NEWTON OG SAMFUNDET

Newton og samfundet

1. Englands historie på Newtons tid i 1600-tallet

England var i Newtons tid i 1600-tallet under udvikling fra et middelalderligt feudalsamfund med små byer med småhåndværk organiseret i lav, til en moderne, borgerlig stat. Det var perioden inden den industrielle revolution. I 1600-tallet, som især var Newtons tidsperiode, spillede de såkaldte manufakturer en stor rolle. Det var en form for håndværksmæssig stordrift, som benyttede en vis arbejdsdeling, og som udvidede kraftkilderne til ikke bare at være menneskelig arbejdskraft, men også en større udnyttelse af f.eks. vandkraft. Der fandtes f.eks. manufakturer inden for tekstilproduktionen. Den nye produktionsmåde gav større profit, men krævede også større kapital.

Staten støttede sådanne manufakturer ved at give monopolrettigheder. Staten (eller egentlig staterne, for også andre lande opførte sig sådan, f.eks. Frankrig) søgte at begrænse importen og øge eksporten. Det kaldes merkantilisme. Den herskende klasse blev ejerne af manufakturerne, købmændene og finansfolkene. Disse grupper smeltede ofte sammen, f.eks. ved udnyttelsen af kolonierne. De havde andre interesser end kongemagten, adelen og kirkens folk (dvs. de tidligere herskende klasser), og 1600-tallet blev kendt som en turbulent tid for England. Hvor kongemagten forsøgte at indføre den enevælde, som vi f.eks. fik i Danmark i 1660, og i Frankrig og Rusland, så modsatte det engelske storborgerskab og parlament sig kongens planer.

Cromwell
1599 - 1658

En anden konflikt i England, som udspillede sig samtidig med den politiske konflikt, og som var tæt sammenvævet med den, var den religiøse konflikt, og den var meget kompliceret! Under Elizabeth 1. var den engelske statskirke blevet skabt: den anglikanske kirke. Den byggede på et kompromis mellem katolicisme og protestantisme. Men der var mange slags protestantisme. Nogle protestanter kaldte sig puritanere, de ville af med alle katolske ritualer.

I 1600-tallet var der to store "krige"eller "revolutioner" i England: Den første kaldes den engelske borgerkrig, og den varede fra ca. 1642-1649. Det engelske parlaments puritanske flertal ville begrænse kong Charles 1.´s magtbegær og hans støtte til den anglikanske kirke. De borgerlige vandt, under Cromwells ledelse. Cromwell (1599-1658) var puritaner. Efter at Cromwell kom til magten, udviklede han sig til diktator. I 1660, efter hans død, blev kongedømmet genindført med Charles 2. Denne periode kalder man restaurationen. Den næste konge, James 2., som kom på tronen i 1685, var derimod indædt katolik, så nu kom den religiøse magtkamp til at dreje sig om kampen mellem katolicismen og de forskellige former for protestantisme.

Kong Charles 2.
1660 - 1685

Kong James 2.
1685 - 1688

Newton var meget religiøs, og officielt tilhørte han den overvejende protestantisk engelske statskirke. Hemmeligt havde han imidlertid nogle højst personlige afvigende religiøse standpunkter, bl.a. om Treenigheden. Treenigheden betyder Gud Fader, Sønnen og Helligånden. Newton var interesseret i "Treenighedens karakter", religionshistorisk og religionsfilosofisk set. Han havde nogle uortodokse synspunkter om, at læren om Treenigheden var blevet forfalsket i historiens løb. Men denne diskussion vil vi lade ligge her. Newtons afvigende religiøse standpunkter var i høj grad kætterske på hans tid, så han var klog nok til ikke at komme offentligt frem med dem. Det ville nok også have kostet ham alle offentlige stillinger og indkomsten. Men han hadede under alle omstændigheder den katolske kirke og de katolske konger, og han ønskede ikke, at de skulle blande sig i universitetspolitik. James 2. blandede sig nemlig også i universitetspolitik, idet han forsøgte at få "sine" folk (katolikker) ind på de store stillinger på universiteterne. Det var i 1687, dvs. netop det år, hvor Newtons Principia udkom. Nu vågnede Newton op af sin politiske dvale og deltog i universitetspolitikken. Han var en af repræsentanterne ved universitetsledelsernes møde med James 2. I første omgang vandt kongen.

