Opticks

Opticks
Jatorria
Egilea(k)	Isaac Newton
Argitaratze-data	1704
Izenburua	Opticks, or a Treatise of the Reflections, Refractions, Inflections and Colours of Light
Jatorrizko herrialdea	Ingalaterrako Erresuma
Ekoizpen lekua	Gipuzkoa
Ezaugarriak
Genero artistikoa	zientzia literatura
Hizkuntza	ingelesa
Egile-eskubideak	jabetza publiko eta jabetza publiko
Argumentu nagusia	optika

Opticks: or, a treatise of the reflexions, refractions, inflexions and colours of light. Also two treatises of the species and magnitude of curvilinear figures. — euskeraz: Optika: argiaren islapen, errefrakzio, inflexio eta koloreen tratatua. — Isaac Newtonek idatziko liburua da, optikarekin erlazionatua dagoena. Ingelesez argitaratu zen 1704an (1706an latinezko litzulpenaren lehen argitalpena)^[1]. Opticks Newtonen zientzia fisikoari buruzko bigarren liburu nagusia izan zen eta Iraultza Zientifikoan optikari buruzko hiru lan nagusietako bat da (Keplerren Astronomiae Pars Optica eta Huygensen Traité de la Lumière -rekin batera). Opticks-en lehen edizioaren izenburu orrialdean ez zen Newtonen izena agertzen.

Liburuak sarrera txiki batekin dauka hasiera, bertan, tratatuaren edukia azaltzen da eta argiaren propietateak frogatzen ditu metodo experimentalen bidez. Argiaren oinarrizko izaera aztertzen du; prismen eta lenteen bitartezko argiaren errefrakzio bidez, argiaren difrakzioa bata bestearen ondoan jarritako beirazko xaflen bidez, eta kolore-nahasketen portaera argi espektralekin edo pigmentu hautsekin.

Ikuspegi orokorra

Opticks-en argitalpenak zientziarentzat ekarpen handia suposatu zuen, Principia lanaren ezberdina, eta zentzu batean haren aurka zihoana. Opticks, neurri handi batean, esperimentuen eta horietatik egindako dedukzioen bilduma bat da; gai ezberdinak lantzen dituena, eta gaur egun optika fisikoak barnebiltzen dituenak.^[1] Lan hau, beraz, ez da katoptrikaren edo dioptriaren gaineko eztabaida geometriko bat; ezta forma ezberdina duten ispiluen bidezko argiaren islapenaren gai tradizionala, edota argia erditik igarotzean (adibdiez airea, ura edo beira) nola okertzen den aztertzen duen lan bat. Opticks, argia eta koloreen difrakzio fenomenoaren izaera aztertzen duen ikerketa da, Newtonek "inflexioa" deitu zuena.

Liburu honetan, Newtonek bere esperimentu guztiak azaltzen ditu, argia bere kolore-espektroan sakabanatu edo banatzearen ingurukoak, eta Londreseko Royal Society-ri bidali zion lana lehendabizi 1672 urtean.^[2] Bertan frogatzen du, kolorearen itxura, argiaren intzidentzia osagaien xurgapen, islapen edo transmisio selektibotik eratzen dela

Newtonen lanaren alderdi esanguratsu bat da, dogma deuseztatzen zuela; argi "puruak" (eguzkiaren argia adibidez) zuriak edo koloregabeak zirela uste zen, eta koloreak sortzen zirela iluntasunarekin nahastean, materiarekin elkar eraginean. Aritotelesi eta Teofrastori esleitzen zaie hipotesi hori, eta Newtonen garaian akademiak onartzen zuen. Newtonek erakutsi zuen egia kontrakoa zela: argia tonalitate espektru ezberdinez osaturik dago (berak zazpi deskribatzen ditu — gorria, laranja, horia, berdea, urdina, anila eta morea), eta kolore guztiak, zuria barne, tonalitate horien zenbait nahasketaz osatzen dira.

Newton eta argiaren deskonposaketa

Frogatu zuen, kolorea argiaren propieta fisiko batetik sortzen dela — tonalitate bakoitza prisma edo lente batek errefraktatua da angelu jakin batetik — baina Newtonek argi utzi zuen kolorea gogamenaren sentsasioa dela eta ez objektu materialen edo argiaren berezko propietate bat. Adibidez, frogatu zuen gorri-more (magenta) kolorea nahasi ahal zela, bi espektruren bukaerak gainjarriz, kolore gorriduna eta kolore moredunarena; kolore hau esprektuan agertzen ez den arren eta beraz, "argiaren kolore" bat ez den arren. Espektruaren bukaera gorri eta moreak batuz, kolore guztiak zirkulu kromatikoan antolatzen ditu, non, biak kuantitatiboki kolore nahasketak eratzen dituzten eta kualitatiboki deskribatzen den tonalitateen artean hautematen den antzekotasuna.

