cd_nail
01-04-2007, 04:19 PM
Woolsthorpe, Lincolnshire, 1642 - Londres, 1727
© Hachette Livre et/ou Hachette Multimédia
Il modifie la conception que l'homme se fait du monde
Mathématicien, physicien et astronome anglais. Newton a bouleversé le cours de la science et modifié radicalement la conception que l'homme se faisait du monde.
Après lui, plus rien n'a été comme avant, et l'on a pu penser - jusqu'à Maxwell et Einstein - qu'il avait découvert à la fois la structure et le sens de l'Univers, placé désormais dans la lumière de la raison et la rigueur des mathématiques. Pourtant, ce génie tourmenté et solitaire a consacré la plus grande partie de sa vie à des recherches alchimiques et à des spéculations théologiques, qu'il préféra garder secrètes.
C'est en 1642, l'année de la mort de Galilée et deux ans avant la publication des Principia de Descartes, qu'Isaac Newton naît à Woolsthorpe, dans le Lincolnshire, en Angleterre. Les acquis de la première génération des grands savants du XVIIe siècle sont en place; c'est donc bien, comme Newton le rappelle, en reprenant la célèbre formule de Bernard de Chartres dans une lettre adressée à Robert Hooke le 5 février 1676, «parce qu'il se tenait sur des épaules de géant qu'il a vu si loin».
Nouveauté conceptuelle, synthèse, exigence d'organisation déductive, ces trois caractères résument le sens du travail créateur de Newton: nouveautés conceptuelles, lorsqu'il mathématise les phénomènes de la couleur ou introduit la gravitation universelle; synthèse des travaux de Galilée, de Descartes ou de Huygens, lorsqu'il développe la science du mouvement; exigence d'organisation déductive, lorsqu'il dégage les principes qui président au premier véritable traité de mécanique rationnelle, Philosophiae naturalis principia mathematica.
http://www.memo.fr/Media/Newton.jpg
Isaac Newton
De la solitude à la gloire
Après avoir passé son enfance, en raison du décès précoce de son père, dans une atmosphère essentiellement féminine, Newton (qui avait, d'autre part, très mal supporté le remariage de sa mère) entre le 5 juin 1661 au Trinity College de Cambridge, où il obtient, en 1665, le titre de bachelor of arts.
De cette période de formation nous conservons en partie la trace de ses lectures par ses premiers carnets. Il médite sur Euclide, sur les travaux de Kepler, principalement en optique, sur les Dialogues de Galilée, sur la Géométrie de Descartes et sur l'Arithmetica infinitorum de John Wallis. Il s'attache aux écrits, en rapport avec le renouveau de l'atomisme, de Walter Charleton sur Epicure et de Gassendi. Il cite également Aristote (principalement l'Organon et l'Ethique). Il annote les dernières publications des grands savants anglais Robert Boyle et Robert Hooke.
En juin 1665, Newton quitte Cambridge pour son Lincolnshire natal, l'épidémie de peste qui va ravager l'Angleterre jusqu'en 1666 ayant conduit à la fermeture de l'université. C'est au cours des mois suivants que Newton, alors à l'écart des obligations académiques, pose les bases de ses plus grandes découvertes en mathématiques, en optique et en mécanique céleste. Celles-ci, encore à l'état d'ébauches, n'acquerront que très progressivement leur forme définitive. Néanmoins, ces quelques mois apparaissent bien comme les plus féconds de la vie de Newton. C'est donc avec raison que cette période à cheval sur les années 1665 et 1666 est appelée l'Annus mirabilis, l'«année merveilleuse».
En 1669, Newton obtient la chaire de mathématiques au Trinity College, fondée en 1664: il la conservera jusqu'en 1695. Pendant les premières années, Newton consacre son enseignement à l'optique (1670-1672), à l'arithmétique et à l'algèbre (1673-1683), à la mécanique (1684-1685); ce n'est qu'en 1687 qu'il publie, sous l'impulsion d'Edmond Halley, les Philosophiae naturalis principia mathematica - deux nouvelles éditions de cet ouvrage paraîtront en 1713 et en 1726. Entre-temps, en 1672, Newton est devenu, principalement pour la présentation de son télescope à réflexion, membre de la Royal Society.
Après la publication des Principia, Newton poursuit ses travaux en mécanique et en optique; néanmoins, la grande période de création est terminée. C'est le moment du développement et de l'enrichissement des thèses essentielles. Ainsi, en 1704, après la mort de son principal contradicteur, Robert Hooke, Newton publie enfin son grand Traité d'optique sur les réflexions, réfractions, inflexions et les couleurs.