Den anden store "krig"/"revolution" i England i 1600-tallet var den såkaldte glorious revolution (den engelske revolution) (1688-1689). I kampen mellem parlamentet og den katolske kong James 2., valgte parlamentet at invitere den "fornuftige", protestantiske hollandske statholder, William 3. af Oranien, til engelsk hersker sammen med hans kone Mary, som var datter af James 2. og dermed en engelsk tronarving. Selv om hendes fader var katolik, så var hun selv protestant lige som sin ægtefælle. For at blive accepteret af det engelske parlament som konge og dronning, var de nødt til at indgå en pagt, den såkaldte Bill of Rights. Således undgik englænderne at få enevælde.

Kong William 3.
1689 - 1702

Dronning Mary
1689 - 1694

Newtons interesse for politik førte i disse år til en plads i det engelske parlament, men her gjorde han sig ikke bemærket. Der blev kun nedskrevet én bemærkning fra Newton i referaterne fra parlamentsmøderne, og den handlede om, at Newton syntes, at det trak i lokalet. Efter at Newton flyttede til London i 1696, blev han en stor mand, en af rigets spidser, og han levede længe som sådan. Han døde først i 1727 som 84-årig. Desværre faldt denne periode sammen med hans manglende kreativitet. Men han blev adlet, og da han døde, fik han en fyrstes begravelse. Dette står i grel modsætning til mange af hans fjenders skæbne, idet flere af dem døde ensomme og fattige, bl.a. Leibniz og Hooke. Og desværre må man sige, at det nok i høj grad skyldtes Newtons forfølgelse af dem.

2. Boris Hessens syn på Newton i en samfundsmæssig sammenhæng

Boris Hessen (1893 - 1936) var en fremtrædende sovjetisk fysiker og fysikhistoriker. Han blev henrettet i 1936 efter ordre fra Stalin.

Hessen undersøgte Principia i lyset af 1600-tallets økonomiske og teknologiske problemer og i sammenhæng med de politiske, religiøse og filosofiske synspunkter, der afspejlede de sociale konflikter og kampe, som fandt sted i England i 1600-tallet. Det, Hessen gjorde, var, at han forsøgte at bruge en sociologisk indfaldsvinkel til at analysere Newtons arbejde med fysik. Hessen var mest interessereret i Newtons mekanik, som han mente havde det største anvendelsespotentiale. Det var første gang, nogen forsøgte at analysere videnskabshistorien ved hjælp af sociologi, og det var derfor her, begrebet videnskabssociologi blev skabt, selv om Hessen ikke selv skabte dette ord. Hele Hessens bidrag blev meget indflydelsesrigt for videnskabshistorien, idet det introducerede den eksternalistiske retning inden for videnskabshistorien, dvs. at videnskaben også kan ses i et samfundsmæssigt perspektiv. Det modsatte begreb kaldes internalisme, dvs. at man betragter udviklingen i f.eks. fysikkens historie som udelukkende kommende "indefra", dvs. pga. "geniale" forskere og en intern logisk udvikling af faget. Mange mener f.eks., at Newton er et eksempel på internalisme, fordi han i sine unge kreative år ikke følte nogen personlige behov for at publicere eller rette sig ind efter andre behov. Han blev bare bidt af det ene problem efter det andet. Hessen er uenig i denne vurdering af Newtons motiver og af hans betydning, idet han anser den internalistiske "forklaring" på Newton for at være for snæversynet.

