Isaac Newton
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«Se ho visto più lontano, è perché stavo sulle spalle di giganti»
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(Isaac Newton)
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Sir Isaac Newton, (25 dicembre 1642 - 20 marzo 1727 del calendario giuliano; 4 gennaio 1643 – 31 marzo 1727 del calendario gregoriano), citato anche come Isacco Newton, fu un alchimista, matematico, fisico, scienziato e filosofo inglese. Fu Presidente della Royal Society.
Universalmente noto soprattutto per il suo contributo alla meccanica classica, — è nota agli scolari di tutto il mondo la "storiella" di Newton e la mela, — Isaac Newton contribuì in maniera fondamentale a più di una branca del sapere.
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[modifica] Il principale contributo di Newton ai posteri
Pubblicò la Philosophiae Naturalis Principia Mathematica nel 1687, nella quale descrisse la legge di gravitazione universale e, attraverso le sue leggi del moto, creò i fondamenti per la meccanica classica. Newton inoltre condivise con Gottfried Wilhelm Leibniz la paternità dello sviluppo del calcolo differenziale.
Newton fu il primo a dimostrare che le leggi della natura governano il movimento della Terra e degli altri corpi celesti. Egli contribuì alla Rivoluzione scientifica e al progresso della teoria eliocentrica. A Newton si deve anche la sistematizzazione matematica delle leggi di Keplero del movimento dei pianeti. Egli generalizzò queste leggi intuendo che le orbite (come quelle delle comete) potevano essere non solo ellittiche ma anche iperboliche e paraboliche.
Newton fu il primo a dimostrare che la luce bianca è composta da tutti gli altri colori. Egli, infine, avanzò l'ipotesi che la luce fosse composta da particelle (vedi: dualismo onda-corpuscolo).
[modifica] Biografia
Newton nacque a Woolsthorpe-by-Colsterworth, un paese nella contea del Lincolnshire. Suo padre morì tre mesi prima della sua nascita e, due anni dopo, sua madre andò a vivere col suo nuovo marito, lasciando suo figlio alle cure della nonna.
Newton fu educato alla Grantham Grammar School. Nel 1661 si iscrisse al Trinity College di Cambridge dove aveva già studiato suo zio William Ayscough. All'epoca gli insegnamenti del college erano basati su quelli di Aristotele, ma Newton preferiva leggere le idee più avanzate di filosofi moderni come Cartesio, Galileo, Copernico e Keplero. Nel 1665 scoprì il teorema binomiale e cominciò a sviluppare una teoria matematica che sarebbe diventata il calcolo infinitesimale. Poco dopo che Newton ebbe conseguito la sua laurea nel 1665, l'università venne chiusa precauzionalmente contro la grande epidemia. Durante i due anni successivi Newton lavorò a casa sul calcolo infinitesimale, ottica e forza gravitazionale.
La tradizione vuole che Newton fosse seduto sotto un albero di mele quando una mela cadde sulla sua testa e questo gli facesse capire che la forza gravitazionale terrestre e celeste fossero la stessa cosa. Questa in realtà è un'esagerazione di un episodio narrato da Newton stesso secondo il quale egli sedeva ad una finestra della sua casa (Woolsthorpe Manor) e vide una mela cadere dall'albero. In ogni modo si ritiene che anche questa storia è stata inventata dallo stesso Newton più avanti negli anni, per dimostrare quanto fosse abile a trarre ispirazione dagli eventi di tutti i giorni. Uno scrittore suo contemporaneo, William Stukeley, registrò nelle sue Memoirs of Sir Isaac Newton's Life una conversazione con Newton a Kensington il 5 aprile 1726, nella quale Newton ricordava "quando per la prima volta, la nozione di forza di gravità si formò nella sua mente. Fu causato dalla caduta di una mela, mentre sedeva in contemplazione. Perché la mela cade sempre perpendicolarmente al terreno, pensò tra se e se. Perché non potrebbe cadere a lato o verso l'alto ma sempre verso il centro della terra."
Newton divenne un membro del Trinity College nel 1667. Nello stesso anno diffuse le sue scoperte nel De Analysi per Aequationes Numeri Terminorum Infinitas (Sull'Analisi delle Serie Infinite), ed in seguito in De methodis serierum et fluxionum (Sui Metodi di Serie e Flussioni), il cui titolo diede il nome al suo "metodo delle flussioni".
