Isaac Newton



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Isaac Newton
Imagem na Infobox.
Retrato de Isaac Newton 46, de Godfrey Kneller (1689)
Funções
Presidente da Royal Society
-
Membro do Parlamento da Inglaterra
Cambridge University ( em )
-
Diretor da Casa da Moeda
-
Diretor da Casa da Moeda ( em )
-
Membro do Parlamento da Inglaterra
Cambridge University ( em )
-
Lucasian Professor of Mathematics na Cambridge University
-
Membro do Parlamento Inglês de 1701-1702
Membro do Parlamento de 1689-90
Biografia
Aniversário
Morte
Enterro
Casa
Treinamento
Cambridge University
The King's School, Grantham ( en ) (-)
Trinity College ( Bacharel em Artes ) ( -)
Trinity College ( Master of Arts ) (-)
Atividades
Pai
Isaac Newton ( d )
Mãe
Parentesco
Catherine Barton ( in ) (sobrinha)
Outra informação
Trabalhou para
Cadeira
Áreas
Religião
Membro de
Mestres
Isaac Barrow , Benjamin Pulleyn ( em )
Pessoa relacionada
Influenciado por
Distinção
Título honorário
senhor
ENG COA Newton.svg
Brazão
Trabalhos primários
assinatura de Isaac Newton
assinatura
Túmulo de Isaac Newton na Abadia de Westminster.jpg
Vista do túmulo.

Isaac Newton (J -J , ouG -G ) é inglês , depois britânico , matemático , físico , filósofo , alquimista , astrônomo e teólogo . Figura emblemática da ciência , é especialmente reconhecido por ter fundado a mecânica clássica , por sua teoria da gravitação e criação universal , em competição com Gottfried Wilhelm Leibniz , do cálculo infinitesimal . Na ótica , ele desenvolveu uma teoria da cor baseada na observação de que um prisma decompõe a luz branca em um espectro visível . Ele também inventou o telescópio refletor que consiste em um espelho côncavo primário chamado telescópio de Newton .

Na mecânica , ele estabeleceu as três leis universais do movimento que de fato constituem os princípios que estão na base da grande teoria de Newton sobre o movimento dos corpos, teoria que hoje chamamos de “  mecânica newtoniana  ” ou mesmo “mecânica. Clássica”.

Ele também é conhecido pela generalização do teorema binomial e pela invenção conhecida como método de Newton que permite encontrar aproximações de um zero (ou raiz) de uma função real de uma variável real .

Newton mostrou que os movimentos dos objetos na Terra e nos corpos celestes são governados pelas mesmas leis naturais ; baseado nas leis de movimento dos planetas de Kepler , ele desenvolveu a lei universal da gravidade .

Sua obra Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica , publicada em 1687 , é considerada uma obra importante na história da ciência . É nisso que ele descreve a lei universal da gravitação, formula as três leis universais do movimento e lança as bases da mecânica clássica. Ele também desenvolveu pesquisas nas áreas de teologia e alquimia .

Biografia

Juventude

A Inglaterra ainda não adotou o calendário gregoriano , a data de nascimento de Isaac Newton é registrada a partir de, em Woolsthorpe Manor perto de Grantham , Lincolnshire , Inglaterra , para parentes agricultores. Seu nascimento foi agitado: ele nasceu três meses após a morte de seu pai, Isaac Newton pai, e prematuramente. Mais tarde, sua mãe lhe dirá que ninguém pensou que ele pudesse sobreviver. Sua constituição é tão frágil que ele teria segurado, disse ela, "em uma jarra" . Pouco se sabe sobre seus primeiros anos, exceto alguns dados relatados pelo próprio Newton.

A felicidade de Newton não durou muito: ele tinha três anos quando sua mãe, Hannah Ayscough, se casou novamente com Barnabas Smith, um pastor de 63 anos e economicamente próspero do vilarejo vizinho de North Witham. Um conflito surge quando sua mãe se muda com o marido para North Witham. Como Barnabé não quer cuidar de Isaque, ele fica aos cuidados de seus avós maternos, cuja família, formada por clérigos e acadêmicos, ficará responsável por sua formação. Mas essa separação desperta nele um forte sentimento "(de) angústia, agressividade e medo" que o torna um egocêntrico precoce. Sempre que alguém tenta tirar o que pensa ser sua propriedade, eles retaliarão com violência desproporcional. Embora conte com tios, tias e primos que moram nas proximidades, ele sofre com sua infância solitária e esse sofrimento contribui para seu isolamento. Aos cinco anos, ele frequentou as escolas primárias Skillington e Stoke.

Ele tinha dez anos quando seu padrasto Barnabas morreu. Sua mãe retorna para a casa da família Woolsthorpe com os três filhos que ela teve do pastor. Infelizmente, a felicidade de encontrar sua mãe dura pouco: um ano depois - ele tem doze anos - Newton é mandado para a escola primária de Grantham (onze quilômetros de sua cidade natal). Ele não leva muito a sério os estudos - fica sempre sentado no fundo da sala de aula - até que um dia, ao sair da faculdade, briga com um colega com o dobro do seu tamanho e o joga no chão. Não contente em tê-lo derrubado, também quis dominá-lo intelectualmente e, a partir daquele momento, nunca mais deixou de ocupar o primeiro lugar da turma. Essa anedota revela um traço crucial de seu caráter: o desejo de prevalecer sobre seus rivais que ele considera inferiores. Hospedou-se com o farmacêutico Clark - cuja esposa era amiga de sua mãe - e aproveitou a biblioteca, bem abastecida de trabalhos científicos, para aprender noções básicas de "filosofia natural" (física). O desenho também é sua outra paixão, como mostram as paredes da casa do farmacêutico Clark, enfeitadas com retratos de animais, flores e figuras geométricas. Nesta morada também existem relógios de sol pelos quais Newton demonstra verdadeira devoção. Ele permaneceu no Grantham College por quatro anos até que sua mãe o chamou de volta para Woolsthorpe para se tornar um fazendeiro e aprender como administrar sua propriedade.

Felizmente, várias pessoas ao seu redor notaram que Newton não foi feito para trabalhar no campo e detectaram seus dons científicos. William Ayscough, irmão de sua mãe, insistiu que ele continuasse seus estudos e depois fosse para a universidade. Seu principal aliado é o irmão da Sra. Clark, o pastor Humphrey Babington - que acaba formando uma estreita amizade com Newton - e, finalmente, seu professor em Grantham, chamado Stokes, que se oferece para pagar as taxas escolares e dar as boas-vindas ao jovem Newton em sua casa até o final do treinamento. Um ano depois, sua mãe aceita que seu filho retome os estudos. Após completar sua educação, Newton matriculou-se na universidade.

Aos dezessete anos, Newton se apaixonou por uma colega de classe, Srta. Storey. Ele tem permissão para namorar e até mesmo ficar noivo dela, mas deve completar seus estudos antes de se casar. Por fim, o casamento não acontece, ele permanecerá virgem e solteiro por toda a vida.

Em Cambridge

O aluno e o pesquisador

Newton chega a Cambridge eme no dia seguinte ingressou no Trinity College , instituição à qual permaneceu vinculado pelos quarenta anos seguintes. A escolha de Trinity, considerada a melhor, é baseada em vários motivos: por um lado William Ayscough estudou lá, por outro lado, Humphrey Babington trabalha lá como bolsista . Newton está listado lá como subsizar . Seu status de universidade exige que ele compartilhe seu quarto com outro aluno, John Wickins, que mostrará preocupação e apoio, ajudando-o a realizar seus experimentos e escrever seus trabalhos de pesquisa.

Ele começou se preparando para sua licença em artes liberais . Nessa época, a universidade permanecia ancorada em um currículo baseado nas humanidades medievais , no qual Newton não se interessava muito. Pelos seus cadernos, sabemos que não terminou as suas leituras obrigatórias e que iniciou outras, claramente mais contemporâneas. As referências a autores mais modernos abundam em seus cadernos, como Descartes , Galileo , Robert Boyle , Henry More , Hobbes e Gassendi . Embora o programa universitário sofra de arcaísmo, os livros científicos mais recentes estão disponíveis, então Newton pode consultar as publicações mais recentes. Newton se comporta como um autodidata devorando tudo o que está ao seu alcance; ele investiga o que chama sua atenção e reproduz uma série de experiências. Em Cambridge, no âmbito da matemática , dá-se o quadrivium incluindo a aritmética de Girolamo Cardano , a geometria de Euclides , a astronomia de Ptolomeu e finalmente a música . Em 1663 e 1664, Newton descobriu a matemática em Miscelanea de Schooten , Geometria de Descartes, Clavis mathematica de William Oughtred e o trabalho de John Wallis . Em 1663 foi criada a cátedra lucasiana em Cambridge , cujo primeiro titular foi Isaac Barrow , seu mestre em matemática, e é possível que Newton tenha assistido às suas palestras, que lhe abriram novos horizontes, até então insuspeitados. Em pouco mais de um ano, Newton foi capaz de assimilar por si mesmo todos os fundamentos da análise desenvolvida na XVII th  século. A partir daí, ele segue seu próprio caminho, que deve levá-lo à descoberta do cálculo infinitesimal . Em 1664, ele escreveu em Some Philosophical Questions “Platão é meu amigo, Aristóteles é meu amigo, mas meu melhor amigo é a verdade” . Nessa época, a prioridade de Newton era continuar seus estudos indefinidamente, única forma de saciar sua sede de conhecimento. Ele escolhe Isaac Barrow como examinador e, o, obtém uma bolsa ( bolsa de estudos ) que lhe concede um salário fixo além do custo de vida e lhe garante quatro anos adicionais de estudo, até o final da licença em artes liberais. Dentro, ele obtém o diploma de bacharel em artes e planeja se preparar para o mestrado. Naquele ano, a Inglaterra sofreu uma epidemia de peste negra , de modo que a universidade fechou suas portas no verão de 1665 e mandou os alunos para casa. Newton parte para Woolsthorpe, é lá que progride fortemente em matemática, física e principalmente óptica. Quando ele voltou, ele revolucionou muito a ciência da época.

