Isaac Newton

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Newton într-un portret de Sir Godfrey Kneller , 1702, ulei pe pânză

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Sir Isaac Newton (denumit și Isaac Newton ) ( Woolsthorpe-by-Colsterworth , 25 decembrie 1642 ^[1] - Londra , 20 martie 1726 ^{[2] [3]} ) a fost un matematician , fizician , filosof natural , astronom , teolog , istoric și alchimist englez , considerat unul dintre cei mai mari oameni de știință din toate timpurile, deținând și rolul de director al monetăriei engleze și cel de președinte al Societății Regale .

Cunoscut mai ales pentru fundamentarea mecanicii clasice , teoria gravitației universale și invenția calculului infinitesimal , el a contribuit semnificativ la mai multe ramuri ale cunoașterii, ocupând o poziție proeminentă în istoria științei și culturii . Numele său este asociat cu legi și teorii predate și astăzi: vorbim despre dinamica newtoniană , despre legile newtoniene ale mișcării , despre legea gravitației universale . Mai general, newtonianismul este denumit o viziune asupra lumii, care a influențat cultura europeană de-a lungul secolului al XVIII-lea .

Atras de filozofia naturală , a început în scurt timp să citească lucrările lui Descartes , în special Geometria din 1637, în care curbele sunt reprezentate prin intermediul ecuațiilor . S-a dedicat studiului și cercetării într-un mod exclusiv, obținând rezultate excepționale în mai multe discipline ( matematică , mecanică , optică , astronomie ). El a împărtășit cu Gottfried Wilhelm Leibniz , în ciuda sa, meritul pentru dezvoltarea calculului infinitesimal .

În lucrarea sa Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ( Principia ) din 1687 , care marchează sfârșitul revoluției științifice , el a definit regulile fundamentale ale mecanicii clasice prin legile sale de mișcare . El a contribuit, de asemenea, la progresul teoriei heliocentrice : lui îi datorăm demonstrația legilor lui Kepler privind mișcarea planetelor. În plus față de deducerea lor matematică din rezolvarea problemei dinamicii aplicate forței gravitației ( problema celor doi corpuri ), el a generalizat legile lui Kepler demonstrând că orbitele cometelor ar putea fi nu numai eliptice (ca și cele ale planetelor ), dar și hiperbolic sau parabolic . El a demonstrat universalitatea gravitației : aceeași lege a gravitației universale guvernează mișcările Pământului și ale tuturor celorlalte corpuri cerești.

El a fost primul care a arătat că lumina albă este compusă din suma tuturor culorilor spectrului, prezentând ipoteza că lumina era compusă din particule . Opticks , datat 1704 , va fi un alt text de referință științific pentru întregul secol al XVIII-lea . Teoria corpusculară a luminii era în contrast cu teoria undelor luminii , sponsorizată de englezul Thomas Young din olandezul Christiaan Huygens și coroborată, la sfârșitul secolului al XIX-lea , de lucrările lui Maxwell și Hertz . Teza lui Newton a găsit însă confirmare, aproximativ două secole mai târziu, cu articolul ^[4] de Albert Einstein (1905) privind interpretarea efectului fotoelectric plecând de la cuantica radiației electromagnetice , numită ulterior foton . Aceste două interpretări vor coexista în domeniul mecanicii cuantice , până la depășirea lor definitivă (vezi: dualismul undă-particulă ).

În secolul al XX-lea, concepția newtoniană despre spațiu și timp a fost înlocuită. În teoria relativității a lui Albert Einstein, spațiul și timpul absolut nu există, înlocuite de spațiu-timp . Aceasta implică modificări ale legilor mișcării și mecanicii care, pentru viteze mult mai mici decât viteza luminii (c = 299 792 458 m / s ), sunt totuși practic imperceptibile.

Biografie

Copilărie și tinerețe

Woolsthorpe Manor, locul de naștere al lui Newton

S-a născut în Woolsthorpe-by-Colsterworth , Lincolnshire , într-o familie de crescători, la 25 decembrie 1642 ^[1] conform Calendarului iulian , adoptat în Anglia până în 1752. În țările catolice, totuși, era 4 ianuarie 1643 deoarece corectarea erorilor din calendarul iulian (care de-a lungul secolelor se acumulase cu zece zile în spatele anului solar), prin introducerea noului calendar gregorian adoptat acum aproape în întreaga lume. Tatăl său, numit și Isaac și mic moșier, a murit cu trei luni înainte de nașterea sa; el, după testamentul său, a desenat o pasăre ca semn distinctiv în locul semnăturii sale, deși știa să scrie. ^[5] Trei ani mai târziu, mama sa, Hannah Ayscough, s-a recăsătorit cu un bogat cleric de șaizeci de ani pe nume Barnabas Smith ^[6] , lăsându-l pe micul Isaac în grija bunicilor materni. În acei ani a fost foarte nefericit: și-a urât tatăl vitreg și se pare că odată a ajuns să-și amenințe că-și arde casa .

În 1652 , când Newton avea zece ani, tatăl său vitreg a murit, lăsându-i o moștenire considerabilă cu care putea plăti educația la King's School din Grantham. Stătea cu familia Clarke, în strânsă prietenie cu Newtonii. Se pare că a avut o relație romantică cu Catherine Storer, fiica vitregă a proprietarului; probabil singura relație romantică pe care Newton a avut-o în viața sa. În acel timp începuse să construiască cadrane solare , clepsidre de apă și modele de mori de lucru. La sfârșitul anului 1658 mama lui l-a forțat să renunțe la studii și l-a chemat acasă pentru a avea grijă de câmpuri, dar s-a dovedit a fi un fermier rău. În cele din urmă, profesorul său a convins-o pe mama lui să-l lase să-și continue studiile la Trinity College din Cambridge , unde s-a mutat în 1661 . Ca student la Universitatea din Cambridge, Newton a trebuit să lucreze ca ospătar în cafeneaua colegiului și să aibă grijă de camerele altor studenți. A fost un sizar , un termen folosit pentru a descrie un student care a primit asistență financiară în schimbul îndeplinirii unor sarcini minore. ^[7]

În acea perioadă, învățăturile universitare de la Cambridge se bazau pe Aristotel ( Filosofie și Fizică ), Euclid ( Matematică ) și Ptolemeu ( Astronomie ), dar Newton a adăugat lectura și studiul gânditorilor moderni precum Copernic , Kepler , Descartes și Galileo . În anii săi de student la Cambridge, a avut două figuri proeminente ca profesori, Isaac Barrow și Henry More , care au exercitat o puternică influență asupra sa. În 1665 a obținut licența în arte ; în 1666 a fost ales Junior Fellow. În 1668 a obținut diploma de master în arte și a devenit Senior Fellow. ^[8] A fost numit profesor de matematică Lucasian în 1669 .

Maturitate

Isaac Newton, portretul lui Sir Godfrey Kneller (1689)

În 1665 a dovedit teorema binomului . La scurt timp după aceea, Colegiul a fost închis din cauza ciumei care a început de la Londra , care se răspândea în zonă. Newton a profitat de această întrerupere pentru a-și continua singur studiile. În timpul unui an de izolare aproape absolută, el a descoperit, la vârsta de 24 de ani, identitățile lui Newton , metoda lui Newton , a aproximat seria armonică folosind logaritmi și a început să dezvolte calculul infinitezimal .

