Sir Isaac Newton, Biografia

Sir Isaac Newton, (nato il 25 dicembre 1642 [4 gennaio 1643, New Style], Woolsthorpe, Lincolnshire, Inghilterra – morto il 20 marzo [31 marzo], 1727, Londra), inglese fisico e matematico, che fu la figura culminante della rivoluzione scientifica del XVII secolo. In ottica, la sua scoperta della luce bianca è stata pensata per le moderne tecniche fisiche. In meccanica, la legge del moto, i principi fondamentali della fisica moderna, hanno portato alla formulazione della legge della gravitazione universale. In matematica, è stato il fondatore originale del calcolo infinitesimale. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Principi matematici di filosofia naturale, 1687) è stata una delle singole più importanti nella storia della scienza moderna.

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Formulazione di Sir Isaac Newton della legge della gravitazione universale

Influenze formative

Nato nella frazione di Woolsthorpe, Newton era l’unico figlio di un yeoman locale , anche Isaac Newton, morto tre mesi prima e di Hannah Ayscough. Quello stesso anno, ad Arcetri vicino a Firenze, Galileo Galilei era morto; Newton alla fine raccolse la sua idea di una scienza matematica del moto e portò a termine il suo lavoro. Bambino minuscolo e debole, non ci si aspettava che Newton sopravvivesse al suo primo giorno di vita, molto meno di 84 anni. Privato di un padre prima della nascita, presto perse anche sua madre, poiché nel giro di due anni si sposò una seconda volta; suo marito, il ministro benestante Barnabas Smith, lasciò il giovane Isacco con sua nonna e si trasferì in un villaggio vicino per allevare un figlio e due figlie. Per nove anni, fino alla morte di Barnaba Smith nel 1653, Isacco fu effettivamente separato da sua madre, e le sue pronunciate tendenze psicotiche sono state ascritte a questo evento traumatico. Che lui odiasse il suo patrigno, potremmo essere sicuri. Quando esaminò lo stato della sua anima nel 1662 e compilò un catalogo di peccati in forma stenografica, ricordò “Minaccia a mio padre e mia madre Smith di infilarli e la casa su di loro.” L’acuto senso di insicurezza che lo rendeva ossessivamente ansioso quando il suo il lavoro fu pubblicato e irrazionalmente violento quando lo difese accompagnò Newton per tutta la sua vita e può essere rintracciato nei suoi primi anni.

Dopo che sua madre era rimasta vedova una seconda volta, decise che il suo figlio primogenito avrebbe dovuto gestire la sua proprietà ormai considerevole. È diventato presto evidente, tuttavia, che questo sarebbe stato un disastro, sia per la tenuta che per Newton. Non riusciva a concentrarsi sugli affari rurali – si preparava a guardare il bestiame, si rannicchiava sotto un albero con un libro. Fortunatamente, l’errore fu riconosciuto, e Newton fu rispedito al liceo di Grantham , dove aveva già studiato, per prepararsi all’università. Come molti degli scienziati più importanti dell’epoca, ha lasciato a Grantham aneddoti sulle sue capacità meccaniche e sulla sua abilità nella costruzione di modelli di macchine, come orologi e mulini a vento. A scuola apparentemente ottenne una ferma padronanza del latino, ma probabilmente non ricevette altro che un’infarinatura di aritmetica. Nel giugno 1661, era pronto per iscriversi al Trinity College, a Cambridge , un po ‘più vecchio degli altri studenti a causa della sua interruzione nell’istruzione.

Influenza della Rivoluzione Scientifica

Quando Newton arrivò a Cambridge nel 1661, il movimento ora noto come la rivoluzione scientifica era molto avanzato e molte delle opere basilari della scienza moderna erano apparse. Gli astronomi di Copernico a Keplero avevano elaborato il sistema eliocentrico dell’universo. Galileo aveva proposto le basi di un nuovo meccanica costruita sul principio di inerzia . Guidati da Descartes , i filosofi avevano iniziato a formulare una nuova concezione della natura come una macchina complessa, impersonale e inerte. Eppure, per quanto riguardavano le università europee, tra cui Cambridge, tutto questo non sarebbe mai potuto accadere. Hanno continuato ad essere le roccaforti di antiquato Aristotelianism , che poggiava su una visione geocentrica dell’universo e trattava la natura in termini qualitativi piuttosto che quantitativi.

