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Lexikon der Mathematik: Newton, Sir Isaac

englischer Mathematiker und Physiker, geb. 4.1.1643 Woolsthorpe (Mittelengland), gest. 20./21.3.1727 Kensington (heute zu London).

Der Sohn eines Landpächters erhielt seine Schulbildung in Grantham und wurde 1661 am Trinity College in Cambridge immatrikuliert. An der Universität förderte besonders der berühmte Mathematiker und Physiker I. Barrow (1630–1677) den Hochbegabten. Newton durchlief erfolgreich bis 1668 die übliche akademische Laufbahn und erhielt 1669 die Lucasianische Professur in Cambridge. Barrow hatte darauf zugunsten seines Schülers verzichtet. Bis 1701 behielt Newton diesen Lehrstuhl.

Bereits 1666/67 konzipierte er die Grundideen seines wissenschaftlichen Gesamtwerkes und führte diese Ideen in den nächsten Jahrzehnten „nur noch aus“ – ein in der Geschichte der Mathematik und Naturwissenschaften unvergleichlicher Vorgang. Newtons Interesse wandte sich zuerst genauer der Optik zu. Er zeigte in Versuchen, daß das weiße Licht aus Licht verschiedener Farben zusammengesetzt ist, und daß Farbe und Brechbarkeit direkt zusammenhängen. 1672 legte er seine „New Theory about Light and Colors“ vor. Statt die verdiente Anerkennung zu finden, sah er sich heftigen Angriffen ausgesetzt. Gleiches wiederfuhr ihm mit anderen optischen Schriften, in denen die „Newtonschen Ringe“ beschrieben wurden, und das Licht als Bewegung von Korpuskeln gedeutet wurde.

Mehr Erfolg hatte Newton beim Bau von Fernrohren. Er entwickelte das Spiegelteleskop zu einem äußerst leistungsfähigen Instrument (1668), wobei er selbst die notwendigen handwerklichen Arbeiten ausführte. Für sein großes Spiegelteleskop von 1671 wurde Newton 1672 Mitglied der Royal Society. Die Beschäftigung mit der Natur des Lichtes führte Newton fast zwangsläufig zu Fragen der Kosmologie: Was ist der Träger des fernen Sternenlichtes (nach Newton der „Äther“), und was ist die „Ursache“ der Keplerschen Gesetze? 1665/66 fand Newton, von den Keplerschen Gesetzen ausgehend, das Gravitationsgesetz. Niedergelegt hatte er einige seiner Überlegungen darüber erst 1685 („De motu“) bei der Royal Society. Erst danach entschloß sich Newton, seine physikalischen Untersuchungen genauer auszuarbeiten. In einer gewaltigen Anstrengung entstanden die „Philosophiae naturalis principia mathematica“ (Manuskript: April 1686, Druck:1687). Die klassische Mechanik wurde damit begründet. Newton führte in dem Werk grundlegende physikalische Begriffe wie „Masse“, „Kraft“, „Bewegungsgröße“ ein, stellte die Axiome der Bewegung auf und konnte „den freien Fall“, die Bewegung des Mondes und der Planeten rechnerisch bewältigen, das Gravitationsgesetz herleiten und eine Berechnung von Ebbe und Flut vornehmen.

Ohne eine „neue Mathematik“ wäre diese gewaltige Leistung kaum zu erbringen gewesen. Auch hier hatte Barrow Newton in die zeitgenössische Infinitesimalmathematik eingeführt und grundlegende Anregungen gegeben (kinematische Betrachtungsweise). Durch das Studium von Arbeiten von J.Gregory u. a. wurde Newton zu eigenen mathematischen Untersuchungen angeregt und entwickelte seine Theorie der unendlichen Reihen („De analysi per aequationes numero terminorum infinitas“, 1669), ursprünglich als Methode zur Berechnung von „Integralen“ gedacht. Kernstück der Newtonschen Reihenlehre war die von ihm gefundene Binomialreihe. In diesem Werk fanden sich

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  • Die Autoren
- Prof. Dr. Guido Walz

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