Isaac Newton

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Newton en un retrato de Sir Godfrey Kneller , 1702, óleo sobre lienzo

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Sir Isaac Newton (también conocido como Isaac Newton ) ( Woolsthorpe-by-Colsterworth , 25 de diciembre de 1642 ^[1] - Londres , 20 de marzo de 1726 ^{[2] [3]} ) fue un matemático , físico , filósofo natural , astrónomo , teólogo , Inglés historiador y alquimista , considerado uno de los más grandes científicos de todos los tiempos, también sostiene el papel de director de la nueva Inglés y el de presidente de la Royal Society .

Conocido sobre todo por la fundación de la mecánica clásica , la teoría de la gravitación universal y la invención del cálculo infinitesimal , contribuyó significativamente a varias ramas del conocimiento, ocupando un lugar destacado en la historia de la ciencia y la cultura . Su nombre está asociado a leyes y teorías que todavía se enseñan hoy en día: hablamos de dinámica newtoniana , de leyes newtonianas del movimiento , de la ley de la gravitación universal . De manera más general, el newtonianismo se conoce como una visión del mundo, que influyó en la cultura europea a lo largo del siglo XVIII .

Atraído por la filosofía natural , pronto comenzó a leer las obras de Descartes , en particular La geometría de 1637, en la que las curvas se representan mediante ecuaciones . Se dedicó al estudio e investigación de forma exclusiva, obteniendo resultados excepcionales en varias disciplinas ( matemáticas , mecánica , óptica , astronomía ). Compartió con Gottfried Wilhelm Leibniz , a su pesar, el mérito del desarrollo del cálculo infinitesimal .

En su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ( Principia ) de 1687 , que marca el final de la revolución científica , definió las reglas fundamentales de la mecánica clásica a través de sus leyes de movimiento . También contribuyó al progreso de la teoría heliocéntrica : a él le debemos la demostración de las leyes de Kepler sobre el movimiento de los planetas. Además de deducirlos matemáticamente de la solución del problema de dinámica aplicada a la fuerza de la gravedad ( el problema de los dos cuerpos ), generalizó las leyes de Kepler demostrando que las órbitas de los cometas podían ser no solo elípticas (como las de los planetas ), pero también hiperbólico o parabólico . Demostró la universalidad de la gravitación : la misma ley de la gravitación universal gobierna los movimientos de la Tierra y todos los demás cuerpos celestes.

Fue el primero en demostrar que la luz blanca está compuesta por la suma de todos los colores del espectro, planteando la hipótesis de que la luz estaba compuesta por partículas . La Óptica , fechada en 1704 , será otro texto de referencia científica para todo el siglo XVIII . La teoría corpuscular de la luz contrastaba con la teoría ondulatoria de la luz , patrocinada por el inglés Thomas Young del holandés Christiaan Huygens y corroborada, a finales del siglo XIX , por las obras de Maxwell y Hertz . La tesis de Newton, sin embargo, encontró confirmación, unos dos siglos después, con el artículo ^[4] de Albert Einstein (1905) sobre la interpretación del efecto fotoeléctrico a partir del cuanto de radiación electromagnética , más tarde llamado fotón . Estas dos interpretaciones convivirán en el campo de la mecánica cuántica , hasta su superación definitiva (ver: dualismo onda-partícula ).

En el siglo XX, la concepción newtoniana del espacio y el tiempo fue reemplazada. En la teoría de la relatividad de Albert Einstein, el espacio y el tiempo absolutos no existen, reemplazados por el espacio-tiempo . Esto implica cambios en las leyes del movimiento y la mecánica que, para velocidades mucho más bajas que la velocidad de la luz (c = 299 792 458 m / s ), sin embargo, son prácticamente imperceptibles.

Biografía

Niñez y juventud

Woolsthorpe Manor, lugar de nacimiento de Newton

Nació en Woolsthorpe-by-Colsterworth , Lincolnshire , en una familia de criadores, el 25 de diciembre de 1642 ^[1] según el Calendario Juliano , adoptado en Inglaterra hasta 1752. En los países católicos, sin embargo, fue el 4 de enero de 1643 porque la corrección de errores en el calendario juliano (que a lo largo de los siglos se había acumulado diez días detrás del año solar), mediante la introducción del nuevo calendario gregoriano ahora adoptado casi en todo el mundo. Su padre, también llamado Isaac y pequeño terrateniente, murió tres meses antes de su nacimiento ; él, por voluntad propia, dibujó un pájaro como signo distintivo en lugar de su firma, aunque sabía escribir. ^[5] Tres años después, su madre, Hannah Ayscough, se volvió a casar con un clérigo rico de sesenta años llamado Barnabas Smith ^[6] , dejando al pequeño Isaac al cuidado de sus abuelos maternos. En esos años era muy infeliz: odiaba a su padrastro y parece que una vez llegó a amenazar con quemar su casa .

