Néha sok évszázad eltelik, mire olyan fényes szellemóriás bukkan fel, aki gyökeresen megváltoztatja az addigi tudományos világképet. Az ókor egyik legjelentősebb tudósa, Nagy Sándor nevelője,  Arisztotelész által kialakított elmélet csaknem kétezer éven át uralta a fizikát, annak ellenére, hogy akadt néhány kutató, aki vitatta helyességét. Viszont megdönteni nem tudta, mivel eredményei, következtetései teljes összhangban voltak a megfigyelésekkel.  A mozgó testek egy idő után megálltak. Ebből következett, hogy a mozgás fenntartásához erő kell. Nemcsak a földön, de az égen is. A bolygókat, a csillagokat felsőbb ? isteni ? akarat irányította. Az égitestek ugyan bonyolult, viszont ismétlődő ? ciklikus mozgást ? végeztek, amely ugyancsak aránylag könnyen leírható volt. Aztán jött Kopernikusz, majd Kepler, végül Galilei, akik bebizonyították ugyan a földközpontú – geocentrikus ? világkép tarthatatlanságát, ezt a napközpontú ? heliocentrikus- rendszerrel változzák fel, arra viszont ők sem tudtak válaszolni, mi tartja össze a világegyetemet, miért mozognak a bolygók meghatározott pályákon. Ennek a kérdésnek a tisztázásához Isaac Newton zsenije kellett. És még egy sor más kérdéshez is. Olyan mértékben befolyásolta a tudomány fejlődését, hogy minden idők legnagyobb zsenijeként tekint rá az utókor.

Fordulatokban gazdag életében több olyan momentum is akadt, amikor hajszálon múlott, hogy  a tudománynak szentelheti magát. Már világrajövetele  is  rendhagyó volt: 1642. Karácsonyán született, idősebb Isaac Newton és Hannah Ayscough gyermekeként. Apját soha sem látta, mivel három hónappal korábban elhunyt. Annyira csenevész újszülött volt, hogy a család biztosra vette, nem marad életben. Némi félreértésre ad okot, hogy napjaink lexikonjai szerint 1643 januárjában született. Hibáról szó sincs, csupán a kontinensen már a tizenhatodik század végén bevezették a Gergely-naptárat, míg a szigetországban még jó ideig ? 1752-ig ? a Juliánus-naptár volt érvényben. Kétéves, amikor édesanyja ismét férjhez megy, ettől kezdve a kis Isaacot nagyanyja nevelte.

Alapiskoláit szülőfalujában, Woolsthorpe-by-Colsterworthban végezte, majd a granthami gimnáziumba került. Itt már megnyilvánultak kivételes képességei. Csak nem épp a természettudományok területén. Érdemes idézni a tanárát, aki, kitűnőre sikerült érettségije után  nagy jövőt jósol neki: ?Zsenialitása mostantól felfelé szárnyal és egyre nagyobb fénnyel ragyog. Különösen a versírásban jeleskedik (?) felülmúlja legvérmesebb reményeimet is, amelyeket hozzá fűztem?. Érdekes módon szüksége is volt a fiatal Newtonnak erre a tanári támaszra: egy évvel korábban ugyanis édesanyja kivette az iskolából, hogy a családi birtokot igazgassa. A szerencsétlen ifjún nagybátyja, William Ayscough szíve esett meg, rávette húgát, hogy hagyja a fiút tovább tanulni. Neki köszönhetően lett a fizikatörténet legnagyobb alakjának érettségije. Közben szerelembe is esett: szállásadójának nevelt lányát, Anna Storert el is jegyezte. Csakhogy a későbbiek folyamán annyira beleszeretett a tudományba, hogy arájáról teljesen megfeledkezett. A faképnél hagyott menyasszony néhány év múltán máshoz ment férjhez. Newton ezt követően ugyan nem házasodott meg, viszont a későbbiek folyamán hírbe hozták feltűnően szép unokahúgával, aki évtizedeken át házvezetőnője volt.