Lucrările de calcul de la mijlocul anilor 1960 au anticipat-o pe Leibniz cu aproximativ zece ani, dar Newton și-a publicat concluziile doar în 1704 , susținând că nu a publicat mai devreme de teama de a nu fi râs. Din 1699 unii membri ai Societății Regale l-au acuzat pe Leibniz de plagiat și a început o dispută violentă cu privire la cine inventase calculul . Această dispută a amărât viața ambelor părți până la moartea lui Leibniz, în 1716 . Chiar și după moartea sa, Newton a continuat să denigreze memoria adversarului său până când a fost mulțumit că i-a „rupt inima”. ^{[9] [10]}

Din 1670 până în 1672 s-a ocupat de optică . În această perioadă a studiat refracția luminii arătând că o prismă poate descompune lumina albă într-un spectru de culori , în timp ce un obiectiv convergent și o a doua prismă pot recompune spectrul în lumină albă. Din această lucrare, el a concluzionat că orice telescop refractar ar suferi de împrăștierea luminii în culori ^[11] și a inventat telescopul reflectorizant pentru a rezolva problema. ^[12] În 1671 , Societatea Regală l-a chemat pentru o demonstrație a telescopului său reflectorizant. Interesul l-a încurajat să publice Pe culori ( note de culoare Sui ). Când Robert Hooke i-a criticat unele idei, Newton a fost atât de ofensat încât s-a retras din dezbaterea publică și cei doi au rămas dușmani până la moartea lui Hooke. El a scris într-o scrisoare către Robert Hooke din 5 februarie 1676

Deși această frază, inventată în Evul Mediu de Bernard de Chartres , apare ca un semn de modestie, de unii este considerată înțepătoare: Hooke a fost un om de statură mică și Newton ar fi putut face aluzie la faptul că a fost inspirat de savanții intelectualilor mult mai mari mai mare decât a lui Hooke. Poate că nu întâmplător textul newtonian despre lumină ( Opticks , Optics ) a fost publicat abia în 1704, la un an după moartea lui Hooke.

Dedicația lui Newton față de știință este clar demonstrată de un experiment în optică. Crezând că culoarea a fost cauzată de presiunea asupra ochiului, a strecurat un ac de tricotat în orificiul ochiului până când a putut stimula partea din spate a globului ocular, observând cu răceală „cercuri albe, întunecate și colorate, atâta timp cât a scuturat-o”. ^[7]

Newton credea că lumina este compusă din particule. Alți fizicieni, inclusiv Hooke, au preferat o explicație val . În Hypothesis of Light (Ipoteza luminii) din 1675 , Newton a postulat existența eterului pentru a transmite forțe între particule. Mai târziu, Henry More , colegul său de la Cambridge , și-a reînviat interesul pentru alchimie , până la punctul în care Newton a înlocuit teoria eterului cu forțe misterioase de atracție și repulsie între particule, bazate pe idei ermetice . În anii 1970 a respins filosofia mecanicistă carteziană, considerând-o o sursă de consecințe teologice incorecte. De asemenea, a devenit convins că adevărata filozofie naturală nu trebuie căutată în operele contemporanilor săi, ci mai degrabă în operele vechii tradiții alchimice și în cărțile sacre.

Pe vremea lui Newton, toți semenii din Cambridge erau obligați să ia ordinele sfinte în termen de șapte ani de la numire. Newton a făcut o primă încercare de a evita hirotonirea încercând în zadar să-și asigure un post vacant ca om de drept, întrucât în ​​acest caz era scutit de obligație. Spre sfârșitul anului 1674 Newton a lucrat, împreună cu prietenul său Francis Aston, pentru a obține o dispensa din obligația de a primi comenzi. În timp ce Aston nu a reușit, Newton a obținut dispensa de la hirotonirea ca cleric anglican , semnată de regele Carol al II-lea la 2 martie 1675 ^[13] . Motivele refuzului lui Newton erau de natură teologică : fiind secret anti-trinitar , el era de fapt eretic față de ortodoxia bisericii anglicane .

Mărul, gravitația și Principia

Se spune că Newton în 1666, annus mirabilis , stătea sub un măr pe moșia sa din Woolsthorpe, când un măr i-a căzut pe cap. Acest lucru, potrivit legendei răspândite de Voltaire în cincisprezecea din Scrisorile sale filozofice (1733), l-a făcut să se gândească la gravitație și de ce Luna nu a căzut pe Pământ ca mărul. Prin urmare, a început să facă ipoteze despre o forță care scade odată cu inversarea pătratului distanței, cum ar fi intensitatea luminii . Cu toate acestea, el nu a luat în considerare perturbările planetare și, în consecință, calculele sale asupra mișcării Lunii nu au fost corecte. Dezamăgit, a încetat să se mai gândească la gravitație .

Povestea mărului este o exagerare a unui episod povestit de însuși Newton, potrivit căruia stătea la o fereastră a casei sale din Woolsthorpe când a văzut un măr căzând din copac. Cu toate acestea, se crede că această versiune a fost inventată de Newton, pentru a demonstra cât de priceput era la inspirarea evenimentelor cotidiene. Un scriitor contemporan al său, William Stukeley, a înregistrat în Memoriile vieții lui Sir Isaac Newton (Memoriile vieții lui Sir Isaac Newton) o conversație a avut loc la Kensington cu un an înainte de moartea lui Newton, în care și-a amintit „când, pentru prima dată, noțiunea de gravitație formată în mintea sa. A fost cauzată de căderea unui măr în timp ce stătea în contemplație. De ce mărul cade întotdeauna perpendicular pe sol? își spuse el în sinea lui. De ce nu ar putea să cadă în lateral sau în sus, ci întotdeauna spre centrul Pământului ? " ^[15]

În 1679, Newton a revenit la studiile sale asupra gravitației, asupra determinării orbitelor planetelor și a legilor lui Kepler , în consultare cu Robert Hooke și John Flamsteed , un astronom regal. În 1680 , după un schimb de scrisori cu Hooke, a rezolvat o problemă fundamentală. « Londra , 14 ianuarie 1684 . Trei cărturari distinși se întâlnesc într-o cafenea pentru a discuta un subiect științific major: sunt arhitectul și matematicianul Christopher Wren , fizicianul Robert Hooke și astronomul Edmond Halley , cel mai tânăr al companiei. Subiectul dezbătut se referă la posibilitatea explicării legilor lui Kepler ale mișcărilor planetare pe baza unei simple forțe de atracție între corpurile cerești. Toți trei suspectează că forța este invers proporțională cu pătratul distanței dintre corpuri, dar niciunul dintre ei nu este capabil să derive strict din această ipoteză legile descoperite de Kepler (în special forma eliptică a orbitelor). Wren lansează apoi o provocare: va da o carte în valoare de patruzeci de șilingi (un premiu modest la urma urmei) oricui îi prezintă o demonstrație convingătoare ». ^[16]

Newton probabil și-ar fi păstrat descoperirea lui 1680 pentru sine dacă Edmund Halley nu l- ar fi vizitat în august 1684, cerându-i să demonstreze că orbitele eliptice ale lui Kepler derivă din legea pătrată inversă a distanței. Newton a răspuns că a demonstrat deja această legătură cu ani în urmă, dar că nu avea notițele la îndemână. Cu toate acestea, în noiembrie 1684 i-a trimis lui Halley un manuscris de nouă pagini, intitulat De motu corporum in gyrum ( Despre mișcarea corpurilor în orbită ), în care a derivat cele trei legi ale lui Kepler . Halley l-a convins pe Newton să publice acele lucrări și el, inserând manuscrisul într-o lucrare mai amplă, a publicat în iulie 1687 Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ( Principiile matematice ale filosofiei naturale ), denumită în mod obișnuit Principia .