Newton acelerou sua pesquisa, ele começou em 1666 o estudo de funções deriváveis e seus derivados do layout de tangentes com base no trabalho de Fermat . Ele classifica as cúbicas e dá a elas plotagens corretas com assíntotas, inflexões e cúspides. Sua pesquisa não o impediu de continuar seu trabalho acadêmico. O, obtém o título de bolsista menor concedido a bolsistas ainda pouco especializados. Oito meses depois, ele acedeu ao status de bolsista titular e, no mesmo ano de 1668, obteve o título de Mestre em Artes que incluía a obrigação de receber ordens dentro da Igreja Anglicana por um período mínimo de sete anos.

Em 1669 , ele escreveu um relatório sobre os fundamentos do cálculo infinitesimal, que chamou de "método das fluxões". Newton, portanto, fundou a análise matemática moderna . Ainda em 1669, Newton sucedeu a seu mestre Barrow - que havia renunciado para se dedicar exclusivamente à teologia - e reassumiu sua cátedra como professor Lucasiano de matemática . Três anos depois, aos 29 anos, ingressou na Royal Society de Londres, onde conheceu Robert Boyle , um homem muito influente. Ele conseguiu a façanha de desenvolver um telescópio de espelho esférico sem aberração cromática. No ano seguinte, tomou a decisão de divulgar amplamente seu trabalho sobre a luz, o que de repente o tornou famoso. Essa celebridade torna suas descobertas o assunto de muitas controvérsias e brigas que ele abomina.

Em 1675 , no livro Opticks (publicado em 1704), expôs a sua obra sobre a luz e provou que esta é constituída por um espectro de várias cores, utilizando o seu prisma . Ele conclui seu trabalho expondo sua teoria corpuscular. Depois de concluir seu trabalho em óptica, ele foi contatado em 1684 pelo astrônomo britânico Edmond Halley - descobridor do famoso cometa de mesmo nome - sobre as leis de Kepler sobre as órbitas elípticas dos planetas. Newton responde de forma convincente e Halley o pressiona a publicar seu trabalho, até mesmo financiando a publicação de seu trabalho.

Em 1687 , ele publicou sua obra principal: Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, (Princípios matemáticos da filosofia natural) . Este trabalho marca o início da matematização da física. Na verdade, Newton expõe o princípio da inércia , a proporcionalidade das forças e acelerações, a igualdade de ação e reação, as leis do choque, ele estuda o movimento dos fluidos, marés, etc. Mas ele também e acima de tudo expõe sua teoria da atração universal. Os corpos se atraem com uma força proporcional ao produto de sua massa e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. A simplicidade e eficácia desta teoria vai ter uma forte influência sobre outras ciências no XVIII th  século, particularmente as ciências sociais como veremos. No entanto, na época, embora o livro fosse bem recebido na Grã-Bretanha, a reação do continente foi hostil.

Em 1687, ele defendeu os direitos da Universidade de Cambridge contra o rei Jaime II . Esta ação o rendeu a ser eleito membro do parlamento britânico em 1689, quando o rei, derrotado, teve que ir para o exílio. Durante sua gestão, ele foi muito ativo nos debates.

Uma personalidade complexa

Newton é abençoado com uma personalidade atormentada e complexa. Ele reluta em comunicar seu trabalho e frequentemente o publica vários anos depois de concluí-lo. Ele tem a tendência de se isolar, mora sozinho e é viciado em trabalho. Na verdade, às vezes ele se esquece de dormir ou comer. Além disso, seus relacionamentos com outras pessoas costumam ser problemáticos. Por exemplo, ele frequentemente se opõe a Robert Hooke sobre a luz e sua teoria da gravidade. Newton vai esperar até que Hooke morra para publicar seu trabalho sobre óptica. Hooke acusa Newton de tê-lo plagiado na teoria do inverso do quadrado, porque este começou seu trabalho em paralelo com o de Hooke e sem contar nada a ninguém, o que enfurece Hooke. Newton então afirma não ter tido conhecimento da pesquisa de Hooke e não ter lido seu trabalho sobre gravitação; sabemos hoje que Newton mentiu, não por culpa, mas por horror ao personagem.

Em 1677, a morte de seu mentor Isaac Barrow , de seu amigo Henry Oldenburg - seu único vínculo com a comunidade científica - e a perda de todos os seus trabalhos sobre cores no incêndio em seus apartamentos, o afetaram fortemente por vários meses. Ele passará vinte e cinco anos antes de publicar sua teoria da luz novamente. Em 1679, Newton voltou para sua cidade natal, Woolsthorpe, onde sua mãe estava morrendo. Durante os últimos dias de sua mãe, ele cuida dela com uma dedicação nunca antes vista em seu relacionamento, e o fato de testemunhar seus últimos dias o emociona muito. Em sua vida, porém, novas amizades aparecem. Sem dúvida o mais importante é o que o liga a Edmund Halley que, ao persuadir Newton a dar a conhecer a sua concepção do Universo, o faz entrar na história da ciência.

Por volta de 1693, Newton passou por um sério período de depressão, uma série de eventos minou de forma duradoura seu moral. A tensão em torno da autoria das descobertas do cálculo diferencial, o esgotamento ligado ao trabalho alquímico em laboratório e principalmente a súbita ruptura da amizade com Nicolas Fatio de Duillier , conduzem-no a uma tensão psíquica que o leva a um surto de loucura. Conhecemos esse episódio por causa de algumas cartas escritas em, o primeiro dos quais termina vários meses de silêncio durante os quais vive em estado de prostração e paranóia, sujeito a alucinações. Ele admite aí que se encontra num estado de "grande turbulência" , que quase não comeu e dormiu nos meses anteriores, que se sente incapaz de "recuperar a firmeza da sua compreensão" e declara-lhe "Acho melhor que desista da tua amizade e que não te volte a ver, nem tu, nem o resto dos meus amigos, nunca " . Sem dúvida, na origem desta crise, o esgotamento de sua lendária capacidade de invenção. Na verdade, a partir dessa época, Newton não descobriu nada e passou o resto de sua vida compilando suas pesquisas para publicação.

Em Londres

Dentro , ele se demitiu do Cambridge College e deixou a cidade para se tornar diretor da Maison de la Monnaie ( Royal Mint ), o que lhe trouxe uma melhoria substancial em seu status econômico e social. Ele obteve este cargo graças ao apoio de Charles Montagu - um ex- chanceler de Cambridge e então chanceler do Tesouro  - que procurava vagas para seus amigos. Ao contrário de seus antecessores, ele leva seu trabalho muito a sério e tem cerca de cem falsificadores presos.

Newton estima que 20% das moedas postas em circulação durante a Grande Reforma Monetária de 1696 são falsificadas. A infração é, portanto, considerada um ato de traição , punível com morte com desmembramento se a prova for irrefutável. Newton, portanto, reúne fatos e expõe suas teorias com rigor. Entree no Natal de 1699, ele conduziu cerca de 200 interrogatórios de testemunhas, informantes e suspeitos e obteve as confissões de que precisava. Ele não tem o direito de recorrer à tortura , mas questiona-se os meios empregados, uma vez que o próprio Newton ordenará posteriormente a destruição de todos os relatórios de interrogatório. De qualquer forma, ele consegue e ganha a convicção do júri: em, dez prisioneiros aguardam sua execução.