Boris Hessen

Personligt mener jeg, at videnskaben har udviklet sig historisk ud fra begge motiver, selv om det samfundsmæssige synspunkt måske ikke altid har været bevidst for forskeren. Motiv eller ej, så lever vi, også forskerne, jo ikke i et vakuum, men vi er delvist bestemt både af vores historie og vores samtid.

Hessen mente, ud fra omfattende historiske og fysikhistoriske studier, at Newtons arbejdsområder inden for fysik, dvs. især mekanik, passede godt til de teknologiske behov, den engelske økonomi havde på dette tidspunkt. Politisk, religiøst og socialt var England under voldsom ændring på Newtons tid, og det ledende borgerskab (købmænd og finansfolk) ønskede udviklet en teknologi, der kunne støtte deres bestræbelser. På denne tid var England den dominerende sømagt og kolonimagt i verden. Men for nogle forskere er Hessens påstand ikke godt nok dokumenteret. Altså påstanden om, at Newtons mekanik passede godt til de teknologiske behov, den engelske økonomi havde på dette tidspunkt.

Med undtagelse af spejlteleskopet i 1672 og eksperimentelle opstillinger var Newton ikke "anvendt fysiker" eller ingeniør. Det var en modsætning til en række andre fysikere, som f.eks. Stevin, Huygens, Rømer og Hooke, der alle bidrog direkte til samfundets funktioner. På den anden side var Newton, i hvert fald i hans London-år, interesseret i samfundsproblemer. Og faktisk gjaldt det også allerede i Cambridge-årene, efter at han i 1669 var blevet professor her. Det dokumenteres af det brev, han skrev til sin unge ven, Francis Aston i 1669, og som jeg citerer fra nedenfor. På Newtons ældre dage, hvor han var en magtfaktor i det engelske samfund, var han sig bevidst, at et samfund har nogle praktiske behov, som fysikere kan være med til at forsøge løst. Men som nævnt var Newton imidlertid ikke kreativ i disse år, så hans anvendelsesholdning gav ikke anledning til nogen personlige gennembrud inden for anvendt fysik. Men bare det, at han som magtfuld person var interesseret i praktiske problemer, fik samfundsmæssig betydning. Vi skal f.eks. ikke undervurdere hans praktiske arbejde i The Royal Mint. Men selvfølgelig bidrog Newton indirekte til samfundsudviklingen. Både differentialregningen og Newtons grundlæggende mekaniske love kom jo senere til at spille en stor teknologisk rolle.

3. Citater fra et brev fra Newton til hans unge ven, Francis Aston, 1669

Det brev, det følgende handler om, har vi oversat fra Hessen, side 171-172, klik på "Liste" øverst på siden og vælg Ref i listen.

Newtons unge ven Francis Aston skulle i 1669, da Newton lige var blevet udnævnt til professor i matematik i Cambridge, ud på en større Europarejse. Det skulle rige, dannede unge mænd dengang. Aston beder Newton om at komme med gode råd til, hvad han (Aston) især skulle lægge mærke til i udlandet. Newton skriver en lang række punkter ned, som Aston skulle observere. Man kunne godt kalde Newtons ønsker for Astons rejse for en opfordring til industrispionage. Newton var specielt interesseret i metallurgi, dvs. metaller og minedrift, så derfor ønskede han, at Aston bl.a. skulle samle informationer om disse ting på sin rejse. Newton var nemlig meget interesseret i kemi og dens forløber alkymien. Newton kopierede, eller lod kopiere, utallige manuskripter og bøger om disse emner, og han udførte en lang række forsøg selv. Han havde venner, bl.a. kemikeren og alkymisten Robert Boyle (1627-1691) og filosoffen og alkymisten John Locke (1632-1704), som han udvekslede "fiduser" med. De var specielt interesserede i problemerne med at transformere metaller, dvs. at omdanne dem fra et metal til et andet metal. Dengang vidste man ikke, at dette var umuligt. Guld og sølv blev brugt som betalingsmidler, og derfor var der stort behov for dem. Kobber og jern blev brugt til f.eks. våben, og det gjorde, at der også var stort behov for dem. Senere udmøntede Newtons interesse for metallurgi og kemi sig jo i en interesse for arbejdet som chef for Den Engelske Mønt, The Royal Mint, i perioden efter 1696. Det var også en hovedgrund til, at han overhovedet havde fået jobbet på Mønten. - Mærkeligt nok er der ikke bevaret nogen kilder om Newtons praktiske arbejde her, selv om der ellers findes tonsvis af Newton-arkivalier. Det virker meget mærkeligt, og måske ligger der her en arbejdsopgave for videnskabs- og teknologihistorikere?

