Fisicamente, Sir Isaac Newton non era un uomo grande. Tuttavia, aveva un grande intelletto, come dimostrano le sue scoperte sulla gravità, la luce, il movimento, la matematica e altro ancora.
La leggenda dice che Isaac Newton elaborò la teoria gravitazionale nel 1665, o 1666, dopo aver visto cadere una mela. Si chiese perché la mela cadesse dritta verso il basso, piuttosto che di lato o addirittura verso l’alto. “Mostrò che la forza che fa cadere la mela e che ci tiene a terra è la stessa che mantiene la luna e i pianeti nelle loro orbite”, dice Martin Rees. È un ex presidente della Royal Society britannica, l’accademia nazionale delle scienze del Regno Unito, che una volta era guidata dallo stesso Newton.
“La sua teoria della gravità non ci avrebbe fatto avere i satelliti per il posizionamento globale”, ha detto Jeremy Gray, uno storico della matematica alla Open University di Milton Keynes, Regno Unito.Ma fu sufficiente per sviluppare i viaggi nello spazio”
Gli anni di Cambridge
Newton nacque prematuramente di due o tre mesi il 4 gennaio 1643 nel Lincolnshire, in Inghilterra. Un bambino pratico, si divertiva a costruire modelli, tra cui un piccolo mulino che macinava davvero la farina, alimentato da un topo che girava in una ruota.
Ammesso all’Università di Cambridge nel 1661, Newton all’inizio non riuscì a brillare come studente. Nel 1665, la scuola chiuse temporaneamente a causa della peste bubbonica, una malattia che uccise più di 100.000 persone a Londra in quel periodo. Di conseguenza, Newton tornò a casa nel Lincolnshire per due anni.
E’ stato in quel periodo che si verificò l’idea della caduta della mela. Newton tornò a Cambridge nel 1667 e fu professore di matematica fino al 1696.
I progressi di Newton
La comprensione della gravità fu solo una parte del contributo di Newton alla matematica e alla scienza. L’altro suo grande interesse era il calcolo, una materia che esamina i tassi, o la misura del cambiamento. Insieme al matematico tedesco Gottfried Leibniz, Newton sviluppò la differenziazione e l’integrazione. Questi due metodi sono ancora usati in molte aree della scienza. La differenziazione è usata per misurare qualsiasi tasso di cambiamento, come la velocità di riproduzione di una specie animale. L’integrazione è spesso usata in geometria per calcolare aree e volumi.
Newton si interessò anche all’ottica, lo studio della luce e del suo comportamento. Questo lo portò a proporre, correttamente, che la luce bianca è in realtà la combinazione della luce di tutti i colori dell’arcobaleno. Usò le sue conoscenze per dimostrare perché i telescopi di allora non potevano riprodurre i colori con precisione. Newton progettò un telescopio che utilizzava specchi anziché lenti di vetro. Questo permetteva alla nuova macchina di concentrare tutti i colori su un unico punto, ottenendo un’immagine più nitida e precisa. Ancora oggi i telescopi riflettenti, compreso il telescopio spaziale Hubble, sono strumenti chiave dell’astronomia.
L’intuizione della mela di Newton gli permise di sviluppare le tre leggi del moto. Queste leggi sono ancora usate per descrivere come le forze influenzano gli oggetti, come il modo in cui i razzi volano o le palle da baseball si muovono. Una forza può essere pensata come una spinta o una trazione in una direzione specifica.
Prima legge del moto: Inerzia
Un oggetto a riposo rimarrà a riposo, e un oggetto in movimento rimarrà in movimento lungo una linea retta a meno che non sia spostato da una forza esterna.
Seconda legge del moto: Accelerazione
Un oggetto accelererà se gli viene applicata una forza. L’accelerazione è il tasso di cambiamento della velocità di un oggetto. L’accelerazione avverrà nella direzione della forza. Per una forza fissa, gli oggetti più grandi avranno un’accelerazione minore.
Se la massa non cambia, la forza è uguale a massa per accelerazione, o F = ma.
Terza legge del moto: Azione e reazione
Per ogni azione, c’è una reazione uguale e contraria. Per esempio, diciamo che l’oggetto A colpisce l’oggetto B. Questo significa che A esercita una forza su B in una certa direzione. Per la terza legge di Newton, A riceve anche una forza da B. Le due forze sono uguali e sono dirette in direzioni opposte.
I “Principia”
Newton pubblicò le sue scoperte nel 1687, in un libro chiamato Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Il titolo latino è tradotto come Principi matematici di filosofia naturale, e il libro è comunemente noto come Principia.
“I Principia di Newton lo resero famoso: poche persone lo lessero, e ancora meno lo capirono”, ha scritto il matematico Robert Wilson della Open University. “Ma tutti sapevano che era una grande opera, un po’ come la Teoria della Relatività di Einstein più di duecento anni dopo.”
Gli anni vani e vendicativi
Nonostante la sua ricchezza di scoperte, Newton non era ben visto, soprattutto in età avanzata. A quel punto, era a capo della Zecca Reale della Gran Bretagna, che stampava denaro e creava monete. Ha anche servito in Parlamento, un ramo del governo britannico, e ha scritto sulla religione, tra le altre cose. Come personalità, Newton era solitario quando era giovane, e vanitoso e vendicativo nei suoi ultimi anni, dice Rees. Egli “sabotava i suoi rivali”, aggiunge Rees.
Sir David Wallace è direttore dell’Isaac Newton Institute for Mathematical Sciences a Cambridge, Inghilterra. Ha detto che Newton “era un personaggio complesso, che perseguiva anche l’alchimia” – la ricerca di un metodo per trasformare i metalli comuni in oro. Come Maestro della Zecca, Newton non mostrò alcuna pietà verso i falsari condannati a morte, dice Wallace.
Nel 1727, a 84 anni, Sir Isaac Newton morì nel sonno. Fu sepolto con molte cerimonie nell’abbazia di Westminster a Londra, in Inghilterra.