Newton obteve seu maior sucesso como procurador real contra William Chaloner  (in) , um vigarista particularmente astuto que é enriquecido o suficiente para se passar por um burguês rico. Em uma petição ao Parlamento, Chaloner acusa o Hôtel des Monnaies de fornecer ferramentas aos falsificadores - uma acusação que não era nova - e propõe que ele seja autorizado a inspecionar os processos do Hôtel des Monnaies, a fim de melhorá-los. Em uma petição, ele apresenta ao Parlamento seus planos para uma invenção que evitaria qualquer falsificação. Enquanto isso, Chaloner aproveita a oportunidade para cunhar dinheiro falsificado, o que Newton acaba por conseguir demonstrar no tribunal. O, Chaloner é enforcado e esquartejado.

Em 1699, foi nomeado membro do conselho da Royal Society e, depois da morte de Robert Hooke, foi eleito presidente - cargo que manterá por toda a vida - em. Nesse ínterim, em 1701, ele leu em uma reunião as únicas memórias de química que deu a conhecer e apresentou sua lei sobre o resfriamento por condução, bem como observações sobre as temperaturas de ebulição e fusão.

Em 1704, publicou, em inglês, sua obra - que havia ocultado por vinte anos - sobre a luz. Ele publicará uma versão latina de Optiks dois anos depois.

Em 1705, ele foi nomeado cavaleiro pela Rainha Anne , talvez menos por causa de seu trabalho científico ou de seu papel na Casa da Moeda do que por causa da proximidade das eleições. Ele então adota um brasão incomum que consiste em um par de tíbias humanas cruzadas em um fundo preto, como uma bandeira de pirata sem caveira. Entre as possíveis explicações apresentadas pelos pesquisadores para explicar essa escolha, está a possibilidade de uma referência ao símbolo matemático da quiralidade . Em 1717, ele analisou as moedas e derivou delas uma relação ouro-prata  ; este relacionamento é formalizado por uma lei da Rainha Anne. Em 1720, Newton investiu e perdeu a maior parte de sua fortuna financeira na bolha da South Sea Company (mas ele não foi arruinado, graças à sua fortuna imobiliária). Ele teria dito nesta ocasião "Eu sei prever o movimento dos corpos celestes, mas não a loucura das pessoas".

Apesar de seu sucesso em cálculo e ciências em geral, Newton preferiu retomar seus estudos teológicos em seus últimos anos. Ele estuda exaustivamente a cronologia da profecia bíblica e escreve textos sobre antigas heresias e religiões pagãs. A Princesa de Gales pede a ele que lhe envie este trabalho em andamento. Para se livrar do constrangimento, ele escreve um trecho conhecido como Breve Linha do Tempo . Em 1725, o jesuíta Étienne Souciet, por sua própria iniciativa, publicou esta versão abreviada, em francês, de A cronologia dos reinos antigos corrigidaChronologie corrigée des reinos de l'Antiquité  -, cujo texto integral, em inglês, foi publicado em 1728, um ano após sua morte.

Durante esses anos de estudos religiosos, sua saúde piorou seriamente. Além de problemas menores, como cálculos renais ou esfíncteres fracos, há inflamação dos pulmões e um ataque grave de gota. Problemas respiratórios o forçaram a se mudar para o campo, onde seu estado melhorou significativamente. Em 1727, Newton, mal se recuperou de um ataque de gota, foi a Londres para presidir uma reunião da Royal Society . Esta viagem o cansa terrivelmente. De volta a sua propriedade rural em Kensington , ele teve que ficar na cama e morreu em, aos 84 anos. Seu funeral é pródigo. Seu caixão, em exibição na Abadia de Westminster , é carregado com grande pompa e enterrado na nave ao lado dos reis da Inglaterra. Voltaire, então em Londres, comenta com admiração: “Este famoso Newton, este destruidor do sistema cartesiano, morreu em março do ano passado de 1727. Viveu honrado pelos seus compatriotas e foi sepultado como um rei que teria feito bem a seus assuntos ” .

Newton é considerado um dos maiores gênios e estudiosos da história da humanidade.

Teorias científicas

Quanto ao método, Newton aceita apenas as relações matemáticas descobertas pela observação rigorosa dos fenômenos. Daí sua famosa fórmula:

“Eu não finjo hipóteses ( Hypotheses non fingo ). "

Ele especifica:

“Qualquer coisa que não seja deduzida dos fenômenos deve ser chamada de hipótese; e as hipóteses, sejam elas metafísicas ou físicas, sejam relativas a qualidades ocultas ou sejam mecânicas, não têm lugar na filosofia experimental. "

Ótico

Parece que depois de estudar o trabalho de Robert Hooke sobre cores, ele rejeitou seus resultados e começou a desenvolver uma teoria diferente. Está dentroque ele fez seus primeiros experimentos sobre a luz e sua decomposição. Durante os anos de 1670 a 1672, Newton estudou a refração da luz e demonstrou que um prisma decompõe a luz branca em um espectro de cores, e que uma lente com um segundo prisma recompõe o espectro multicolorido em luz branca.

Ele passa os raios do Sol através de um prisma , produzindo o arco - íris de cores no espectro visível . Anteriormente, esse fenômeno era considerado como se o vidro do prisma tivesse uma cor oculta. Newton então analisa essa experiência. Como já conseguiu reproduzir o branco com um mini arco-íris que passa por um segundo prisma, sua conclusão é revolucionária: a cor está na luz e não no vidro. Assim, a luz branca que vemos é na verdade uma mistura de todas as cores do espectro visível a olho nu.

Ele mostra que a luz colorida não muda suas propriedades dividindo-se em feixes de cores e observa que independentemente de os feixes de luz serem refletidos, espalhados ou transmitidos, eles sempre mantêm a mesma cor (a frequência não muda de um meio para outro) . Assim, ele observa que a decomposição da luz branca é o resultado da interação com os objetos por onde ela passa e que contém em si as cores.

Em 1704, ele publicou seu tratado Opticks no qual aparecem sua teoria corpuscular da luz, o estudo da refração, a difração da luz e sua teoria das cores. Ele demonstra que a luz branca é composta por várias cores e declara que é composta por partículas ou corpúsculos. Além disso, ele acrescenta que, ao passar por um meio mais denso, é refratado por sua aceleração. Em outro lugar de seu tratado, ele explica a difração da luz associando-a a uma onda.

Réplica do telescópio de 150 mm (  6 polegadas ) que  Isaac Newton apresentou à Royal Society em 1672 .

Em 1671, melhora um instrumento óptico de sua época, o telescópio refletor de Gregório . Como resultado de seu estudo de refração - a dispersão de cores - ele conclui que qualquer telescópio refrativo ou telescópio astronômico apresenta uma dispersão de luz ou aberração cromática , que ele acha impossível de corrigir. Ele resolveu o problema, entretanto, inventando o telescópio côncavo de reflexão espelhada, naturalmente desprovido de aberração cromática, conhecido como telescópio de Newton . Sabemos desde Chester Moore Hall e especialmente John Dollond que a aberração cromática pode ser compensada pelo uso de várias lentes feitas de vidros de diferentes índices de refração.

Fazendo seus próprios espelhos de um bronze de alto reflexo, ele avalia a qualidade da imagem ótica por meio do fenômeno conhecido hoje como anéis de Newton . Assim, ele foi capaz de projetar um instrumento superior ao telescópio astronômico de Galileu , ampliando seu diâmetro sem alterar a imagem. Ele então construiu a primeira versão de seu telescópio refletor feito de um espelho côncavo primário.

Em 1671, Isaac Barrow participou de uma reunião da Royal Society e apresentou o telescópio de Newton, que deixou o público pasmo. Além de evitar a aberração cromática, o dispositivo inventado por Newton consegue melhor ampliação, embora seja pequeno - o primeiro telescópio que ele construiu tinha cerca de 15 centímetros de comprimento e aumentou 40 vezes a ampliação. Diâmetro da imagem -. Em 1672 e a convite, Newton apresentou à Royal Society seu telescópio refletor que superava tanto tudo que se conhecia na época que lhe permitiu entrar pela porta principal.. A maior preocupação da Royal Society é evitar que alguém de fora copie o telescópio. Um mês depois de sua eleição como membro da Royal Society , Newton enviou ao secretário desta instituição um tratado sobre as cores, no qual ele traçou um diagrama de sua teoria com base em três experimentos.

Em seu tratado Opticks de 1704, Newton expõe sua teoria da luz. Ele o considera composto de corpúsculos muito sutis. A matéria comum é composta de corpúsculos maiores. Newton disse que a luz é composta de partículas ou corpúsculos. Que quando passa por um meio mais denso, é refratado por aceleração. Ele explica a difração da luz associando essas partículas a ondas.