Lucrarea, publicată pe cheltuiala lui Halley în trei volume, este considerată o capodoperă absolută în istoria științei . Odată cu aceasta, Newton a stabilit cele trei principii ale dinamicii , care vor fi revizuite abia la începutul secolului al XX-lea , odată cu introducerea teoriei relativității lui Einstein . El a folosit termenul latin gravitas (greutate) pentru determinarea analitică a forței care ar fi cunoscută sub numele de gravitație și a definit legea gravitației universale . În aceeași lucrare a prezentat prima determinare analitică, bazată pe legea lui Boyle , cu privire la viteza sunetului în aer.

Succes și ultimii ani

Cu Principia, Newton a fost recunoscută pe plan internațional și a câștigat un cerc de admiratori, inclusiv Swiss- născut matematician Nicolas Fatio de Duillier , cu care a stabilit o relație intensă , care a durat până în 1693 . Sfârșitul acestei prietenii a coincis cu o criză nervoasă în timpul căreia Newton a scris scrisori delirante și acuzatoare unor prieteni, inclusiv lui Locke . Unii cred că cauza acestei crize nervoase a fost vaporii de mercur inhalați în timpul experimentelor alchimice . ^[17] Pentru a-l distrage și a-l elibera de această criză, în 1696 Charles Montagu i-a oferit un loc la monetăria regală.

Newton s-a mutat la Londra pentru a prelua postul de gardian al Monedei Regale în 1696. El s-a ocupat de programul de restabilire a monedelor englezești, urmând calea indicată de Lord Lucas și favorizând numirea lui Edmond Halley în funcția de superintendent al Monedei Chester. . El a devenit director al Monetăriei la moartea lui Lucas în 1699. Aceste posturi erau de obicei înțelese ca sinecuri, dar Newton le lua în serios, exercitându-și puterea de a reforma moneda și de a pedepsi falsificatorii. El a introdus conturarea conturului monedelor de aur și argint pentru a evita depunerea, având ca scop obținerea prafului din metalele prețioase, apoi cheltuind moneda depusă. Reforma monetară a lui Newton a anticipat standardul de aur pe care Anglia l-ar adopta pentru prima dată în 1717, urmat de alte națiuni în secolele următoare, până la adoptarea SUA la începutul secolului al XX-lea . Newton a stabilit un curs de schimb fix între lira și uncia de aur și a conceput metode pentru a crește productivitatea monetăriei. În acest fel a reușit să închidă sucursalele provinciale ale Băncii Angliei și să revină la o producție centralizată a monedei. El a demisionat din funcții, retrăgându-se la Cambridge, în 1701.

În 1697 a primit o copie a problemei brahistocrone pe care Bernoulli o concepuse ca o provocare pentru toți matematicienii din Europa . Newton a rezolvat problema peste noapte și a trimis răspunsul anonim matematicianului elvețian. Bernoulli a înțeles imediat cine este rezolvatorul problemei și a spus

Newton a fost, de asemenea, membru al Parlamentului între 1689 și 1690 și în 1701, dar singura sa intervenție înregistrată a fost să se plângă de un tiraj rece și de o cerere de închidere a ferestrei. În 1701 Newton a publicat în anonim în Philosophical Transactions of the Royal Society o lege termodinamică cunoscută acum ca legea răcirii lui Newton . În 1703 a devenit președinte al Societății Regale și asociat al Académie des Sciences . În poziția sa la Royal Society , el l-a opus pe John Flamsteed , Royal Astronomer , încercând să-i fure catalogul de observații. În 1705 a fost investit cu titlul de cavaler de regina Ana .

Frontispiciul celei de-a patra ediții a Opticks

În 1704 a publicat Opticks, or, a Treatise of the Reflections, Refractions, inflexions and Colors of Light (Optical sau un tratat de reflecție, refracție, inflexiuni și culori ale luminii), format din trei cărți și a apărut prima dată în engleză și în 1706 , în latină.

Newton nu s-a căsătorit niciodată și nici nu a avut copii recunoscuți. Bunurile sale substanțiale au fost moștenite de o nepoată. A murit la Kensington , Londra la vârsta de 84 de ani, pe 20 martie 1726 conform calendarului iulian, adică pe 31 martie 1727 ^{[2] [3]} din calendarul gregorian, și a fost înmormântat opt ​​zile mai târziu în Westminster Abbey . Voltaire , care a fost prezent la înmormântare, a spus că a fost îngropat ca un rege. Pentru el, Alexander Pope a scris un celebru poem care începe astfel:

În schimb, epitaful a fost gravat pe mormânt:

După moartea sa, trupul a fost exhumat și o cantitate mare de mercur a fost găsită în părul său, probabil din cauza numeroaselor experimente alchimice. ^[18]

Personalitate și particularitate

Mormântul lui Newton din Westminster

După mulți, Newton era un bărbat ursuz și neplăcut, atât de mult încât vestea s-a răspândit - s-a răspândit și astăzi, deși prietenul său William Stukeley a negat ^[19] - că a râs o singură dată în viață: când un student l-a întrebat dacă ar merita să studiem Elementele lui Euclid ^[20] . Era paranoic și se temea de sărăcia și criticile altora. De asemenea, a fost cert și s-a angajat în dispute amare cu mulți dintre contemporanii săi, precum Hooke , Leibniz sau Flamsteed .

Se temea, din motive întemeiate, că credințele sale religioase eretice îi pot provoca probleme și, prin urmare, își păstrează secretele scrierile despre aceste subiecte. A publicat foarte târziu sau nu a publicat multe dintre scrierile sale științifice, temându-se probabil de critici . Unii cred că a fost ghidat de credințe foarte apropiate de pitagoreanism și neo-platonism , precum și de neo-stoicism ^[21] și că a considerat cunoașterea ca un bun care trebuie împărțit doar între câțiva selectați. ^[22]

Poate că pentru interesele sale alchimice a fost asociat în mod repetat cu presupuse organizații secrete precum secta rozacrucienilor și evaziva Priorie a Sionului (despre care se spune că a fost și un mare profesor). El a fost vegetarian și această alegere etică a inspirat cruzimea față de animale cuprinsă în filozofia lui Elements of Newton a lui Voltaire (1738). ^[23]

Newton era posibil homosexual ^[24] sau asexual . ^[25] Probabil că a avut o singură relație romantică cu o femeie, Catherine Storer, când era încă băiat ^[26] și o probabilă îndrăgostire, când avea cincizeci de ani, pentru Nicolas Fatio de Duillier . Nu s-a căsătorit niciodată și se crede că a murit virgină , după cum afirmă figuri precum matematicianul Charles Hutton ^[27] , economistul John Maynard Keynes ^[28] și fizicianul Carl Sagan . ^[29] Voltaire , care a participat la înmormântarea lui Newton, a declarat că această veste i-a fost confirmată „de către medicul și chirurgul care erau cu el când a murit” ^[30] ; în plus, în 1733 filosoful francez a reiterat că Newton „nu avea nici pasiuni și nici slăbiciuni” și că „nu s-a apropiat niciodată de nicio femeie”. ^{[31] [32]}