Newton e Leibniz svilupparono la teoria del calcolo infinitesimale indipendentemente ed usando notazioni differenti. Anche se Newton lavorò al suo metodo precedentemente a Leibniz, la notazione e il "Metodo Differenziale" erano migliori e vennero generalmente adottati. Nonostante il fatto che Newton appartenesse al gruppo dei più brillanti scienziati della sua epoca, gli ultimi venticinque anni della sua vita furono amareggiati da una disputa con Leibniz, che lo accusava di plagio.
Fu eletto professore lucasiano di matematica nel 1669. Questa carica lo esentò dal diventare un ecclesiastico per rimanere membro del college e prevenì il conflitto che ci sarebbe stato tra le sue idee anti-Trinitarie e l'ortodossia della chiesa.
[modifica] I suoi lavori sull'ottica
Dal 1670 al 1672 egli si occupò ottica. Durante questo periodo egli studiò la rifrazione della luce, dimostrando che un prisma può scomporre la luce bianca in uno spettro di colori, e quindi una lente ed un secondo prisma possono ricomporre uno spettro di molti colori in luce bianca. Da questo lavoro concluse che ogni telescopio rifrattore avrebbe sofferto della dispersione della luce in colori, ed inventò il telescopio riflettore per aggirare il problema (più avanti, quando divennero disponibili vetri con diverse proprietà rifrattive, divenne possibile costruire lenti acromatiche).
Nel 1671 la Royal Society lo chiamò per una dimostrazione del suo telescopio riflettore. Il loro interesse lo incoraggiò a pubblicare le note On Colour (Sui colori), che più tardi arricchì nel suo lavoro Opticks (Ottica). Quando Robert Hooke criticò alcune delle idee di Newton, egli ne fu così offeso che si ritirò dal dibattito pubblico. A causa della paranoia di Newton, i due uomini rimasero nemici fino alla morte di Hooke.
L'impegno di Newton per la scienza (o qualcosa di simile) è chiaramente dimostrato in un particolare esperimento sull'ottica. Avendo l'idea che il colore è provocato dalla pressione sull'occhio, egli premette un ago da cucito intorno al suo occhio fino a quando egli poté dare dei colpetti al retro dello stesso, notando spassionatamente "cerchi bianchi, scuri e colorati" fintanto che continuava ad agitarlo" Christianson non ha chiaro cosa Newton concluse da questo esperimento.
Una volta disse, in una lettera a Hooke datata 5 febbraio 1676, "Se ho visto oltre, è stato levandomi sulle spalle dei Giganti" benché questa frase, coniata nel Medioevo dalla Scuola di Chartres, appaia come segno di modestia, in realtà fu pungente: Hooke era un uomo di bassa statura.
Newton provò che la luce è composta di particelle. Fisici successivi preferirono una spiegazione basata sulle onde in base ai risultati di alcuni esperimenti. Oggi la meccanica quantistica parla di "dualismo onda-corpuscolo" anche se i fotoni hanno poche somiglianze con i corpuscoli di Newton (per esempio corpuscoli rifratti accelerando attraverso un mezzo più denso).
Nel suo Hypothesis of Light (Ipotesi sulla Luce) del 1675, Newton contò sull'esistenza dell'etere per trasmettere le forze tra le particelle. Newton era in contatto con Henry More, il seguace di Platone a Cambridge nato a Grantham, sull'alchimia, ed ora il suo interesse su questa materia rinacque. Rimpiazzò l'etere con forze occulte basate sulle idee Ermetiche sull'attrazione e repulsione tra particelle. Il poco ortodosso metodo delle flussioni esercitò un ruolo determinante nella scopert della legge di gravità della quale non esiste una dimostrazione scientifica, ma un'evidenza empirica, per cui essa non deriva da un principio. Viceversa a partire dalla legge di gravità si dimostrano parecchie proposizioni conseguenti.