Robert Hooke , considerado um especialista em óptica - foi ele quem fabricou em 1673 o telescópio projetado por James Gregory em 1663 -, mostra seu interesse, mas critica ferozmente o tratado, apontando a insuficiência da demonstração. Newton responde furiosamente, alegando que Hooke não entendeu nada sobre seu trabalho e que não havia como ele replicar sua experiência em tão pouco tempo. Era uma coisa certa e Hooke confessa mais tarde que passou apenas algumas horas estudando o artigo. Os dois homens permanecem inimigos pelo resto da vida. Mas Hooke não é o único a expressar críticas. Christian Huygens primeiro elogia sua teoria antes de encontrar algumas falhas nela. Mas, sem dúvida, a disputa mais acirrada é aquela entre ele e o jesuíta inglês Francis Hall . Cansado de objeções que o roubam de seu bem mais precioso - seu tempo de estudo - Newton então se retirou de qualquer debate público.

Na França, Jacques Gautier d'Agoty em Chroma-genesia ou geração de cores , publicado em 1751, critica a teoria newtoniana da geração de cores e a razão do arco-íris. Jean-Jacques Rousseau apoiará a teoria de Newton.

Mecânico

Macieira descendo da "Maçã de Newton", em frente ao casarão , da qual teria caído a famosa "Maçã de Newton", na origem da Lei Universal da Gravitação de Newton

O episódio da maçã

Foi no final de sua vida que o episódio aparentemente lendário da maçã caindo da árvore sobre sua cabeça teria ocorrido , revelando-lhe as leis da gravitação universal. A anedota é relatada pelo físico a seu biógrafo e amigo, William Stukeley, citando uma reunião em com Newton e quem o relata em 1752:

“Quando o tempo esquentou, fomos para o jardim e bebemos chá à sombra de algumas macieiras, só ele e eu. Durante a conversa, ele me disse que estivera na mesma situação quando, há muito tempo, a noção de gravidade lhe ocorrera repentinamente, quando estava sentado em um estado de contemplação. Por que essa maçã sempre cai perpendicularmente ao solo, ele pensou consigo mesmo. Por que não cai para os lados ou para cima, mas constantemente em direção ao centro da Terra E se a matéria assim atrai a matéria, deve ser proporcional à sua quantidade; portanto, a maçã atrai a Terra da mesma forma que a Terra atrai a maçã. "

Quanto à Lua, que interveio no raciocínio do jovem Newton, foi John Conduitt (1688-1737), assistente de Newton e marido da sobrinha de Newton, que relata a cena da seguinte maneira:

“No ano de 1666, ele novamente deixou Cambridge para se reunir com sua mãe em Lincolnshire . Enquanto meditava no jardim, ocorreu-lhe que a força da gravidade (que fazia a maçã cair da árvore ao solo) não se limitava a uma certa distância da superfície da terra, mas tinha de se estender muito mais do que geralmente pensamos. Por que não até a Lua, disse a si mesmo, e neste caso, esse poder deve influenciar seu movimento e até mesmo mantê-lo em sua órbita; depois disso, Newton começou a calcular qual seria a consequência de tal hipótese. "

Essa anedota, que é difícil situar em termos de historicidade, é posteriormente mitologizada. Provavelmente é uma reconstrução a posteriori de Newton para explicar o princípio da gravitação, o que não impede que os visitantes da mansão Woolsthorpe tenham suas fotos tiradas em frente a uma grande macieira que nem é da época do estudioso: a original árvore foi derrubada durante uma tempestade em 1816. No entanto, a mansão, adquirida pelo National Trust, afirma ser proprietária da "macieira de Newton", uma árvore jovem cercada por uma pequena cerca protetora que se diz ter se originado de um novo crescimento em 1820 de a árvore original.

Mecânica Celestial

Em 1677, Newton retomou seus trabalhos sobre a mecânica celeste  : isto é, a gravitação e seus efeitos nas órbitas dos planetas, de acordo com as referências sobre a inércia de Galileu e sobre as leis de Kepler do movimento dos planetas; e também consultando Robert Hooke e John Flamsteed sobre este assunto. Dentro, ele envia a Halley um pequeno tratado de nove páginas com o título: De motu corporum in gyrum  (en) ( Movimento de corpos em rotação ). Mostrando a lei do inverso do quadrado , a força centrípeta , contém os primórdios das leis do movimento de Newton que encontramos em sua obra principal Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica - hoje conhecido como Principia ou Principia Mathematica  - que é publicada na íntegra no, dividido em três volumes, graças à ajuda financeira e incentivo de Edmond Halley . Os métodos de cálculo que ele usa fazem dele um precursor do cálculo vetorial .

Em sua obra, Newton estabelece as três leis universais do movimento que permanecerão inalteradas, sem qualquer melhoria por mais de dois séculos. Ele usa a palavra peso , em latim gravitas , para falar sobre os efeitos do que hoje chamamos de gravidade e define as leis da gravitação universal . Na mesma obra, apresenta a primeira análise das determinações baseadas na velocidade do som no ar das leis de Edmond Halley e Robert Boyle .

Isaac Newton é declarado "pai da mecânica moderna" graças às três leis do movimento que levam seu nome e afirmadas como são ensinadas hoje:

Esta última lei é às vezes chamada de lei da ação-reação , expressão que pode levar à confusão (ver princípio das ações recíprocas ).

Na linguagem cotidiana, a mecânica é a área de tudo o que produz ou transmite um movimento , uma força , uma deformação  : máquinas , motores , carrocerias de veículos ( engrenagens , polias , correias , virabrequins , eixos de transmissão , pistõesetc. ).

Fala-se de mecânica geral da engenharia mecânica , da mecânica dos automóveis aos desportos motorizados , da engenharia marítima , da mecânica celeste à mecânica quântica , resistência dos materiais,  etc.

Hoje, suas três leis do movimento, minaram pelo desenvolvimento da termodinâmica do XIX °  século, são integrados em teorias mais gerais: a relatividade especial , relatividade geral e mecânica quântica . No entanto, o gênio mecânico de Newton reside na simplificação, o que tem contribuído para o desenvolvimento de pesquisas no campo da mecânica clássica , onde a massa se identifica com a matéria e onde se assume a continuidade perfeita.

Philosophiae naturalis principia mathematica

Com o Principia , a Newton é reconhecida internacionalmente. Ele formou um círculo de admiradores, incluindo o matemático de Genebra Nicolas Fatio de Duillier , com quem construiu uma relação intensa que durou até 1693.

Sua obra principal, Princípios matemáticos da filosofia natural , foi publicada em 1687. A versão francesa em dois volumes com uma tradução de t.  I e t.  II pela Marquise du Châtelet foi publicado em 1756 . A obra de Newton será popularizada na França, graças à disseminação de suas idéias pelo filósofo do Iluminismo Voltaire . No entanto, várias brigas opuseram newtonianos e cartesianos por um longo tempo .

Este trabalho marca uma virada para a física. Ele mostra o movimento dos fluidos e afirma o princípio da inércia, a proporcionalidade das forças e acelerações, a igualdade de ação e reação, as leis das colisões e, acima de tudo, a teoria da atração universal.

Matemática

Além de suas contribuições para a física , Newton, ao lado de Gottfried Wilhelm Leibniz , desenvolveu os princípios fundamentais do cálculo infinitesimal . Enquanto Newton nada fez para editar seu método de infinitamente pequeno ou fluxões e sequências infinitas antes de 1687, Leibniz publicou seu trabalho em 1684. Se o problema da prioridade da invenção surgiu, Newton em seu trabalho publicado Principia em 1687 presta homenagem à descoberta de Leibniz por reconhecendo que alcançou os mesmos resultados que ele por um método semelhante ao seu. Apesar disso, membros da Royal Society - da qual Newton é membro - acusam Leibniz de plágio, criando uma disputa em 1711. É assim que a Royal Society proclama em um estudo que Newton é o verdadeiro descobridor do método e Leibniz an impostor. Isso manchou a vida de Newton e de Leibniz , até sua morte em 1716.

A partir de 1688, Newton manteve uma relação muito próxima com o geômetro Nicolas Fatio de Duillier que, fortemente seduzido por sua teoria da gravitação , tornou-se um especialista em seus escritos e até trabalhou em uma nova edição da obra Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica , mas não t terminar. Fatio terá um papel importante na controvérsia entre Newton e Leibniz sobre o cálculo diferencial. Em um livro de memórias publicado em 1699, ele será o primeiro a censurá-lo - com razão - por não mencionar Newton em suas publicações, e afirma que Leibniz conhecia a obra de Newton, insinuando que plagiou o mestre inglês, designando Newton como o primeiro inventor do método infinitamente pequeno.

Newton também é conhecido por sua fórmula binomial . Ele é o pai das identidades de Newton , do método de Newton e das curvas cúbicas planas ( polinômios de três graus e duas variáveis).

Ele foi o primeiro a usar índices fracionários em geometria analítica para resolver equações diofantinas . Ele também estimou somas parciais de séries harmônicas usando logaritmos - um precursor de uma famosa fórmula de Euler  - e encontrou uma fórmula para calcular o número pi ( π ). Em 1669 foi eleito professor Lucasian de matemática da Universidade de Cambridge .