Come migliaia di altri studenti universitari, Newton ha iniziato la sua istruzione superiore immergendosi nel lavoro di Aristotele . Anche se la nuova filosofia non era nel curriculum, era nell’aria. Qualche tempo durante la sua carriera universitaria, Newton scoprì le opere del filosofo naturale francese René Descartes e gli altri filosofi meccanici, che, al contrario di Aristotele, consideravano la realtà fisica come composta interamente da particelle di materia in movimento e che sostenevano che tutti i fenomeni della natura derivano dalla loro interazione meccanica. Una nuova serie di note, che ha intitolato “Quaedam Philosophicae “(” Alcune domande filosofiche “), iniziata nel 1664, ha usurpato le pagine inutilizzate di un quaderno destinato agli esercizi scolastici tradizionali; sotto il titolo entrò nello slogan “Amicus Plato amicus Aristoteles magis amica veritas” (“Platone è mio amico, Aristotele è mio amico, ma la mia migliore amica è la verità”). La carriera scientifica di Newton era iniziata.

Le “Questioni” rivelano che Newton aveva scoperto la nuova concezione della natura che forniva il quadro della rivoluzione scientifica. Aveva padroneggiato a fondo le opere di Cartesio e aveva anche scoperto che il filosofo francese Pierre Gassendi aveva fatto rivivere l’ atomismo , un sistema meccanico alternativo per spiegare la natura. Le “Questioni” rivelano anche che Newton era già incline a trovare quest’ultima una filosofia più attraente della filosofia naturale cartesiana, che respingeva l’esistenza di particelle indivisibili definitive. Le opere del chimico del XVII secolo Robert Boyle ha fornito le basi per il considerevole lavoro di Newton in chimica. Significativamente, aveva letto Henry More , il platonico di Cambridge, fu così introdotto in un altro mondo intellettuale, la magica tradizione ermetica , che cercava di spiegare i fenomeni naturali in termini di concetti alchemici e magici. Le due tradizioni della filosofia naturale, quella meccanica e quella ermetica, per quanto antitetiche esse appaiono, hanno continuato ad influenzare il suo pensiero e nella loro tensione hanno fornito il tema fondamentale della sua carriera scientifica.

Anche se non l’ha registrato nei “Questioni”, Newton aveva anche iniziato i suoi studi matematici. Cominciò di nuovo con Descartes, dalla cui La Géometrie si diramò nell’altra letteratura dell’analisi moderna con la sua applicazione di tecniche algebriche a problemi di geometria . Ha quindi raggiunto di nuovo per il supporto della geometria classica. Nel giro di poco più di un anno, aveva padroneggiato la letteratura; e, seguendo la propria linea di analisi, iniziò a trasferirsi in un nuovo territorio. Ha scoperto il teorema binomiale , e ha sviluppato il calcolo , una forma di analisi più potente che impiega considerazioni infinitesimali nel trovare le pendenze di curve e aree sotto curve.

Nel 1669 Newton era pronto a scrivere un trattato che riassumeva i suoi progressi, De Analysi per Equivalenti Numerici Terminorum Infinitas (“On Analysis by Infinite Series”), che circolava in manoscritto attraverso un cerchio limitato e faceva conoscere il suo nome. Durante i due anni successivi lo rivide come De methodis serierum et fluxionum (“Sui metodi di Series e Fluxions “). La parola fluxions , la rubrica privata di Newton, indica che il calcolo era nato. Nonostante il fatto che solo una manciata di esperti sapessero dell’esistenza di Newton, era arrivato al punto in cui era diventato il principale matematico in Europa.

Lavora durante gli anni della peste

Quando Newton ha conseguito la laurea di primo livello nell’aprile del 1665, la carriera di laurea più importante nella storia dell’istruzione universitaria non è stata riconosciuta. Da solo, senza una guida formale, aveva cercato la nuova filosofia e la nuova matematica e li aveva resi suoi, ma aveva limitato i progressi dei suoi studi ai suoi quaderni. Poi, nel 1665, la pestilenza chiuse l’università, e per la maggior parte dei successivi due anni fu costretto a rimanere a casa sua, contemplando a suo agio ciò che aveva appreso. Durante gli anni della peste, Newton gettò le fondamenta del calcolo e estese una precedente intuizione in un saggio, “Of Colors”, che contiene la maggior parte delle idee elaborate nei suoi Optick . Fu durante questo periodo che esaminò gli elementi del movimento circolare e, applicando la sua analisi alla luna e i pianeti , derivano in relazione inversa quadrata che la forza diretta radialmente che agisce su un pianeta diminuisce con il quadrato della sua distanza dal Sole – che in seguito fu cruciale per la legge della gravitazione universale. Il mondo non ha sentito nulla di queste scoperte.

