God weet wel hoe de appel valt

Was Sir Isaac Newton de eerste moderne wetenschapper of de laatste alchemist? Zijn jongste biograaf is gefascineerd door het samengaan van oude en nieuwe ideeën in zijn denken.

Zestig jaar geleden wekte de Engelse econoom John Maynard Keynes grote opschudding door in een lezing in Cambridge te beweren dat Isaac Newton niet de eerste grote wetenschapper was, maar de laatste magiër. Toch wist Keynes waar hij het over had. Hij had het werk van Newton uitgebreid bestudeerd en zelfs met eigen geld een groot deel van het persoonlijk archief van Newton op veilingen verworven om te voorkomen dat dit uit Engeland zou verdwijnen. Inmiddels is uit wetenschapshistorisch onderzoek gebleken dat de `magische' onderwerpen waar Newton zich mee bezig hield – alchemie, de tempel van Salomon, bijbelse profetieën – direct voortvloeiden uit zijn `wetenschappelijke' theorieën over de kosmos.

Die laatste inzichten zijn nu door de Amerikaanse wetenschapsjournalist James Gleick bijeengebracht in een korte, maar uiterst boeiende biografie. Op zich is het verrassend dat Gleick zich heeft willen wagen aan een grootheid als Newton, over wie al in 1980 een `definitieve' biografie verscheen: Never at Rest van Richard Westfall. Toch is Gleick erin geslaagd een afgerond beeld te geven van Newtons leven, zijn ideeën en de tijd waarin hij leefde. Maar vooral is het hem gelukt het paradoxale beeld van Newton `met één voet in de Middeleeuwen en de ander op het pad van de moderne wetenschap' te transformeren tot een opwindend verhaal.

Isaac Newton wordt op eerste kerstdag 1642 geboren. Zijn vader is net voor zijn geboorte overleden en als zijn moeder drie jaar later hertrouwt, wil zijn stiefvader hem niet in huis nemen en wordt hij overgelaten aan de zorg van zijn grootmoeder. Hij is eenzaam, maar erg leergierig en groeit op school uit tot een van de besten van zijn jaar. Wat hij allemaal leert, weten we precies omdat hij vanaf zijn twaalfde alle kennis die hij opdoet nauwkeurig bijhoudt in twee-en-veertig aantekenboekjes, die alle bewaard zijn gebleven. Niet in de wieg gelegd voor het beheer van het landgoed van de familie – terwijl hij zich vermaakt met het fabriceren van een waterrad in een beekje vertrappen de schapen het graan van de buurman – mag hij gaan studeren in Cambridge. Daar wordt het seculiere curriculum nog volledig beheerst door de leer van Aristoteles. Met name diens theorieën over beweging en de afkeer van alle Griekse wijsgeren van de wiskunde als verklaring voor wereldse zaken, stuiten de jonge Newton tegen de borst.

Hij heeft grootse plannen en als in 1665 in Londen de pest uitbreekt en de universiteit zijn gebouwen sluit, keert hij terug naar zijn geboortedorp. De twee jaar die hij daar noodgedwongen doorbrengt vormen misschien wel het creatieve hoogtepunt van zijn leven. Om te komen tot het fundamentele inzicht dat de wetten der natuur uitgedrukt kunnen worden in wiskundige vergelijkingen, moet hij niet alleen die wetten ontdekken, maar ook de wiskundige taal ontwikkelen waarin hij ze kan uitdrukken.

Worstelingen

De worstelingen van die twee jaar legt hij vast in een duizend pagina's dik Waste Book. Gleick heeft dat helemaal bestudeerd, vandaar misschien dat hij over deze periode veel helderder schrijft dan Westfall. Met name 1666 was voor de vierentwintigjarige Newton een uitermate vruchtbaar jaar. Terwijl de pest woedt in de grote steden en Londen ook nog getroffen wordt door een enorme brand, legt Newton de wiskundige basis voor de verklaring van het universum. Ook begint hij zijn experimenten met lenzen en prisma's naar de aard van het licht. Het zal echter nog meer dan twintig jaar duren voor de wereld er achter komt wat hij daarbij allemaal ontdekt.

