Newton et le mouvement (Sciences & Techniques)

« Étudiant brillant, il obtint son diplôme en 1665, peu avant que l'Université ne ferme ses portes pour deux ans, en raison d'unegrave épidémie de peste.

Newton était alors âgé de vingt-trois ans, et profita de cette nouvelle interruption pour retourner chez samère afin de réfléchir aux principales questions de l'époque en matière de physique et de mathématiques.C'est alors qu'il jeta lesbases de la plupart des théories qui devaient le rendre célèbre, à commencer par celles du calcul infinitésimal.

Comme il devaitl'avouer plus tard, Newton était alors "dans la force de l'âge en matière d'invention, et prêtait plus d'attention aux mathématiqueset à la philosophie qu'il ne le ferait dans toutes les années à venir". À cette époque, il n'étudiait pas seulement les théories mathématiques.

Il s'intéressa aussi à l'optique et découvrit que la lumièreblanche du Soleil, lorsqu'elle traverse un prisme de verre, se décompose en un éventail de rayons colorés qu'il dénomma le"spectre" de la lumière.

En faisant passer le bouquet de rayons colorés à travers un second prisme, il nota que tous les rayons seconfondent pour donner à nouveau de la lumière blanche.

Cette théorie des couleurs fondée sur la dispersion de la lumièreblanche par le prisme est l'un de ses apports essentiels à l'optique. Du calcul à la gravitation Il révolutionna la science avec ses réflexions sur le mouvement de la Lune autour de la Terre.

Il admit que ce mouvement orbitalétait dû à une force exercée par la Terre, mais refusa d'y voir une manifestation magnétique comme l'avançaient les savants deson époque, proposant à la place une nouvelle interaction qu'il nomma "gravitation". Newton postula que l'accroissement de la vitesse d'un corps en mouvement, c'est-à-dire son accélération, est proportionnel àcette force de gravitation, force qui était elle-même inversement proportionnelle au carré de la distance du corps au centre de laTerre.

Afin de prouver cette hypothèse, le génial mathématicien et physicien entreprit de déterminer le déplacement de la Luned'après les équations avancées, et de comparer les résultats avec le mouvement effectivement observé.

Malheureusement, lediamètre de la Terre était mal connu à l'époque, ce qui menait à des résultats légèrement en désaccord avecl'observation.Craignant qu'une erreur ne se soit glissée dans son raisonnement, Newton refusa pendant vingt ans de publier sestravaux sur la gravitation. Au terme de deux années sabbatiques mais néanmoins fertiles en découvertes, Isaac Newton retourna à Cambridge pourdevenir, à vingt-six ans, le plus jeune professeur de mathématiques du royaume.

En 1669, il succéda à son professeur, IsaacBarrow.Il se consacra surtout à l'optique et à la mise au point de la lunette astronomique, en appliquant ses observations sur lesprismes et la décomposition de la lumière. L'invention du télescope Depuis leur invention, les lunettes astronomiques utilisaient des lentilles en guise d'objectif.Mais ces dernières avaient le fâcheuxinconvénient de décomposer la lumière en faisceaux colorés, ce qui réduisait la finesse d'observation.De plus, les étoiles et lesplanètes étudiées étaient alors entourées de franges colorées - un défaut que l'on appelait alors l'aberration chromatique. Newton s'aperçut qu'il était impossible de construire une lentille qui ne présenterait pas ce défaut.

Il eut alors l'ingénieuse idéed'utiliser un miroir concave pour focaliser la lumière en provenance des étoiles, plutôt qu'une lentille : puisque les rayons netraversent pas le verre d'un miroir (mais sont simplement réfléchis), il n'y a pas d'effet de prisme et la lumière n'est pas dispersée.Pour compléter cette découverte, il fixa un petit miroir auxiliaire à l'intérieur du tube, suspendu au-dessus du miroir principal, quijouait le rôle d'un rétroviseur et déviait l'image collectée vers l'oculaire et l'oeil de l'observateur. Passant de la théorie à la pratique, Isaac Newton fabriqua, en 1671, un instrument pour la Royal Society de Londres, laprincipale institution scientifique de l'époque.

De la même taille que les plus petits instruments vendus aujourd'hui dans lecommerce, ce premier télescope de Newton avait un miroir de 5 cm de diamètre, pour une longueur de 25 cm à peine. Le défi Génie précoce en optique, Newton ne se fit pas que des amis et ses théories révolutionnaires furent accueillies avec méfiance,voire avec une cer-taine hostilité.

Lorsqu'il proposa à la Royal Society de publier ses conclusions sur la nature de la lumière et des couleurs, la critique menée par le célèbre physicien anglais Robert Hooke (1635 - 1703) fut tellement acerbe que Newtonlui-même en fut ébranlé, comme il l'écrivit dans ses notes : "Je fus tellement persécuté au travers de ces discussions sur ma théoriede la lumière que je m'en pris à ma propre imprudence de n'avoir gardé le silence, plutôt que de courir après une ombre." Unefois encore, Newton décida de suspendre la publication de ses travaux.

Ainsi, il ne fit paraître son traité, Optique, qu'en 1704,. »