Contributi scientifici

Matematica

La disputa Newton-Leibniz sulla paternità del calcolo infinitesimale

Gottfried Wilhelm Leibniz In un carteggio con Leibniz del 1677 Newton rivelò sotto forma cifrata il principio fondamentale del suo calcolo differenziale . Leibniz rispose spiegando i principi dei suoi lavori in questo campo. La disputa ebbe inizio nel 1695 quando Wallis riferì a Newton che in Europa il calcolo era considerato un'invenzione del matematico tedesco. Successivamente, durante il suo soggiorno a Londra , Leibniz fu accusato di aver plagiato Newton. Egli allora si appellò alla Royal Society nel 1704 chiedendo giustizia. Nel 1708 il fisico Keill difese vigorosamente Newton in un articolo su un giornale. Per via dell'insistenza di Leibniz, la Royal Society nominò una commissione incaricata di studiare la questione. Sembra che Newton, nella sua carica di presidente, abbia influito sulla scelta della commissione. Ovviamente dunque questa diede ragione a Newton sostenendo la sua paternità dell'invenzione del calcolo e accusando Leibniz di plagio. Probabilmente Newton stesso redasse il rapporto finale senza firmarlo. Nel 1712 venne pubblicato il carteggio di cinquant'anni prima riguardante il calcolo intitolato Commercium epistolicum . Leibniz si scagliò violentemente contro Newton mettendo in discussione la paternità della teoria della gravitazione universale e la sua ortodossia religiosa, accusandolo di appartenere alla setta dei Rosacroce . Newton rispose a tono e la disputa coinvolse la maggior parte dei matematici del tempo trasformandosi in un vero e proprio caso diplomatico che tra l'altro ostacolò la diffusione delle teorie newtoniane nel continente. Ancora nel 1726 , dieci anni dopo la morte di Leibniz, Newton eliminò dai Principia ogni accenno al fatto che i due avessero sviluppato indipendentemente il calcolo infinitesimale . Oggi gli storici della scienza tendono a riconoscere a Newton una priorità nelle applicazioni fisico-meccaniche del calcolo , ea Leibniz una priorità sugli aspetti logico-matematici e sui simboli usati per derivate e integrali . [33] Gli studi storici e filologici hanno anche messo in evidenza il grande contributo dato all'invenzione del calcolo sia dai matematici precedenti Newton e Leibniz, sia i contributi essenziali dei matematici successivi, fra cui i Bernoulli , Eulero , e altri.

Nel periodo della sua giovinezza Newton si dedicò alla matematica pura, anche se essa gli serviva prevalentemente per risolvere problemi fisici. In questo campo si dedicò soprattutto all' analisi scoprendo alcune formule per il calcolo di pi greco e l'espansione in serie del logaritmo naturale , ossia le serie di Mercator , e trovò un metodo per approssimare le serie armonica tramite i logaritmi. Scoprì poi le identità di Newton e il metodo di Newton . Una delle sue scoperte più importanti, pubblicata per la prima volta da Wallis nella sua Algebra del 1685, fu il teorema binomiale : una formula che consente di elevare a una qualsiasi potenza un binomio .

Tuttavia Newton in matematica è noto soprattutto per l'invenzione, indipendentemente da Leibniz , del calcolo infinitesimale . Anche se questa scoperta era fondata su basi poco chiare e rigorose avrebbe avuto un'importanza fondamentale per lo sviluppo, non solo della matematica ma anche della fisica . Questa invenzione era stata preannunciata già da matematici come Wallis , Barrow , Fermat , Torricelli e Cavalieri , ma solo con Newton e Leibniz essa assunse la forma che rimase canonica negli sviluppi successivi.

Newton e Leibniz ripresero e svilupparono un metodo scoperto circa cinquanta anni prima da Fermat per trovare i massimi ei minimi di una funzione attraverso la sua derivata . ^[34] A differenza di molti suoi contemporanei Newton applicò questo procedimento anche alle funzioni trascendenti , anche se il concetto di limite non era affatto definito all'epoca. Egli usava infatti nei suoi scritti privati termini ambigui come «flussione» o «infinitesimo». Newton si rese conto che «il problema delle tangenti» e quello «delle quadrature» erano uno l'inverso dell'altro ossia che la derivazione era l'inverso dell' integrazione . Per la verità passi importanti verso la dimostrazione di questo teorema , che non a caso è noto come teorema di Torricelli Barrow , erano già stati compiuti, ma il contributo di Newton fu di grande importanza. Grazie alle sue scoperte Newton ottenne alcune serie che esprimevano varie funzioni come una somma infinita di termini; per esempio la serie di Mercator , come già accennato.

Uno dei maggiori contributi di Newton nel campo della matematica consiste nell'introduzione del "metodo delle flussioni", ossia del calcolo differenziale e integrale , espresso mediante simboli algebrici. La pubblicazione di questi studi, nel 1704, provocò un'aspra controversia con Leibniz circa la priorità dell'invenzione del calcolo differenziale, controversia che non si placò neppure con la morte di Leibniz.

Principi della dinamica

Lo stesso argomento in dettaglio: Philosophiae Naturalis Principia Mathematica .

L'opera più influente di Newton fu senza dubbio Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ( Principi matematici della filosofia naturale ). La pubblicazione, avvenuta nel 1687, è considerata sia come data di nascita della meccanica classica , sia come atto conclusivo della rivoluzione scientifica . Per la prima volta la meccanica è trattata in modo sistematico e geometrico-matematico , anche se per la sua formulazione mediante l' analisi matematica si dovranno attendere le opere di meccanica del XVIII secolo , a cominciare con quelle di Eulero . L'opera è divisa in tre libri: i primi due riguardano la matematica, applicata ai moti dei corpi nel vuoto e nei mezzi resistenti come l'aria o l'acqua. Nel terzo libro, De Mundi Systemate ( Sul sistema del mondo ), Newton presentò la sua cosmologia, basata sull'idea che i pianeti si muovono nello spazio vuoto, attratti verso il Sole da una forza inversamente proporzionale al quadrato della distanza. Mentre l'effetto di tale forza viene illustrato nei dettagli, la sua causa rimane misteriosa.

Nei Principi Newton tratta lo spazio e il tempo come enti assoluti ma, come già aveva fatto Galilei , riconosce in una certa misura la relatività del moto . Egli dice infatti che il moto assoluto si deve misurare rispettivamente a dei punti immobili ma che, come scrive nei Principia :

Questa ostica definizione è accentuata sia dal linguaggio dello scienziato , sia dalla grande difficoltà del problema.

In una lettera a Richard Bentley del luglio 1691 ^[36] Newton fornisce alcune indicazioni sui testi da leggere per comprendere i Principi e conclude:

Lo stesso argomento in dettaglio: Principi della dinamica .

Un'edizione originale dei Principia del 1687

Nel primo e nel secondo volume Newton dà alcune importanti definizioni (la massa viene definita come "quantità di materia" e così via) e continua esponendo le tre fondamentali leggi del moto valide, seppur con qualche piccola modifica, anche oggi: ^[37]

1. Primo principio (di inerzia) Ogni corpo persevera nello stato di quiete o di moto rettilineo uniforme, a meno che non sia costretto a cambiare da forze impresse a mutare questo stato ( principio di inerzia )
2. Secondo principio (variazione del moto) Il cambiamento di moto è proporzionale alla forza motrice impressa e avviene secondo la linea retta lungo la quale la forza è stata impressa (ossia, ${\displaystyle \mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">F</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">=</span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">m</span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">a</span></span>}}${\displaystyle F=ma} )
3. Terzo principio (di azione e reazione) A ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria .

Da notare che il termine "azione e reazione" potrebbe trarre in inganno poiché, si potrebbe pensare che data un'azione (forza applicata) verrà in seguito generata una reazione ad essa (una forza opposta). Tutte le forze applicate invece, iniziano ad esistere esattamente nello stesso istante e non in sequenza.

Nessuno prima di Newton aveva esposto questi principi in modo così chiaro e conciso. A queste leggi seguono alcuni corollari come per esempio la regola delparallelogramma per le forze , secondo cui due forze oblique si sommano con una risultante che è pari alla diagonale del parallelogramma che ha per lati le due forze. ^[38] Dopo ciò Newton comincia a descrivere il moto dei corpi, ad analizzare casi particolari ea enunciare teoremi sul movimento. Il tutto è trattato geometricamente senza far ricorso al calcolo infinitesimale la cui scoperta voleva ancora tenere segreta, né tanto meno al " metodo degli indivisibili " anche se riconosce esplicitamente che in questo modo potrebbero essere trattate in modo più semplice.