En 1652 , cuando Newton tenía diez años, su padrastro murió dejándole una herencia considerable con la que pudo pagar su educación en King's School en Grantham. Se estaba quedando con la familia Clarke, en estrecha amistad con los Newton. Parece que tuvo una relación sentimental con Catherine Storer, hijastra del casero; probablemente la única relación romántica que Newton tuvo en su vida. Durante ese tiempo había comenzado a construir relojes de sol , relojes de arena de agua y modelos de molinos en funcionamiento. A fines de 1658 su madre lo obligó a abandonar sus estudios y lo llamó a casa para que se ocupara del campo, pero resultó ser un mal agricultor. Finalmente, su maestro persuadió a su madre para que le permitiera continuar sus estudios en el Trinity College de Cambridge , adonde se mudó en 1661 . Como estudiante en la Universidad de Cambridge, Newton tuvo que trabajar como mesero en la cafetería de la universidad y cuidar las habitaciones de otros estudiantes. Era un sizar , un término utilizado para describir a un estudiante que recibía ayuda financiera a cambio de realizar tareas domésticas. ^[7]

En ese momento las enseñanzas universitarias de Cambridge se basaban en Aristóteles ( Filosofía y Física ), Euclides ( Matemáticas ) y Ptolomeo ( Astronomía ), pero Newton añadió la lectura y el estudio de pensadores modernos como Copérnico , Kepler , Descartes y Galileo . Durante sus años como estudiante en Cambridge tuvo como maestros a dos figuras destacadas, Isaac Barrow y Henry More , quienes ejercieron una fuerte influencia en él. En 1665 obtuvo la Licenciatura en Artes ; en 1666 fue elegido Junior Fellow. En 1668 obtuvo su título de Master of Arts y se convirtió en Senior Fellow. ^[8] Fue nombrado profesor lucasiano de matemáticas en 1669 .

Madurez

Isaac Newton, retrato de Sir Godfrey Kneller (1689)

En 1665 demostró el teorema del binomio . Poco tiempo después se cerró el Colegio debido a la plaga que, que partía de Londres , se estaba extendiendo por la zona. Newton aprovechó esta interrupción para continuar sus estudios por su cuenta. Durante un año de aislamiento casi absoluto descubrió, a los 24 años, las identidades de Newton , el método de Newton , aproximó las series armónicas utilizando logaritmos y comenzó a desarrollar el cálculo infinitesimal .

El trabajo sobre cálculo a mediados de la década de 1960 se anticipó al de Leibniz en unos diez años, pero Newton solo publicó sus hallazgos en 1704 , afirmando que no había publicado antes por temor a que se rieran de él. A partir de 1699 algunos miembros de la Royal Society acusaron a Leibniz de plagio y se inició una violenta disputa sobre quién había inventado el cálculo . Esta disputa amargó la vida de ambos lados hasta la muerte de Leibniz en 1716 . Incluso después de su muerte , Newton continuó denigrando la memoria de su oponente hasta que se alegró de haber "roto su corazón". ^{[9] [10]}

De 1670 a 1672 se ocupó de la óptica . Durante este período, estudió la refracción de la luz mostrando que un prisma puede descomponer la luz blanca en un espectro de colores , mientras que una lente convergente y un segundo prisma pueden recomponer el espectro en luz blanca. A partir de este trabajo, concluyó que cualquier telescopio refractor sufriría la dispersión de la luz en colores, ^[11] e inventó el telescopio reflector para solucionar el problema. ^[12] En 1671, la Royal Society lo llamó para una demostración de su telescopio reflector. El interés le animó a publicar On Colors ( notas de color Sui ). Cuando Robert Hooke criticó algunas de sus ideas, Newton se sintió tan ofendido que se retiró del debate público y los dos siguieron siendo enemigos hasta la muerte de Hooke. En una carta a Robert Hooke del 5 de febrero de 1676, escribió

Aunque esta frase, acuñada en la Edad Media por Bernardo de Chartres , aparece como un signo de modestia, algunos la consideran picante: Hooke era un hombre de baja estatura y Newton puede haber aludido a haber sido inspirado por eruditos de mucho mayor nivel intelectual. estatura que la de Hooke. Tal vez no es casualidad que el texto de Newton sobre la luz (Óptica, Óptica) fue únicamente distribuida en 1704, un año después de la muerte de Hooke.