A lei universal da gravidade

Dentro , Robert Hooke , Christopher Wren e Edmond Halley discutem o movimento dos planetas. Todos os três homens concordam que o Sol atrai os planetas com uma força inversamente proporcional ao quadrado de sua distância. A pergunta que se fazem é a da órbita que seguirá um planeta submetido à influência desta força; por se protegerem das leis de Kepler , eles imaginam que será uma elipse , mas não possuem as ferramentas para demonstrá-lo. Hooke anuncia que encontrou a solução, mas se recusa a revelá-la até que os outros dois admitam a derrota. Halley e Wren admitem seu fracasso, mas meses se passam e Hooke ainda não revela seu segredo. Halley decide então colocar a questão a Isaac Newton, na presença do matemático Abraham de Moivre - amigo de Newton - cujas memórias são mais confiáveis. Sir Isaac responde imediatamente que seria uma elipse, porque ele a calculou. Quando Halley quer ver os cálculos, Newton garante que ele os perdeu. Richard S. Westfall (1924-1996), biógrafo de Newton, afirma que essa desculpa não é muito crível, pois hoje se preservam os manuscritos que contêm os cálculos em questão. De qualquer forma, em novembro, Halley recebeu um breve manuscrito de nove páginas intitulado De motu corporum in gyrum (Sobre o movimento dos corpos em órbita), onde encontrou o que esperava, e muito mais do que isso: um esboço da ciência geral da dinâmica. Halley recebe permissão de Newton para comentar à Royal Society sobre a obra que, incorporada ao volume I dos Principia , aparecerá dois anos depois.

Newton assim descobre a lei universal da gravitação ou atração universal como a causa dos movimentos dos planetas, unificando assim a mecânica terrestre e a mecânica celeste . Ele expressa essa lei de forma simplificada pela seguinte expressão matemática:

onde é o vetor unitário que indica a direção do movimento, a força e uma constante de proporcionalidade ou constante gravitacional . Por sua fórmula resultante das três leis de Kepler , ele explica e demonstra os movimentos dos planetas em sua órbita.

Na verdade, Newton amadureceu ao longo dos anos essa teoria do movimento dos planetas. Assim, desde a época da epidemia de peste - por volta de 1665 - ele começou a estudar a atração do Sol sobre os planetas. Então ele passou a estudar a Lua, mas com os dados da Terra que tinha na época, a matemática não deu certo. Quando, em 1675, foram publicados os cálculos mais exatos das medidas terrestres feitas pelo astrônomo francês Jean Picard (1620-1682), ele pôde retomar seus cálculos e verificar se a hipótese estava correta. Sua visão do movimento dos corpos celestes continuou a evoluir e, em meados da década de 1680, ele generalizou a teoria da ação à distância para quase todos os fenômenos da natureza. Naquela época, ele vivia totalmente imerso em seu trabalho.

De acordo com a lei da gravidade de Newton, a gravidade não é apenas uma força exercida pelo Sol sobre os planetas, mas todos os objetos do cosmos se atraem, acrescentando que os planetas não viajam na mesma órbita duas vezes.

A mecânica celeste, que se baseia nas três leis de Kepler e na lei universal da gravidade de Newton, ainda hoje é suficiente para explicar por cálculo os movimentos das estrelas em um universo local, como o sistema solar  !

Newton fora do quadro das ciências naturais stricto sensu

Newton e religião

Newton foi profundamente religioso durante toda a sua vida. Filho de puritanos , ele passou mais tempo estudando a Bíblia do que a ciência. Um estudo de tudo o que ele escreveu revela que das 3.600.000 palavras que escreveu, apenas 1.000.000 eram sobre ciência e 1.400.000 eram sobre teologia. Notavelmente, ele produziu escritos sobre a Bíblia e os Padres da Igreja , incluindo Um Relato Histórico de Duas Notáveis ​​Corrupções das Escrituras , uma crítica textual das Sagradas Escrituras que foi observada. Em Cambridge, John Locke , a quem falou sobre seus escritos teológicos, exortou-o a perseverar.

Ele acredita em um mundo imanente , mas rejeita o hilozoísmo implícito de Leibniz e Spinoza . Ele vê evidências do desígnio divino no sistema solar: "A admirável uniformidade do sistema planetário nos força a reconhecer os efeitos de uma escolha . " Ele insiste, no entanto, que a intervenção divina seria necessária para "consertar" o sistema devido ao lento crescimento de sua instabilidade.

Isaac Newton pertence à Maçonaria . Ele era amigo de Jean Théophile Désaguliers e James Anderson , que fundou a Grande Loja de Londres em 1717 , marcando a transição da maçonaria operativa para a maçonaria especulativa moderna .

De acordo com uma opinião contestada por Snobelen, TC Pfizenmaier sustenta que a visão de Newton sobre a Trindade é mais próxima da Igreja Ortodoxa do que a dos Católicos Romanos , Anglicanos e a maioria dos Protestantes .

O historiador Stephen D. Snobelen diz “[que] Isaac Newton era um herege . No entanto [...] ele nunca fez uma declaração pública de sua própria fé que os ortodoxos teriam considerado extremamente radical. Ele escondeu sua fé tão bem que os pesquisadores ainda não conseguiram elucidar suas próprias crenças . Snobelen conclui que Newton era pelo menos simpático ao socinianismo - ele possuía e tinha lido conscienciosamente pelo menos oito obras socinianas - provavelmente um ariano e especialmente um anti-trinitário  ; três formas ancestrais do que hoje é conhecido como Unitarismo . Em uma época notória por sua intolerância religiosa, há poucas evidências da expressão pública das visões radicais de Newton, mais notáveis ​​são suas recusas de ordenação e, em seu leito de morte, a do último sacramento .

Essa atitude ganha nova luz com a opinião autorizada expressa pelo economista John Maynard Keynes , que comprou e analisou os manuscritos de Newton, há muito mantidos em sigilo pela família de Newton por causa de seu conteúdo. Ele resumiu em uma carta, "Newton, the Man", que foi lida empor seu irmão Georges, durante as comemorações do bicentenário da morte de Newton. Keynes conclui sua análise afirmando que Newton: “[...] era antes um monoteísta judaizante da escola de Maimônides . Ele chegou a essa conclusão, não por razões, por assim dizer, racionais ou duvidosas, mas inteiramente interpretando as antigas autoridades. Ele estava convencido de que os documentos revelados não davam suporte às doutrinas da Trindade, que se deviam a falsificações tardias. O Deus revelado era um Deus ” .

Newton adotará assim o que se poderia chamar de "um positivismo metodológico, em virtude do qual se reconhece a autonomia do discurso científico, sem que essa atitude em matéria de epistemologia implique a renúncia a qualquer fundo metafísico e teológico" . Assim, embora a lei universal da gravitação seja sua descoberta mais conhecida, Newton alerta aqueles que veem o Universo como uma mera máquina. Ele diz: “A gravidade explica o movimento dos planetas, mas não pode explicar o que os pôs em movimento. Deus governa todas as coisas e conhece tudo o que é ou tudo o que pode ser ” .

Newton escreveu um manuscrito não publicado, Irenicum , no qual apóia uma visão latitudinal da teologia.

Newton e Leibniz

A controvérsia entre essas duas grandes mentes no início do XVIII °  século , com foco em dois pontos. O um, um tanto secundário, dizia respeito à reivindicação comum da descoberta do cálculo infinitesimal , o outro ponto muito mais importante, relacionado às razões profundas de sua oposição à teoria da gravitação. Se, para Gottfried Wilhelm Leibniz , o movimento dos planetas em torno do sol se deve à circulação harmônica de um éter fluido em torno do sol que carregaria as estrelas, é por sua concepção do mundo. Com efeito, a sua metafísica o proíbe de conceber um espaço vazio, porque isso seria "atribuir a Deus uma produção muito imperfeita" . Os cartesianos neste ponto eram próximos de Leibniz, de modo que Roger Cotes durante a polêmica designará cartesianos e leibnizianos sob o termo de "  plenistas  ". Embora tenha sido um dos primeiros apoiadores de René Descartes na Inglaterra, Henry More, um filósofo da escola conhecida como os platônicos de Cambridge , será um dos primeiros a se opor a essa concepção ao afirmar "a existência efetiva do espaço. Vazio infinito ” . De certa forma, abre um caminho que Newton seguirá parcialmente mais tarde.

A polêmica será conduzida com o aval de Newton por alguns de seus parentes, como Samuel Clarke e Roger Cotes . Era dirigido a Leibniz e aos cartesianos, mas estes não responderam. Centrou-se na concepção de Deus e, concomitantemente, na noção de liberdade e racionalidade. O significado dessa polêmica é importante entender porque para Alexander Koyre a vitória de Newton foi uma vitória de Pirro conquistada a um preço desastroso "Assim, a força atrativa - que para Newton era evidência de 'insuficiência do mecanismo puro e simples, uma demonstração da existência de forças superiores, não mecânicas, da manifestação da presença e ação de Deus no mundo - deixou de desempenhar esse papel para se tornar uma força puramente natural, matéria de propriedade que apenas enriqueceu o mecanismo em vez de suplantá-lo ” .