L’ottica. Lezioni inaugurali a Trinity

Newton fu eletto a una borsa di studio nel Trinity College nel 1667, dopo la riapertura dell’università. Due anni più tardi, Isaac Barrow , professore di matematica lucasiano, che aveva trasmesso il De Analysi di Newton a John Collins a Londra, si dimise dalla cattedra per dedicarsi alla divinità e raccomandò a Newton di succedergli. La cattedra esonerò Newton dalla necessità di tutoraggio ma impose il dovere di tenere un corso annuale di lezioni. Scelse il lavoro che aveva fatto in ottica come argomento iniziale; durante i successivi tre anni (1670-72), le sue lezioni svilupparono il saggio “Of Colors” in una forma che fu successivamente rivista per diventare il primo libro di Opticks .

A partire da Paralipomena di Keplero nel 1604, lo studio dell’ottica era stata un’attività centrale della rivoluzione scientifica. La dichiarazione di Cartesio sulla legge del seno della rifrazione , collegando gli angoli di incidenza e di emergenza alle interfacce dei media attraverso i quali passa la luce, ha aggiunto una nuova regolarità matematica alla scienza della luce, sostenendo la convinzione che l’universo sia costruito secondo le regolarità matematiche. Cartesio aveva anche fatto della luce centrale la filosofia meccanica della natura; la realtà della luce, sosteneva, consiste nel movimento trasmesso attraverso un mezzo materiale. Newton accettò pienamente la natura meccanica della luce, sebbene scelse l’alternativa atomistica e ritenesse che la luce fosse costituita da materiale corpuscoli in movimento. La concezione corpuscolare della luce era sempre una teoria speculativa alla periferia della sua ottica, comunque. Il nucleo del contributo di Newton aveva a che fare con i colori . Un’antica teoria che si estende almeno ad Aristotele sostiene che una certa classe di fenomeni cromatici, come l’ arcobaleno , nasce dalla modifica della luce, che appare bianca nella sua forma originaria. Cartesio aveva generalizzato questa teoria per tutti i colori e la traduceva in immagini meccaniche. Attraverso una serie di esperimenti eseguiti nel 1665 e nel 1666, in cui lo spettro di un fascio stretto è stato proiettato sul muro di una camera oscurata, Newton ha negato il concetto di modifica e sostituito con quello di analisi. Sostanzialmente, ha negato che la luce sia semplice ed omogenea, affermando invece che è complessa ed eterogenea e che i fenomeni di colore derivano dall’analisi della miscela eterogenea nei suoi componenti semplici. La fonte ultima della convinzione di Newton che la luce è corpuscolata era il suo riconoscimento che i singoli raggi di luce hanno proprietà immutabili; a suo avviso, tali proprietà implicano particelle immutabili di materia. Egli ha dichiarato che i singoli raggi (vale a dire, le particelle di dimensione data) eccitano sensazioni di singoli colori quando colpiscono la retina del dell’occhio. Ha anche concluso che i raggi si rifrangono a angoli distinti – da qui, lo spettro prismatico, un raggio di raggi eterogenei, cioè, uguale incidente su una faccia di un prisma , separato o analizzato dalla rifrazione nelle sue parti componenti – e che fenomeni come il l’arcobaleno è prodotto dall’analisi di rifrazione. Poiché credeva che l’aberrazione cromatica non potesse mai essere eliminata dagli obiettivi, Newton si rivolse ai telescopi riflettenti; ha costruito il primo mai costruito. L’eterogeneità della luce è stata la base dell’ottica fisica fin dai suoi tempi.

Newton, Sir Isaac: prisma

Newton, Sir Isaac: prisma Sir Isaac Newton che disperde la luce del sole attraverso un prisma per uno studio di ottica, incisione dopo un quadro di JA Houston, pubblicato c. 1879.© Photos.com/Thinkstock

Non ci sono prove che la teoria dei colori, completamente descritta da Newton nelle sue conferenze inaugurali a Cambridge, abbia fatto impressione, così come non ci sono prove che aspetti della sua matematica e il contenuto dei Principia , pronunciati anche dal podio, abbiano reso qualsiasi impressione Piuttosto, la teoria dei colori, come il suo lavoro successivo, è stata trasmessa al mondo attraverso il Royal Society of London, che era stata organizzata nel 1660. Quando Newton fu nominato professore Lucasiano, il suo nome era probabilmente sconosciuto nella Royal Society; nel 1671, tuttavia, hanno sentito della sua riflessione telescopio e ha chiesto di vederlo. Soddisfatto dalla loro entusiastica accoglienza del telescopio e dalla sua elezione alla società, Newton offrì volontariamente un documento su luci e colori all’inizio del 1672. Nel complesso, il documento fu anche ben accolto, anche se alcune domande e alcuni dissidenti furono ascoltati.