La dedicación de Newton a la ciencia queda claramente demostrada por un experimento en óptica. Creyendo que el color era causado por la presión en el ojo, deslizó una aguja de tejer en la cuenca del ojo hasta que pudo estimular la parte posterior de su globo ocular, notando fríamente "círculos blancos, oscuros y de colores mientras lo agitara". ^[7]

Newton pensó que la luz estaba compuesta de partículas. Otros físicos, incluido Hooke, prefirieron una explicación ondulatoria . En su Hipótesis de la luz (Hipótesis sobre la luz) de 1675 , Newton postuló la existencia del ' éter para transmitir fuerzas entre las partículas. Posteriormente Henry More , su colega en Cambridge , reavivó su interés por la alquimia , hasta el punto de que Newton sustituyó la teoría del éter por misteriosas fuerzas de atracción y repulsión entre partículas, basadas en ideas herméticas . En la década de 1970 rechazó la filosofía mecanicista cartesiana, considerándola una fuente de consecuencias teológicamente incorrectas. También se convenció de que la verdadera filosofía natural no debía buscarse en las obras de sus contemporáneos, sino en las obras de la antigua tradición alquímica y en los libros sagrados.

En la época de Newton, todos los becarios de Cambridge debían tomar las órdenes sagradas dentro de los siete años posteriores a su nombramiento. Newton hizo un primer intento por evitar la ordenación tratando en vano de conseguir un puesto vacante como becario de derecho, ya que en este caso estaba exento de la obligación. Hacia finales de 1674 Newton trabajó, junto con su amigo Francis Aston, para obtener una dispensa de la obligación de recibir órdenes. Aunque Aston no tuvo éxito, Newton obtuvo la dispensa de la ordenación como clérigo anglicano , firmada por el rey Carlos II el 2 de marzo de 1675 ^[13] . Las razones del rechazo de Newton fueron de naturaleza teológica : siendo secretamente anti-trinitario , de hecho era herético para la ortodoxia de la iglesia anglicana .

La manzana, la gravedad y los Principia

Se dice que Newton en 1666, su annus mirabilis , estaba sentado bajo un manzano en su finca en Woolsthorpe, cuando una manzana le cayó sobre la cabeza. Esto, según la leyenda difundida por Voltaire en la decimoquinta de sus Cartas filosóficas (1733), le hizo pensar en la gravitación y por qué la Luna no cayó sobre la Tierra como la manzana. Por lo tanto, comenzó a plantear la hipótesis de una fuerza que disminuye con la inversa del cuadrado de la distancia, como la intensidad de la luz . Sin embargo, no tuvo en cuenta las perturbaciones planetarias y, en consecuencia, sus cálculos sobre el movimiento de la Luna no fueron correctos. Decepcionado, dejó de pensar en la gravitación .

La historia de la manzana es una exageración de un episodio narrado por el propio Newton, según el cual estaba sentado en una ventana de su casa en Woolsthorpe cuando vio caer una manzana del árbol. Sin embargo, también se cree que esta versión fue inventada por Newton, para demostrar lo hábil que era para inspirarse en los eventos cotidianos. Un escritor contemporáneo suyo, William Stukeley, registró en sus Memorias de la vida de Sir Isaac Newton (Memorias de la vida de Sir Isaac Newton) una conversación que tuvo lugar en Kensington un año antes de la muerte de Newton, en la que recordó "cuando, por primera vez, La noción de gravedad se formó en su mente. Fue causado por la caída de una manzana mientras estaba sentado en contemplación. ¿Por qué la manzana siempre cae perpendicular al suelo? pensó para sí mismo. ¿Por qué no podría caer hacia un lado o hacia arriba, sino siempre hacia el centro de la Tierra ? " ^[15]

