Mathematische Grundlagen der Naturphilosophie
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Mathematische Grundlagen der Naturphilosophie

Isaac Newton
London, 1687
Diese Ausgabe: Academia Verlag, 2007
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Literatur­klassiker

  • Naturwissenschaften
  • Renaissance

Worum es geht

Die Begründung des naturwissenschaftlichen Weltbilds

Bewegung war das Thema Nummer eins der Philosophie und Naturwissenschaft (die damals noch eins waren) im 17. Jahrhundert. Wie kommt es, dass ein geworfener Stein sich nach dem Wurf nicht immer weiterbewegt, sondern auf den Boden fällt? Und welche Kraft sorgt dafür, dass die Planeten und Kometen sich so gleichmäßig durchs All bewegen? Dass es für beide Fragen eine mathematische Antwort geben musste, galt als sicher. Und dass auf beide vielleicht sogar dieselbe Antwort gegeben werden konnte, ahnten viele. Galileo Galilei hatte anhand seiner Experimente das erste Phänomen beschrieben und es mit seinen Berechnungen erklärt. Johannes Kepler hatte gezeigt, dass es auch für das zweite Phänomen klare Gesetzmäßigkeiten gibt. Erst Isaac Newton aber gelang es, Galileis und Keplers Erkenntnisse zu einer einzigen Theorie zu vereinen und beide Phänomene auf einen Schlag zu erklären: Die Gravitation sorgt dafür, dass der Stein auf den Boden fällt und dass die Planeten auf ihrer Umlaufbahn gehalten werden. Die Durchschlagskraft von Newtons Theorie war enorm; sie wurde 200 Jahre lang als gültig betrachtet. Erst Einstein konnte sie im wahrsten Sinne des Wortes „relativieren“.

Zusammenfassung

Definitionen

Die Menge der Materie oder die Masse eines Gegenstands ergibt sich aus dem Produkt seiner Dichte und seines Volumens. Multipliziert man die Masse eines Gegenstands mit seiner Geschwindigkeit, ergibt sich seine Bewegung. Jeder Körper wird von einer ihm innewohnenden Kraft in Ruhe oder in einer gleichförmigen Bewegung gehalten, die nur von einer äußeren, auf ihn einwirkenden Kraft verändert werden kann. Eine solche einwirkende Kraft wird, wenn sie Körper von allen Seiten zu einem Mittelpunkt hinzieht, Zentripetalkraft genannt. Zu dieser Art von Kraft zählen z. B. die magnetische Anziehungskraft oder die Schwerkraft. Und solcher Art ist auch die Kraft, die im Folgenden gefunden werden soll: jene nämlich, durch die die Planeten auf ihren Umlaufbahnen gehalten werden. Eine solche Kraft muss existieren, da sich die Planeten ohne sie wie ein geschleuderter Stein auf einer geraden Bahn durch den Weltraum bewegen würden.

Bezüglich der benutzten Begriffe ist festzuhalten, dass ihre mathematische Bedeutung nicht immer mit unserer landläufigen Auffassung übereinstimmt. In alltäglicher Verwendung sind die Begriffe Raum, Zeit, Ort und Bewegung relative Einheiten, relativ...

Über den Autor

Isaac Newton wird am 4. Januar 1643 in Woolsthorpe/Lincolnshire als Sohn eines Landwirts geboren. Sein Vater stirbt bereits zwei Monate vor Newtons Geburt. Der Junge bleibt bis zu seinem dritten Lebensjahr bei seiner Mutter und wird, als diese erneut heiratet, in die Obhut seiner Großmutter gegeben. Manche sehen in der lieblosen Umgebung seiner Kindheit einen Grund dafür, dass Newton zeit seines Lebens äußerst menschenscheu und neurotisch ist. Nach seinem Schulabschluss nimmt er im Sommer 1661 ein Studium am Trinity College in Cambridge auf. Die Pest, die ab 1665 das Land heimsucht, führt dazu, dass Newton sich für eineinhalb Jahre in sein Elternhaus zurückzieht. Diese Zeit gehört zu den produktivsten Phasen in Newtons wissenschaftlicher Laufbahn. 1669 übernimmt er am Trinity College den Lehrstuhl für Mathematik, den er bis 1701 innehat. Newtons unsoziale Art macht ihn als Dozent wenig beliebt – viele seiner Vorlesungen finden ohne Zuhörer statt. Neben der Mathematik, der Physik und der Optik beschäftigt er sich auch mit Alchemie, was er allerdings geheim hält. Im Anschluss an die Veröffentlichung seiner Philosophiae naturalis principia mathematica (Mathematische Grundlagen der Naturphilosophie, 1687), häufig verkürzt zitiert als Principia mathematica, kommt er zu politischen und akademischen Würden: Unter anderem wird er 1699 zum Direktor der Königlichen Münze ernannt. 1703 wird er Vorsitzender der Royal Society und 1705 schlägt Königin Anne ihn zum Ritter. Seinen wachsenden Einfluss setzt er nun rücksichtslos auch gegen seine Gegner ein, insbesondere im Plagiatsstreit mit Leibniz um das Infinitesimalkalkül: Eine von Newton beeinflusste Kommission der Royal Society spricht Leibniz fälschlicherweise schuldig. 1720 verliert Newton bei der Südsee-Spekulationsblase 20 000 £, bleibt aber trotzdem wohlhabend. Er stirbt am 31. März 1727 ledig und kinderlos in Kensington. Newton wird mit großem Pomp in der Westminster Abbey beigesetzt – dort, wo auch die englischen Könige begraben liegen.

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