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Biographie de Isaac Newton

(1642-12-25 - 1727-03-20)

Mathématicien, physicien et astronome

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Principales découvertes

Théorie de la gravitation : "Tous les corps s'attirent avec une force proportionnelle à leur masse respective et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare".

Sa biographie

Né le 25 décembre 1642 selon le calendrier Julien, mais le 4 janvier 1643 si l'Angleterre avait suivi alors notre décompte actuel, Isaac Newton était si chétif qu'on aurait juré qu'il trépasserait dans la journée. En fait, c'est son père, un petit fermier, qui va décéder quelques mois plus tard.

Sa mère, presque illettrée, se laisse consoler en 1645. Elle convole en deuxièmes noces avec un pasteur qui ne veut pas entendre parler de l'enfant, qu'elle abandonne donc à sa famille. Pour certains auteurs, ceci explique pourquoi Newton ne s'est jamais marié.

Portrait d'Isaac Newton réalisé par Godfrey Kneller
Portrait d'Isaac Newton réalisé par Godfrey Kneller

De nature délicate, Isaac préfère jouer avec les filles. Son oncle ne tarde pas à comprendre qu'il n'est pas fait pour le travail des champs et l'envoie donc à l'école. Doué à la fois d'habileté manuelle et d'une superbe intelligence, Isaac entretient avec les autres élèves des relations difficiles. Ceci sera une caractéristique de la vie de Newton.

En 1661, il entre au Trinity College de Cambridge en qualité de « sizar », c'est-à-dire d'étudiant pauvre chargé des basses besognes comme vider les pots de chambre et porter le bois de chauffage en échange de la gratuité des études. Cette situation, particulièrement humiliante pour un jeune dont la mère est devenue riche à la suite d'un deuxième veuvage, ne changera qu'en 1667 lorsqu'il deviendra « fellow » : il sera alors logé et percevra un salaire.

Entre-temps, Newton avait dû se réfugier chez sa mère en 1665 pendant 18 mois pour fuir la peste qui sévissait à Londres. D'après ses dires, c'est pendant ce séjour qu'il avait vu tomber la célèbre pomme, événement qui lui permit d'établir une relation entre la chute d'un corps à la surface de la Terre et le mouvement de la Lune. Newton avait alors acquis le sentiment que notre planète attirait notre satellite avec une force de même nature que celle qu'elle exerçait sur la pomme, force qui variait dans la raison inverse du carré de la distance qui séparait la Terre de la Lune. Mais Newton n'avait rien publié : il attendra 1687 pour le faire.

En 1666, il ne s'agissait guère pour lui que d'une intuition. D'abord, il avait besoin de parfaire sa théorie, en particulier démontrer que la Terre se comportait vis-à-vis des corps environnants comme si sa masse était concentrée en son centre. Cela nécessitait la fondation d'une nouvelle branche des mathématiques (i. e., le calcul différentiel et intégral) et demandait donc du temps. Ensuite, ses premiers calculs refusaient de corroborer sa thèse car il possédait des données erronées sur les dimensions de la Terre. Ceci sera corrigé cinq ans plus tard en France par les mesures du rayon terrestre de Jean Picard (1620-1682), mais le résultat de cette expérience ne parviendra à Newton qu'en 1682.

Réplique du téléscope de Newton 1672
Réplique du téléscope de Newton 1672

L'année 1669 est une date importante : le mathématicien Isaac Barrow (1630-1677), titulaire de la prestigieuse chaire de Lucas, appelé à d'autres fonctions, laisse sa place à Newton. Deux ans plus tard, ce dernier construit un instrument révolutionnaire, le télescope, qui va lui ouvrir les portes de Royal Society. Il y fera la connaissance de Robert Hooke (1635-1703), l'un de ses plus importants membres, et qui deviendra rapidement un féroce ennemi. D'innombrables questions vont les séparer dès 1672, date de leur première controverse sur la nature de la lumière : cette querelle sera suivie de nombreuses disputes où Newton entrera parfois en colère hystérique, notamment sur le sextant et la loi de la gravitation. Elles ne prendront fin qu'à la mort de Hooke en 1703.

