Schon öfter, schrieb der Schriftsteller Isaac D’Israeli in seinem anonym veröffentlichten Werk „Curiosities of Literature“ aus dem Jahr 1791, hätten große Ideen mit einem kleinen Unfall ihren Ausgang genommen. Denn habe Isaac Newton, gefeierter Urheber der Gravitationstheorie, seinen bedeutendsten Einfall nicht bekommen, als ihm ein Apfel auf den Kopf fiel?
Kleine Schläge auf den Kopf…
Die Geschichte ist noch heute vielen Schulkindern und allen, denen der Name Newton etwas sagt, bekannt: der eigenbrötlerische Wissenschaftler ließ sich philosophierend im Schatten eines Apfelbaumes nieder, als er eine Frucht herabfallen sah und ihm schlagartig bewusst wurde, dass die Schwerkraft auf dieselbe Art am Apfel zieht, wie sie auch den Mond in seiner Bahn hält. Oft wird sogar, wie von D’Israeli, behauptet, dass der Apfel seinen Kopf traf und die leichte Erschütterung seinem Denkvermögen auf die Sprünge half. Es ist eine der berühmtesten Anekdoten der Wissenschaftsgeschichte, doch nahm die moderne Physik tatsächlich von einem herabfallenden Apfel ihren Ausgang?
Berichte aus erster Hand
Sicher ist, dass mindestens zwei Zeitgenossen des großen Physikers kurz nach dessen Tod die Erzählung verbreiteten. Sein Freund und erster Biograph William Stukeley berichtete in einem Manuskript davon, dass er am 15. April 1726 mit Newton unter einem Apfelbaum gerastet habe, als dieser erwähnte, dass er in derselben Situation gewesen sei, als er auf die Idee der Schwerkraft kam. Auch John Conduitt, der Ehemann von Newtons Nichte Catherine Barton, erzählte in seinem 1728 erschienenen Werk „Memoirs of Newton“ von der denkwürdigen Begebenheit, die sich im Sommer 1665 oder 1666 ereignet haben soll.
Neben Stukeley und Conduitt gehört Voltaire, der die Geschichte von Catherine Barton erfahren haben will und sie 1727 publik machte, zu den frühesten Quellen für die Apfel-Anekdote. Während es zunächst nur hieß, Newton habe den Apfel beim Fallen beobachtet, wurde seit dem späten 18. Jahrhundert die Version mit dem „Unfall“ populär. Zu deren frühesten Spuren gehört ein Brief von Leonhard Euler aus dem Jahr 1760, sowie das oben genannte Werk von D’Israeli. Aber erst im 19. Jahrhundert fand die Geschichte endgültig ihren Weg ins kollektive Bewusstsein und wurde ein integraler Bestandteil der Newton-Folklore.
Da verschiedene Zeitzeugen über die Anekdote berichteten und behaupteten, sie von Newton persönlich erfahren zu haben, ist es sehr wahrscheinlich, dass der Wissenschaflter selbst ihr Urheber war. Doch das heißt noch nicht, dass sie sich auch tatsächlich so ereignet hat. Stattdessen gibt es gute Gründe, ihren historischen Wahrheitsgehalt zu bezweifeln.
Der Apfel fiel schon öfter
Historisch korrekt ist, dass Newton im Jahre 1665 sein Studium in Cambridge unterbrach, um der dortigen Pestepidemie zu entgehen, und zurück in sein Elternhaus nach Woolsthorpe ging. In den folgenden knapp zwei Jahren erarbeitete er die Grundlagen für zahlreiche seiner späteren Forschungen. Die Idee einer Schwerkraft selbst war keineswegs neu, sondern reicht zurück bis in die griechische Antike. Neue Schwerkrafttheorien verbreiteten sich im 17. Jahrhundert. 1600 hatte William Gilbert die Hypothese aufgestellt, dass die Schwerkraft mit dem Magnetismus identisch sei und diese Kraft für die Bahn des Mondes verantwortlich sein müsse; eine Vermutung, die neun Jahre später von Johannes Kepler wiederholt wurde. Dass es also eine Kraft gebe, die sich vom Erdkern bis zum Mond erstrecke, war in den 1660er-Jahren keine neue Behauptung. Man verstand allerdings lange Zeit nicht den Zusammenhang zwischen „irdischer“ und „kosmischer“ Anziehung und behielt aristotelische Vorstellungen bei, wonach im Kosmos andere Gesetze herrschten als auf der Erde.