Il consacre maintenant une grande partie de son temps à des charges officielles. Il entre en 1696 à la Monnaie, et il en devient le directeur en 1700; cet office fait de lui le responsable de l'émission des espèces métalliques en Angleterre (il cherchera à améliorer la frappe des pièces et poursuivra les faussaires). En 1703, il est élu président de la Royal Society, dont il orientera les travaux notamment vers l'étude des phénomènes de capillarité et d'électricité. Il conservera ces deux charges jusqu'à sa mort, en 1727.
Les couleurs mathématisées
Lorsque, dans le milieu des années 1660, Newton s'attache à l'étude des phénomènes de la lumière et des couleurs en annotant les livres de Robert Hooke et de Robert Boyle, les théories explicatives de la couleur admises invoquent encore, même lorsqu'elles sont, comme chez Descartes, d'inspiration mécaniste, les thèses aristotéliciennes: la lumière est pure et homogène; les couleurs, caractérisées par leur éclat ou leur force, naissent d'une modification (atténuation ou obscurcissement) de la lumière incidente. Une telle conception, dénuée de tout support quantitatif pouvant contribuer à préciser le sens des concepts de force et de faiblesse, d'obscurité et de luminosité, ne trouve son intelligibilité qu'en se référant directement aux impressions des sens, à la manière dont subjectivement nous nous sentons affectés par telle ou telle couleur. Dans ce cadre, il n'y a pas de place pour une interprétation mathématique des phénomènes de la couleur; c'est en ce lieu théorique précis que se situe l'apport newtonien.
Les premiers travaux de Newton relatifs aux phénomènes de la lumière et des couleurs apparaissent dans des carnets de notes rédigés en 1665 et 1666. Il présentera ses résultats à l'occasion de ses cours à Cambridge, en 1670-1671. Puis c'est dans une lettre envoyée le 6 février 1672 à la Royal Society qu'il fera connaître ses travaux à un large public.
Newton, prolongeant les travaux d'inspiration corpusculariste de Robert Boyle et de Walter Charleton, parvient donc dès 1666 à l'énoncé de sa thèse fondamentale: la lumière blanche est un mélange hétérogène de rayons différemment réfrangibles. En 1672, sa théorie, s'appuyant sur la célèbre «expérience cruciale» (experimentum crucis), prend sa forme définitive: à chaque couleur correspond un certain degré de réfrangibilité. Ainsi s'instaure entre la réfrangibilité et la couleur une relation biunivoque. Par conséquent, corrélativement à leurs différences dans leurs degrés de réfrangibilité, les rayons diffèrent «dans leur disposition à présenter telle ou telle couleur particulière». Newton établit ensuite que la couleur ou le degré de réfrangibilité d'un rayon donné sont inaltérables. Il n'en reste pas moins que des «transmutations apparentes de couleur peuvent se produire là où s'opère tout mélange de rayons de diverses natures». En fait, il y a les couleurs simples et primitives, d'une part, et leurs mélanges, d'autre part. Les couleurs primitives ou primaires sont « le rouge, le jaune, le violet, le bleu, un violet pourpre, avec aussi l'orange, l'indigo et une variété indéfinie de nuances intermédiaires».
Ainsi, l'apparition de telle ou telle couleur, lors d'une réfraction par exemple, se trouve liée maintenant directement au concept de réfrangibilité spécifique. Or ce concept, quantitativement exprimable, correspond à une grandeur mesurable: il est possible, sur la base d'une procédure expérimentale déterminée, d'associer à chaque radiation un nombre caractérisant sa réfrangibilité. Il est alors aisé d'instaurer un ordre sériel permettant de construire une échelle objective et quantitative des couleurs. Ce résultat capital ouvre la voie à la constitution d'une théorie mathématique des phénomènes de l'arc-en-ciel et des lames minces.
L'experimentum crucis
Le schéma du montage, absent du ****e sur la décomposition de la lumière adressé le 6 février 1672 à la Royal Society, a été donné par Newton dans une lettre en date du 10 juin 1672. L'appareil se compose d'un «analyseur», ou producteur du spectre, suivi d'un premier écran percé d'un trou, puis, à une grande distance (12 pieds), d'un second écran percé également d'un trou; enfin, derrière ce second écran, un second prisme réfractant les rayons homogènes admis par le trou. L'expérience est fort simple. Par rotation du premier prisme autour de son axe, tout en maintenant fixes les deux écrans et le second prisme, les rayons de telle ou telle espèce sont amenés en face du premier trou: seul le faisceau joignant les deux trous des deux écrans, et dont la direction par conséquent est constante, tombe sur le second prisme. Ainsi l'observation sur le mur des diverses taches colorées, correspondant aux divers rayons réfractés par le second prisme, rend-elle possible la comparaison de leur réfrangibilité spécifique.