Quanto à concepção de Deus para Alexandre Koyré “a oposição fundamental é, porém, perfeitamente clara: o Deus de Leibniz não é o Senhor newtoniano, que faz o mundo como lhe convém e continua a agir sobre ele como o Deus da Bíblia o fizera durante os primeiros seis dias da Criação. Ele é, se me atrevo a continuar a comparação, o Deus bíblico no dia de sábado, o Deus que completou sua obra e acha que ela representa ... o melhor de todos os mundos possíveis ... ” Ao contrário de Leibniz, como escreveu Samuel Clarke , para Newton o mundo é reformável e, se ele descobriu as leis da atração universal, não viu necessidade de que essas leis fossem como são. Ele simplesmente notou sua existência.

Essa busca por leis necessárias por parte dos leibnizianos nega a Samuel Clarke a liberdade dos agentes. Ainda em sua quarta resposta a Leibniz, ele escreveria: “A Doutrina aqui encontrada leva à Necessidade e à Fatalidade, supondo que os Motivos tenham a mesma relação com a vontade de um Agente inteligente que os Pesos. Com um Libra ... Mas inteligente Os seres são agentes; eles não são simplesmente passivos e os Motivos não agem sobre eles, como os Pesos agem sobre um Libra. Eles têm forças ativas ... ”

Em Leibniz e em alguns cartesianos franceses como Nicolas Malebranche , existe a ideia de que, por sua razão, o homem "pode ​​encontrar claramente o que Deus pode fazer melhor" . Ao contrário, com Newton e os newtonianos, a razão tende a procurar observar os fatos, explicá-los, mas há uma certa vontade de não se deixar levar por explicações totais. Newton escreve no Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica "Até agora, expliquei os fenômenos celestes e os do mar pela força da gravitação, mas em nenhum lugar atribuí a causa dessa gravitação" .

A influência de Newton em outras ciências na XVIII th  século

Para Georges Gusdorf , “a imitação de Newton torna-se a ambição secreta de todos os cientistas, seja qual for sua ciência. O sistema de inteligibilidade de Newton é aceito como o protótipo de todo conhecimento que atingiu um estado de completude definitivo ” .

Para Dellemotte, com Adam Smith , na Teoria dos Sentimentos Morais , a simpatia ocupa na esfera moral a mesma função que o princípio da gravitação. Lembremos que Adam Smith , é um admirador de Newton e que escreveu uma História da Astronomia de grande importância para entender o arcabouço de seu pensamento. Para Élie Halévy , o utilitarismo de Jeremy Bentham pode ser definido como "um newtonianismo, ou se preferir, um ensaio de newtonianismo aplicado às coisas da política e da moralidade", onde o princípio da associação e o da utilidade desempenham o papel do princípio de Newton de atração universal.

D'Alembert, no Discurso Preliminar à Enciclopédia, elogia Newton por ter ensinado filosofia (na época, essa palavra também designa ciência) "para ser sábio e conter dentro de limites justos essa espécie de audácia que as circunstâncias forçaram Descartes a dar isso ” . Esta abordagem marca a Enciclopédia que deve aceitar que o conhecimento é incompleto e que a mente não pode ordenar, medir e organizar tudo. Se D'Alembert ouviu falar das obras metafísicas de Newton, ele as considera sem importância; para ele, o Newton da metafísica é John Locke de quem diz "pode-se dizer que ele criou a metafísica mais ou menos como Newton criou a física" . Na França, a recepção da teoria da gravitação de Newton será lenta, porque levará tempo para suplantar a teoria de René Descartes baseada em vórtices; terminou com a publicação da Enciclopédia.

Newton e alquimia

Síntese entre mecanismo e alquimia

Newton, de William Blake . Nesta tela, Newton é mostrado como um geômetra divino.

Newton conheceu a química em 1666 ao ler o livro Of Formes , de Robert Boyle , do qual tirou um glossário químico. Ele começou a estudar alquimia muito intensamente em 1668 ou 1669 e continuou suas pesquisas por pelo menos trinta anos, até 1696, após a explosão de seu laboratório. Suas primeiras tentativas de publicar trabalhos (relativos à óptica) terminaram em exaustivas controvérsias - com Hooke em particular - ele se refugiou no silêncio quando mergulhou na pesquisa alquímica. Além disso, ele certamente faz parte de uma rede secreta de alquimistas provavelmente formada a partir do círculo Hartlib em Londres. Ele também escolhe o pseudônimo alquímico Ieoua Sanctus Unus, que significa em francês: "Jeová Santo Único", mas que também é um anagrama de Isaac Neuutonus. Por mais de 25 anos, Newton guardará o segredo de suas atividades e principalmente de seus contatos, dos quais recebe um grande número de obras e tratados alquímicos, que anota e copia até constituir uma das maiores bibliotecas alquímicas de seu tempo. .

Muitos de seus escritos não publicados na tradição alquímica serão esquecidos ou mal interpretados: quando em 1872 um descendente de sua irmã doou escritos e livros mantidos por sua família para a Universidade de Cambridge, o bibliotecário se referiu a isso - aqui um baú contendo os escritos "não sendo de natureza científica "incluindo grande parte de suas obras alquímicas.

A ausência, até 1936, o estudo de uma grande parte de seus manuscritos alquímicos, a enorme influência da comunidade científica de Newton e um movimento de rejeição da alquimia nascido durante o XVIII th  século, trazem uma grande parte de seus primeiros biógrafos a diferentes tipos de abordagens . Por exemplo, David Brewster , autor da primeira biografia científica de referência, tenta separar a alquimia praticada por Newton daquela que ele considera um engano, sem entender que tal gênio pudesse ter se rebaixado a essa conveniência; Louis Trenchard More considera-o que os trabalhos alquímicos de Newton eram apenas uma forma de "relaxar a mente", que podiam ter sido governados pela atração do lucro ou que eram o sintoma de uma tensão mística não relacionada com o resto do seu trabalho científico. A alquimia na qual Newton foi formado e que ele praticou por muitos anos é, portanto, uma faceta frequentemente esquecida de seu trabalho.

Para Keynes , que reunirá a maioria desses escritos dispersos em um leilão em 1936 , “Newton não é o primeiro da Era da Razão . Ele é o último dos babilônios e sumérios, o último grande espírito que contemplou o mundo visível e intelectual com os mesmos olhos daqueles que começaram a construir nossa herança intelectual há cerca de 10.000 anos ”. É somente após a redescoberta desses manuscritos que seus biógrafos irão substituir seus trabalhos alquímicos em todos os seus trabalhos científicos.

No XVII th  século, alquimia tem uma reputação ambígua. Muitas vezes referida popularmente como parte do campo de charlatães por causa da busca de metais em ouro, a alquimia, no entanto, é continuamente praticado e estudado em todo o XVII º  século por muitos filósofos da natureza, pois oferece uma visão global coerente para todos os fenômenos naturais . Nesse sentido, ela se junta à filosofia mecanicista em seu desejo de uma descrição universal da Natureza.

“A transformação dos corpos em luz e da luz em corpos é muito consistente com o curso da natureza, que parece ter prazer nas transmutações. "

Por outro lado, as duas filosofias estão fundamentalmente separadas em um ponto: para os mecanicistas a matéria é inerte, composta de partículas caracterizadas por sua forma e cujo movimento é governado apenas pelas leis simples do choque ou da pressão; para os alquimistas, a matéria é apenas o veículo dos princípios ativos que governam o mundo de acordo com as leis da atração e repulsão, da cópula dos princípios masculino e feminino, e dos quais a mente é uma parte interessada.

“Imaginemos as partículas de metais [...] como dotadas de uma força dupla. A primeira é uma força de atração e é mais forte, mas diminui rapidamente com a distância. A segunda é uma força repulsiva que diminui mais lentamente e, por essa razão, se estende ainda mais no espaço. "

No entanto, para os filósofos da época de Newton, a separação das duas filosofias não é necessariamente óbvia e podem até ser concebidas como complementares. Richard Westfall argumenta que talvez sejam as possibilidades de descrição universal oferecidas pelo mecanismo e pela alquimia que levaram Newton a não fechar nenhum dos dois caminhos de trabalho. O interesse de Newton pela alquimia residiria em uma "rebelião" contra os limites restritivos impostos pela filosofia mecanicista, bem como pelo desejo de ir além do mecanismo de René Descartes .