Mivel nagybátyja a világ legrégebbi műszaki intézményében, a tudós szerzetesek által alapított Szentháromság Kollégiumban (Trinity College) végzett, amelyet a híres-hírhedt reneszánsz uralkodó, VIII. Henrik emelt egyetemi rangra, unokaöccsét is ebbe az intézménybe ajánlotta. Ezzel végleg eldöntötte az ifjú pályáját. Az iskolában Arisztotelészt tanították ugyan, viszont hozzáférhetők voltak a modernek is, Newton nagy élvezettel vetette magát René Descartes, Johannes Kepler, Galileo Galilei és Nikolaus Kopernikusz műveinek tanulmányozásába.   Közben a pestisjárvány miatt 1665-ben a diákokat hazaküldik. Ehhez az időszakhoz kötődik az első Newton-legenda, amely szerint a fáról egy fejére hullott alma indította el benne a gondolatmenetet, hogy a tárgyak miért esnek pont lefelé, ez vezetett el a tömegvonzási törvény felfedezéséhez. A valóságban Newton ezt az esetet csupán egyszer említi, 1726-ban, nem sokkal halála előtt, életrajzírójának William Stukeley-nek, aki a Memoirs of Sir Isaac  Newton´s  Life című művében tette közzé, tőle pedig Voltaire is átvette. Mára bebizonyosodott, hogy a nagy tudós csak kitalálta ezt a történetet, ugyanis az ő korában már gazdag irodalma volt a kérdésnek. Tudták, hogy a tömegvonzás a testek tömegéből ered, a távolsággal négyzetes arányban csökken. A kérdés legnagyobb szakértőjének Robert Hooke, az Akadémia, a Royal Society titkára számított. Viszont Newton forradalmi gondolata a kölcsönösség megfogalmazása volt: nemcsak a Föld vonzza az almát, de az alma is a Földet és ha elhajítjuk a gyümölcsöt, ezzel  bolygónk is elmozdul ellenkező irányban. Gondolatmenete a későbbiek folyamán három híres törvényében ölt testet, amely ma alapiskolai tananyag.

Mindössze huszonhárom éves, amikor bebizonyítja, hogy a kéttagú egyenletekre vonatkozó binomiális tétel általánosítható negatív számokra, sőt törtkitevők esetén is. Ezt a hálás utókor róla nevezte el. Nem kis mértékben e felismerése is hozzájárult, hogy ő maga elsősorban matematikusnak tartotta magát. Pedig a fizikába is alaposan belekóstol: színelmélettel foglalkozik. Mivel a csillagászat is érdekli, mindenkinél jobb megfigyeléseket akar végezni. Csakhogy a Galilei által szerkesztett távcső fő hibája, hogy a lencse görbülete torzítja a képet. Hamarosan rájön, hogy a hibák nagy része kiküszöbölhető tükör alkalmazásával. Huszonhat évesen szerkeszti meg a tükrös távcsövet, amely napjainkig a legtökéletesebb optikai csillagászati megfigyelő eszköz. A zavartalan további tevékenységhez egyetemi katedrára lenne szüksége. Meg is kapja: a  cambridgei Trinity College ajánl fel számára állást. Csakhogy az intézmény hagyományainak megfelelően ? eredetileg szerzetesek alkották ? be kell lépnie az egyházba. Newton erre nem hajlandó, attól tart, gondolatait béklyóznák meg vele. Nincs mit tenni: elmegy a királyhoz, II. Károlyhoz ? aki a vallásalapító VIII. Henrik óta egyben egyházfő is ?, hogy meggyőzze. Sikerül neki. Ennek köszönhetően a későbbiek folyamán a tanítás mellett zavartalanul a tudománynak szentelheti magát.

Hamarosan visszatér az ?isteni? tudományhoz, a csaknem kétezer éves matematikai rejtély, a végtelen sorok elméletének megoldását tűzi ki célul.

