Isaac Newton

Une pomme tombe vers le sol. La Terre l’attire : c’est la gravité.

Newton a raconté tardivement qu’une pomme qui tombait avait nourri sa réflexion. Le récit ne prouve pas qu’elle lui soit tombée sur la tête. Surtout, la théorie ne naît pas toute faite en un instant : elle demande des années de travail.

La lumière du jour paraît blanche. Un prisme peut en séparer les couleurs.

Newton étudie la lumière avec des prismes. Ses expériences montrent que la lumière blanche contient des composantes qui sont déviées différemment. Le prisme ne fabrique pas simplement les couleurs : il les sépare.

Newton observe avec attention. Il compare ses essais et cherche ce qui change.

Une belle observation ne suffit pas. Il faut contrôler les conditions : ouverture laissant entrer la lumière, position du prisme, trajet et écran. Refaire une expérience aide à distinguer un résultat régulier d’une impression trompeuse.

Une balle roule, puis ralentit. Le sol et l’air freinent son mouvement.

Sans force résultante, un objet conserve sa vitesse et sa direction dans un référentiel inertiel. Une balle réelle finit par s’arrêter parce que le sol et l’air agissent sur elle. Il ne faut donc pas confondre « ne plus pousser » et « aucune force ne s’exerce ».

Quand tu pousses un petit chariot, son mouvement peut changer. Un chariot chargé est plus difficile à accélérer.

À masse constante, la force résultante et l’accélération sont liées. Une même force produit une accélération plus faible sur une masse plus grande. Accélérer peut signifier aller plus vite, ralentir ou changer de direction.

La Terre attire aussi la Lune. Mais la Lune avance : elle tourne autour de la Terre.

La Lune possède un mouvement latéral et subit l’attraction terrestre. Sa trajectoire se courbe : elle est continuellement en chute autour de la Terre. Elle n’est pas hors de portée de la gravité. Ce rapprochement entre chute terrestre et mouvement céleste est au cœur de l’œuvre de Newton.

Newton rassemble ses idées dans un grand livre. D’autres savants peuvent les étudier.

Il s’appuie aussi sur des travaux antérieurs, notamment ceux de Galilée et de Kepler.

Pour étudier le mouvement, Newton développe aussi de nouvelles mathématiques.

Le calcul différentiel et intégral permet d’étudier des variations et des accumulations. Newton développe sa méthode des fluxions ; Leibniz élabore indépendamment une autre approche. Une querelle de priorité les opposera : une découverte peut être brillante sans que tous ses défenseurs soient impartiaux.

Une découverte demande du travail. Même les grands savants peuvent se tromper.

Newton travaille aussi sur l’alchimie et la théologie. Il ne correspond pas à l’image d’un chercheur actuel séparant strictement toutes ces activités. Ses lois restent très utiles dans leur domaine ; pour certaines situations, comme les très grandes vitesses ou les champs gravitationnels intenses, des théories ultérieures sont nécessaires.

1. Que permet de comprendre l’expérience du prisme ?

2. Pourquoi une balle qui ralentit ne réfute-t-elle pas l’inertie ?

3. Pourquoi la Lune ne prouve-t-elle pas une absence de gravité ?

4. Les Principia sont-ils une découverte faite en une seule journée ?

Les références ci-dessous donnent accès à une chronologie, aux écrits de Newton et à des explications scientifiques.

L’anecdote de la pomme est un souvenir rapporté tardivement, pas le compte rendu d’une découverte instantanée. Les scènes illustrées sont des reconstitutions ; elles ne sont pas des documents d’époque.