Platon in Bagdad
erklärt, die um die Sonne kreisen, die Trabanten des Jupiter und den Erdmond, sowie die lokale Schwerkraft der Erde selbst. Der 9. Lehrsatz stellt Newtons Gesetz der allgemeinen Schwerkraft vor: »Die Schwere kommt allen Körpern zu, und ist der in jedem enthaltenen Menge der Materie proportional.«
Der 16. Lehrsatz beschreibt Keplers erstes und zweites Gesetz der Planetenbewegung: »Die Planeten bewegen sich in Ellipsen, deren einer Brennpunkt sich im Mittelpunkt der Sonne befindet, und die um denselben beschriebenen Flächenräume sind den Zeiten proportional.«
Der 22. Lehrsatz besagt: »Die Axen der Planeten sind kleiner als die Durchmesser ihrer Aequatoren« – d. h., die Planeten sind abgeplattete Kugeln. Newton führte diesen Effekt richtig auf die Zentrifugalkräfte zurück, die durch die Drehung der Planeten um ihre eigene Achse entstehen, weshalb die Erde zum Beispiel an den Polen abgeplattet ist und am Äquator eine Wulst bildet.
Der 28. Lehrsatz legt Newtons Theorie der Gezeitenaktivitäten dar: »Die Ebbe und Fluth des Meeres werden durch die Wirkungen der Sonne und des Mondes hervorgebracht.« Damit erbringt er schließlich die Lösung auf eine Frage, die bis in die Zeit des Aristoteles zurückgeht.
Die 48. Aufgabe fordert: »Man soll die Präcession der Äquinoctien bestimmen«, einschließlich der Gravitationskräfte der Sonne wie auch des Mondes auf die Erde. Newton berechnete korrekt, dass die Präzession der Äquinoktien »ungefähr 50 [Bogensekunden]jährlich ergeben« habe, und löste damit ein weiteres Problem, das die Astronomen seit fast 2000 Jahren beschäftigt hatte.
In Lemma 4 heißt es: »Die Kometen befinden sich oberhalb des Mondes und kommen in die Gegend der Planeten.« In den folgenden Lemmata und Propositionen beschreibt Newton die Bewegung der Kometen. Er zeigt, dass sie sich auf elliptischen Umlaufbahnen um die Sonne bewegen und somit periodisch wieder erscheinen, so wie der Halleysche Komet, der 1682 beobachtet wurde, nachdem er 75 Jahre zuvor verschwunden war. Newton spekulierte auch über die Natur der Kometen und meinte, wie zuvor Kepler, dass der Kometenschweif eine Verdampfung vom Kopf des Kometen bei der Annäherung an die Sonne darstellt.
Dem folgt ein »
Scholium generale
«, in dem Newton meint, dass die Mechanik allein nicht das Universum erklären kann, dessen harmonische Ordnung für ihn Hinweis auf den Plan eines höheren Wesens ist. »Diese bewundernswürdige Einrichtung der Sonne, der Planeten und Kometen hat nur aus dem Rathschlusse und der Herrschaft eines alles einsehenden und allmächtigen Wesens hervorgehen können.«
Eine zweite Ausgabe der
Principia
erschien 1713 und eine dritte 1726, in beiden Fällen mit einem von Newton verfassten Vorwort. Inzwischen hatte er 1704 seine Forschungen zum Licht veröffentlicht, die er überwiegend schon am Anfang seiner Laufbahn durchgeführt hatte. Anders als die
Principia
, die er in lateinischer Sprache verfasst hatte, erschien die erste Ausgabe des neuen Werks auf Englisch, unter dem Titel
Optik oder Abhandlung über Spiegelungen, Brechungen, Beugungen und Farben des Lichts
. Die erste lateinische Ausgabe erschien 1706 und weitere englische Auflagen in den Jahren 1717/8, 1721 und 1730. Die letzte, die drei Jahre nach Newtons Tod herauskam, enthielt die Anmerkung: »korrigiert von des Autors eigener Hand und vor seinem Tod seinem Buchhändler überlassen«.
Wie die
Principia
sind die
Opticks
in drei Bücher unterteilt. Ganz am Anfang von Buch I erklärt Newton den Zweck seines Werks: »Es ist nicht meine Absicht, in diesem Buche die Eigenschaften des Lichts durch Hypothesen zu erklären, sondern nur, sie anzugeben und durch Rechnung und Experiment zu bestätigen.«
Im ersten Buch geht es um die Gesetze der Reflexion und der Brechung, die Erzeugung von Bildern und die Zerlegung des Lichts in seine Farbkomponenten durch ein Glasprisma. Andere Themen sind die Eigenschaften von Linsen und Newtons Spiegelteleskop, die Optik des menschlichen Sehens, die Theorie des Regenbogens und eine eingehende Studie der Farben. Newtons Beweis für das Gesetz der Brechung beruht auf der irrigen Vorstellung, dass Licht sich in Glas schneller bewegt als in Luft; dieser Irrtum war auch Descartes unterlaufen. Beide gingen von der Annahme aus, das Licht sei in seinem Wesen ein Körper.
Newtons korpuskulare Auffassung vom Licht beruht auf der Atomtheorie. So schrieb er über seine Bewunderung »jener ältesten und berühmtesten
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