Em uma obra intitulada De la gravitation et de la balance des fluides (datada no mínimo de 1668), ele critica Descartes em particular por um "ateísmo" decorrente da separação estrita de corpo e alma e da suposição segundo a qual o material mecanicista o mundo não depende de Deus. Para BJT Dobbs, um primeiro período de estudos alquímicos, que terminou em 1675, e todo o resto de sua pesquisa científica teve como objetivo integrar a mecânica e a alquimia em uma síntese que reconciliasse a visão corpuscular e neutra da matéria de, por um lado, e as interações remotas (ou “afinidades”) por outro lado, o que ele acabará por conseguir graças à introdução do conceito de força . O conceito de força e, em particular, da força de atração gravitacional, embora atualmente considerado o próprio fundamento da mecânica, foi de fato considerado na época pelos mecanicistas como um ressurgimento do ocultismo e provocou fortes reações como a de Christiaan Huygens que escreveu em 1687 alguns dias após o lançamento de Principia  : “Desejo ver o livro de Newton. Não me importo que ele não seja cartesiano, desde que não faça suposições como a da atração. "

Pesquisas e estudos alquímicos

Pela extensão de seu trabalho neste campo, Newton pode ser considerado um alquimista de destaque na Europa. De 1668 a 1675, Isaac Newton praticou a alquimia. Em 1669, seus relatos indicaram uma importante aquisição de equipamentos de laboratório relacionados ao seu trabalho na alquimia: uma fornalha, um misturador, vários produtos químicos e uma compilação de tratados de alquimia.

Alguns consideram que a alquimia está presente em graus variados em todo o seu trabalho científico e que nos permite compreender sua gênese e até mesmo sua unidade. Para o seu trabalho, terá como base uma abundante bibliografia, incluindo as seguintes obras:

Ele estabeleceu uma síntese que, aplicada à astronomia, o levou a tirar as seguintes conclusões: “A melhor água é atraída pela força do nosso Enxofre que jaz escondido no antimônio. Porque o antimônio era chamado de Áries [Áries] pelos Antigos. Porque Áries é o primeiro signo do zodíaco em que o Sol começa a ser exaltado e o ouro é especialmente exaltado no antimônio [...]. O ar gera os Chalybs ou ímã, e isso faz o ar aparecer. Portanto, seu pai é o Sol (ouro) e sua mãe a Lua (prata). É isso que o vento carrega na barriga ”. Mais tarde, ele pensa que descobriu o mercúrio filosófico e dá a modalidade precisa da operação.

Ele fundou a “hipótese 3”: “Qualquer corpo pode se transformar em qualquer outro corpo, e assumir sucessivamente todos os graus de qualidades”.

Posteridade

Difusão das ideias de Newton

A difusão das idéias de Newton não ocorreu muito lentamente, mas foi bastante profunda no longo prazo. A primeira edição da obra mais famosa de Newton, os Principia , também escrita em latim, tinha sido impressa em apenas 250 exemplares. Uma segunda edição de 750 cópias em 1713 acelerou essa distribuição.

O primeiro cientista francês que soube do trabalho de Newton foi Maupertuis , que durante sua estada na Inglaterra em 1728 , pertencia à Royal Society of London. Maupertuis era membro da Academia de Ciências da França. De volta a Paris, Maupertuis decidiu que seus pares reconhecessem as teorias de Newton: ele publicou um texto Sobre as leis da atração nas Mémoires de l'Académie em 1732 , depois um Discurso sobre a figura das estrelas . Nessa ocasião, Maupertuis fez amizade com Voltaire. O trabalho de Maupertuis em Newton reviveu os debates entre seus apoiadores e oponentes.

Paradoxalmente, foi um homem de letras, além de um filósofo francês, que propagou as idéias de Newton: Voltaire ficou na Inglaterra entre 1726 e 1728 e ficou muito impressionado com o funeral nacional de Newton, ao qual compareceu em abril de 1727 . Durante sua estada, entre os muitos contatos de alto nível que pôde ter, Voltaire manteve relações com Samuel Clarke , amigo de Newton. Não cessou, a partir daí, de difundir as novas idéias em uma França ainda adquirida com a teoria dos vórtices de Descartes . Voltaire escreveu dois ensaios sobre Newton: a Epístola a Newton em 1736 e os Elementos de Filosofia de Newton em 1738.

A Encyclopédie de Diderot et d'Alembert também contribuirá para a divulgação das teorias de Newton, por meio de artigos astronômicos cuja redação foi cuidada principalmente por d'Alembert , matemático e filósofo, que saúda o gênio de Newton no Discurso Preliminar da Enciclopédia , e, claro, dedica um artigo a ele.

No XIX th  século , a influência de Newton foi tão profunda que Conde de Saint-Simon Saint-Simon levou gravitação universal como um princípio fundamental de seu sistema filosófico .

No XX th  século , o historiador e filósofo da ciência Thomas Kuhn acredita que Newton é a origem de uma das maiores revoluções científicas da história.

Mecânica newtoniana hoje

Certos fenômenos que permaneceram sem solução no quadro da mecânica newtoniana, como a precessão do periélio de Mercúrio , hoje encontram explicação com a teoria da relatividade geral de Einstein . Observe também que a lei de Newton não pode ser aplicada a buracos negros, nem ao desvio da luz pela gravidade. O filósofo da ciência Thomas Kuhn argumenta que a teoria de Einstein só pode ser aceita se a teoria de Newton for considerada falsa. Além disso, Einstein define a gravitação pelas torções do espaço-tempo. Esta é uma nova revolução científica , que é acompanhada por uma grande mudança de paradigma .

Trabalho

  • Trabalhos científicos
    • Método dos fluxos e séries infinitas : trabalho de cálculo diferencial, concluído em 1671 , publicação póstuma em 1736 .
    • De motu corporum in gyrum (Do movimento dos corpos em órbita), uma obra enviada a Edmond Halley em 1684. Em francês: Du mouvement des corps , Gallimard, coll. "Tel", Paris, 1995 ( ISBN  2-07-072560-X )
    • De gravitatione e equipondio fluidorum . Em francês: De la gravitation , Gallimard, col. "Tel", Paris, 1995 ( ISBN  2-07-072560-X )
    • Princípios Matemáticos da Filosofia Natural , Londres, 1687 , 2 th ed. 1713 , 3 e ed. 1726 .
    • Opticks , Londres, 1704 . É uma obra importante na história da ciência, que trata da luz e de sua composição. Em francês: Optique , editor Christian Bourgois, Paris, 1989.
    • Arithmetica Universalis , publicado em 1707, reúne notações sobre vários conceitos matemáticos.
    • Lectiones opticae , publicado postumamente em 1728.
  • Outras obras, publicadas postumamente
    • Um tratado do sistema do mundo , publicado postumamente em 1728.
    • A cronologia dos reinos antigos foi alterada , publicada postumamente em 1728.
    • Observações sobre as profecias de Daniel e o apocalipse de São João , publicado postumamente em 1733.
    • Duas cartas de Sir Isaac Newton para M. Leclerc ... contendo uma Dissertação sobre a Leitura do Texto Grego , publicada postumamente em 1754.
  • Trabalhos não publicados
    • Of Natures Obvious Laws & Processes in Vegetation (1671-75), trabalho não publicado sobre alquimia.
  • Obras que reúnem os escritos de Newton
Livros digitalizados

Na cultura

Em Newton, Alexander Pope escreveu um epitáfio notório:

“A natureza e suas leis jazem à noite.
Então Deus disse "deixe Newton ser!" "E havia luz. "

William Blake fez de Newton o tema de uma de suas gravuras em 1795 .

Newton é um dos personagens da peça The Physicists, de Friedrich Dürrenmatt .

Isaac Newton é um dos personagens regulares em de Gotlib Rubrica-à-brac . Ele aparece lá em uma gag recorrente com a maçã que, caindo sobre sua cabeça, o leva a conceber a teoria da gravitação . A maçã é substituída, em muitas piadas, por objetos de todos os tipos, geralmente incongruentes.

Isaac Newton aparece no filme The History of Humanity de Irwin Allen com Hedy Lamarr .

Isaac Newton aparece na visão animada de Escaflowne , embora ele nunca seja referido, exceto como "Isaac". Transportado para outro mundo, Gaia, ele levará sua ciência a uma nação pobre e árida para torná-la o império industrial mais poderoso do planeta.

Na série Star Trek: The Next Generation , Data joga pôquer regularmente em seu holodeck com Isaac Newton, Albert Einstein e Stephen Hawking .