Il primo libro dei Principia è chiamato Sul moto dei corpi ed è dedicato allo studio della dinamica dei corpi liberi, immersi nel vuoto ed è formato da 14 sezioni. Sono trattati i problemi del moto di un punto materiale soggetto a una forza centripeta, che descrive nei diversi casi orbite circolari, ellittiche, paraboliche o iperboliche. Si tratta soprattutto di problemi astronomici legati alla determinazione del moto di pianeti attorno al Sole, dei satelliti attorno ai pianeti o del moto delle comete. ^[39]

Nel secondo libro dei Principia viene trattato il moto di un corpo in un fluido resistente. Questo libro espone le leggi dell' idrostatica e dell' idrodinamica classica. Anche se in questa sezione Newton compie qualche errore, i risultati raggiunti sono notevoli. Per esempio Newton, grazie alla legge di Boyle , ottiene un valore, seppur impreciso, per la velocità del suono . Sono esposti nel 2º libro anche difficili teoremi dinamici sul moto di un pianeta immerso in un fluido . Il motivo di questi teoremi è dovuto al fatto che al tempo di Newton la fisica Cartesiana non prevedeva l'esistenza del vuoto e quindi si considerava che i pianeti ei satelliti si potessero muovere solo in un fluido esteso negli spazi celesti. Newton dovette quindi trattare questi teoremi nel 2º libro. Nel capitolo conclusivo poi Newton dimostra che la fisica cartesiana è incompatibile con questi teoremi e con i risultati sperimentali desunti dalle osservazioni astronomiche. Egli dimostra quindi che la sua forza di gravitazione universale è una forza che agisce a distanza e che si trasmette nel vuoto e che i pianeti non sono spinti dai vortici corporei, come invece riteneva Cartesio. ^[40]

Legge di gravitazione universale

Nel terzo libro dei Principia , chiamato Sul sistema del mondo Newton espone la legge di gravitazione universale che agisce, secondo Newton, in ogni luogo e per ogni corpo. La forza di attrazione gravitazionale su un corpo di massa m , generata dal campo gravitazionale di un corpo di massa M , è data da:

${\displaystyle {\stackrel{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\to </span></span>}{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">F</span></span>}}}_{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">G</span></span>}}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">=</span></span><span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">-</span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">G</span></span>}\frac{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">m</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\cdot </span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">M</span></span>}}{{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">r</span></span>}}^{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">2</span></span>}}}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\cdot </span></span>\frac{\stackrel{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\to </span></span>}{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">r</span></span>}}}{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">|</span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">r</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">|</span></span>}}${\displaystyle {\vec {F}}_{G}=-G{\frac {m\cdot M}{r^{2}}}\cdot {\frac {\vec {r}}{|r|}}}

dove ${\displaystyle \stackrel{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\to </span></span>}{\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">r</span></span>}}}${\displaystyle {\vec {r}}} è il vettore che congiunge i centri di massa (da M am), e G è la costante di gravitazione universale che fu determinata sperimentalmente solo da Henry Cavendish nel 1798 . Si precisa che Newton non pubblica nel 3º libro la legge di gravitazione nella formula algebrica sopraindicata, ma la illustra con una serie di teoremi o proposizioni relativi al moto dei pianeti. ^[41]

La formula sopraindicata sarà poi espressa nei trattati successivi, in particolare quelli compilati dal matematico svizzero-tedesco Leonhard Euler , dalla matematica francese Émilie du Châtelet e dai successivi trattati di Meccanica razionale e Astronomia . Sulle cause di questa attrazione Newton (almeno nei suori scritti) non si pronunciò. Egli adottò la celebre frase Hypotheses non fingo , con cui evidenziava l'intenzione di limitarsi a dare una spiegazione del fenomeno e la scelta di non formulare ipotesi sulle cause scatenanti.

La forma della legge di gravitazione universale non era nuova (era stata enunciata, per esempio, da Ismaël Boulliau nel 1645 e poi ripresa, tra gli altri, da Halley e Robert Hooke ), ma Newton per primo dimostrò come, attraverso la legge di gravitazione universale, si possano calcolare le orbite dei pianeti (o di qualsiasi altro corpo), scoprendo così che esse possono essere anche paraboliche e iperboliche e che dall'ipotesi della gravitazione possono essere derivate le leggi di Keplero . Successivamente spiegò esaurientemente il moto delle comete .

In questo volume Newton compie l'unificazione tra la fisica galileiana e l' astronomia di Keplero . Infatti lo scienziato inglese riconduce a un'unica causa la legge di gravitazione universale , le leggi di Keplero e quelle della caduta dei gravi. Questo risultato ha un'importanza cruciale in quanto Newton unifica i moti del cielo e della terra aprendo così la via a una moltitudine di applicazioni che sarebbero poi state sviluppate appieno da molti altri scienziati.

Grazie a questa teoria, descritta compiutamente nei Philosophiae naturalis principia mathematica , il mondo veniva presentato come una sorta di enorme macchina, il cui comportamento poteva essere spiegato e in buona parte previsto in base a pochi principi teorici. La nozione di gravitazione universale, ossia di azione istantanea a distanza, incontrò comunque una fortissima opposizione da parte di Leibniz e dei cartesiani , che vedevano in essa un elemento di forte sapore metafisico, essendo detti filosofi convinti che l'unico modo di un corpo per influire su un altro fosse quello del contatto diretto.

Ottica

Dispersione di un raggio di luce in un prisma

Newton studiò la dispersione ottica di un raggio di luce bianca che attraversa un prisma di vetro e si scompone nei vari colori. Si accorse per primo che cambiando la direzione dei raggi colorati con una lente, in modo che convergessero in un secondo prisma, si riotteneva la luce bianca. Invece isolando un raggio colorato e facendolo passare per un prisma esso rimaneva invariato. Newton concluse che la luce bianca era formata dalla combinazione di vari colori. Gli studi sulla natura della luce portarono Newton a capovolgere la teoria di Hooke, secondo il quale i colori derivavano dalla rifrazione sui diversi materiali. Newton affermò invece che il colore non è una qualità dei corpi bensì della luce stessa. Dopo alcuni dubbi iniziali, egli divenne un convinto sostenitore della teoria corpuscolare della luce. In base a tale concezione, la luce è costituita da microscopiche particelle che vengono lanciate dalla sorgente in tutte le direzioni e con velocità elevatissima. Le ricerche di Newton sulla luce sono raccolte in tre libri chiamati Opticks . In essi vengono descritte le leggi dell'ottica geometrica ei fenomeni della riflessione e della rifrazione. Vi si afferma anche che a ciascun colore corrisponde un diverso indice di rifrazione e che la luce bianca del Sole può essere scomposta, mediante prismi, nei sette colori dello spettro che la compongono.

Il telescopio riflettore costruito da Newton

Newton analizzò anche quelli che oggi sono detti anelli di Newton (descritti anche da Robert Hooke nella sua Micrographia del 1664 ) e concluse che gli aloni colorati che si vedevano nei telescopi di allora fossero dovuti alla rifrazione della luce bianca (fenomeno chiamato aberrazione cromatica ). Per ovviare a questo problema Newton costruì un telescopio riflettore che usa un grande specchio concavo per far convergere i raggi luminosi in un altro specchietto più piccolo inclinato di 45° così che esso li diriga nell'oculare. Per via dello specchio concavo l'immagine dell'oggetto è notevolmente ingrandita senza la benché minima aberrazione cromatica. Newton stesso costruì degli esemplari di questo telescopio che risultarono più piccoli e potenti degli altri telescopi di allora.