Newton, matrize prismatiko anitzak delineatzen lehena izan zen, eta hau, dispertsio prismatikoan ekarpen esanguratsua izan zen. Prisma-anitzaren konfigurazioak, hala nola, izpi espantsoreak; laser sintonizagarriaren diseinuan zentralak bilakatu ziren 275 urte geroago, eta prisma anitzen dispertsio teoria garatzeko oinarriak ezarri zituzten.^[3][4]

Opticks eta Principia

Opticks, aspektu askotan da Pricipiaren ezberdina. Lehendabizi ingelesez izan zen argitaratua, latinez izan beharrean, gainontzeko filosofo europearrek egiten zuten bezala. Honela, zientzia filosofiko herrikoiago bat garatzea lagunduz. Liburu hau, zientzia popularraren erakusketa eredu bat da: nahiz eta Newtonen ingelesa zaharkitua dagoen — esaldi luzeak erabiltzen ditu kalifikazio asko txertatuz — liburua, hala ere, erraz uler dezake gaur egungo irakurle batek. Aitzitik, Newtonen garaiko irakurle gutxik aurkitu zuten Principia irisgarria edo ulergarria. Bere estilo formal baina malguak, kolokalismoak eta hitzen aukera metaforikoak erakusten ditu.

Principia ez bezala, Opticks ez da garatu hasierako proposizio, lema edo lehen printzipioetatik (edo axioma) egindako dedukzioz, hauek frogaturiko proposizioen kobentzio geometrikoa erabiliz. Opticks-en, axiomek; materiaren eta argiaren termino teknikoen edo funtsezko propietateen esanahia definitzen dute. Horrez gain, deklaratutako proposizioak, arreta handiz deskribatutako esperimentu espezifikoen bidez frogatzen ditu. Liburuaren lehen esaldiak adierazten du Nire Asmoa liburu honetan ez da argiaren propietateak hipotesien bidez azaltzea; hauek proposatu eta arrazoi eta esperimentu bidez frogatzea baizik. Experimentum crucis edo "esperimentu kritiko" batean (I.liburua, II.zatia, Teorema ii), Newtonek erakutsi zuen argiaren kolorea haren "errefrangigarritasun-graduari" dagokiola (errefrakzio-angelua), eta angelu hori ezin dela aldatu beste islapen edo errefrakzio baten bidez edo argia kolore-iragazki batetik igaroaraziz.

Lana esperimentatzailearen artearen vademecum bat da; adibide askotan erakutsiz, behaketa nola erabili mundu fisikoari buruzko orokortze faktikoak proposatzeko eta, ondoren, kontrako azalpenak proba esperimental espezifikoen bidez baztertzeko. Hala ere, Principian ez bezala, zeinetan adierazi zuen Non fingo hypotheses edo "Ez dut hipotesirik egiten" metodo deduktibotik kanpo, Opticksen, ebidentzia esperimentaletik haratago doazen argiari buruzko hipotesiak garatzen ditu: adibidez, argiaren portaera fisikoa bere partikula txikien izaera "korpuskularrari" esker ematen dela, edo hautemandako koloreak harmonikoki prortzionatuta daudela, eskala musikal bateko tonuak bezala.

Liburu Lehena

Liburu Lehenak definizio eta axioma segida batekin du hasiera. Definizioen atalak hasiera du; argi izpi, errefrangigarritasun eta erreflexibotasuna, intzidentzia- angelua, argi sinplea, intzidentzia sinua, islapena eta errefrakzioarekin. Axiomen atalean argi izpiak nola jokatzen duten aztertzen du eta aipatutako angeluen propietateak deskribatzen ditu. Adibide bat izan liteke «Islapen angelua, intzidentzia angeluaren berdina da». Snell-en legea moduan ezagutzen dena ere aurkezten du kasu ezberdinetan: ispilu laua, ispilu esferikoa, gainazal laua, gainazal esferikoa, lenteak eta prismak. Horrez gain, begiaren funtzionamenduaren azalpen samur bat aurki daiteke.

Liburu Lehenaren hurrengo atala proposizioena da, izenburuak adierazten duen bezala, teoremak proposatzen ditu eta demostrazio esperimentalak aurkezten ditu. Teorema hauen artean aurki daiteke «argia koloreetan eta errefrangigarritasun graduetan desberdintzen da» eta «Eguzkiaren argiak erreflangigarritasun ezberdineko izpiak ditu». Bi experimentuetan prismak erabiltzen ditu eta fenomeno horiek azaldu ditzaken hipotesi ezberdinak baztertzen ditu, honela bere hipotesia frogatzen duen ondoriora irits gaitezen.

