Biografia

Sir Isaac Newton è stato un matematico, fisico, astronomo, filosofo naturale, teologo, storico e alchimista inglese. Considerato uno dei più grandi scienziati di tutti i tempi, ha anche ricoperto i ruoli di presidente della Royal Society, direttore della Zecca inglese e membro del Parlamento.Nacque a Woolsthorpe By-Colsterworth, nel Lincolnshire, il 4 gennaio 1643 (per i cattolici) mentre per i luterani in Inghilterra, che non avevano accettato il calendario gregoriano cattolico, il 25 dicembre nel 1942. Il padre, anche lui di nome Isaac, morì tre mesi prima della sua nascita mentre la madre Hannah Ayscough, lo abbandonò tre anni dopo, sposandosi con un agiato chierico di sessant’anni e lasciandolo in affido ai nonni materni; Newton ebbe un’infanzia infelice, caratterizzata da un odio verso il patrigno che morì durante il decimo anno di vita del bambino. Alla morte, il patrigno lasciò un'eredità non indifferente che gli permise di continuare gli studi. Newton iniziò il suo percorso alla King’s School, a Grathman e durante questo periodo costruì meridiane, clessidre ad acqua e modelli di mulini funzionanti.   Nel 1658 la madre lo costrinse ad abbandonare gli studi e lo richiamò a casa per lavorare i campi, dove si rivelò un pessimo agricoltore. Proprio per questo motivo e per l'intelligenza che aveva dimostrato di avere, il suo maestro convinse la madre a fargli proseguire gli studi al Trinity College di Cambridge dove si trasferì nel 1661. A Cambridge era un “sizar”, cioè uno studente che aveva ricevuto assistenza finanziaria in cambio dello svolgimento di compiti utili. I suoi insegnanti furono due figure di rilievo: Isaac Barrow (uno dei matematici a cui è riconosciuto un ruolo importante nello sviluppo del calcolo moderno) e Henry More che esercitarono su di lui una forte influenza. A quel tempo gli insegnamenti universitari erano basati su Aristotele (Filosofia e Fisica), Euclide (matematica), Tolomeo (astronomia), ma Newton aggiunse anche lo studio della letteratura e dei pensatori moderni come Copernico, Cartesio, Keplero e Galileo. Nel 1665 ottenne il Bachelor of Arts, nel 1667 fu eletto Fellow del Trinity College. Nel 1668 conseguì il titolo di Master of Arts (corrisponde ad un attuale laurea magistrale), fu nominato professore lucasiano di matematica nel 1669 e rimase a Cambridge come insegnante (quasi ogni anno) per 27 anni, fino al 1696. Si dimise dal ruolo di membro del Trinity College e da professore appena alla fine del 1701. Tra il 1664 e il 1666 Newton pose le basi di quelle che furono le grandi scoperte nei settori della matematica, dell’ottica e della meccanica. 

• Matematica

negli anni giovanili si dedicò principalmente alla matematica pura, soprattutto all’analisi. Scoprì molte formule, ad esempio quella per ricavare il pi greco (π), e una delle sue scoperte più importanti fu il teorema binomiale, una formula che permette di elevare un binomio ad una qualsiasi potenza. Il suo principale contributo nella matematica fu però l’introduzione del calcolo infinitesimale. Il calcolo infinitesimale divenne uno dei rami fondamentali della moderna analisi matematica e nacque dalle innovazioni metodologiche introdotte da Newton e Leibniz, le quali ebbero importantissime ripercussioni anche nella fisica e portarono Newton ad un progressivo scostamento, nello studio delle curve, dai fondamenti della geometria classica.

• Ottica

fu il primo a mettere in discussione la visione che la luce bianca fosse elementare. Studiò la dispersione ottica di un raggio di luce bianca che attraversa un prisma di vetro. Questo non modifica la luce bianca ma la suddivide nelle sue componenti, scomponendola nei suoi diversi colori. Costruì inoltre il telescopio successivamente detto “di Newton”, uno specchio inclinato di 45° utilizzato al posto delle lenti.

• Meccanica

completò il lavoro dei suoi predecessori formalizzandolo con l’introduzione di definizioni importanti e allo stesso tempo diede le basi di tutti gli studi successivi che hanno portato allo sviluppo della meccanica. Formulò le leggi della dinamica, definì la quantità di moto, l’inerzia, la forza come azione esercitata su un corpo, le leggi del moto e molte altre a noi note. Come riconoscimento al suo lavoro l’unità di misura della forza prende il suo nome, Newton e si indica “N”. Nel 1687 Newton pubblicò l’opera “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”, nella quale si sviluppava la teoria della gravitazione universale, lo studio del moto dei fluidi, la teoria delle maree, le leggi degli urti e il calcolo della precessione degli equinozi.

• Gravitazione

contribuì allo sviluppo della teoria eliocentrica e a lui in particolare si deve la dimostrazione delle leggi di Keplero sul moto dei pianeti e la generalizzazione della prima legge che dimostra che le orbite delle comete possono essere non solo ellittiche (come quelle dei pianeti), ma anche iperboliche o paraboliche. Nel 1687 enunciò la Legge di gravitazione universale: la forza con cui si attraggono due corpi è direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza e ne dimostrò l'universalità: la medesima legge di gravitazione universale governa i movimenti della Terra e di tutti gli altri corpi celesti. Isaac Newton fece parte, assieme a Galileo Galilei che introdusse il metodo scientifico, di quella fase chiamata “rivoluzione scientifica” che riguardò l’ambito matematico, fisico, chimico, dell’astronomia, della biologia e della anatomia umana. Introdusse il “metodo di Newton”: un approccio scientifico che si basa sull’osservazione diretta e che sottolinea l’importanza di fondare le spiegazioni dei fenomeni su solide verifiche sperimentali. È nota l’affermazione “Hypotheses non fingo” ossia “non invento ipotesi”, che sottolinea l’importanza di considerare solo le ipotesi formulate sulla base di esperimenti e ragionamenti causa/effetto. Il metodo scientifico adottato da Newton porta ancora oggi il suo nome ed è riconducibile a quattro regole principali: non assumere altre cause ad eccezione di quelle necessarie a spiegare il fenomeno ricondurre, nel modo più completo possibile, effetti analoghi alla stessa causa estendere a tutti i corpi le proprietà uguali di corpi differenti considerare vere fino a prova contraria proposizioni ottenute per induzione in seguito a esperimenti. Newton morì il 31 marzo 1727 a Kensington, nel Regno Unito e attualmente è sepolto nell'Abbazia di Westminster.

Invenzioni: Prisma, Tubo di Newton