina življenjepiscev povzema zgodbo po Voltairu, ki jo je slišal od Newtonove nečakinje. Okoli leta 1666 je bila cambriška univerza več kot poldrugo leto zaprta zaradi kuge. Triindvajsetletni Newton seje tedaj vrnil v rodni kraj Woolsthorpe na materino kmetijo. Knjige je pustil v Cambridgu in je imel veliko časa za razmišljanje. Naključje je naneslo, da je razmišljal na vrtu, ko je z jablane padlo zrelo jabolko . Newton je razglabljal o tem, zakaj pade jabolko. Vprašal se je, Slika 1. Isaac Newton (1642 -1727). Newton je živel v zelo razgibanem času. Leta 1649 so usmrtili kralja iz katoliške dinastije Stuartov, ki se je z ap lete I v boj sp arla- mentom. Do leta 1660 je bi - la Anglija republika. Takrat so se vrnili na prestol Stuarti. Toda leta 1688 so pregnali kralja iz te dinastije v s/avni revo/uc iji in si izbrali protestantskega kralja. V tem času so s pogodbami določ ili meje k raljeve ob lasti in ločili zakonodajno in izvršilno oblast te r tako po- ložili temelje demokratični držav i. 1. Newton je vztrajno zastopal stališče univerze prot i samovolji katol iškega kralja . Pozneje so ga izvolili v parlament. Redno je hodil na seje, a se na njih ni ogla- šal. Bil je povzd ignjen v ple - miški stan in je postal najprej nadzornik in nato upravnik držav ne kovnice de narj a. 130 zakaj ostane Luna v nesp remenjeni razdalj i. Na Luno mora delovati ista sila kot na jabolko. le da je zarad i večje oddaljenosti šibkejša. Zgodba o jabolku in Lun i ni zašla samo v skoraj vse Newtonove življenjepise, ampak tudi v mnoge učbenike. Zbudi zanimanje. preprosta je in lahko si jo je zapomniti, tako da pripravi učenca na gravitacijski zakon . V zgodovin i človeštva ni večjega imena, kot je Newtonovo, in ni ga človeškega dela, ki b i doseglo viš ino njegove knjige Principi. Dejstvo, da je to mojstrsko delo prvič omo- gočilo, da so ljudje prodrli v globino narave in da je z bleščečo lučjo osvetl ilo mehanizem, ki giblje nebesna telesa, pojasnjuje, zakaj so na pisatelja te knjige gledali kot na človeka, ki je prekosil človeški rod. To nam tud i pojasnjuje, zakaj je najznamenitejši nadaljevalec njegovega dela, Laplace, lahko rekel: "Ta knjiga se bo ohranila kot spomenik veleuma, k i nam je odkril največji zakon vesolja." Prav zaradi tega je Lagrange resignirano vzkliknil : " New to n je lah ko srečen, da je imel nalogo, pojasniti sestav sveta . Žal je nebo samo eno." ln zato je slednjič njegov najslovitejši pevec , Voltaire, zaklical: "Večne prvine, Najvišjega znan ke, ne žge ljubosumja v vas veli ki Newton?" P. Ro u sseau, Zgodovina znanosti, DZS, Ljubljana 1955, str . 272 Anekdota pravi , da je Newton izrekel gravitacijski zakon, ko je op azoval padanje zrele ga jabolka z drevesa. Resnica je nekoliko drugačna. Newton je izrekel gravitacijsk i zakon šele po skrbnem pr imerj anj u padanja jabolka z gibanjem Lune. J.Ferbar. F .Plevn ik, Fizika za 8.razred, DZS, Ljubljana 1975, st r . 59 Manj znano obliko zgodbe navaj a W. Stu keley v Memoirs of Sir Isaac Newton 's Life (Spom ini na življenje sira Isaaca Newto na): "Po kosilu (pri Newtonu v Lon donu) je bilo toplo vreme. Preš la sva na vrt in pi la č aj v senci jabl an . Bila sva sama. Med drug im mi je sir Isaac pripovedoval . da mu je v čisto enakih okoliščinah pad la na pamet prva misel o gravitaciji. Sprožilo jo je [abol - ko . ki je pad lo. ko je pog reznjen v misli sedel na vrt u . Zakaj pade jabo lko vedno navpično, zakaj ne post rani , ampak vedno proti središču Zemlje? Če snov tako privlač i d rugo snov. mo ra obstajati sorazmernost z njeno množino. Zarad i tega jabolko prav ta ko pr iv l ač i Zemljo kot Zemlja jabolko . Zato mora obstajat i sila, podobna ti sti, ki ji pravimo teža in ki sega po vsem veso lju ." Nekateri pisci o b Newtonovem prisilnem bivanju v Woolsthorpu ne varču ­ jejo z vznesenimi besedami. Pierre Rousseau je v Zgodovini znanosti zap isal: "Človeštvo bi lahko brez škode prečrtalo v svoji zgodovini dobo od Arhimedo- ve smrti do Descartesovega rojstva s pridržkom , da bi se pri tem ohranilo New- 131 tonovo bivanje v Woolsthorpu. (Ni čisto jasno, kako je to mis lil, saj je bi l Ren~ Descartes rojen že leta 1596, medtem ko je Newton živel v Woolsthorpu s kratko prekin itvijo od 1665 do 1667.) Če bi vsako od obeh časovnih obdobij položi li na skledico tehtn ice, in sicer osemnajst stoletij na eno stran in dve let i na d rugo , verjetno ose mnajst stoletij ne bi tehtalo več. V času tega bivanja v Woolsthorpu je namreč Newton iznašel infinitezimalni raču n , odkril splošno težnost ter se lot il teorije svetlobe. Čuval pa se je, da b i komu kaj pokazal; prvič zaradi tega, ker še ni izved el dokončnih dokazov, in drugič zaradi teg a, ke r je kazal nagonsk i odpor pred javnostjo in razpravljanjem ." Letos je m inilo tristo let , odkar je Isaac Newton v knjig i Principia methe- matica philosophiae naturalis (Matematične osnove naravoslovja *) postav il temelje mehanike (slika 2). Prav zarad i obletnice smo se spomnili na zgodbo o jabolku in Luni. V Principih je Newton prvič navedel tri osnovne zakone me hanike in gravitacijsk i zakon . V zadnjem od treh delov Principov z naslovom Sistem sveta je precej pozornosti namen il Lun i in je obdelal njeno gibanje okol i Zemlje. Sli ka 2. Naslo vn a stran p rv e izdaje Princ ip ov iz leta 1687 . Dovoljenje za tis k j e knjiga dob il a leto prej. a tisk anje se je z av le k lo . PHILOSOPHI1E N A T UR. A LI S P R 1 N C 1 P 1 A MATHE M ATICA· A UfOf(' 7s. N EWTO N, Tri". CPiJ" ~~nf.11J• ..w. ~hrbc{C'OI Pro(d fore L.flfiJ1/~• .se s«i