Notas e referências

Notas

  1. As datas de e encontrados, principalmente em seu túmulo na Abadia de Westminster , para o nascimento e morte de Isaac Newton referem-se ao calendário juliano inglês, mas correspondem bem ao e em do calendário gregoriano  ; que não foi adotado na Grã-Bretanha até 1752 , com a consequência adicional de adotar a data de como dia de ano novo (antes de 1752, a mudança de ano ocorreu na Inglaterra em ) Como referência pode-se consultar o site da Academy of Sciences ( ver este link ) que no entanto dá o mesmo ano de morte (1727) em ambos os calendários, adotando implicitamente a convenção inglesa conhecida como New Style  (em) que corrige as datas de o calendário juliano da época usando oJaneiro para a mudança de ano. Ver também sobre este assunto: Michel Toulmonde, As datas de Newton , em L'Astronomie , fevereiro de 2007, p.  93 (uma versão anterior do artigo publicado na Cahiers Clairaut está disponível online [PDF] ).
  2. Seu pai, também chamado de Isaac, vem de uma família de camponeses que melhorou significativamente sua situação econômica durante o século anterior. O pai de Isaac é considerado "senhor" de sua pequena propriedade, posição superior à de simples dono. Dentro, ele se casa com Hannah Ayscough , que pertence a uma família de classe social superior à sua, mas vítima de grandes dificuldades econômicas. Referência bibliográfica José Muñoz Santonja e Philippe Garnier (Trad.) P.15-16
  3. Aluno de pós-graduação com bolsa de pesquisa.
  4. Termo que designa um aluno responsável por realizar biscates para alunos ricos. Ao contrário do sizar , o subsizar é um servo estudante que também deve pagar pela comida com seu próprio dinheiro.
  5. No primeiro ano, trabalhamos a leitura, a escrita, a retórica, reservamos uma parte importante para as línguas clássicas - especialmente o latim e o grego, sem esquecer o hebraico -, a Bíblia, a obra de Aristóteles, a história, a poesia. Nos próximos dois anos, estudamos dialética. No quarto ano, estudamos filosofia, que inclui metafísica, ética, física e matemática.
  6. Desde os dez anos de idade, ele escreve seus pensamentos e ações em cadernos.
  7. Seu professor que o influenciará em sua concepção de espaço absoluto. Ref. Franck E. Manuel, Um Retrato de Isaac Newton , P. 87.
  8. Esta exigência causou-lhe muitos problemas e quase o fez abandonar os estudos.
  9. Com o intuito de resolver a disputa pelas cores, resolveu escrever uma obra mais completa, reunindo suas múltiplas experiências e explicando de uma vez por todas sua teoria ótica.
  10. Carta datada, destinado ao político Samuel Pepys.
  11. Mas, com a precaução que o caracteriza, não abre mão da cadeira Lucasiana antes de 1701, quando a deixa para William Whiston , seu substituto quando está em Londres.
  12. Ele manterá este posto até sua morte.
  13. Em uma de suas raras visitas, ele mostra um sextante de navegação no qual está trabalhando. Depois que Hooke disse a ele que havia inventado o modelo trinta anos antes, ele parou de frequentar as sessões.
  14. Quando sua Óptica apareceu , Newton explicou na introdução por que, tendo escrito anos antes, ele ainda não tinha publicado: "Eu adiei a impressão até agora para evitar ficar atolado nela. Argumentos sobre essas questões, e eu teria adiei novamente sem a insistência dos meus amigos ” . Muitos lêem nas entrelinhas e suspeitam que os argumentos a que ele se refere são aqueles entre ele e Robert Hooke
  15. Posso calcular os movimentos dos corpos celestes, mas não a loucura das pessoas.
  16. Na virada do XVIII th e XIX th  séculos, o matemático Joseph-Louis Lagrange disse que Newton foi o maior gênio que já viveu, e ele também era "o mais afortunado, porque podemos encontrar o sistema mundial mais 'uma vez” ( (em) Fred L. Wilson, History of Science: Newton citação de: Delambre, M. “Notice on the life and works of M. le conte JL Lagrange”, Œuvres de Lagrange , I, Paris, 1867, p. Xx) .
  17. No verão de 1686, Newton escreveu a Halley dizendo que ele havia terminado o primeiro livro durante o inverno, mas que, como este era mais longo do que o esperado, ele decidiu dividi-lo em duas partes. Quando ele considera o primeiro volume concluído, ele pede a seu assistente para copiá-lo limpo e enviá-lo para a Royal Society , cujos membros regam o trabalho com ótimas críticas. No entanto, Robert Hooke afirma que muitas das ideias que aparecem no livro são de fato suas. A primeira reação de Newton foi desistir de escrever o terceiro livro, que já estava sendo revisado. Felizmente, graças às habilidades diplomáticas de Halley, ele concorda em continuar seu trabalho. No outono de 1686, Newton terminou o segundo livro no qual torpedeava impiedosamente as teorias cartesianas, particularmente em questões de filosofia natural .
  18. Ele manteve um relacionamento próximo com Newton por quase cinco anos e, por razões desconhecidas, sua amizade terminou abruptamente em 1694 e os dois homens se distanciaram.
  19. No entanto, o valor observado da precessão do periélio de Mercúrio , 5.600 segundos de arco por século, difere um pouco do valor, 5.557 segundos de arco, predito usando apenas as leis da mecânica celeste newtoniana. É necessário recorrer à teoria da relatividade geral de Albert Einstein para explicar e calcular o desvio observado de 43 segundos de arco por século
  20. Ele começa a ler em hebraico.
  21. Citação original: Uma uniformidade tão maravilhosa no sistema planetário deve ter o efeito de escolha.  "
  22. Citação original: “A  gravidade explica os movimentos dos planetas, mas não pode explicar quem os colocou em movimento. Deus governa todas as coisas e sabe tudo o que é ou pode ser feito.  "
  23. Entre os fatores de resistência, é possível notar a influência de Fontenelle , bem como dos jesuítas cujos colégios eram então dominantes na França. Sobre esses pontos, pode-se consultar Gusdorf 1971 , p.  172-178.
  24. Citação original: "A  natureza e as leis da natureza se escondem durante a noite. Deus disse “Deixe Newton ser” e tudo ficou claro.  " .

Referências

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  5. Ref. Frank E. Manuel, biógrafo de Newton
  6. José Muñoz Santonja e Philippe Garnier 2018 , p.  15-20
  7. Voltaire vai até escrever que não terá conhecido nenhuma mulher em sua vida. Cf. Obras completas de Voltaire  : Mélanges , t.  17 , Paris, Lahure et Cie, 1860, p.  81 .
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  95. José Muñoz Santonja e Philippe Garnier 2018 , p.  61
  96. Introdução aos manuscritos alquímicos de Isaac Newton .
  97. "Ele deve, portanto, encontrar a chave para traduzir os textos enigmáticos dos experimentadores herméticos em termos de processos naturais suscetíveis de verificação em laboratório. Ele retém as opiniões de 19 autoridades: Morenius, Hermès, Thomas Aquinas , Roger Bacon […]. Confiante de que a alquimia dos antigos oculta a verdade que busca, ele elabora uma lista de preposições construída a partir de citações emprestadas do Theatrum Chymicum [...]. Ele escreveu um segundo ensaio sobre o mesmo tema, ele disse: 'Todas as coisas são corruptíveis, todas as coisas podem ser geradas, apenas a natureza funciona com substâncias úmidas e com calor suave ...' (coleção Dibner, Smithsonian Inst. Lib., Washington MS 16, f.25) ”: Auffray 2000 , p.  97-98.
  98. Auffray 2000 , p.  66-113.
  99. Que ele comprou em 1669 a última edição em seis volumes (1659-1661) (Brewster citado em Dobbs 2007 , p.  173-174; Westfall 1994 , p.  329).
  100. I. Newton, Collectiones ex novo lumine chymico quae ad praxin espectante e explicações da coleção , Keynes MS 55, ff. v-12r, citado por Auffray 2000 , p.  88-89.
  101. Em Keynes MS 18, f 2r, detalhes citados por Auffray 2000 , p.  112-113.
  102. "Esta afirmação, inteiramente baseada na alquimia, estabelece a justificativa de que ele precisa para embarcar na estrada real da gravitação universal [...] Newton voluntariamente tornou obscuro o texto dos Principia , pelo menos o do livro III. Ele mesmo dá a razão: 'Eu abomino discussões, para evitar ser molestado por matemáticos mesquinhos, fiz os Principia deliberadamente obscuros' ”, Auffray 2000 , p.  192 e 195, com uma nota sobre a Hipótese 3: “Newton retirou a Hipótese 3 das edições subsequentes do Principia  ”, Auffray 2000 , p.  197.
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  110. (em) Andrew Tei , Anime Expo Monday Report  " , AnimeOnDVD.com,(acessado em 23 de julho de 2008 )  : " Q) De onde surgiu a ideia de usar Isaac Newton como modelo para Dornkirk (líder de Zaibach) A) Kawamori responde dizendo que Newton era um alquimista e escreveu um livro sobre alquimia . Kawamori veio com a teoria de que Newton descobriu o "poder" [de Atlântida]. Ele projetou Dornkirk como não sendo um cara mau. "  ".

Veja também

Bibliografia

Documento usado para escrever o artigo : documento usado como fonte para este artigo.

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Artigos relacionados

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Angela Soares

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Leonardo Da Fonseca

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