Na zijn terugkeer naar Cambridge als fellow van Trinity College stort hij zich in een door hem zelf gebouwd laboratorium op zijn alchemistische experimenten, nog meer in het geheim dan ooit tevoren. Alchemisten werden immers beschouwd als charlatans die beweerden goud te kunnen maken. Ook in zijn theologische studies raakt hij ver verwijderd van de dan heersende opvattingen, als hij weigert het dogma van de heilige drievuldigheid te accepteren en de goddelijkheid van Jezus ontkent. Het kost hem bijna zijn positie als Lucasian professor wanneer hij na zeven jaar in Cambridge geacht wordt tot de Anglicaanse kerk toe te treden en weigert de daarvoor benodigde eed af te leggen. Een dispensatie van de koning redt hem op het allerlaatste moment. Zowel in de theologie als de alchemie denkt Newton oude waarheden te vinden die in de eeuwen daarvoor verloren zijn gegaan of voor het gewone volk verborgen zijn gehouden. Hij berekent de datum van de wederkomst van Jezus en bestudeert de plattegrond van de tempel van Salomon, omdat hij daarin een verborgen boodschap vermoedt. De resultaten van die naspeuringen publiceert hij onder het passende pseudoniem Jeova Sanctus Unus, een anagram van Isaacuus Neuutonus.

In diezelfde periode brengt hij ook de bevindingen van zijn optische experimenten in de openbaarheid, daartoe aangespoord door de secretaris van de Royal Society, een net opgericht genootschap ter bevordering en verspreiding van de `experimentele filosofie'. Newtons bijdrage is het begin van een vier jaar durende discussie over het karakter van licht. Hij houdt koppig vol dat licht bestaat uit bolletjes, maar anderen hangen juist een golftheorie aan. De controverse zal na publicatie van de Principia nog veel heviger worden en volgens sommigen Newton inspireren tot zijn beroemde uitspraak dat hij zo ver heeft kunnen kijken omdat hij op de schouders van reuzen heeft gestaan: zijn tegenstrever Hooke was enigszins kromgegroeid en bovendien nauwelijks groter dan een dwerg.

De verschijning van een komeet zal in 1681 indirect de aanleiding vormen tot Newtons beroemdste theorie, die van de zwaartekracht. Het is de jonge astronoom Edmund Halley die Newton aanspoort zijn bevindingen te publiceren en die met eigen geld in 1687 de publicatie van die theorie in de Principia Mathematica Philosophiae Naturalis mogelijk maakt. In de eerste twee delen introduceert Newton zijn bewegingswetten en de wiskundige methoden die nodig zijn om de gevolgen van die wetten te kunnen berekenen. In het derde deel zet hij `op grond van dezelfde principes het systeem van de wereld uiteen'. Hij beschrijft en verklaart de bewegingen van maan en planeten, de baan van kometen, de getijden en de vorm van de aarde, allemaal op basis van zijn zwaartekrachtswet. Het zal Newtons naam definitief vestigen, al raakt het boek aanvankelijk sneller bekend vanwege zijn vermeende onleesbaarheid.

Optica

Hoewel hij in de laatste dertig jaar van zijn leven nóg een standaardwerk schrijft over de optica, houdt hij zich toch veel meer bezig met bestuurlijke taken dan met onderzoek: hij wordt president van de Royal Society, staat aan het hoofd van de nationale Munt en raakt in de roerige jaren rond the Glorious Revolution van 1688 een tijdje diep verwikkeld in de politiek als hij de universiteit vertegenwoordigt in het parlement.

Gleick acht die periode duidelijk van minder belang. Wat hem boven alles fascineert is de vraag hoe het mogelijk was dat een geest die zo scherp en logisch was als die van Newton het antwoord op de vraag naar de geheimen der natuur niet alleen zocht in de natuurwetten, maar evenzeer in oude alchemistische principes of religieuze teksten. Gleick concludeert dat dat niet zo onlogisch is als het lijkt. Ook al had Newton de formule ontdekt waar het universum aan gehoorzaamde, hij twijfelde er geen moment aan dat God het kosmisch uurwerk had geschapen en de werking ervan overzag. Voor hem was het universum een levend organisme met een ziel. Hij zag bovendien dat er in de wereld om hem heen een heleboel was dat hij niet kon verklaren, maar dat evenzeer door God was geïnspireerd en van levenskracht was voorzien. En als hij die processen wilde begrijpen kon hij geen beroep doen op mechanistische principes die ten grondslag liggen aan botsende biljartballen of vallende appels.

James Gleick: Isaac Newton. Pantheon Books, 272 blz. €29,50