Più complesse furono le teorie che azzardò per spiegare i fenomeni luminosi secondo le quali nello spazio era diffusa una sostanza "finissima" chiamata etere . Secondo Newton la luce avrebbe riscaldato l'etere facendolo vibrare mentre esso avrebbe rifratto la luce. Newton aggiungeva che la luce avrebbe subito accelerazioni e decelerazioni per via delle variazioni di densità di questo mezzo. Tra l'altro alle variazioni di densità di questo presunto etere Newton, (pur non assumendo nessuna posizione pubblica) attribuiva la gravità , pur non essendo molto sicuro di questa supposizione.

In questa teoria la luce appariva come formata da corpuscoli. Dopo che vari esperimenti ne accertarono la natura ondulatoria, le sue ipotesi furono abbandonate e si preferirono quelle di Hooke e Huygens . Oggi tuttavia la meccanica quantistica parla di dualismo onda-particella , anche se il modello di fotone accettato dalla scienza moderna si discosta notevolmente dal modello corpuscolare di Newton.

Il metodo scientifico

Il metodo newtoniano, fondamentale nell'evoluzione delle sue scoperte scientifiche, consisteva, secondo il pensatore, in due parti fondamentali, ovvero un procedimento analitico, che procede dagli effetti alle cause, a cui succede un procedimento sintetico, che consiste nell'assumere le cause generali individuate come ragione dei fenomeni che ne derivano. A questi due procedimenti Newton applica quattro regole fondamentali, da lui così definite:

• non dobbiamo ammettere spiegazioni superflue ;
• a uguali fenomeni corrispondono uguali cause;
• le qualità uguali di corpi diversi debbono essere ritenute universali di tutti i corpi;
• proposizioni inferite per induzione in seguito a esperimenti debbono essere considerate, vere fino a prova contraria.

Questa ultima regola può essere ricollegata alla celebre affermazione di Newton, « Hypotheses non fingo », in base alla quale il filosofo si ripromette di rifiutare qualsiasi spiegazione della natura che prescinda da una solida verifica sperimentale; non fingo ipotesi significa perciò l'impegno a non assumere alcuna ipotesi che non sia stata indotta da una rigida concatenazione di esperimenti e ragionamenti basati sulla relazione di causa e effetto. Ne restano perciò escluse tutte quelle "finte" ipotesi scientifiche sui fenomeni, proclamate, fino a quel momento, dalla metafisica .

Altri interessi culturali

Statua di Isaac Newton, Cappella del Trinity College , Cambridge

Scritti alchemici

Newton dedicò molto tempo anche all' alchimia : in un'epoca in cui i principi della chimica non erano chiari, egli cercava di indagare sulla natura delle sostanze rifacendosi a tradizioni ermetiche ed effettuando esperimenti mirati a studiare ipotesi successivamente rivelatesi prive di fondamento scientifico. John Maynard Keynes , che acquisì molti degli scritti di Newton sull'alchimia, scrisse che «Newton non fu il primo dell'età della ragione: fu l'ultimo dei maghi». ^[42] L'interesse di Newton nell'alchimia non può essere isolato dai suoi contributi alla scienza. Se non avesse creduto nell'idea occulta dell'azione a distanza, attraverso il vuoto, probabilmente non avrebbe sviluppato la sua teoria sulla gravità. Lo scienziato trascorreva il settembre di ogni anno immerso nelle pratiche alchemiche, il cui metallo prediletto era il mercurio . I suoi esaurimenti nervosi ed eccentricità furono attribuiti in seguito ai sintomi psichici e neurologici dell' avvelenamento da mercurio , o, in alternativa, a un disturbo bipolare . ^[7]

Newton cominciò a interessarsi di alchimia a seguito dello studio di Robert Boyle . Un altro dei punti di riferimento per la riflessione alchemica di Newton fu l'alchimista americano George Starkey , la cui opera principale, l' Introitus , fu studiata da Newton nella sua traduzione inglese del 1669 , intitolata Secrets Reveal'd . Anche il circolo dei chemical philosophers , guidato da Samuel Hartlib e dallo stesso Starkey furono un catalizzatore della curiosità di Newton verso l'alchimia.

L'apice della riflessione alchemica di Newton viene raggiunto con il saggio intitolato Praxis , scritto nel 1693 . Il trattato è suddiviso in una prima parte teorica di esplorazione della simbologia alchemica, seguito da una sezione dedicata all'attività pratica dell'alchimia. Quest'ultima parte dà il nome all'intero saggio. Praxis non venne mai pubblicato in vita, ^[43] e dopo la sua composizione il coinvolgimento di Newton nell'alchimia andò scemando. ^[44] Da un manoscritto lasciato inedito sappiamo che Newton non considerava l' alchimia come qualcosa di diverso dalle scienze esatte. La sua volontà era di dedicarsi allo studio di processi come la crescita e la vegetazione per capire appunto lo spirito vegetativo che sta alla base della crescita, concetto questo molto legato agli studi alchemici.

Scritti di esegesi biblica e anti-trinitari

Newton si interessò molto anche di religione. Un'analisi di tutti gli scritti di Newton rivela che di circa 3.600.000 parole solo 1.000.000 furono dedicate alle scienze, mentre circa 1.400.000 furono dedicate a soggetti religiosi ^[45]

La convinzione di Henry More , filosofo britannico appartenente alla scuola platonica di Cambridge, sull'infinitezza dell'universo potrebbe avere influenzato le idee religiose di Newton, che fu considerato un precursore del deismo settecentesco per la sua fede in un Dio creatore immobile e trascendente dell'universo. Tale idea informò il metodo newtoniano, in particolare per il postulato di semplicità e uniformità dell'universo. Egli credeva che i testi biblici fossero opera divina, ma considerava Dio come un demiurgo , un "orologiaio" dell' Universo . Vedeva come prova dell'esistenza di questo Essere la complessità dei moti planetari. Scrisse in una lettera a Richard Bentley :

Negli anni sessanta del XVII secolo , Newton scrisse numerosi opuscoli religiosi sulla interpretazione letterale della Bibbia . Credeva che in vari punti il testo del libro fosse stato forzato e falsificato e si adoperò in ogni misura per riuscire a trovare il significato originale del libro. Studiando la Bibbia Newton arrivò alla conclusione che il dogma trinitario fosse un'invenzione posteriore. In An Historical Account of Two Notable Corruptions of Scripture , pubblicata la prima volta nel 1754 , ventisette anni dopo la sua morte, prese in esame tutte le prove testuali ottenibili da fonti antiche su due passi della Bibbia: I Giovanni 5:7 e I Timoteo 3:16 per dimostrare l'inesistenza scritturale della dottrina trinitaria ^[46] . Un manoscritto che egli inviò a John Locke nel quale metteva in discussione l'esistenza della Trinità non fu mai pubblicato.