© Hachette Livre et/ou Hachette Multimédia
Il modifie la conception que l'homme se fait du monde
Mathématicien, physicien et astronome anglais. Newton a bouleversé le cours de la science et modifié radicalement la conception que l'homme se faisait du monde.
Après lui, plus rien n'a été comme avant, et l'on a pu penser - jusqu'à Maxwell et Einstein - qu'il avait découvert à la fois la structure et le sens de l'Univers, placé désormais dans la lumière de la raison et la rigueur des mathématiques. Pourtant, ce génie tourmenté et solitaire a consacré la plus grande partie de sa vie à des recherches alchimiques et à des spéculations théologiques, qu'il préféra garder secrètes.
C'est en 1642, l'année de la mort de Galilée et deux ans avant la publication des Principia de Descartes, qu'Isaac Newton naît à Woolsthorpe, dans le Lincolnshire, en Angleterre. Les acquis de la première génération des grands savants du XVIIe siècle sont en place; c'est donc bien, comme Newton le rappelle, en reprenant la célèbre formule de Bernard de Chartres dans une lettre adressée à Robert Hooke le 5 février 1676, «parce qu'il se tenait sur des épaules de géant qu'il a vu si loin».
Nouveauté conceptuelle, synthèse, exigence d'organisation déductive, ces trois caractères résument le sens du travail créateur de Newton: nouveautés conceptuelles, lorsqu'il mathématise les phénomènes de la couleur ou introduit la gravitation universelle; synthèse des travaux de Galilée, de Descartes ou de Huygens, lorsqu'il développe la science du mouvement; exigence d'organisation déductive, lorsqu'il dégage les principes qui président au premier véritable traité de mécanique rationnelle, Philosophiae naturalis principia mathematica.
http://www.memo.fr/Media/Newton.jpg
Isaac Newton
De la solitude à la gloire
Après avoir passé son enfance, en raison du décès précoce de son père, dans une atmosphère essentiellement féminine, Newton (qui avait, d'autre part, très mal supporté le remariage de sa mère) entre le 5 juin 1661 au Trinity College de Cambridge, où il obtient, en 1665, le titre de bachelor of arts.
De cette période de formation nous conservons en partie la trace de ses lectures par ses premiers carnets. Il médite sur Euclide, sur les travaux de Kepler, principalement en optique, sur les Dialogues de Galilée, sur la Géométrie de Descartes et sur l'Arithmetica infinitorum de John Wallis. Il s'attache aux écrits, en rapport avec le renouveau de l'atomisme, de Walter Charleton sur Epicure et de Gassendi. Il cite également Aristote (principalement l'Organon et l'Ethique). Il annote les dernières publications des grands savants anglais Robert Boyle et Robert Hooke.
En juin 1665, Newton quitte Cambridge pour son Lincolnshire natal, l'épidémie de peste qui va ravager l'Angleterre jusqu'en 1666 ayant conduit à la fermeture de l'université. C'est au cours des mois suivants que Newton, alors à l'écart des obligations académiques, pose les bases de ses plus grandes découvertes en mathématiques, en optique et en mécanique céleste. Celles-ci, encore à l'état d'ébauches, n'acquerront que très progressivement leur forme définitive. Néanmoins, ces quelques mois apparaissent bien comme les plus féconds de la vie de Newton. C'est donc avec raison que cette période à cheval sur les années 1665 et 1666 est appelée l'Annus mirabilis, l'«année merveilleuse».
En 1669, Newton obtient la chaire de mathématiques au Trinity College, fondée en 1664: il la conservera jusqu'en 1695. Pendant les premières années, Newton consacre son enseignement à l'optique (1670-1672), à l'arithmétique et à l'algèbre (1673-1683), à la mécanique (1684-1685); ce n'est qu'en 1687 qu'il publie, sous l'impulsion d'Edmond Halley, les Philosophiae naturalis principia mathematica - deux nouvelles éditions de cet ouvrage paraîtront en 1713 et en 1726. Entre-temps, en 1672, Newton est devenu, principalement pour la présentation de son télescope à réflexion, membre de la Royal Society.
Après la publication des Principia, Newton poursuit ses travaux en mécanique et en optique; néanmoins, la grande période de création est terminée. C'est le moment du développement et de l'enrichissement des thèses essentielles. Ainsi, en 1704, après la mort de son principal contradicteur, Robert Hooke, Newton publie enfin son grand Traité d'optique sur les réflexions, réfractions, inflexions et les couleurs.