Szirakuzai Arkhimédesz az időszámításunk előtti harmadik században foglalkozott Homokszámlálás című művében először azzal a kérdéssel, vajon a végtelenül kicsi mennyiségekből végtelenül sokat összeadva a végeredmény véges, vagy végtelen lesz-e. Bár bizonyítani nem tudta, logikai úton arra a következtetésre jutott, hogy véges szám jön ki. Newton a Trinity College tanáraként a hetvenes évek folyamán dolgozta ki azt a grandiózus elméletet, amelyet a szakemberek infinitezimális számításként jegyeznek, a nagyközönség vagy matematikai analízisként, vagy a még félelmetesebb integrál- és differenciálszámításként ismerheti. Ehhez a felfedezéséhez kötődik Newton első nagy összecsapása: kortársa Wilhelm Gottfried Leibnitz reklamált, hogy ellopta tőle tudományos eredményeit. A vita évszázadokig tartott az angol és a német tudósok között, végül bebizonyosodott, ami sejthető volt: mindketten eltérő módon oldották meg a kérdést, még a jelöléseket is másként végezték. Viszont napjainkra az is kiderült, hogy Newton előbb készült el a munkával, tehát vitathatatlan elsősége. Nem kellett sokáig várni a következő összeütközésre sem: 1672-ben jelentkezik az akadémiai tagok sorába Fény- és színelmélet című munkájával. Csakhogy az akadémia titkára, Robert Hooke olyan megsemmisítő kritikát mond róla, hogy Newton elhatározza, egy életre felhagy tudományos kutatásainak publikálásával. Tudni érdemes, hogy ebben az időben csúcsosodott ki a fény jellegéről folytatott vita. Newton a korpuszkuláris elmélet híveként bizonyítottnak látta, hogy a fény csakis részecske lehet, hiszen különben nem jutna el az űrön át a szemünkbe a napsugár, Christian Huygens és Robert Hooke viszont azt vallotta, csakis hullámzásról lehet szó. Ez utóbbi mellett a fénysarkítás, fényelhajlás és fénykeveredés szól. Mint sejthető, ez a vita is évszázadokig tartott, mígnem 1905-ben Albert Einstein tett pontot a végére, a fény kettős természetének az igazolásával: részecske (foton) alkotja, viszont a foton-rajok hullámfelületet alkotnak.

A vérig sértett Newton visszavonul cambridgei magányába, szerencsére kutatásaival nem hagy fel, sőt azok eredményeit tanítványaival is megosztja. Legnagyobb ívű elmélete, amely a mozgásokat taglalja, 1684-bebn készül el. Ezzel rendet teremt a világegyetemben: egyértelműen bebizonyítja, hogy a földi és az égi mozgások ugyanolyan törvényszerűségek szerint játszódnak le.. Ráadásul a mozgás fenntartásához nem kell erő. Vagyis a világegyetem önmagától mozog. Hálás tanítványai a szélrózsa minden irányába elviszik hírét, aminek hatására a greenwichi csillagvizsgáló vezetője, Edmund Halley felkerekedik, hogy tisztázza a kérdést. Newton elméletének eleganciája, egyszerűsége és újszerűsége annyira lenyűgözik, hogy azonnal eldönti: erről egy művet kell írni, amelynek kiadásához pénzt is szerez. Csakhogy van egy bökkenő: Isaac Newton hallani sem akar a tervről. Hónapokig tartó rábeszélés után beadja a derekát. Ekkor viszont lázas munkába kezd: másfél év alatt megírja minden idők legnagyobb hatású tudományos művét. Tempójára jellemző, hogy olykor napokig nem alszik, este lemegy megvacsorázni, de gondolataiba merülten az ebédlő helyett az utcára téved, majd némi séta után visszamegy folytatni a munkát, nem is tudatosítva, hogy nem evett. 

A Principia címlapja

A Philosophia Naturalis Principia Mathematica (A természetfilozófia matematikai alapelvei) 1687-ben jelenik meg. Tudományos mű ekkora sikert sem korábban, sem azóta nem aratott: szétkapkodják. Olvassa tudós és laikus, főúri szalonok közönsége és egyszerű polgárok, sőt az angol tolerancia szép példájaként még a parókiákon is felolvasóesteket tartanak belőle. Itt a kontinensen tanulhatnánk a derék britektől, hiszen néhány évtizeddel korábban csak hajszállal kerülte el a dicső előd, Galileo Galilei a máglyát ezeknél kevésbé veszélyes gondolatokért és még haló poraiban is további háromszázöt(!) évet kell várnia,  amikor is II. János Pál pápa 1992-ben rehabilitálja őt.