Newton si dimostra estremamente scettico nei confronti sia della Chiesa cattolica , sia di quella anglicana , basando le sue convinzioni religiose sull' unicità di Dio e sull' antitrinitarismo . ^[47] Nel maggio 1687 si oppose ai provvedimenti filo-cattolici che Giacomo II volle imporre all' Università di Cambridge . ^[48]

Scritti sulla cronologia biblica e l'escatologia

Nel Trattato sull' Apocalisse si riserva di applicare il metodo scientifico dei Principia con un metodo ermeneutico simile per lo scritto attribuito a San Giovanni , deducendo assiomi e regole uniformi per decidere l'interpretazione migliore e più fedele alla lettera del testo, con lo stesso metodo e perciò con lo stesso grado di evidenza e certezza che i Principia permettono di ottenere nella scelta dell'interpretazione migliore di un dato sperimentale. Nel testo sostiene che l'oscurità e impenetrabilità dei testi è nei piani di Dio, il quale all'avvicinarsi del tempo apocalittico suggerirà a qualche credente quella verità storica che è rimasta ignota per secoli anche alle persone più dotte che hanno tentato di interpretarla:

In un manoscritto redatto nel 1704 nel quale descrive i suoi tentativi di estrarre informazioni scientifiche dalla Bibbia , stimò che la fine del mondo sarebbe avvenuta nell'anno 2060. ^{[49] [50]} . Basandosi sulla profezia di Daniele , Newton calcola che la Seconda venuta di Cristo avverrà non prima del 2060, vale dire 1.260 anni (in Daniele 7:25, 1260 giorni equivale a 1260 anni, interpretazione condivisa da varie confessioni; e anche Apocalisse 11.3 il ministero dei due profeti dura 1260 giorni) dopo l'incoronazione di Carlo Magno nell'800 ^[51] ., in realtà tali calcoli sono frutto di considerazioni private e interpretazioni arbitrarie dei riferimenti cronologici dei testi biblici, in quanto per lo scienziato la data a cui fa riferimento è una data minima, tenendo anche conto della data di partenza presa per effettuare il calcolo. I suoi lavori più tardi – The Chronology of Ancient Kingdoms Amended (1728) e Observations Upon the Prophecies of Daniel and the Apocalypse of St. John (1733) – furono pubblicati dopo la sua morte. Egli riteneva che le sue ricerche più impegnative fossero quelle dedicate agli studi della cronologia antica: il suo metodo, del tutto originale, si basava sull'applicazione del fenomeno della precessione degli equinozi per la datazione degli eventi storici ^[52]

Influenza sui posteri

Newton ritratto da William Blake come il "Divin Geometra"

Le idee di Newton ebbero una rapida diffusione in Inghilterra anche grazie a persone come Edmund Halley . Così non fu per il continente europeo, nel quale ebbero diffusione più lenta.

Soprattutto in Francia , rimase a lungo diffusa la teoria cartesiana dei vortici che, rispetto a quella di Newton, aveva il vantaggio di essere comprensibile intuitivamente e senza l'uso della matematica. Inoltre la gravità era giudicata dai cartesiani come una forza occulta. Voltaire, nelle Lettere filosofiche ( 1733 ) e negli Elementi della filosofia di Newton ( 1738 ), si dimostrò un difensore di Newton; il successo di questi scritti contribuì non poco all'accettazione delle teorie newtoniane in Francia. Nel 1737 Francesco Algarotti pubblicò Il newtonianesimo per le dame , prima opera divulgativa delle teorie di Newton.

Progetto del cenotafio di Newton ( Étienne-Louis Boullée 1784 )

Progetto del cenotafio di Newton (interno)

L'esperimento decisivo venne compiuto nel 1736 . Dato che le teorie newtoniane prevedevano che la Terra fosse schiacciata ai poli mentre quelle cartesiane prevedevano che fosse allungata, nel 1735 partirono due spedizioni per verificare la forma effettiva della Terra, una diretta in Perù e l'altra in Scandinavia . Il risultato dell'esperimento fu inequivocabile: la Terra è schiacciata ai poli come Newton aveva previsto. Poco dopo altri risultati sperimentali (come l'apparizione della cometa di Halley nel 1759 , prevista da Halley in base alle teorie newtoniane) confermarono la teoria newtoniana, facendo definitivamente cadere quella cartesiana. La meccanica celeste divenne in seguito, grazie ai lavori di Eulero , D'Alambert , Joseph-Louis Lagrange e Laplace , straordinariamente precisa. Nel 1846 , grazie ai calcoli di John Couch Adams e Urbain Le Verrier , l'astronomo Johann Galle riuscì a scoprire il pianeta Nettuno .

Nell'immaginario popolare Newton divenne l'eroe intellettuale per eccellenza, colui che aveva ricondotto la Natura a puri principi razionali abbandonando cause occulte. Concezione questa sbagliata in quanto Newton fu anche un alchimista , ma che ebbe vasta importanza. Il filosofo tedesco Immanuel Kant fu influenzato dalla visione newtoniana del mondo . L'ammirazione per Newton è ben testimoniata dai vari omaggi che molti artisti gli fecero: il poemetto di Alexander Pope e il suo epitaffio, il quadro di William Blake che lo rappresenta come divino geometra e il progetto utopistico di Étienne-Louis Boullée del suo cenotafio ( 1784 ). Quest'ultimo ebbe a dire «O Newton, come con la vastità della tua sapienza e la sublimità del tuo genio hai determinato la forma della terra, così ho concepito l'idea di racchiuderti nella tua stessa scoperta.»

A Newton sono stati intitolati un cratere sulla Luna ^[53] e uno su Marte ^[54] .

Nel XX secolo , la concezione newtoniana dello spazio e del tempo è stata superata. Nella teoria della relatività di Albert Einstein lo spazio e il tempo assoluti non esistono, sostituiti dallo spazio-tempo . Ciò comporta dei cambiamenti nelle leggi del moto e della meccanica che, per velocità molto inferiori alla velocità della luce (c = 299 792 458 m/s ), sono tuttavia praticamente impercettibili.

Opere

Un pendolo di Newton sopra un volume dei Principia

Pubblicate mentre era in vita

• De analysi per aequationes numero terminorum infinitas (scritto nel 1669, ma pubblicato nel 1711)
• De motu corporum in gyrum (1684)
• Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687)
• Scala graduum Caloris. Calorum Descriptiones & signa (pubblicato anonimo nel 1701)
• Opticks (1704)
• Tractatus de quadratura curvarum (scritto nel 1665 e pubblicato 1704)
• Arithmetica Universalis (1707)

Scritti postumi

• Praxis (scritto nel 1693)
• Optical Lectures (Lezioni di ottica del 1669-1671, pubblicate 1728)
• The System of the World (Il sistema del mondo 1728)
• Universal Arithmetic (1728)
• Observation upon the Prophecies of Daniel and Apocalypse of St. John (1733)
• Method of Fluxions (scritto nel 1711 e pubblicato nel 1736)
• The Chronology of Ancient Kingdoms, Amended (1728).
• An Historical Account of Two Notable Corruptions of Scripture (1754)
• Four Letters from Isaac Newton to Doctor Bentley Containing Some Arguments in Proof of a Deity (1756)
• Short Chronicle

I manoscritti segreti di Newton, di carattere teologico e iniziatico ( in primis il Trattato sull'Apocalisse ^[55] ), vennero messi all'asta (Sotheby's) nel 1939 dai suoi eredi. L'economista inglese John Maynard Keynes ne acquistò una buona metà, che lasciò al King's College di Cambridge . L'altra parte venne acquistata dall'orientalista ebreo Abraham Salomon Ezekiel Yahuda , e donata in seguito allo Stato d'Israele, che a sua volta li affidò alla Biblioteca Nazionale di Gerusalemme .