Controversia

Tra i più importanti dissidenti del giornale di Newton c’era Robert Hooke , uno dei leader della Royal Society che si considerava il maestro dell’ottica e quindi scrisse una condiscendente critica allo sconosciuto parvenu. Si può capire come la critica avrebbe infastidito un uomo normale. La rabbia infuocata provocò, con il desiderio di umiliare pubblicamente Hooke, tuttavia, di mettere in risalto l’anormale. Newton non fu in grado di affrontare razionalmente le critiche. Meno di un anno dopo aver inviato il documento, era così sconvolto dalla discussione onesta che iniziò a tagliare i suoi legami, e si ritirò in un virtuale isolamento.

Nel 1675, durante una visita a Londra, Newton pensò di aver sentito Hooke accettare la sua teoria dei colori. Fu incoraggiato a produrre un secondo documento, un esame dei fenomeni cromatici in film sottili , che erano identici alla maggior parte del secondo libro, come è apparso in seguito negli Opticks . Lo scopo del documento era di spiegare i colori dei corpi solidi mostrando come la luce possa essere analizzata nei suoi componenti da riflessione e rifrazione. La sua spiegazione dei colori dei corpi non è sopravvissuta, ma il documento è stato significativo nel dimostrare per la prima volta l’esistenza di fenomeni ottici periodici. Scoprì gli anelli concentrici colorati nel sottile strato d’aria tra una lente e una lastra di vetro piatta; la distanza tra questi anelli concentrici (Anelli di Newton ) dipende dallo spessore crescente del film d’aria. Nel 1704 Newton combinò una revisione delle sue lezioni ottiche con la carta del 1675 e una piccola quantità di materiale aggiuntivo nei suoi Optick .

Un secondo pezzo che Newton aveva inviato con la carta del 1675 provocò nuove polemiche. Intitolato “Un’ipotesi che spiega le proprietà della luce”, era in effetti un sistema generale di natura. Hooke apparentemente affermò che Newton gli aveva rubato il suo contenuto, e Newton ribollì di nuovo. La questione fu presto controllata, tuttavia, da uno scambio di lettere formali, eccessivamente educate che non nascondevano la completa mancanza di calore tra gli uomini.

Newton era anche impegnato in un altro scambio sulla sua teoria dei colori con una cerchia di gesuiti inglesi a Liegi, forse lo scambio più rivelatore di tutti. Sebbene le loro obiezioni fossero superficiali, la loro tesi secondo cui i suoi esperimenti erano sbagliati lo sferzò in una furia. La corrispondenza si trascinò fino al 1678, quando un ultimo grido di rabbia da Newton, apparentemente accompagnato da un completo esaurimento nervoso, fu seguito dal silenzio. La morte di sua madre l’anno successivo completò il suo isolamento. Per sei anni si ritirò dal commercio intellettuale, tranne quando altri iniziarono una corrispondenza, che interruppe sempre il più rapidamente possibile.

Influenza della tradizione ermetica

Durante il suo periodo di isolamento, Newton fu fortemente influenzato dalla tradizione ermetica con la quale era stato familiare sin dai suoi giorni di laurea. Newton, sempre un po ‘interessato a alchimia, ora si è immerso in esso, copiando a mano un trattato dopo l’altro e raccogliendoli per interpretare le loro arcane immagini. Sotto l’influenza della tradizione ermetica, la sua concezione della natura subì un cambiamento decisivo. Fino a quel momento, Newton era stato un filosofo meccanico nello stile standard del XVII secolo, spiegando i fenomeni naturali con i movimenti delle particelle di materia. Quindi, sostenne che la realtà fisica della luce è un flusso di piccoli corpuscoli deviati dal suo corso dalla presenza di media più densi o più rari. Sentiva che l’attrazione apparente di minuscoli pezzi di carta su un pezzo di vetro che è stato strofinato con un panno deriva da un effluvio etereo che scorre fuori dal vetro e porta con sé i pezzi di carta. Questa filosofia meccanica negava la possibilità di azione a distanza; come con statico l’elettricità , spiegava le attrazioni apparenti per mezzo di invisibili meccanismi eterei. “Ipotesi di luce” di Newton del 1675, con il suo universale etere , era un sistema meccanico standard della natura. Alcuni fenomeni, come la capacità delle sostanze chimiche di reagire solo con alcuni altri, lo hanno però perplesso e ha parlato di un “principio segreto” con cui le sostanze sono “socievoli” o “non socievoli” con altre. Verso il 1679, Newton abbandonò l’etere e i suoi meccanismi invisibili e iniziò ad attribuire i fenomeni sconcertanti – affinità chimiche, generazione di calore nelle reazioni chimiche , tensione superficiale nei fluidi, azione capillare , coesione di corpi e attrazioni simili e attrazioni repulsioni tra particelle di materia. Più di 35 anni dopo, nella seconda edizione inglese degli OpticksNewton accettò di nuovo un etere, sebbene fosse un etere che incarnava il concetto di azione a distanza ponendo una repulsione tra le sue particelle. Le attrazioni e le repulsioni delle speculazioni di Newton erano trasposizioni dirette delle simpatie e antipatie occulte della filosofia ermetica, poiché i filosofi meccanici non smettevano mai di protestare. Newton, tuttavia, li considerava una modifica della filosofia meccanica che la rendeva soggetta a un trattamento matematico esatto. Mentre li concepiva, le attrazioni erano definite quantitativamente e offrivano un ponte per unire i due temi fondamentali della scienza del XVII secolo: la tradizione meccanica, che si era occupata principalmente di immagini meccaniche verbali, e il Pitagorico tradizione, che ha insistito sulla natura matematica della realtà. La riconciliazione di Newton attraverso il concetto di la forza era il suo ultimo contributo alla scienza.