Bár ebben az időben már szinte mindenütt nemzeti nyelveken írtak, Newton tudatosan vállalta, hogy latinul közli gondolatait. Erre nyomós oka volt: fontosnak tartotta, hogy az egész világon megismerjék az új természetfilozófiát. Számítása bevált: csak életében vagy kéttucat utánnyomásban jelent meg.

A lázas, megfeszített munka tragikus következményekkel járt: 1692-ben súlyos idegösszeomlást kapott, amelyből a következő év folyamán ugyan sikerült kilábalnia, de szellemi ragyogását már nem nyerte vissza.

Az uralkodó, III. Orániai Vilmos elhatározta, hogy rendkívüli tudományos teljesítményéért jól fizető állást adományoz neki: 1699-ben kinevezte az állami pénzverde igazgatójává. Mindenki azt hitte, nyugton marad. Nos az ellenkezője történt: soha nem látott harcot hirdetett a pénzhamisítók ellen. Igazgatóként ugyanis a hatáskörébe tartozott a hamis pénzt verő bandák leleplezése is. A legrafináltabb trükköket vetette be a bűnözők ellen, még a londoni örömlányok beszervezésétől sem riadt vissza. Meglehetősen pikáns elképzelni minden idők legnagyobb fizikusát a prostituáltak társaságában. Nemcsak a kincstárat töltötte meg  eredményes leleplező tevékenységével, de legendák övezte hatalmas sztár is lett belőle. 

1703-ban ? Hooke halála után ? megválasztották,  a Royal Society elnökének. Első intézkedéseként eltávolítatta nagy ellenfelének arcképét az akadémiáról. Nem bocsátotta meg neki egykori, megsemmisítő kritikáját.  Egészen haláláig betöltötte az elnöki funkciót.

Rendkívüli tudományos eredményeinek elismeréseképpen Anna királynő 1707.-ben lovaggá ütötte. Hetvennégy éves korában, Londonban hunyt el, 1727. március 31.-én. A westminsteri apátságban helyezték örök nyugalomra. Sírfelirata az ?emberiség díszének? nevezi őt. Teljes joggal. Hiszen gondolatai nemcsak amiatt élnek, mert rendet tett a földi és égi mozgások között,  kialakítva ezzel a klasszikus fizikát de még életműve  sincs teljesen lezárva: napjainkig nem  találják a tudósok a tömegvonzást közvetítő részecskét, amit kései utóda, Albert Einstein gravitonnak nevezett el. Pedig nélküle a huszadik század két nagy tudományága, a kvantumelmélet és a relativitáselmélet közötti kapcsot nem lehet megtalálni

József Attila megkapóan szép, Betlehemi királyok című versében a Kisded előtt hódoló uralkodókat ?lángos csillag? vezeti el a jászolhoz.  A történtek idején a laikusok szentül hitték, hogy katasztrófák, háborúk baljós elöjelét látják az égi fényben, míg a tudósok úgy gondolták,   a föld kipárolgásából keletkezö jelenségről van szó. Az ókori ember számára egyáltalán nem voltak ismeretlenek az üstökösök, hiszen már idöszámításunk előtt kétezer évvel pontos leírást adtak róluk a babiloni és a kínai csillagászok, azt is bizonyítva, hogy bizonyos rendszeresség figyelhető meg a feltűnésükben. Ennek ellenére évezredeken át fel sem merült a gondolat, hogy  nagyon távol vannak tőlünk. Tycho de Brahe zsenijére volt szükség ahhoz, hogy kimondassék: az üstökös olyan égitest, amely  a Holdnál is messzebb kering. Erre a legendás csillagász 1557-ben jött rá, amikor bebizonyította, hogy az éppen feltűnt üstökos Európa minden pontjáról megfigyelve azonos helyet foglal el a csillagokhoz képest, ami egyértelmű bizonyítéka annak, hogy nagyon távol van tőlünk. Azt viszont továbbra sem sejtették, hogy zárt pályán kering. Ennek felismeréséhez a newtoni fizika diadalára volt szükség. A klasszikus fizika megalapítója nem foglalkozott külön ezekkel a különös égi vándorokkal. Megtette viszont fiatal barátja, a greenwichi csillagvizsgáló későbbi igazgatója, Edmund Halley, a fizikatörténet legkiválóbb menedzsere, akinek oroszlánrésze volt minden idők legnagyobb hatású fizikakönyvének, Isaac Newton Principiájának a megjelenésében. 