Tutti i manoscritti noti di Newton sull'alchimia sono in corso di pubblicazione dal 2004 sul sito The Chymistry of Isaac Newton (un progetto dell' Indiana University ). William R. Newman ha esposto i risultati delle ricerche nel suo libro Newton the Alchemist Science, Enigma, and the Quest for Nature's "Secret Fire" . ^[56]

Edizioni e traduzioni

Edizioni antiche

• ( LA ) Isaac Newton, Analysis per quantitatum series, fluxiones, ac differentias , Amstaelodami, sumptibus Societatis, 1723. URL consultato l'11 marzo 2015 .
• ( LA ) Isaac Newton, Arithmetica universalis. 1 , Amstelodami, Marc Michel Rey, 1761. URL consultato l'11 marzo 2015 .
• ( LA ) Isaac Newton, Arithmetica universalis. 2 , Amstelodami, Marc Michel Rey, 1761. URL consultato l'11 marzo 2015 .
• ( IT ) Isaac Newton, La cronologia degli antichi regni emendata , In Venezia, Giovanni Tevernin, 1757. URL consultato l'11 marzo 2015 .
• ( LA ) Isaac Newton, Lectiones opticae , Londini, William Innys, 1729. URL consultato l'11 marzo 2015 .
• ( EN ) Isaac Newton, Observations upon the prophecies of Daniel and the Apocalypse of St. John , London, T Browne, John Darby, 1733. URL consultato l'11 marzo 2015 .

Traduzioni in inglese

• Isaac Newton, The Principia: a new Translation , I. Bernard Cohen, University of California, 1999 ISBN 0-520-08817-4 .
• Isaac Newton, Papers and Letters in Natural Philosophy . Harvard, a cura di I. Bernard Cohen, 1958, 1978 ISBN 0-674-46853-8 .

Traduzioni in italiano

• Isaac Newton, Gottfried Wilhelm von Leibniz, La disputa Leibniz-Newton sull'analisi , a cura di Gianfranco Cantelli, Torino, Boringhieri, 1958.
• Isaac Newton, Sistema del mondo , a cura di Marcella Renzoni, Torino, Boringhieri, 1959.
• Isaac Newton, Principi Matematici della filosofia naturale , vol. I, nella collana Classici della scienza , Torino Utet, prima edizione 1965, ristampa 1997.
• Isaac Newton, Scritti di ottica , vol. II, nella collana Classici della scienza , Torino Utet, prima edizione 1978, ristampa 1997.
• Isaac Newton, Trattato sull'Apocalisse , a cura di Maurizio Mamiani, Torino, Bollati Boringhieri, 1994, ristampa 2011.
• Isaac Newton, La mente nascosta dell'imperatore. Manoscritti storico-religiosi e filosofico-scientifici di Isaac Newton , Novi Ligure, Città del Silenzio, 2016.
• Isaac Newton, Cronologia emendata degli antichi regni , a cura di Alessio A. Miglietta, Aicurzio (MI), Virtuosa-Mente, 2016.
• Isaac Newton, Scritti sulla luce ei colori , a cura di Franco Giudice, Milano, Rizzoli BUR, 2016.
• Isaac Newton, Principi matematici della filosofia naturale , a cura di Franco Giudice, Torino, Einaudi, 2018.

Note

Bibliografia

• Francesco Algarotti . Il newtonianismo per le dame .
• Paolo Casini, "L'Universo-macchina. Origini della filosofia newtoniana", Laterza, Roma-Bari, 1969.
• Paolo Casini, "Newton e la coscienza europea", Il Mulino, Bologna, 1984.
• Paolo Casini, "Hypotheses non fingo. Tra Newton e Kant", Edizioni di Storia e Letteratura, Roma, 2006.
• Gale Christianson. In the Presence of the Creator: Isaac Newton & his times . 1984. ISBN 0-02-905190-8 .
• Betty Dobbs, The Janus Faces of Genius , Cambridge UP, Cambridge, 1991.
• Patricia Fara, Newton. The making of genius , New York, 2002 ISBN 0-231-12806-1 .
• Ernest Peter Fisher. Aristotele, Einstein e gli altri . Raffaello Cortina Editore.
• ( EN ) Brian Copenhaver, The occultist tradition and its critics , in Daniel Garber e Michael Ayers (a cura di), The Cambridge History of Seventeenth-Century Philosophy , vol. 1, Cambridge University Press , ISBN 978-0521537209 .
• James Gleick. Isaac Newton . Knopf, 2003. Hardcover, 288 pagine, ISBN 0-375-42233-1 .
• Niccolò Guicciardini, I grandi della scienza, Newton un filosofo della natura e il sistema del mondo , Gruppo editoriale Le Scienze 1998.
• Niccolò Guicciardini, Newton , Carocci, Roma, 2011.
• Stephen Hawking (a cura di). On the Shoulders of Giants: The Great Works of Physics and Astronomy . ISBN 0-7624-1698-X . Brani tratti dai Principia di Newton nel contesto di altri scritti selezionati di Copernico, Keplero, Galileo ed Einstein.
• Rob Iliffe, Newton. Il sacerdote della natura , Ulrico Hoepli Editore , 2019, ISBN 978-88-203-9082-2 .
• Jean-Pierre Luminet , La parrucca di Newton , Roma, La Lepre edizioni, 2011.
• John Maynard Keynes . Essays in Biography . WW Norton & Co, 1963. Paperback, ASIN 039300189X. Keynes si interessò molto a Newton e possedette diversi dei suoi scritti privati.
• Jean-Pierre Maury, Newton e la meccanica celeste , Universale Electa Gallimard, 1995, ISBN 978-88-445-0062-7 .
• Piergiorgio Odifreddi , Isaac Newton, La gravità la luce ei colori del mondo , Gruppo Editoriale L'Espresso, Roma 2012.
• Paolo Rossi (diretta da). Storia della scienza , Torino, UTET, 1988, vol. 1. (Capitolo XV: Enrico Bellone, Isaac Newton , pp. 419–447).
• Richard S. Westfall, Newton , 2 voll., a cura di Aldo Serafini, Biblioteca di cultura storica n.179, Torino, Einaudi, 1989. [L'edizione paperback della grandiosa biografia di Westfall che apparve in lingua inglese col titolo Never at Rest: A Biography of Isaac Newton , Cambridge University Press, 1980].

Voci correlate

Altri progetti

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• Wikisource contiene una pagina in lingua inglese dedicata a Isaac Newton
• Wikisource contiene una pagina in lingua latina dedicata a Isaac Newton
• Wikiquote contiene citazioni di o su Isaac Newton
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Collegamenti esterni

• Isaac Newton , in Enciclopedia Italiana , Istituto dell'Enciclopedia Italiana .
• Isaac Newton / Isaac Newton (altra versione) , in Dizionario di filosofia , Istituto dell'Enciclopedia Italiana , 2009.
• Isaac Newton , su sapere.it , De Agostini .
• ( EN ) Isaac Newton , su Enciclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• ( EN ) Isaac Newton , su MacTutor , University of St Andrews, Scotland.
• ( EN ) Isaac Newton , su Mathematics Genealogy Project , North Dakota State University.
• Opere di Isaac Newton , su openMLOL , Horizons Unlimited srl.
• ( EN ) Opere di Isaac Newton , su Open Library , Internet Archive .
• ( EN ) Opere di Isaac Newton , su Progetto Gutenberg .
• ( EN ) Audiolibri di Isaac Newton , su LibriVox .
• ( EN ) Opere riguardanti Isaac Newton , su Open Library , Internet Archive .
• ( EN ) George Smith, Isaac Newton , in Edward N. Zalta (a cura di), Stanford Encyclopedia of Philosophy , Center for the Study of Language and Information (CSLI), Università di Stanford .
• The Newton Project , su newtonproject.ox.ac.uk .
• The Newton Project Canada , su isaacnewton.ca .
• The Chymistry of Isaac Newton , su webapp1.dlib.indiana.edu .

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