Ябълковото дърво, издигащо се днес в Улсторп Манор, семейното имение на Нютон в графство Линкълншир, Англия, представлява вдъхновението зад теорията на сър Исак Нютон за гравитацията. Въпреки че точните подробности за неговите спомени (съобщени от няколко свидетели, на които Нютон твърди, че е разказал историята) е невъзможно да се проверят, значението на събитието се крие в обяснението на научното мислене на Нютон. Въпросното ябълково дърво е пряк потомък на това, което е растяло в семейната градина на Нютон през 1666 г. Въпреки че бива съборено от буря през 1820 г., дървото израства отново от първоначалните си корени. Негови потомци и клонинги могат да бъдат намерени във Вебикобритания, САЩ и Япония.

Историята с ябълката

След размяна на писма в края на 1660-те години с английския учен енциклопедист Робърт Хук, Исак Нютон започва да се занимава с идеята, че земната гравитация се простира до Луната в обратна квадратна пропорция (както Булиадус, Хюйгенс и Хук вече го са предположили). Въпреки това му отнема две десетилетия, за да развие пълноценна теория с математическо доказателство. Въпросът не е бил дали гравитацията съществува, а дали се простира толкова далеч от Земята, че може да бъде и силата, която държи Луната в нейната орбита. Нютон показва, че ако силата намалее като обратен квадрат на разстоянието, човек наистина може да изчисли орбиталния период на Луната. Той е предполагал, че същата сила е отговорна за други орбитални движения и затова я нарича „универсална гравитация";

Самият Нютон често е разказвал историята, че е бил вдъхновен да формулира своята теория за гравитацията, като е наблюдавал падането на ябълка от дърво. Смята се, че историята е станала популярна, след като е била свързана от Катрин Бартън, племенницата на Нютон, с френския философ Франсоа Волтер. По-късно Волтер пише в своето „Есе за епическата поезия“ (1727 г.), че Нютон, докато се е разхождал в градините си, се е сетил за своята гравитационна система, когато видял ябълка, падаща от дърво.

Някои твърдят, че историята с ябълката е измислица и че Нютон не е стигнал до теорията си за гравитацията в нито един момент. Негови познати (като Уилям Стъкли) записват версията на Нютон за инцидента, но не глупавата версия, че ябълката действително е ударила главата на учения. Уилям Стъкли, антиквар, лекар и англикански духовник, записва в своите „Мемоари за живота на сър Исак Нютон“ разговор с Нютон в имението Кенсингтън на 15 април 1726 г. (50 години след предполагаемото събитие):

отидохме в градината и пихме чай под сянката на няколко ябълкови дървета, само той и аз. В друг разговор, той ми каза, че е точно в същата ситуация, както когато преди време, понятието за гравитация е дошло в ума му. „защо тази ябълка трябва винаги да се спуска перпендикулярно на земята“, помислил си той: провокиран от падането на ябълка, докато седял в съзерцателно настроение: „Защо не трябва да върви настрани или нагоре, а постоянно към центъра на Земята? Разбира се, причината е, че Земята я привлича. Трябва да има сила на теглене в материята и сборът на силата на теглене на Земята трябва да бъде в нейния център, а не в която и да е страна на Земята. Така че тази ябълка за да пада перпендикулярно към центъра, тя трябва да бъде привличана от Земята пропорционална на своето количество.

Джон Кондуит, асистент на Нютон в Кралския монетен двор и племенник на Нютон, също описва събитието, когато пише за живота на Нютон:

През 1666 г. той отново се оттегля от Кеймбридж при майка си в Линкълншир. Докато той замислено се е разхождал в една градина, му хрумва мисълта, че силата на гравитацията (която дърпа ябълка от едно дърво към Земята) не е ограничена до определено разстояние от Земята, а че тази сила трябва да се простира много по-далеч, отколкото би могло да се смята. Защо не толкова високо, колкото Луната, си е казал той и ако е така, това трябва да повлияе на нейното движение и може би да я задържи в нейната орбита, след което той е започнал да изчислява какъв би бил ефектът от това предположение.

Историкът Ричард Вастлоф обаче се усъмнява в историята за ябълката, изтъквайки факта, че през 1726 г. Нютон вече е бил на 83 години и е малко вероятно той да си спомня ясно собствените си умозаключения преди 60 години. Нещо повече, в своите писания ученият представя съвсем различна история.