Edmund Halley háromszázötven évvel ezelőtt, 1656. november 8.-án született a ma már London külvárosának számító Haggerstone-ban a helyi szappanfőzőmester fiaként. Már kiskorában kitűnt a matematika iránti vonzalmával, szerencséjére jómódú apja nem kényszerítette őt a családi vállakozás folytatására, ellenkezőleg, támogatta tudósi ambícióit. Így a világhírű oxfordi egyetemen szerzett oklevelet. Egyetemista korában több szakdolgozatot is megjelentetett a naprendszerről és a napfoltok természetéről. Mindössze húsz éves, amikor tanulmányait befejezve Szent Ilona szigetére utazik, hogy meghatározza a déli félteke csillagainak helyzetét. Két éven át tartó megfigyeléseinek eredményeit a Catalogus Stellarum Australium című munkájában 1679-ben tette közzé, aminek elismeréseképpen beválasztották a Király Társaság, vagyis a tudományos akadémia tagjainak sorába. Fiatal akadémikusként nem éppen szerencsés körülmények közott találkozott előszor Newtonnal. Minden idők legnagyobb fizikusa optikáról írt szakdolgozatával jelentkezett a halhatatlanok társaságába. Csakhogy a fényt, mint részecskék áramlását tárgyalta, ami kiváltotta Robert Höke  haragját, aki megsemmisítő kritikát mondott róla. Az akadémia titkára minden kétséget kizáróan bizonyítottnak gondolta, hogy a fény csakis hullámzás lehet. Hogy milyen fogas kérdésről van szó, az is bizonyítja, évszázadoknak kellett eltelnie, mire Albert Einstein 1905-ben igazolta, Newtonnak és Hooke-nak is igaza van: a fény igenis részecske ? ő fotonnak nevezte el -, amely viszont hullámfelületett alkotva terjed.  A kései igazságszolgáltatás aligha segített Newtonon, aki mély megbántottságában elhatározta, teljesen felhagy a publikálással. Annak dacára, hogy ekkor már nemcsak a fejében fogant meg az egész modern fizika, de egyetemi előadásaiban diákjainak is átadta.

Halley életében fontos változást jelentett 1684-ben kötött házassága, amikor is Islingtone-ban telepedett le, ahol éjszkánként csillagászati megfigyeléseket folytatott és Kepler törvényeinek igazolását tűzte ki célul. Azt már Kopernikusz óta tudták a csillagászok, hogy a bolygók a Nap körül keringenek, viszont nagyon homályos, olykor zavaros elképzeléseik voltak arról, hogy milyen erö hatására teszik ezt, arról nem is szólva, arra sem volt magyarázat, hogy mi tartja örökös mozgásban őket. Halley nagy figyelemmel kísérte Newton előadásait, egyre inkább úrrá lett rajta a meggyőződés, hogy csakis e zseni tudja megfejteni a kérdést. Emiatt 1684 augusztusában meglátogatta őt, hogy vitát folytasson vele.  Eszmecseréjük folyamán kiderült, hogy Newton nemcsak a bolygómozgásokra találta meg a választ, de az egész új fizika összeállt a fejében. Csak papírra kell vetnie.  Jellemző, hogy Halleynek csaknem annyi időbe tellett tudóstársának meggyőzése, mint a hatalmas munka megírása. Halleyt olyannyira lenyűgözték Newton újszerű gondolatai, hogy magára vállalta a kiadás megszervezését, vagyis mai szóval élve szponzorok biztosítását és a könyv   menedzselését. Éles szemét dícséri, hogy az 1687-ben megjelent Principiafrenetikus sikert aratott. Nemcsak szakmai körökben, de a laikusok között is. Olyannyira, hogy még az angol lelkészek is naponta forgatták, ami nem kis eredmény annak tudatában, hogy az egyház nem fogadta kitörő lelkesedéssel. Tájainkon még százötven évet kellett várni erre a pillanatra, tekintve, hogy a pápa csak a tizenkilencedik század első harmadában  oldotta fel a heliocentrikus világkép tanításának tilalmát.