[modifica] Altri interessi
John Maynard Keynes, che acquisì molti degli scritti di Newton sull'alchimia, disse che "Newton non fu il primo dell'età della ragione: fu l'ultimo dei maghi." L'interesse di Newton nell'alchimia non può essere isolato dai suoi contributi alla scienza. Se non avesse creduto nell'idea occulta dell'azione a distanza, attraverso il vuoto, probabilmente non avrebbe sviluppato la sua teoria sulla gravità. Lo scienziato trascorreva il settembre di ogni anno immerso nelle pratiche alchemiche, il cui metallo prediletto era il mercurio.
Nel 1679, Newton ritornò al suo lavoro sulla gravitazione ed i suoi effetti sulle orbite dei pianeti, in riferimento alle leggi del movimento di Keplero, consultandosi con Hooke e Flamsteed sull'argomento. Pubblicò i suoi risultati in De Motu Corporum (1684) che avrebbe formato in seguito i Principia.
Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (ora conosciuto come Principia) fu pubblicato nel 1687 con l'incoraggiamento e l'aiuto finanziario di Edmond Halley. In questo lavoro Newton stabilì le tre leggi universali del movimento che non sono state migliorate per trecento anni. Egli usò la parola latina gravitas (peso) per la determinazione analitica della forza che sarebbe diventata conosciuta come gravità, e definì la legge della gravitazione universale. Nello stesso lavoro presentò la prima determinazione analitica, basata sulla legge di Boyle, sulla velocità del suono nell'aria.
Con i Principia, Newton venne riconosciuto internazionalmente. Conquistò un circolo di ammiratori, incluso il matematico di origini svizzere Nicolas Fatio de Duillier, con il quale stabilì un'intensa relazione che durò fino al 1693. La fine di quest'amicizia portò Newton ad un esaurimento nervoso.
Si racconta della sua decisione di restare casto per il resto della vita per sfruttare la nevrosi creativa a sostegno della scienza. Alcuni forti esaurimenti nervosi coincidevano con le più importanti scoperte di Newton: la gravità e il principio di azione-reazione. Prima delle scoperte della psicoanalisi, Newton intuì su di sé il legame fra fattori sessuali ed esaurimento nervoso e tra questi e facoltà creative.
Negli anni 1690 Newton scrisse numerosi opuscoli religiosi sulla interpretazione letterale della Bibbia. La fede di Henry More nell'infinitezza dell'universo ed il rifiuto del dualismo Cartesiano potrebbero aver influenzato le idee religiose di Newton. Un manoscritto che egli inviò a John Locke nel quale metteva in discussione l'esistenza della Trinità non fu mai pubblicato.
I suoi lavori più tardi - The Chronology of Ancient Kingdoms Amended (1728) e Observations Upon the Prophecies of Daniel and the Apocalypse of St. John (1733) - furono pubblicati dopo la sua morte. Egli riteneva che le sue ricerche più impegnative le aveva dedicate agli studi delle cronologia antica. Egli dedicò molto tempo anche all'alchimia: in un'epoca in cui i principi della chimica non erano chiari egli cercava di indagare sulla natura delle sostanze rifacendosi a tradizioni ermetiche ed effettuando esperimenti successivamente relegati nella pseudoscienza dell'alchimia.
Fu considerato un precursore del deismo settecentesco per la sua fede in un Dio creatore immobile e trascendente dell'universo. Tale idea informò il metodo newtoniano, in particolare per il postulato di semplicità e uniformità dell'universo.
Newton fu anche un membro del Parlamento dal 1689 al 1690 e nel 1701, ma il suo solo intervento registrato fu per lamentarsi di una corrente d'aria fredda e la richiesta che venisse chiusa la finestra.
Newton si trasferì a Londra per prendere il posto di guardiano della Zecca Reale nel 1696, una posizione che ottenne con il patrocinio di Charles Montagu, primo conte di Halifax, poi fu Cancelliere dello Scacchiere. Si fece carico del grande programma di nuova coniazione delle monete inglesi, seguendo il cammino di Master Lucas (e favorendo la nomina di Edmond Halley a sovraintendente della zecca di Chester). Newton divenne direttore della Zecca alla morte di Lucas nel 1699. Questi incarichi erano intesi come sinecure, ma Newton li prese seriamente, esercitando il suo potere per riformare la moneta e punire i falsari. Egli si ritirò dai suoi incarichi a Cambridge nel 1701.