Il consacre maintenant une grande partie de son temps à des charges officielles. Il entre en 1696 à la Monnaie, et il en devient le directeur en 1700; cet office fait de lui le responsable de l'émission des espèces métalliques en Angleterre (il cherchera à améliorer la frappe des pièces et poursuivra les faussaires). En 1703, il est élu président de la Royal Society, dont il orientera les travaux notamment vers l'étude des phénomènes de capillarité et d'électricité. Il conservera ces deux charges jusqu'à sa mort, en 1727.
Les couleurs mathématisées
Lorsque, dans le milieu des années 1660, Newton s'attache à l'étude des phénomènes de la lumière et des couleurs en annotant les livres de Robert Hooke et de Robert Boyle, les théories explicatives de la couleur admises invoquent encore, même lorsqu'elles sont, comme chez Descartes, d'inspiration mécaniste, les thèses aristotéliciennes: la lumière est pure et homogène; les couleurs, caractérisées par leur éclat ou leur force, naissent d'une modification (atténuation ou obscurcissement) de la lumière incidente. Une telle conception, dénuée de tout support quantitatif pouvant contribuer à préciser le sens des concepts de force et de faiblesse, d'obscurité et de luminosité, ne trouve son intelligibilité qu'en se référant directement aux impressions des sens, à la manière dont subjectivement nous nous sentons affectés par telle ou telle couleur. Dans ce cadre, il n'y a pas de place pour une interprétation mathématique des phénomènes de la couleur; c'est en ce lieu théorique précis que se situe l'apport newtonien.
Les premiers travaux de Newton relatifs aux phénomènes de la lumière et des couleurs apparaissent dans des carnets de notes rédigés en 1665 et 1666. Il présentera ses résultats à l'occasion de ses cours à Cambridge, en 1670-1671. Puis c'est dans une lettre envoyée le 6 février 1672 à la Royal Society qu'il fera connaître ses travaux à un large public.
Newton, prolongeant les travaux d'inspiration corpusculariste de Robert Boyle et de Walter Charleton, parvient donc dès 1666 à l'énoncé de sa thèse fondamentale: la lumière blanche est un mélange hétérogène de rayons différemment réfrangibles. En 1672, sa théorie, s'appuyant sur la célèbre «expérience cruciale» (experimentum crucis), prend sa forme définitive: à chaque couleur correspond un certain degré de réfrangibilité. Ainsi s'instaure entre la réfrangibilité et la couleur une relation biunivoque. Par conséquent, corrélativement à leurs différences dans leurs degrés de réfrangibilité, les rayons diffèrent «dans leur disposition à présenter telle ou telle couleur particulière». Newton établit ensuite que la couleur ou le degré de réfrangibilité d'un rayon donné sont inaltérables. Il n'en reste pas moins que des «transmutations apparentes de couleur peuvent se produire là où s'opère tout mélange de rayons de diverses natures». En fait, il y a les couleurs simples et primitives, d'une part, et leurs mélanges, d'autre part. Les couleurs primitives ou primaires sont « le rouge, le jaune, le violet, le bleu, un violet pourpre, avec aussi l'orange, l'indigo et une variété indéfinie de nuances intermédiaires».
Ainsi, l'apparition de telle ou telle couleur, lors d'une réfraction par exemple, se trouve liée maintenant directement au concept de réfrangibilité spécifique. Or ce concept, quantitativement exprimable, correspond à une grandeur mesurable: il est possible, sur la base d'une procédure expérimentale déterminée, d'associer à chaque radiation un nombre caractérisant sa réfrangibilité. Il est alors aisé d'instaurer un ordre sériel permettant de construire une échelle objective et quantitative des couleurs. Ce résultat capital ouvre la voie à la constitution d'une théorie mathématique des phénomènes de l'arc-en-ciel et des lames minces.
L'experimentum crucis
Le schéma du montage, absent du ****e sur la décomposition de la lumière adressé le 6 février 1672 à la Royal Society, a été donné par Newton dans une lettre en date du 10 juin 1672. L'appareil se compose d'un «analyseur», ou producteur du spectre, suivi d'un premier écran percé d'un trou, puis, à une grande distance (12 pieds), d'un second écran percé également d'un trou; enfin, derrière ce second écran, un second prisme réfractant les rayons homogènes admis par le trou. L'expérience est fort simple. Par rotation du premier prisme autour de son axe, tout en maintenant fixes les deux écrans et le second prisme, les rayons de telle ou telle espèce sont amenés en face du premier trou: seul le faisceau joignant les deux trous des deux écrans, et dont la direction par conséquent est constante, tombe sur le second prisme. Ainsi l'observation sur le mur des diverses taches colorées, correspondant aux divers rayons réfractés par le second prisme, rend-elle possible la comparaison de leur réfrangibilité spécifique.