Нютон съчинява приказката за падащата ябълка за своята любима племенница Катрин Кондуит, за да популяризира същността на закона. Катерина е била единственият от роднините му, към когото физикът се е отнасял с особена топлина, дори я взема в къщата си, за да я отгледа след смъртта на майка й. И е единствената жена, до която се е доближавал.

Британските научни писатели Мери и Джон Грибин твърдят, че Нютон просто си е измислил тази история. Според тях или възрастният Нютон е забравил, че някога го е поставил като обяснителна аналогия, или (по-вероятно), защото не би признал, че Робърт Хук му е подсказал концепцията за универсалната гравитация в неговата лекция (на Хук) в английското село Грешам през 1674 г., озаглавена „Опит за доказване на движението на Земята чрез наблюдения“ (публикувана 1679 г.), която обяснява, че гравитацията се прилага към „всички небесни тела“.

_{Това е потомък на дървото, под което Исак Нютон е седял през 1666 г., когато вижда ябълка да пада близо до него, което го вдъхновява за идеята за гравитацията. Известно е също и като Гравитационното дърво. (Credit: It's No Game from Leicestershire, UK, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons)}

Ябълковото дърво

Смята се, че по време на престоя в имението си през 1665 или 1666 г., Нютон е наблюдавал ябълка, падаща от дърво, и е започнал да размишлява върху силите, които управляват такова движение. Дендрохронологията, направена от Изследователската лаборатория по археология и история на изкуството към Оксфордския университет, потвърждава, че едно от дърветата в овощната градина е на повече от 400 години, израснало отново от корени, оцелели от дърво, което е било съборено от буря през 1816 г. През 1820 г. част от събореното дърво е култивирана от лорд Браунлоу в Белтън парк в дърво, което става известно като дървото Белтън.

За различни други дървета се твърди, че са ябълковото дърво, което Нютон описва. Кралското училище в Грантъм, което Нютон посещава между 1655 и 1660 г., твърди, че дървото е закупено от училището, изкоренено и транспортирано до градината на директора няколко години по-късно. Персоналът на (сега) на Националния тръст в Уолтсторп Манор оспорва това твърдение.

Ябълковото дърво е кулинарна ябълка от сорта Flower of Kent. То е известно със своите големи и ароматни, но брашнести зелени ябълки, които са били използвани за готвене и печене. Ябълковото дърво все още съществува днес в Улсторп Maнор е под опеката на градинари, обезопасено е с ограда и за него се грижат от Националният тръст – благотворителна организация за опазване на наследството и природата и членска организация в Англия, Уелс и Северна Ирландия.

_{Напречно сечение на ябълки от дървото на Исак Нютон, Национална колекция от плодове. (Credit: National Fruit Collection, Brogdale., OGL 2, via Wikimedia Commons)}

Въпреки че има дебат относно точните подробности за инцидента с ябълковото дърво, историята е станала дълбоко вкоренена в научната история и популярната култура. Ябълковото дърво символизира момента на вдъхновение, който кара Нютон да развие своите новаторски идеи. То служи като мощна метафора за процеса на научни открития и способността да се възприемат модели в природата.

Статуя на Исак Нютон, който гледа ябълка в краката си, може да се види в Музея по естествена история на Оксфордския университет.

_{Статуя на Нютон, изложена в Природонаучния музей на Оксфордския университет (Credit: Andrew Gray, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons)}

Ябълковото дърво е класирано номер пет в TIME ТОP 10 Awesome Trees на Деня на дървото през 2010 г. и е избрано за едно от 50-те велики британски дървета през 2012 г., годината на диамантения юбилей на кралица Елизабет II. Част от дървото е използвано в държавната карета за диамантения юбилей на кралица Елизабет II.

На 14 май 2010 г. роденият във Великобритания астронавт на НАСА Пиърс Селърс изнася 10-сантиметрово парче от ябълковото дърво на Нютон в Космоса като част от честванията на 350-годишнината на Кралското общество, на което Нютон е бил президент. Пробата от дърво, гравирано с името на Нютон, първоначално е взета от архивите на Кралското общество и е поверена на Пиърс Селърс за неговата 12-дневна мисия на борда на космическата совалка Атлантис до Международната космическа станция (МКС). След мисията, както парчето от дървото, така и картината биват върнати на Кралското общество и стават част от историческа изложба.