Billedet illustrerer, hvor kompliceret udvinding af metaller var allerede i 1500-tallet. Billedet er fra vores side om Georgius Agricola (1555)

Halvdelen af brevet til Aston handler om metallurgi, specielt om problemerne med at transformere metaller. Brevet viser, at selv om Newtons egen kreativitet lå inden for teoretisk matematik og fysik, så havde han store interesser for den praktiske teknologi, allerede i 1669. Og endnu mere efter 1696, hvor han kom til Den Engelske Mønt som chef. Her kommer oversættelser af nogle af Newtons råd til Aston

Studer omhyggeligt styringsmekanismer og navigationsmetoder til søs
Studer metoderne til at udvinde metal fra malme
Find ud af hvordan hollænderne beskytter deres skibe mod forrådnelse på rejser til Indien
I Holland er der for nylig åbnet en fabrik for slibning af glas. Besøg denne fabrik
Metoder til at omforme et metal til et andet, jern til kobber for eksempel, er det særlig interessant at studere
Find ud af, om pendulure kan være nyttige når man skal bestemme længdegraden under fjerne oceanekspeditioner.
I Chemnitz og Ungarn, hvor der er guld- og sølvminer, fortælles det, at de ved hvordan man kan omforme jern til kobber ved at opløse jern i vitriol og koge det, så man ved afkøling får kobber

Citaterne efterlader ingen tvivl om, at Newton var interesseret i at indføre teknologi fra udlandet til England.

4. Længdegradsbestemmelse og kalenderberegninger: To eksempler på Newtons "praktiske interesser"

Længdegradsbestemmelse

Det største og mest kendte praktiske problem for den anvendte naturvidenskabelige forskning i perioden ca. 1500-1800 var bestemmelsen af længdegrader til søs af hensyn til navigationen. Newton blev i 1714 medlem af en engelsk kommission, som skulle stimulere forskningen og give en stor sum penge til den/dem, der kunne komme med praktiske løsninger af dette problem.

Det var meget vigtigt at finde pålidelige metoder til at bestemme et skibs position til søs: breddegraden var let nok at finde, det problem var løst flere hundrede år tidligere. Men at bestemme længdegraden var hidtil forblevet et uløst problem. I en tid, hvor England var verdens førende søfartsnation, og hvor man erobrede kolonier og havde en driftig handel, var det selvfølgelig en katastrofe, at søfolkene ikke præcist kunne beregne, hvor på havet de var. Tit forsvandt skibene med mand og mus, fordi søfolkene ikke kunne beregne deres position præcist nok.

Den ene vej til løsningen var at konstruere kronometre, dvs. pålidelige ure, der kunne anvendes på skibe. Hvis man kunne få sådanne præcise ure, ville man kende klokkeslettet i londontid ombord på sit skibet, og derved ville man ved at iagttage lokaltiden kunne beregne hvilken længdegrad, skibet befandt sig på. Kronometerproblemet blev først løst 1761. Det var den engelske urmager, John Harrison (1693-1776), der fik konstrueret et tilstrækkeligt præcist og sødygtigt kronometer. Han fik dog først sin præmie i 1773, 3 år inden han døde! Se mere om denne metode under 17?? Harrison. Newton selv skabte ikke noget nyt på dette område, i modsætning til f.eks. Huygens og Hooke.