Il Principia

Moto planetario

Newton originariamente applicò l’idea di attrazioni e repulsioni unicamente alla gamma di fenomeni terrestri menzionata nel paragrafo precedente. Ma alla fine del 1679, non molto tempo dopo che aveva abbracciato il concetto, un’altra applicazione fu suggerita in una lettera di Hooke, che stava cercando di rinnovare la corrispondenza. Hooke ha menzionato la sua analisi dimovimento planetario- in effetti, la continua deviazione di un movimento rettilineo da parte di un’attrazione centrale. Newton rifiutò bruscamente di corrispondere, ma, tuttavia, continuò a menzionare un esperimento per dimostrare la rotazione della Terra: lascia che un corpo venga lasciato cadere da una torre; poiché la velocità tangenziale nella parte superiore della torre è maggiore di quella del piede, il corpo dovrebbe cadere leggermente verso est. Ha abbozzato il sentiero dell’autunno come parte di una spirale che termina al centro della Terra. Questo è stato un errore, come ha sottolineato Hooke; secondo la teoria del moto planetario di Hooke, il percorso dovrebbe essere ellittico, in modo che se la Terra fosse divisa e separata per consentire al corpo di cadere, essa si innalzerebbe nuovamente nella sua posizione originale. A Newton non piaceva essere corretto, soprattutto da Hooke, ma doveva accettare il punto fondamentale; ha corretto la figura di Hooke, tuttavia, usando il presupposto che la gravità è costante. Hooke rispose quindi replicando che, sebbene la figura di Newton fosse corretta per la costante gravità, la sua ipotesi era che la gravità diminuisce come il quadrato della distanza. Diversi anni dopo, questa lettera divenne la base per l’accusa di plagio di Hooke. Si è sbagliato nella carica. La sua conoscenza della relazione inversa quadrata poggiava solo su basi intuitive; non lo ha derivato correttamente dalla dichiarazione quantitativa della forza centripeta e dalla terza legge di Keplero, che collega i periodi dei pianeti ai raggi delle loro orbite. Inoltre, a lui sconosciuta, Newton ne aveva tratto la relazione più di 10 anni prima. Ciononostante, Newton in seguito confessò che la corrispondenza con Hooke lo portò a dimostrare che un’orbita ellittica comporta un’attrazione quadrata inversa rispetto a un focus: una delle due proposizioni cruciali su cui alla fine la legge della gravitazione universale finirà. Inoltre, la definizione di Hooke del moto orbitale – in cui l’azione costante di un corpo attrattivo estrae continuamente un pianeta dal suo percorso inerziale – suggeriva un’applicazione cosmica del concetto di forza di Newton e una spiegazione dei percorsi planetari che la impiegavano. Nel 1679 e nel 1680, Newton si occupò solo di dinamiche orbitali; non era ancora arrivato al concetto di gravitazione universale.

Gravitazione universale

Quasi cinque anni dopo, nell’agosto del 1684, Newton fu visitato dall’astronomo britannico Edmond Halley , che era anche turbato dal problema della dinamica orbitale. Dopo aver saputo che Newton aveva risolto il problema, estrasse la promessa di Newton di inviare la dimostrazione. Tre mesi dopo ha ricevuto un breve contratto dal titoloDe Motu (“On Motion”). Newton era già al lavoro per migliorarlo e ampliarlo. In due anni e mezzo, il tratto De Motu crebbe Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, che non è solo il capolavoro di Newton, ma anche il lavoro fondamentale per l’intera scienza moderna.