A Halley-üstökös

Halley a newtoni fizikából kiindulva feltételezte, hogy a lidércfénynek tekintett üstökösök is bolygók, amelyek nagyon elnyújtott ellipszis pályán keringenek. Az egyiket saját szemével is látta 1682-ben. A korábbi csillagászati megfigyeléseket tanulmányozva arra a következtetésre jutott, hogy ez azonos az 1607-ben és még korábban, 1531-ben megjelent ?lángos csillaggal?. Eszmefuttatását azzal zárta, hogy 1758 karácsonyán újra megjelenik, tekintve, hogy keringési ideje 76 év. Az üstökösökről szóló összefoglaló munkája 1705-ben jelent meg Synopsis Astronomia Cometicae címen, amelyben önironikusan megjegyezte, az általa leírt, folytonosan visszatérő égi vándort már aligha láthatja, hiszen akkor százkét évesnek kellene kennie.  Ezért a jövő csillagászaitól csak annyit kért, emlékezzenek arra az angolra, aki ezt megjósolta, ha meglátják feltűnni az égbolton. Nemcsak eleget tettek kívánságának, de róla nevezték el ezt az üstökost. Érdemes megjegyezni, hogy a közelmúltban, 1986-ban volt legutoljára látható, legközelebbi látogatása 2061-ben várható. Halley könyvének megjelenése után szabályos üstökösvadászat lett úrrá szerte a világon. Hivatásos csillagászok és amatőrök versengtek egymással a felfedezésükben. Ugyanis a közhiedelemmel ellentétben meglehetősen gyakorta látható üstökös: átlagban háromévente jelenik meg egy. Csakhogy fényük eltörpül a legismertebb mellett.  Mondani sem kell, hogy a versengés 1758-ban érte el a csúcspontját. Charles Messier, a kor jeles csillagásza előre kiszámította a Halley üstökös pályáját, kerek tizennyolc hónapon keresztül minden éjszaka az eget kémlelte, hogy elsőként tudjon beszámolni róla. 1759 januárjában fel is tűnt távcsöve látómezejében. De mekkora volt a csalódása, amikor értesült arról, hogy egy vidéki parasztember három héttel korábban megtalálta, sőt erröl beszámolót is írt a francia akadémiának! Pontosan akkor pillantotta meg, amikorra Halley előre jelezte: 1758 karácsonyán!

Mint a kor oly sok tudósa, Halley is polihisztor volt. Emiatt aligha csodálható, hogy 1690-ben feltalálta a búvárharangot, majd három évvel később a nyugdíjrendszerről írt tudományos értekezést. Az ő nevéhez fűződnek az első nyugdíjtáblázatok,  amelyek a biztosítottak várható élettartamából határozzák meg a befizetések összegét. Elmondható, hogy Halley helyezte tudományos alapokra a nyugdíjbiztosítást.

1698-ban felcsapott hajóskapitánynak. Nem kalandvágyból, hanem kutatásait ki kívánta terjeszteni a földmágnesség kérdéseire. A Paramore hajón végzett méréseit 1701-ben publikálta General Chart of the Variation of the Compass című művében, amelyben bevezette az un. Halley-vonalak, vagyis a mágneses izogonikus görbék fogalmát.

Közben 1710-től az oxfordi egyetem tanára. Széleskörű tevékenységét tiszteletbeli jogi doktorátussal ismerték el.

Régi csillagászati megfigyeléseket tanulmányozva Halleynek sikerült meghatározni az egyes csillagok saját mozgását.

Napjainkban hatvannégy évesen az ember csendes nyugdíjas éveit éli. Halleyt más fából faragták: ebben a hajlott korban elvállalta a híres greenwichi csillagvizsgáló igazgatását, amely az ő vezetésével jutott el a világhírnévig. Huszonkét évig, egészen 1742. január 14.-én bekövetkezett haláláig volt a csillagda vezetője.  A londoni szent Margit székesegyházban helyezték örök nyugalomra.

Edmund Halley tudományos jelentőségét mi sem bizonyítja jobban, hogy az üstökösön kívül krátert neveztek el róla a Holdon és a Marson, valamint tudományos kutatóbázist az Antarktiszon.