En 1679 Newton volvió a sus estudios sobre la gravedad, sobre la determinación de las órbitas de los planetas y sobre las leyes de Kepler , en consulta con Robert Hooke y John Flamsteed , un astrónomo real. En 1680 , tras un intercambio de cartas con Hooke, resolvió un problema fundamental. « Londres , 14 de enero de 1684 . Tres distinguidos académicos se reúnen en una cafetería para discutir un importante tema científico: son el arquitecto y matemático Christopher Wren , el físico Robert Hooke y el astrónomo Edmond Halley , el más joven de la empresa. El tema debatido se refiere a la posibilidad de explicar las leyes de Kepler de los movimientos planetarios sobre la base de una simple fuerza de atracción entre cuerpos celestes. Los tres sospechan que la fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los cuerpos, pero ninguno de ellos es capaz de derivar estrictamente de esta hipótesis las leyes descubiertas por Kepler (en particular la forma elíptica de las órbitas). Wren lanza entonces un desafío: regalará un libro por valor de cuarenta chelines (un premio modesto después de todo) a quien le presente una demostración convincente ». ^[dieciséis]

Newton probablemente se habría guardado para sí mismo su descubrimiento de 1680 si Edmund Halley no lo hubiera visitado en agosto de 1684, pidiéndole que probara que las órbitas elípticas de Kepler se derivan de la ley del cuadrado inverso de la distancia. Newton respondió que ya había demostrado esta conexión hace años, pero que no tenía las notas a mano. Sin embargo, en noviembre de 1684 envió a Halley un manuscrito de nueve páginas, titulado De motu corporum in gyrum ( Sobre el movimiento de los cuerpos en órbita ), en el que derivó las tres leyes de Kepler . Halley persuadió a Newton para que publicara esos artículos y él, al insertar el manuscrito en una obra más grande, publicó en julio de 1687 la Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ( Principios matemáticos de la filosofía natural ), comúnmente llamada Principia .

La obra, publicada a expensas de Halley en tres volúmenes, se considera una obra maestra absoluta en la historia de la ciencia . Con él Newton estableció los tres principios de la dinámica , que serán revisados ​​solo a principios del siglo XX , con la introducción de la teoría de la relatividad de Einstein . Usó el término latino gravitas (peso) para la determinación analítica de la fuerza que se conocería como gravedad , y definió la ley de la gravitación universal . En el mismo trabajo presentó la primera determinación analítica, basada en la ley de Boyle , sobre la velocidad del sonido en el aire.

Éxito y los últimos años

Con los Principia , Newton fue reconocido internacionalmente y ganó un círculo de admiradores, incluido el matemático nacido en Suiza Nicolas Fatio de Duillier , con quien estableció una intensa relación que duró hasta 1693 . El final de esta amistad coincidió con un ataque de nervios durante el cual Newton escribió cartas delirantes y acusatorias a algunos amigos, incluido Locke . Algunos creen que la causa de esta crisis nerviosa fueron los vapores de mercurio inhalados durante los experimentos alquímicos . ^[17] Para distraerlo y aliviarlo de esta crisis, en 1696 Charles Montagu le ofreció un lugar en la Casa de la Moneda real.

Newton se trasladó a Londres para ocupar el cargo de guardián de la Royal Mint en 1696. Se hizo cargo del programa de recuperación de monedas inglesas, siguiendo el camino indicado por Lord Lucas y favoreciendo el nombramiento de Edmond Halley como superintendente de la Chester Mint. . Se convirtió en director de la Casa de la Moneda a la muerte de Lucas en 1699. Estos puestos se entendían generalmente como sinecuras, pero Newton los tomó en serio, ejerciendo su poder para reformar la moneda y castigar a los falsificadores. Introdujo el moleteado del contorno de las monedas de oro y plata para evitar el limado, con el objetivo de obtener polvo de los metales preciosos y luego gastar la moneda archivada. La reforma monetaria de Newton anticipó el patrón oro que Inglaterra adoptaría por primera vez en 1717, seguido por otras naciones en los siglos siguientes, hasta que Estados Unidos lo adoptó a principios del siglo XX . Newton estableció un tipo de cambio fijo entre la libra y la onza de oro e ideó métodos para aumentar la productividad de la menta. De esta manera pudo cerrar las sucursales provinciales del Banco de Inglaterra y volver a una producción centralizada de la moneda. Renunció a sus puestos y se retiró a Cambridge en 1701.