Significativamente, De Motu non ha dichiarato la legge della gravitazione universale. Del resto, anche se si trattava di un trattato sulle dinamiche planetarie, non conteneva nessuno dei tre Leggi di moto newtoniane . Solo quando revisionò De Motu , Newton abbracciò il principio di inerzia (la prima legge) e arrivò alla seconda legge del moto. La seconda legge, il la legge della forza , si è dimostrata una precisa affermazione quantitativa dell’azione delle forze tra corpi che erano diventati i membri centrali del suo sistema di natura. Quantificando il concetto di forza, la seconda legge ha completato l’esatta meccanica quantitativa che è stata il paradigma della scienza naturale da allora.

La meccanica quantitativa dei Principia non deve essere confusa con la filosofia meccanica. Quest’ultima era una filosofia della natura che tentava di spiegare i fenomeni naturali mediante meccanismi immaginati tra particelle invisibili della materia. La meccanica dei Principiaera una descrizione quantitativa esatta dei movimenti dei corpi visibili. Si basava sulle tre leggi del moto di Newton: (1) che un corpo rimane nel suo stato di riposo a meno che non sia costretto a cambiare quello stato con una forza impressa su di esso; (2) che il cambiamento di movimento (il cambiamento di velocità volte la massa del corpo) è proporzionale alla forza impressa; (3) che ad ogni azione c’è una reazione uguale e contraria. L’analisi del moto circolare in termini di queste leggi ha prodotto una formula della misura quantitativa, in termini di velocità e massa di un corpo, della forza centripeta necessaria per deviare un corpo dal suo percorso rettilineo in un dato cerchio. Quando Newton sostituì questa formula alla terza legge di Keplero, ha scoperto che la forza centripeta che tiene i pianeti nelle orbite date attorno al Sole deve diminuire con il quadrato delle distanze dei pianeti dal Sole. Perché i satelliti di Giove obbedisce anche alla terza legge di Keplero, una forza centripeta quadrata inversa deve anche attrarli al centro delle loro orbite. Newton fu in grado di dimostrare che una relazione simile esiste tra la Terra e la sua Luna . La distanza della Luna è circa 60 volte il raggio della Terra. Newton ha confrontato la distanza con la quale la Luna, nella sua orbita di dimensioni note, viene deviata da un percorso tangenziale in un secondo con la distanza che un corpo dalla superficie della Terra cade dal riposo in un secondo. Quando quest’ultima distanza risultò essere 3.600 (60 × 60) volte superiore alla prima, egli concluse che una stessa forza, governata da un’unica legge quantitativa, è operativa in tutti e tre i casi, e dalla correlazione della Luna orbita con l’accelerazione misurata di gravità sulla superficie della Terra, ha applicato l’antica parola latina gravitas (letteralmente “pesantezza” o “peso”) ad essa. Il la legge della gravitazione universale , che ha anche confermato da tali ulteriori fenomeni come le maree e le orbite delle comete , afferma che ogni particella di materia nell’universo attrae ogni altra particella con una forza proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra i loro centri.

Quando la Royal Society ricevette il manoscritto completo del Libro I nel 1686, Hooke sollevò il grido di plagio, un’accusa che non può essere sostenuta in alcun senso significativo. D’altra parte, la risposta di Newton ad esso rivela molto su di lui. Hooke sarebbe stato soddisfatto di un generoso riconoscimento; sarebbe stato un gesto aggraziato per un malato già nel suo declino, e sarebbe costato nulla a Newton. Newton, invece, ha esaminato il suo manoscritto ed eliminato quasi ogni riferimento a Hooke. Tale fu la sua furia che rifiutò di pubblicare i suoi Optick o di accettare la presidenza della Royal Society fino a quando Hooke non fosse morto.

Prominenza internazionale

Il Principia sollevò immediatamente Newton alla fama internazionale. Nella loro continua lealtà all’ideale meccanico, gli scienziati continentali respinsero l’idea di un’azione a distanza per una generazione, ma anche nel loro rifiuto non riuscirono a trattenere la loro ammirazione per l’esperienza tecnica rivelata dal lavoro. I giovani scienziati britannici lo hanno riconosciuto spontaneamente come il loro modello. All’interno di una generazione il numero limitato di posizioni retribuite per scienziati in Inghilterra, come le sedie di Oxford, Cambridge e il Gresham College, furono monopolizzati dai giovani newtoniani della generazione successiva. Newton, i cui unici stretti contatti con le donne erano il suo rapporto insoddisfatto con sua madre, che sembrava averlo abbandonato, e la sua successiva custodia di una nipote, trovava soddisfazione nel ruolo di mecenate nella cerchia dei giovani scienziati. La sua amicizia conFatio de Duillier, un matematico di origine svizzera residente a Londra che condivideva gli interessi di Newton, era l’esperienza più profonda della sua vita adulta.