La riforma monetaria di Newton anticipò il gold standard che l'Inghilterra adotterà per prima nel 1717, seguita da altre nazioni nei secoli successivi, fino all'adozione statunitense ai primi del '900. Newton stabilì un cambio fisso fra la sterlina e l'oncia d'oro; inoltre, elaborò dei metodi per aumentare la produttività della zecca, con misure per un maggior controllo della quantità d'oro e argento nelle monete coniate. Riuscì in questo modo a chiudere le filiali provincilai della Banca d'Inghileterra e a tornare a una produzione centralizzata della moneta.
[modifica] Gli ultimi anni
Nel 1701 Newton pubblicò anonimamente una legge della termodinamica ora conosciuta come "legge di Newton del raffreddamento" nel Philosophical Transactions of the Royal Society.
Nel 1703 Newton divenne presidente della Royal Society ed un associato della Académie des Sciences. Nella sua posizione alla Royal Society, Newton si fece nemico di John Flamsteed, l'Astronomo Reale, tentando di rubare il suo catalogo di osservazioni.
Fu investito cavaliere dalla regina Anna nel 1705. Newton non si sposò mai, né ebbe figli riconosciuti. Morì a Londra e fu sepolto nella cattedrale di Westminster.
Alexander Pope scrisse in un famoso poema su Isaac Newton: "La natura e le leggi della natura stanno nascoste nella notte; Dio disse Newton sia! e fu la luce."
[modifica] Opere
- Method of Fluxions (1671)
- De Motu Corporum (1684)
- Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687)
- Opticks (1704)
- Arithmetica Universalis (1707)
- An Historical Account of Two Notable Corruptions of Scripture (1754, postumo)
Short Chronicle, The System of the World, Optical Lectures, Universal Arithmetic, The Chronology of Ancient Kingdoms, Amended e De mundi systemate sono stati pubblicati postumi nel 1728.
[modifica] Altre letture
- James Gleick, Isaac Newton, Knopf, 2003, hardcover, 288 pagine, ISBN 0375422331
- John Maynard Keynes, Essays in Biography, W W Norton & Co , 1963, paperback, ASIN 039300189X. Keynes si interessò molto a Newton e possedette diversi dei suoi scritti privati.
- Isaac Newton (1642-1727), The Principia: a new Translation, Guide by I. Bernard Cohen ISBN 0-520-08817-4 University of California 1999 Attenzione: svelati errori comuni di traduzione!
- Isaac Newton, Papers and Letters in Natural Philosophy, edito da I. Bernard Cohen ISBN 0-674-46853-8 Harvard 1958,1978
- Richard S. Westfall, Never at Rest, ISBN 0-521-27435-4 (paperback) Cambridge 1980..1998. Attenzione: dopo una vita di studi, Westfall scopre che è ancora più imperscrutabile.
- Stephen Hawking, ed. On the Shoulders of Giants, ISBN 0-7624-1348-5 Brani tratti dai Principia di Newton nel contesto di altri scritti selezionati di Copernico, Keplero, Galileo ed Einstein.
- Gale Christianson In the Presence of the Creator: Isaac Newton & his times (1984) ISBN 0-02-905190-8
- Francesco Algarotti - Il newtonianesimo per le dame
Giovanni Pastore - Antikythera e i regoli calcolatori - Roma 2006 http://www.giovannipastore.it/ISTRUZIONI.htm
[modifica] Voci correlate
- Legge di gravitazione universale
- Meccanica classica
- Binomio di Newton
- Calcolo infinitesimale
- Dispersione della luce
- Ottica
- Alchimia
- Royal Society
[modifica] Altri progetti
Commons contiene file multimediali su Isaac Newton
Wikiquote contiene citazioni di o su Isaac Newton
[modifica] Collegamenti esterni
- The Newton Project - Imperial College London
- Sir Isaac Newton - School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland
- Sir Isaac Newton Scientist and Mathematician by Lucidcafé
- WAMU's The Diane Rehm Show audio recording of interview with James Gleick author of Isaac Newton from Friday, June 13, 2003 (RealAudio stream)
- immagini di Isaac Newton