En 1697 recibió una copia del problema de la braquistocrona que Bernoulli había ideado como un desafío para todos los matemáticos de Europa . Newton resolvió el problema de la noche a la mañana y envió la respuesta de forma anónima al matemático suizo. Bernoulli comprendió de inmediato quién era el solucionador del problema y dijo

Newton también fue miembro del Parlamento de 1689 a 1690 y en 1701, pero su única intervención registrada fue para quejarse de una corriente fría y una solicitud de que se cerrara la ventana. En 1701 Newton publicó de forma anónima una ley termodinámica ahora conocida como ley de enfriamiento de Newton en las Transacciones filosóficas de la Royal Society . En 1703 se convirtió en presidente de la Royal Society y asociado de la Académie des Sciences . En su puesto en la Royal Society , se enfrentó a John Flamsteed , astrónomo real , al intentar robar su catálogo de observaciones. En 1705 fue investido con el título de caballero por la reina Ana .

Portada de la cuarta edición de Opticks

En 1704 publicó Opticks, o un Tratado de Reflexiones, Refracciones, Inflexiones y Colores de la Luz (Óptica o un tratado sobre la reflexión, refracción, inflexiones y colores de la luz), que consta de tres libros y apareció por primera vez en inglés y en 1706. , en latín.

Newton nunca se casó ni tuvo hijos reconocidos. Sus activos sustanciales fueron heredados por una sobrina. Murió en Kensington , Londres , a la edad de 84 años el 20 de marzo de 1726 según el calendario juliano, es decir, el 31 de marzo de 1727 ^{[2] [3]} del calendario gregoriano, y fue enterrado ocho días después en la Abadía de Westminster . Voltaire , que estuvo presente en el funeral, dijo que fue enterrado como un rey. Para él, Alexander Pope escribió un famoso poema que comienza así:

En cambio, el epitafio estaba grabado en la tumba:

Después de su muerte, el cuerpo fue exhumado y se encontró una gran cantidad de mercurio en su cabello, probablemente debido a numerosos experimentos alquímicos. ^[18]

Personalidad y peculiaridad

Tumba de Newton en Westminster

Newton era, según muchos, un hombre gruñón y desagradable, tanto que se corrió la noticia -todavía se difunde hoy, aunque su amigo William Stukeley lo ha negado ^[19] - que se había reído solo una vez en su vida: cuando un estudiante le preguntó si valía la pena estudiar los Elementos de Euclides ^[20] . Estaba paranoico y temía la pobreza y las críticas de los demás. También fue pendenciero y entabló amargas disputas con muchos de sus contemporáneos como Hooke , Leibniz o Flamsteed .

Temía, con razones bien fundadas, que sus creencias religiosas heréticas pudieran causarle problemas y, por lo tanto, mantuvo en secreto sus escritos sobre estos temas. Publicó muy tarde o no publicó muchos de sus escritos científicos, probablemente por temor a las críticas . Algunos creen que se guiaba por creencias muy cercanas al pitagorismo y al neoplatonismo , así como al neo-estoicismo , ^[21] y que consideraba el conocimiento como un bien para ser compartido solo entre unos pocos elegidos. ^[22]

Quizás por sus intereses alquímicos se le ha asociado repetidamente con supuestas organizaciones secretas como la secta de los Rosacruces y el esquivo Priorato de Sión (del que se dice que también fue un gran maestro). Era vegetariano y esta elección ética inspiró la crueldad hacia los animales contenida en Elementos de la filosofía de Newton de Voltaire (1738). ^[23]

Newton era posiblemente homosexual ^[24] o asexual . ^[25] Probablemente sólo tuvo una relación romántica con una mujer, Catherine Storer, cuando aún era un niño ^[26] y un probable enamoramiento, cuando tenía cincuenta y tantos años, por Nicolás Fatio de Duillier . Nunca se casó y se cree ampliamente que murió virgen , como afirman figuras como el matemático Charles Hutton ^[27] , el economista John Maynard Keynes ^[28] y el físico Carl Sagan . ^[29] Voltaire , quien asistió al funeral de Newton, afirmó que esta noticia le había sido confirmada "por el médico y el cirujano que estaban con él cuando murió" ^[30] ; además, en 1733 el filósofo francés reiteró que Newton "no tenía pasiones ni debilidades" y que "nunca se había acercado a ninguna mujer". ^{[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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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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