Isaac Newton, matematico e fisico britannico, nasce il 4 gennaio 1643.
Quando arrivò all’Università di Cambridge nel 1661, il movimento noto come Rivoluzione Scientifica ha già restituito opere basilari della scienza moderna. Astronomi come Copernico e Keplero avevano elaborato il sistema eliocentrico dei pianeti. Galileo aveva proposto le basi di una nuova meccanica costruita sul principio di inerzia. Nonostante tutto le università europee continuarono a seguire la corrente filosofica di Aristotele. In altre parole basata su una visione geocentrica dell’universo ed esamina la natura in termini qualitativi piuttosto che quantitativi.
Nell’aprile del 1665, per sfuggire alla pestilenza di Londra, Newton ritorna nella sua tenuta a Woolsthorpe. È qui che inizia a mettere in partica le conoscenze apprese all’università. Leggenda narra di Newton seduto sotto un albero in meditazione e colpito dalla caduta di una mela. Quindi ipotizzò l’esistenza di una “forza invisibile” che attraeva la mela al centro della Terra. Questa forza la chiama “gravità”, dal latino “gravitas”, letteralmente “pesantezza” o “peso”.
Newton arrivò probabilmente a comprendere quasi subito l’importanza della forza di attrazione esercitata tra due corpi. Essa è direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente al quadrato della loro distanza. Tuttavia non procedette alla pubblicazione. Seppur avesse intuito la legge, essa era valida solo per corpi puntiformi e con massa concentrata in un punto. Per corpi con massa estesa, ogni loro particella avrebbe seguito la stessa legge, ma Newton non era ancora in grado di valutare l’effetto dell’intera massa.
Sempre nel 1666, Newton con un prisma di vetro scompose un raggio di luce rivelandone la sua gamma di colori dell’iride. Legato alla meccanica basata sul principio di inerzia di Galileo, avanzò l’ipotesi che la luce fosse composta da particelle materiali. Nasce così l’ipotesi corpuscolare della luce. Nei suoi studi descrive anche come la propagazione della luce nello spazio fosse in grado di provocare gli stessi effetti previsti dalla teoria ondulatoria. Huygens formulò la teoria ondulatoria nel 1678. Newton non riuscendo a realizzare un obiettivo da cannocchiale acromatico, costruì il telescopio catadiottrico con specchi di forma parabolica. Questo strumento consentì il suo ingresso nel 1672 in una delle più antiche associazioni accademiche esistenti, la Royal Society.
Newton impiegò circa vent’anni per enunciare la legge di gravitazione universale. Un corpo sferico di composizione omogenea è soggetto allo stesso effetto gravitazionale che dovrebbe subire se la sua massa fosse concentrata nel centro di esso.
Nel 1684, Newton espose la sua teoria all’amico astronomo britannico Edmond Halley. Halley propose all’amico di risolvere un quesito dibattuto da tempo in ambito scientifico in merito a quale legge gravitazionale potesse spiegare quelle enunciate da Keplero. La risposta immediata di Newton fu che la legge era l’inverso della distanza al quadrato. Halley molto stupito, chiese come potesse esserne così sicuro. Newton rispose di averlo calcolato. Newton aveva tentato già nel1666, quando provò a calcolare se la legge di gravità permetteva di dedurre matematicamente come conseguenza le leggi di Keplero. In solo tre mesi enunciò la dimostrazione in un breve manoscritto dal titolo De motu corporum.
La legge di gravitazione universale però sarà dimostrata due anni e mezzo dopo nei Philosophiae naturalis principia mathematica. L’opera, nota anche come Principia, è considerata una dei più grandi trattati scientifici mai scritti nella storia della scienza. L’amico Halley sostenne le spese di pubblicazioni e la prima edizione risale al 1687. L’opera è un’esatta enunciazione quantitativa dei moti dei corpi, basava sulle tre leggi del moto, divisa in tre parti:
- principi della dinamica;
- moto dei fluidi e dei corpi che vi sono immersi;
- dinamica celeste.
Inoltre sono riportate le applicazioni in innumerevoli sistemi. È spiegata la causa delle maree direttamente influenzate dall’attrazione delle masse della Luna e del Sole. Ciò è particolarmente evidente sulle masse di acqua degli oceani creando flusso e deflusso. Da queste si risale quindi alle masse della Luna e del Sole.
A partire dalla conoscenza della forma irregolare della Terra è valutata persino l’entità della precessione degli equinozi.
È esaminata l’entità dello schiacciamento della Terra ai poli conoscendo la velocità di rotazione e le dimensioni del pianeta. Come pure la variazione della forza di gravità con la latitudine.
Newton però non fa mai cenno all’episodio della mela o forse ne parlò con qualche conoscente. È inevitabile che una scoperta di una legge così importante passasse alla storia come una leggenda. La storia della mela era invece inventata dallo stesso Newton, secondo Gauss. Per sottrarsi ad un insistente seccatore dopo ripetute richieste di spiegazioni sulla modalità della scoperta.
La notorietà dei risultati raggiunti da Newton furono immediati e con le sue pubblicazioni termina il movimento della Rivoluzione Scientifica.
Newton ha intrapreso la carriera politica come rappresentante dell’Università al Parlamento dal 1688. Anche se in queste vesti non si fece notare.
Nel 1696 divenne direttore della Zecca Reale. A lui si deve la riforma del sistema monetario britannico.
Newton è sepolto nell’Abbazia di Westminster, dopo aver vissuto 85 anni.
La 9a Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure, tenuta a Parigi nel 1948, ha adottato ufficialmente il Newton, indicato con il simbolo N. Un newton è l’unità di misura definita come la quantità di forza necessaria ad imprimere un’accelerazione di un metro al secondo quadrato avente massa pari a un chilogrammo. Il Newton indica la principale unità di misura della forza nel Sistema Internazionale.
a cura di Maria Di Nezza