Newton-en eraztunak

Liburu Bigarrenaren behaketak, gorputz meheekiko erlatiboak direla señalatzen du. Gaur egun, Newton-en eraztunak bezala ezagutzen den fenomenoarekin lan egiten du, non gainazal ahurra, gainazal lau batean jartzen den. Horren bidez ikusten dena, tamaina ezberdinetako eraztun serie bat da.

Liburu honen hirugarren atalean, lehengoko aldiz irakurri daiteke argiaren kontzepzio korpuskularrari buruz. Newtonek uste du, korpuskuluen tamainaren araberakoa dela kolorea. Gainera, bere iritziz, korpuskuloak gardenak dira, «hala eta guztiz ere, korpuskulo horiek mikroskopioarekin aurkitzea poztasun handikoa izango da».

Liburu Hirugarrena

Liburu Hirugarrena besteekiko oso desberdina da; zenbait galdera planteatzen ditu liburu honetan. Dagoeneko ez dira esperimentuetan oinarrituriko proposizioak, etorkizuneko zientzialarientzako berak uzten dituen intuizioak eta proposamenak dira. Lehendabiziko galderak, argia eta argiak; grabitatearekin, beroarekin eta materiarekin duen harremanari buruzkoak dira. 1 Galderak adierazten du: «Ez al dute gorputzek argiaren gaineko distantzian jarduten, eta jarduera honen bidez, izpiak okertu?». Newtonek begiaren mutur batean presionatzearen gainean duen interesa argia da; izan ere, momentu ezberdinetan «pauma baten izatzeko lumen bezalako koloreen» kausaz eta azalpenaz galde egiten du, zeinak kontrako aldetik begiratuta ikusi daitezkeen. Galde egiten du ea, begia presionatzeak, harri bat ur geldira botatzea bezalakoa ote den.

Beste galdera batzuetan, eterraren existentziak fenomeno ezberdinak azaltzeko balio al duen galde egingo du, hala nola; islapen, errefrakzio, argiaren portaera edo erakapen grabitatorioa moduko fenomenoak. Eterra izate inteligente eta omnipresente baten presentzia bezala identifikatzen du.

Ondoren, alkimian erabiltzen den antzeko hizkera erabiltzen du, «Mercuris Dulces», «per Deliquium», «Aqua Fortis» eta «Pulvis fulminans» agertzen dira auzi luzeenean, 31.ean. Substantzia batzuen portaera kimikoa azaldu dezaketen  indarren existentziaren gainean eztabaidatzen du. Aipatzen du tantek, Lurraren bezala, forma borobila hartzen dutela grabitatearen ondorioz. Azkenik, filosofia naturala perfekzionatuko dela dio, aurretik proposatutako metodoak jarraitzen baldin badira eta bukatzen du esanez: «Ez dago zalantzarik, jainko faltsuak gurtzeak ez balitu pagakoak itsutu izango, haien filosofia eta morala, bertute kardenalak deiturikoetatik hurrunago heldu izango litzatezkeela, eta arimen transmigrazioa irakatsi beharrean, eta Eguzkia, Ilargia eta heroi hilak adoratu beharrean, Autore eta Ongi-egilearekiko benetako gurtua erakutzi izan baligute, haien arbasoek Noe eta bere semeen gobernupean egin zuten moduan, usteldu baino lehen».

Kontsultak

Opticks liburuak "Kontsulta" multzo batekin du amaiera. Lehen edizioan, hamasei Kontsulta agertzen ziren. Kopuru hori handitu egin zen, lehendabizi latinezko edizioan, 1706an argitaratua, eta ondoren, ingelesezko edizio berrituan, 1717/18an argitaratua. Lehenengo Kontsulten multzoa laburra zen, baina gero gehitutakoak saiakera laburrak ziren, orrialde asko betez. 1730eko laugarren edizioan, 31 Kontsulta zeuden. "31. Kontsulta" famatua bilakatu zen; eta hurrengo berrehun urteetan zehar, afinitate kimikoaren teorien inguruko espekulazio eta garapen handiak eragin zituena.

Kontsulta hauek, ondoren gehiturikoak batez ere, fenomeno fisiko ugari jorratzen dituzte, "optikaren" gaiaren edozein interpretazio hertsitik haratago joaten delarik. Hala nola; beroaren izaera eta transmisioa; grabitatearen kausa posiblea; fenomeno elektrikoak; ekintza kimikoaren izaera; Jainkoak genesian materia nola sortu zuen; zientzia egiteko modu egokia; eta baita gizakien jokaera etikoa ere. Kontsulta hauek ez dira benetan galderak zentzu arruntean. Gehienak negatiboki daude planteaturik, galdera erretoriko gisa. Hau da, Newtonek ez du galdetzen argia "gorputz" bat den ala "izan daitekeen". Aitzitik, hauxe dio: "Ez al da Argia Gorputz bat?" Forma honek adierazten digu Newtonek erantzun bat zeukala, baina erantzuna orrialde askotan zehar luzatu zitekeela. Bistan denez, Stephen Halesek (XVIII. mende hasierako newtondar irmo batek) deklaratu zuenez, horixe zen Newtonen "Kontsulta bidez" azaltzeko modua.