Harrisons kronometer fra 1772

Den anden vej var nøjagtige månetabeller, som også kunne bruges til bestemmelse af londontiden ombord på skibene. Denne metodes brugbarhed skyldes, at månens gang mellem stjernerne også bestemmer klokkeslettet. Denne løsningsmåde var imidlertid meget kompliceret bl.a. pga. månens såkaldte anomalier, dvs. uregelmæssigheder i dens bane. Her kom løsningen først med den tyske astronom Tobias Mayer (1723-1762). Mayer fik nemlig udgivet nogle ret pålidelige månetabeller i 1760. Imidlertid døde han i 1762, inden han fik præmien! Det blev først hans enke, der fik præmien, da hun rejste til London! Se under 17??Mayer. Det virker som om den engelske kommission var temmelig fedtet!

Newton selv var som fysiker og astronom interesseret i begge metoder, men han bidrog ikke med noget egentligt nyt på dette område. Han var dog så optaget af at finde ud af månens meget komplicerede bevægelser, at han pinte the astronomer royal, John Flamsteed (1646-1719) i årevis for at få de data, Newton selv havde brug for. Så Newton og Flamsteed blev uforsonlige fjender, og det blev ikke bedre af, at Newton allierede sig med Halley, - en anden af Flamsteeds fjender! Mht. at se fjender overalt, så var Newton dog skrappere i denne disciplin end Flamsteed. Se under 1694 Newtons fjender.

I slutningen af Newtons kreative periode (dvs. i perioden med arbejdet med nye udgaver efter 1. udgaven af Principia i 1687) kunne Newton ikke rigtig få sit arbejde med månens bane til at makke ret. Det gjorde ham så frustreret, at han stødte på noget, han ikke kunne finde ud af, at dette måske var medvirkende til hans store nervesammenbrud i 1693. Han kom sig heldigvis igen efter sammenbruddet, men han måtte se i øjnene, at hans kreativitet var næsten forsvundet.

Kalenderberegninger

Newton var lige som vores danske astronom Ole Rømer (1644-1710) meget interesseret i kalenderproblemer. Den gamle julianske kalender var kommet ud af trit med virkeligheden i form af årstidernes skiften. Derfor foreslog en række fagfolk, at man gik over til en ny kalender, den såkaldte gregorianske kalender. Problemet er, at der ikke er et helt antal dage på et år. Samfundene havde brug for en korrekt cyklus, dels af hensyn til landbruget, dels til Kirkens indviklede påske- og helligdagsberegninger. I mange europæiske lande, herunder England, var kalenderen kommet mange dage bagud i forhold til årstiderne, og det blev bare værre med tiden. Desuden havde England på Newtons fødselstidspunkt den regel, at det nye år ikke startede den 1. januar, som hos os i dag, men først den 25. marts!

I Danmark blev den nye kalender indført i år 1700.
På den danske kalender for dette år kan man se,
at februar kun har 18 dage

Disse ting er forklaringen på, at mange datoer og årstal i f.eks. historien om Newton er angivet forskelligt forskellige steder! Det gælder endog hans fødselsdato og hans dødsdato! På Newtons tid anførte man derfor også tit, f.eks. ved datoer for numre af tidsskriftet Philosophical Transactions of the Royal Society, som Newton selv skrev i, begge relevante årstal. Det kan man f.eks. se i vores link til Halleys anmeldelse af Principia i litteraturlisten.

Allerede Kopernikus havde brugt sin nye astronomiske teori til at lave anvendelige beregninger til brug for en revision af kalenderen. Det var en af grundene til, at Kirken ikke med det samme fordømte ham for at have kætterske synspunkter. Vores danske astronom Ole Rømer lavede også nogle direkte anvendelige beregninger til kalenderbrug. Newton kom ikke selv med noget tilsvarende kreativt.

Den nye, mere korrekte gregorianske kalender blev imidlertid kun indført langsomt i land efter land i Europa. Også dengang var der megen konservatisme i samfundet.

Hvis du støder på et ord,
hvis betydning du ikke kender,
så søg på ordet.