Семената на дървото биват изпратени от Европейската космическа агенция в Космоса – до Международната космическа станция, мисия Principia 2014-15 с астронавта Тим Пийк. Като част от изследването Pips in Space семената плават в микрогравитация в продължение на шест месеца, преди да се върнат на Земята през 2016 г., за да бъдат отгледани в млади дървета. Победителите в състезанието за домакинство на един от уникалните разсади включват Националната физическа лаборатория, обсерваторията Jodrell Bank и проектът Eden. През 2023 г. 10 фиданки от дървото биват продадени на търг в подкрепа на поддръжката на Ултсторп Манор.

Исак Нютон

Нютон е английски физик, математик, астроном, философ, алхимик и богослов. Роден е на 25 декември 1642 стар стил (4 януари 1643 нов стил) в Улстхорп бай Колстъруърт (в превод: Улсторп при Колстъруърт), селце близо до град Грантъм, графство Линкълншир, Англия.

В областта на механиката Нютон открива закона за всемирното привличане и чрез предложените Закони за движение поставя основите на класическата механика. Освен това, той формулира принципа за запазване на импулса и момента на импулса и пръв показва, че движението на небесните тела и на предметите на Земята се подчинява на общи закони, демонстрирайки съответствието между законите на Кеплер за движението на планетите и собственият му закон за гравитацията и премахвайки последните съмнения към хелиоцентричната теория.

Сред многобройните проблеми, които изследва Нютон, са също разлагането и природата на светлината, скоростта на звука, охлаждането, произходът на звездите, хронологията на Библията, природата на Светата Троица. Той конструира първия действащ рефлекторен телескоп и развива своя теория за цветовете, основана на наблюденията на разлагането на бялата светлина с призма.

Работейки над проблемите на физиката, Нютон поставя началото, едновременно и независимо от Готфрид Лайбниц, на математическия анализ, който е в основата на развитието на науката до наши дни. Той също така описва разлагането на бином, повдигнат на степен, създава числен метод за намиране на корените на функция и допринася за изследванията на степенните редове.

През 1661 г. Нютон е приет в Тринити Колидж в Кеймбриджкия университет, където работи, за да покрива част от разходите за обучението си. Дипломира през 1665 г.

През 1669 г. е избран за Лукасов професор в Кеймбриджкия университет.

От 1670 до 1672 г. чете лекции по оптика в университета.

От 1689 до 1690 г. и отново през 1701 г. Исак Нютон е член на Парламента.

През 1696 г. Нютон заема поста управител на Кралския монетен двор и се премества да живее в Лондон.

През 1699 г. той става магистър на Монетния двор, какъвто остава до края на живота си, като през 1701 година напуска и официално Кеймбриджкия университет.

През 1703 година Нютон е избран за председател на Британското кралско научно дружество и за член-кореспондент на Френската академия на науките.

Нютон участва в голямата подмяна на монетите в обращение в страната. В хода на подмяната бива установено, че 20% от монетите в обращение са фалшифицирани. Според тогавашното законодателство, фалшифицирането на пари се третира като държавна измяна и се наказва със смърт.

Нютон развива активна дейност по преследване на фалшификаторите, като благодарение на усилията му много от тях са осъдени. Той лично събира доказателства, като обикаля дегизиран кръчмите. Кралят му предоставя права на обвинител и видният учен провежда няколкостотин разпита на свидетели, информатори и заподозрени.

За заслугите си като магистър на Монетния двор Исак Нютон е удостоен с благородническа титла от кралица Анна през 1705 година.

Под ръководството на Нютон става преминаването на британския паунд към златен стандарт през 1717 г., важна реформа, която оказва влияние върху икономиката на Великобритания през следващите десетилетия.

Нютон е бил силно религиозен, придържал се е към неортодоксални християнски възгледи и освен на научна тема пише текстове и в областта на библейската херменевтика и окултизма. Той отказва да стане свещеник и да получи последно причастие, като вероятно отхвърля догмата за Светата Троица.

Исак Нютон умира през 1727 г. в Лондон на 84-годишна възраст.