Harrera

Opticks oso irakurria eta eztabaidatua izan zen Ingalaterran eta Europan. Lana Royal Society-ri aurkezteak Newton eta Robert Hookeren arteko eztabaida piztu zuen, argiaren teoria "korpuskular" edo partikularen teoriari buruz. Honek eragin zuen, Newtonek lanaren argitalpena Hookeren heriotz osterarte luzatzea, 1703 urterarte. Europan, eta Frantzian bereziki, bai Principia eta bai Opticks obrak, filosofo natural askok baztertuak izan ziren hasiera batean. Hauek, filosofia natural kartesiarra eta kolorearen bertsio aristotelikoa defendatzen zuten, eta Newtonen prismaren esperimentuak errepikatzen zailak zirela zioten. Izan ere, XIX. mendean, argi zuriaren oinarrizko izaeraren teoria aristotelikoa defendatzen zen; adibidez Johann Wolfgang von Goethe idazle alemaniarrak bere Farbenlehre teorian.

Zientzia newtondarra auzi zentrala bilakatu zen, Ilustrazio Garaiko filosokoek bultzaturiko aurkaritzan. Filosofia naturalaren kontra azaldu ziren, anztinako greziar eta erromatarren autoritatean edo lehen prinztipioetatik abiatutako arrazoibide deduktiboan oinarrituz (René Descartes filosofo frantsesak defendatzen zuen metodoa), arrazoibide matematikoa esperientzian edo esperimentuan aplikatu beharrean. Voltaire-k Newtonen zientzia ezagutzera eman zuen, Principia eta Opticks obren edukia ere barne, bere Elements de la philosophie de Newton-en (1738). Eta 1750 urtearen ondoren, Opticksen azaldutako metodo esperimentalak eta Principian azaldutako metodo matematikoak, zientzia newtondarraren modelo bateratu eta integral bezala finkatu ziren. Filosofia berri honen jarraitzaile nagusietako batzuk Benjamin Franklin, Antoine-Laurent Lavoisier eta James Black bezalako pertsonaia nabarmenak izan ziren.

Newtonen ondoren, aldaketa handiak eman dira. Thomas Young -ek eta Augustin-Jean Fresnel- ek erakutsi zuten Christiaan Huygensek bere Treatise on Light (1690) lanean deskribatutako uhin-teoriak, kolorea uhin-luzeeraren adierazpen ikusgaia dela froga zezakeela. Zientzian ere pixkanaka, kolorearen pertzepzioaren eta matematikaz azal daitekeen optikaren arteko ezberdintasuna ezagutzera eman zen. Goethe poeta alemaniarrak, Koloreen Teoria epikoarekin, ezin izan zuen oinarri newtondarra astindu, baina "Goethe-k Newtonen armaduran aurkitu zuloa zuen... Newtonek kolorerik gabeko errefrakzioa ezinezkoa zela zioen doktrina defendatu zuen. Horregatik uste zuen teleskopioen objektu-beira betirako inperfektuak izan behar zutela, akromatismoa eta errefrakzioa bateraezinak zirelarik. Inferentzia hori okerra zela frogatu zuen Dollondek ". (John Tyndall, 1880 ^[5])

Erreferentziak

1. ↑ Newton, Isaac. (1998). Opticks. (Octavo ed. argitaraldia) Octavo ISBN 1-891788-04-3. PMC 58654597. (Noiz kontsultatua: 2022-04-13).
2. «Newton Papers : Hydrostatics, Optics, Sound and Heat» Cambridge Digital Library (Noiz kontsultatua: 2022-04-13).
3. (Ingelesez) F. J. Duarte. 2021-12-07 (Noiz kontsultatua: 2022-04-13).
4. Rowlands, Peter. (2017-02-06). Newton and Modern Physics. WORLD SCIENTIFIC (EUROPE) ISBN 978-1-78634-329-1. (Noiz kontsultatua: 2022-04-13).
5. Popular Science Monthly Volume 17 July 1880. (Noiz kontsultatua: 2022-04-13).

Ikus, gainera

• Kolorearen teoria
• Eter (fisika)
• Prisma optikoa
• Isaac Newton

Kanpo estekak

• Sarean
• Burnley, David The History of the English Language: A Source Book 2nd Edition, 2000, Pearson Education Limited.