Direttore della zecca

Quasi immediatamente dopo la pubblicazione del Principia , Newton, un fervente protestante non ortodosso , contribuì a guidare la resistenza di Cambridge al tentativo di Cattolicesimo di Giacomo II . Di conseguenza, è stato eletto per rappresentare l’università nella convenzione che ha organizzato l’accordo rivoluzionario. In questa veste, fece la conoscenza di un gruppo più ampio, incluso il filosofo John Locke . Newton assaggiò l’eccitazione della vita londinese all’indomani dei Principia . La maggior parte del suo lavoro creativo era stata completata. Non fu mai più soddisfatto del chiostro accademico, e il suo desiderio di cambiare fu stuzzicato dal suggerimento di Fatio di trovare una posizione a Londra. Cerca un posto che ha fatto, specialmente attraverso l’agenzia del suo amico, il politico in aumento Charles Montague, in seguito Lord Halifax. Alla fine, nel 1696, fu nominato direttore della zecca. Sebbene non si dimettesse dagli appuntamenti di Cambridge fino al 1701, si trasferì a Londra e da allora in poi centrò la sua vita lì.

Nel frattempo, i rapporti di Newton con Fatio avevano subito una crisi. Fatio fu preso seriamente malato; poi problemi familiari e finanziari minacciarono di chiamarlo a casa in Svizzera. L’angoscia di Newton non conosceva limiti. Nel 1693 suggerì che Fatio si trasferisse a Cambridge, dove Newton lo avrebbe sostenuto, ma nulla venne dalla proposta. Attraverso l’inizio del 1693 l’intensità delle lettere di Newton si costruì quasi in modo palpabile, e quindi, senza una spiegazione sopravvissuta, si interruppe sia la stretta relazione che la corrispondenza. Quattro mesi dopo, senza preavviso, Samuel Pepyse John Locke, entrambi amici personali di Newton, ricevette lettere selvagge e accusatorie. Pepys fu informato che Newton non lo avrebbe più visto; Locke è stato accusato di aver cercato di coinvolgerlo con le donne. Entrambi gli uomini erano allarmati per la sanità mentale di Newton; e, in effetti, Newton aveva sofferto almeno per il suo secondo esaurimento nervoso. La crisi passò e Newton recuperò la sua stabilità. Solo in breve tempo tornò comunque a sostenere un lavoro scientifico, e il trasferimento a Londra fu l’effettiva conclusione della sua attività creativa.

Come guardiano e poi maestro della zecca, Newton ricavò un grande reddito, fino a 2000 sterline l’anno. Aggiunto al suo patrimonio personale, il reddito gli ha lasciato un uomo ricco alla sua morte. La posizione, considerata come una sinecura, fu trattata diversamente da Newton. Durante il grande recoinage, c’era bisogno che lui fosse attivamente al comando; anche dopo, tuttavia, scelse di esercitarsi in ufficio. Soprattutto, era interessato alla contraffazione . Divenne il terrore dei falsari di Londra, inviando un buon numero al patibolo e trovando in loro un bersaglio socialmente accettabile su cui sfogare la rabbia che continuava a salire su di lui.

Interesse per la religione e la teologia

Newton ha trovato il tempo ora di esplorare altri interessi, come la religione e la teologia . Nei primi anni ’90 aveva mandato a Locke una copia di un manoscritto che cercava di provarloI passaggi trinitari nella Bibbia erano corruzioni degli ultimi giorni del testo originale. Quando Locke fece delle mosse per pubblicarlo, Newton si ritirò nella paura che le sue visioni anti-trinitarie sarebbero diventate note. Nei suoi ultimi anni, dedicò molto tempo all’interpretazione delle profezie di Daniele e San Giovanni e ad uno studio strettamente correlato della cronologia antica. Entrambi i lavori sono stati pubblicati dopo la sua morte.