Newton selbst rang mit dem Problem der Schwerkraft über einen Zeitraum von mehr als 20 Jahren. Ein wichtiger Meilenstein war hierbei seine Ableitung von Keplers Flächensatz aus einer mathematischen Formulierung der Schwerkraft, die ihm erst nach einem Briefwechsel mit seinem Kollegen Robert Hooke im Jahre 1679 gelang. In den Briefen hatte Hooke unter anderem seine Vermutung mitgeteilt, dass der Betrag der Gravitationskraft mit dem Quadrat der Entfernung abnehme. Als Newton wenige Jahre später sein Hauptwerk „Philosophiae Naturalis Principia Mathematica“ (kurz Principia) veröffentlichte, äußerte Hooke Plagiarismusvorwürfe, über deren Berechtigung sich Wissenschaftshistoriker bis heute streiten.
Mehr als ein guter Einfall
Sicher ist zwar, dass das Abstandsgesetz, auf das Hooke Anspruch erhob, schon lange unter den Naturphilosophen zirkulierte und in den 1680er-Jahren unter anderem auch von Christopher Wren und Edmond Halley als Beschreibung der Gravitationskraft vorgeschlagen worden war. Ganz unbeteiligt an der Entwicklung von Newtons Denken war Hooke jedoch nicht: seine Erkenntnis, dass sich die Planetenbahnen aus einer geradlinigen und einer zum Zentrum gerichteten Bewegung erklären ließen, erwies sich als erster Schritt auf dem Weg zur Principia.
Die eigentliche Arbeit an seinem Magnum Opus begann Newton erst nach einem Besuch Halleys im Jahr 1684, als dieser ihn erneut auf das Problem der Schwerkraft ansprach. In den folgenden zwei Jahren entwickelte er seine Theorie, in der die Schwerkraft in Kombination mit den drei Bewegungsgesetzen nicht nur zur Erklärung einer enormen Bandbreite von physikalischen und astronomischen Phänomenen herangezogen wurde, sondern die für die Zeitgenossen auch aus einer Abfolge immer spektakulärerer Aussagen bestand – bis hin zur Behauptung, jedes Masseteilchen im Universum ziehe jedes andere an. Die Gravitation wurde so zu einer quantitativen Größe, deren Gesetze sowohl im Himmel, aus auch auf der Erde galten. Newtons umfassende mathematische Behandlung der Schwerkraft, wie er sie in der „Principia“ darlegt, geht darum weit über einen „guten Einfall“ hinaus. Sie ist die Folge der langjährigen, konsequenten Auseinandersetzung eines genialen Mathematikers mit physikalischen Ideen, die von ihm gemeinsam mit vielen Vordenkern erarbeitet worden waren.
Ein moderner Mythos
Welche Motivation hätte Newton aber gehabt, die Geschichte mit dem Apfel in die Welt zu setzen? Es ist bekannt, dass er äußerst misstrauisch war und empfindlich auf Kritik reagierte. Besonders hart traf ihn der Plagiarismusvorwurf von Seiten Hookes. Es ist gut möglich, dass er mit der Apfel-Anekdote, die er offenbar erst in seinen späteren Lebensjahren verbreitete, seinen Prioritätsanspruch untermauern wollte. Eine andere Deutung liefert der Autor Michael White, der vermutet, dass Newton die Geschichte erfunden habe, um zu verbergen, dass die eigentlichen Anstöße zur Gravitationstheorie aus seiner Beschäftigung mit der Alchemie kamen. Tatsächlich betraf ein Kritikpunkt von Naturphilosophen wie Christiaan Huygens und Gottfried Wilhelm Leibniz das Fehlen einer physikalischen Erklärung der Schwerkraft, die ihnen wie eine „magische Fernwirkung“ erschien.
Wie auch immer die historische Realität aussieht – die Geschichte mit dem Apfel erfreut sich bis heute großer Beliebtheit. Das liegt sicher auch an ihrer mythischen Kraft, die Vergleiche mit dem biblischen „Baum der Erkenntnis“ geradezu aufdrängt. Bis heute strömen Besucher aus aller Welt nach Woolsthorpe, um den Baum zu bewundern, unter dem sich die Begebenheit ereignet haben soll. Ob es sich tatsächlich bei der heutigen Sehenswürdigkeit um den „wahren“ Apfelbaum aus dem 17. Jahrhundert handelt, muss stark bezweifelt werden, doch auch das tut der Beliebtheit der Anekdote keinen Abbruch. Diese geht so weit, dass dem britischen Astronauten Piers Sellers von der Royal Society im Jahre 2010 ein Stück Holz von diesem Baum zu einer Mission mit der Raumfähre „Atlantis“ mitgegeben wurde. Außerhalb des Gravitationsfeldes der Erde sollte das Holz derjenigen Pflanze, die zur Entdeckung der Schwerkraft geführt haben soll, völlige Schwerelosigkeit erfahren. Newton hätte das sicher gefallen.