En 1684, une visite d'Edmond Halley (1656-1742) bouleverse la vie de Newton. Cet astronome qui donnera son nom à une célèbre comète veut en effet savoir quelle serait la trajectoire d'une planète si l'on supposait la force d'attraction vers le Soleil inversement proportionnelle au carré de la distance. « Une ellipse, je l'ai calculée », répond Newton, mais il n'arrive pas à retrouver ses notes et promet de refaire les calculs. Il rédige alors « De motu corporum in gyrum », opuscule qui se trouvera à la base des futurs « Principes Mathématiques de la Philosophie Naturelle » (1687), plus connus sous le titre abrégé de « Principia ». Newton y réalise la synthèse des lois de Kepler sur les orbites planétaires et de Galilée sur la chute des corps. Il bâtit une physique sur la loi d'inertie, le principe fondamental de la mécanique et le principe d'action et de réaction. A ces trois principes, il ajoute la loi de la gravitation s'exprimant par une force agissant à distance dans le vide, donc sans support matériel. Non seulement cette nouvelle mécanique élucide des faits jusque-là mystérieux comme le mouvement des planètes, des satellites, des marées, etc., mais elle permet aussi de prévoir de nombreux phénomènes nouveaux.

Newton se transforme alors en icône vivante en Angleterre, où son ascension est fulgurante : il occupera des fonctions prestigieuses comme Directeur de la Monnaie et président de la Royal Society, poste qu'il gardera de 1703 jusqu'à sa mort en 1727, sans dire qu'il sera aussi anobli. Son enterrement grandiose impressionnera très fortement Voltaire.

Mais en France la force d'Attraction Universelle est violemment rejetée par les cartésiens. Ils accusent Newton de réintroduire par son biais les explications magiques en science. Newton admet que cette force est incompréhensible, il admet également qu'il ne sait pas pourquoi les astres ne finissent pas par s'agglutiner sous l'effet de cette attraction. Il avoue même qu'il compte sur Dieu pour maintenir les corps célestes à leur place. Il s'ensuit donc une virulente controverse scientifique entre newtoniens et cartésiens qui trouve son point de fixation sur la question dénommée de la « figure de la Terre » : en effet, la théorie de Newton prévoit que la Terre est légèrement aplatie sur les pôles. Mais les cartésiens prétendent exactement le contraire, sur la foi de mesures erronées. La question sera tranchée par des mesures géodésiques réalisées entre autres par Charles Marie de La Condamine (1701-1774) au Pérou et Pierre-Louis Moreau de Maupertuis (1698-1759) en Laponie : les savants y vivent d'incroyables aventures, où la réalité dépasse la fiction. Quand les résultats donneront raison à Newton en 1738, de nombreux savants abandonneront le cartésianisme. Enfin, en 1759, le retour de la comète qui porte actuellement le nom de Halley (et qui avait été prévu par les calculs) assurera le triomphe de Newton.

Newton a également été à l'origine de disputes indignes d'un grand savant, notamment contre l'Astronome Royal John Flamsteed (1646-1719) dont il s'approprie indûment les travaux et contre Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) qu'il accuse injustement de plagiat.

En plus des « Principia », Newton écrit en 1704 son deuxième grand ouvrage, « Opticks », où il soutient une vue corpusculaire de la lumière en opposition à celle de Christian Huygens (1629-1695), apôtre de la théorie ondulatoire.

Newton donne également une importante contribution aux mathématiques notamment dans l'étude des séries et dans la création (avec Leibniz) du calcul différentiel et intégral.

Les recherches des historiens du XXe siècle ont établit que, vers 1677, Newton avait réalisé secrètement d'innombrables expériences d'alchimie, qu'il avait goûté à ses concoctions et qu'il s'était sérieusement intoxiqué au mercure. Elles prirent fin en 1693 avec l'explosion de son laboratoire, où il faillit perdre la vie.

Bibliographie

La biographie la plus complète de Newton :

  • WESTFALL Richard, « Newton », Figures de la science, Flammarion, Paris, 1994.

La physique de Newton expliquée dans son contexte historique et scientifique :

  • SIMAAN Arkan et Joëlle Fontaine, « L'Image du Monde des Babyloniens à Newton », Adapt, Paris, 1999.
  • SIMAAN Arkan, « L'Image du Monde de Newton à Einstein », Vuibert/Adapt, Paris, 2005.

Études d'approfondissement :

  • DUGAS René « La mécanique au XVII siècle », Éditions du Griffon, Neufchâtel, Suisse, 1954.
  • KOYRÉ Alexandre, « Études Newtoniennes », Gallimard, 1968.

Newton et l'alchimie :

  • VERLET Loup, « La malle de Newton », Gallimard/NRF, Paris, 1993.

Querelle des cartésiens et des newtoniens sur la « figure de la Terre » :

  • SIMAAN Arkan, « La science au péril de sa vie, les aventuriers de la mesure du monde », Vuibert/Adapt, Paris, 2001.