Leader della scienza inglese

A Londra, Newton assunse il ruolo di patriarca della scienza inglese. Nel 1703 fu eletto presidente della Royal Society. Quattro anni prima, la francese Académie des Sciences (Accademia delle scienze) lo aveva nominato uno degli otto associati stranieri. Nel 1705 la regina Anna lo nominò cavaliere, la prima occasione in cui uno scienziato fu così onorato. Newton governò magistralmente la Royal Society.John Flamsteed , l’Astronomo Reale, ebbe l’occasione di sentire che lo governava tirannicamente. Nei suoi anni al Royal Observatory di Greenwich, Flamsteed, che era un uomo difficile a sé stante, aveva raccolto una quantità di dati senza eguali. Newton aveva ricevuto le informazioni necessarie da lui per i Principiae nel 1690, mentre lavorava alla teoria lunare, richiese nuovamente i dati di Flamsteed. Infastidito dal fatto che non riuscisse a ottenere tutte le informazioni che voleva tanto velocemente quanto voleva, Newton assunse un atteggiamento prepotente e condiscendente nei confronti di Flamsteed. Come presidente della Royal Society, usò la sua influenza con il governo per essere nominato presidente di un corpo di “visitatori” responsabili del Royal Observatory; poi ha cercato di forzare l’immediata pubblicazione del catalogo di stelle di Flamsteed. L’episodio vergognoso è continuato per quasi 10 anni. Newton non avrebbe opposto obiezioni. Ha rotto gli accordi che aveva stipulato con Flamsteed. Le osservazioni di Flamsteed, frutto di una vita di lavoro, furono, in effetti, colte nonostante le sue proteste e preparate per la stampa dal suo nemico mortale, Edmond Halley. Flamsteed alla fine vinse il suo punto e per ordine del tribunale gli fu restituito il catalogo stampato prima che fosse distribuito in generale. Ha bruciato i fogli stampati e i suoi assistenti hanno tirato fuori una versione autorizzata dopo la sua morte. A questo riguardo, e con un costo considerevole per se stesso, Flamsteed era uno dei pochi uomini migliori di Newton. Newton cercò la sua vendetta eliminando sistematicamente i riferimenti all’aiuto di Flamsteed nelle edizioni successive del Principia .

In Gottfried Wilhelm Leibniz , il filosofo e matematico tedesco, Newton ha incontrato un concorrente più del suo calibro. È ormai noto che Newton sviluppò il calcolo prima che Leibniz perseguisse seriamente la matematica. È quasi universalmente riconosciuto che Leibniz in seguito arrivò al calcolo in modo indipendente. Non c’è mai stata nessuna domanda che Newton non abbia pubblicato il suo metodo di flussioni; così, nel 1684 fu scritto da Leibniz che per primo fece del calcolo una questione di pubblico dominio. Nei Principia Newton ha accennato al suo metodo, ma non l’ha pubblicato fino a quando non ha apposto due documenti agli Opticksnel 1704. A quel punto la polemica prioritaria stava già fumando. Se, in effetti, fosse importante, sarebbe impossibile valutare finalmente la responsabilità per il fracasso che ne derivava. Ciò che era iniziato come allusioni miti si intensificò rapidamente in accuse di plagio da entrambe le parti. Guidato da seguaci ansiosi di guadagnarsi una reputazione sotto i suoi auspici, Newton si lasciò trascinare al centro della mischia; e, una volta che il suo carattere era suscitato da accuse di disonestà, la sua rabbia era oltre ogni limite. La condotta di Leibniz della controversia non era piacevole, eppure era impallidita da quella di Newton. Sebbene non sia mai apparso in pubblico, Newton ha scritto la maggior parte dei pezzi apparsi in sua difesa, pubblicandoli con i nomi dei suoi giovani, che non hanno mai messo in dubbio. Come presidente della Royal Society,Transazioni filosofiche . Persino la morte di Leibniz non riuscì a placare l’ira di Newton, e continuò a inseguire il nemico oltre la tomba. La battaglia con Leibniz, l’irrefrenabile necessità di cancellare l’accusa di disonestà, ha dominato gli ultimi 25 anni della vita di Newton. Si intromise continuamente sulla sua coscienza. Quasi ogni documento su qualsiasi argomento di quegli anni è suscettibile di essere interrotto da un paragrafo furioso contro il filosofo tedesco, mentre affina sempre più acutamente gli strumenti della sua furia. Alla fine, solo la morte di Newton pose fine alla sua ira.

Anni finali

Durante i suoi ultimi anni Newton pubblicò ulteriori edizioni delle sue opere centrali. Dopo la prima edizione dell’Opticks del 1704, che ha pubblicato solo lavori eseguiti 30 anni prima, pubblicò un’edizione latina nel 1706 e una seconda edizione inglese nel 1717-18. In entrambi, il testo centrale è stato appena toccato, ma ha ampliato le “Query” alla fine nella dichiarazione finale delle sue speculazioni sulla natura dell’universo. La seconda edizione dei Principia, curato da Roger Cotes nel 1713, introdusse ampie modifiche. Una terza edizione, curata da Henry Pemberton nel 1726, aggiunse un po ‘di più. Fino quasi alla fine, Newton presiedeva la Royal Society (spesso sonnecchiava durante le riunioni) e supervisionava la zecca. Durante i suoi ultimi anni, sua nipote, Catherine Barton Conduitt, e suo marito vivevano con lui.

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