Teorie: i principi e la gravitazione universale Negli anni seguenti Newton fu impegnato nella stesura di una trattazione scientifica rigorosa dei fenomeni astronomici; ciò a seguito di un incontro con lastronomo E. Halley che gli chiese di dare una dimostrazione della legge di gravitazione, legge che Hooke sosteneva daver intuito ma non era stato in grado di verificare. Lopera, intitolata originariamente De motu corporum e in seguito Philosophiae naturalis principia mathematica, fu pubblicata nel 1687 per merito soprattutto di Halley che ne pagò personalmente le spese di stampa. Nei tre libri che la compongono Newton espose in forma assiomatica la nuova scienza della natura che si era costituita nel Seicento come meccanica. Anteposta alla trattazione vi è una lunga premessa con la definizione dei concetti base (massa, quantità di moto, forza, ecc.) e dei nuovi concetti fondamentali di spazio e tempo assoluti che soli permettono la definizione del moto. Questo è individuato da tre assiomi o leggi generali (i tre principi della dinamica) che reggono tutto ledificio teorico della nuova scienza meccanica. Da queste leggi Newton, disponendo di più precise nozioni sulle dimensioni della Terra, deduce la legge di gravitazione universale per cui non solo la Terra e la Luna ma tutti i corpi nello spazio si attraggono con una forza che è proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato delle distanze. Venivano così spiegate le leggi di Keplero, il moto dei pianeti, la precessione degli equinozi, le irregolarità del moto lunare note da secoli, le maree, ecc. . La spiegazione, o deduzione da pochi assiomi o leggi fondamentali, delle più importanti leggi astronomiche e di altre terrestri era fatta secondo un caratteristico metodo geometrico-matematico che impronterà di sé tutta la scienza moderna. Oltre ad analizzare il moto nello spazio Newton considerò anche quello, tipicamente terrestre, di corpi situati in un mezzo fluido; ciò con lo scopo di confutare la teoria cartesiana dei vortici che spiegava il moto di tutti i corpi mediante lurto di particelle invisibili. La gravitazione produce in effetti un movimento fra corpi non per contatto ma a distanza: a questa osservazione alcuni obiettarono che tale azione a distanza ha il carattere di una forza magica e occulta; altri, come per esempio Leibniz, rimproverarono a Newton di non dare una spiegazione e di non indicare la causa della gravitazione. Ma, paradossalmente, loriginalità e il merito di Newton stavano proprio nel limitarsi a dare la formula esatta che regola la forza di gravitazione e nel ricavarne matematicamente tutte le conseguenze che ne derivano: infatti, formula e conseguenze esprimono rapporti rigorosamente controllabili sui fenomeni e perciò di esse si può dire che sono vere o false mentre lipotetica causa da cui dovrebbe dipendere la legge di gravitazione appartiene a un ambito di congetture teoriche non chiaramente o direttamente verificabili in quanto dipendenti spesso da una definizione metafisica della materia. Tali congetture o ipotesi non sono per Newton necessarie alla nuova scienza fisico-matematica e nel rifiutarle egli si espresse con la famosa frase “Hypotheses non fingo”. I Principia, nonostante le notevoli difficoltà dellapparato geometrico dimostrativo, ebbero un grande successo, riedizioni e traduzioni ancor vivente lautore. Questi rallentò tuttavia la sua attività scientifica: nel 1689 fu deputato delluniversità al Parlamento e nel 1692 subì una depressione nervosa che lo costrinse a una vita ritirata per due anni. Nel 1695, date le dimissioni dalla cattedra di Cambridge, si trasferì a Londra e divenne ispettore, poi governatore della Zecca impegnandosi in una difficile riforma monetaria. Le ultime ricerche Nel 1704 pubblicò la sua ultima grande opera: Optics: or a Treatise on the Reflections, Refractions, Inflexions of Colours of Light, in cui sono raccolti esperimenti e riflessioni svolti in molti anni. Fra laltro vi è la dimostrazione che i colori non sono qualificazioni della luce derivanti da rifrazioni o riflessioni dei corpi naturali, bensì qualità originarie e connaturate della luce. È inoltre esposta la teoria corpuscolare della luce dedotta dal fatto che un raggio passando per un foro percorre una linea retta benché altri fenomeni suggeriscano la sua natura ondulatoria (sostenuta fra i suoi contemporanei da Huygens). Nellepilogo sono affrontati molti problemi controversi ammettendo lesistenza delletere e di una struttura corpuscolare della materia, importante per interpretare anche i processi della chimica, alla quale egli si era dedicato con intense ricerche sperimentali per molti anni. Da ciò appare come egli stesso non rifuggisse da ipotesi quando ciò poteva essergli utile. Negli ultimi anni si occupò intensamente dei problemi religiosi che sempre lo avevano interessato e cercò di ricostruire la cronologia dei tempi antichi combinando metodi astronomici e analisi della Bibbia. La conciliazione della nuova scienza con il cristianesimo fu per lui importante. Lordine preciso del mondo dimostra attraverso la scienza lesistenza di una causa prima: Dio non solo ha creato il mondo ma deve in esso intervenire per impedire le perturbazioni dellordine planetario. Il che apparve a molti limmagine antropomorfa e limitata di un dio incapace di creare un mondo fisico autosufficiente. Le concezioni di Newton trionfarono nel primo Settecento su quelle di Cartesio anche per lopera divulgativa di Voltaire, tuttavia non secondo gli intendimenti di Newton. La fiducia nella ragione degli illuministi si giustificò, infatti, non solo con la critica di Locke alla metafisica ma anche con la certezza e il rigore del metodo newtoniano come formulato nei Principia e con lopera di Laplace il quale dimostrò che luniverso era capace di conservarsi senza alcun intervento divino, per quelle stesse leggi che Newton aveva così rigorosamente formulato. Alla sua morte fu sepolto nellabbazia di Westminster. § Per gli anelli di Newton, vedi interferenza; per la formula del binomio di Newton, vedi binomio; per il telescopio di Newton, vedi telescopio; per le parabole cubiche di Newton, vedi cubica; per la regola di Newton nella teoria dei modelli, vedi modello; per il metodo di Newton-Fourier di risoluzione approssimata di unequazione algebrica, vedi equazione; per la formula di interpolazione di Newton, vedi interpolazione. Disco di Newton Disco suddiviso in diversi settori di opportuna ampiezza, colorati con vari colori componenti la luce bianca; quando viene sottoposto a un rapido movimento rotatorio esso appare bianco, perché nellocchio dellosservatore si effettua una sovrapposizione dei colori. Tubo di Newton Tubo facente parte di una macchina pneumatica, allinterno del quale viene fatto il vuoto in modo da poter studiare la caduta dei gravi in assenza dellaria; si trova sperimentalmente che il tempo di caduta è indipendente dalla massa e dalla forma del corpo. Bibliografia H. D. Anthony, Sir Isaac Newton, Londra, 1960; J. Herivel, The Background to Newtons Principia, Londra, 1965; A. Koyré, Newtonian Studies, Londra, 1965; E. Mc Guire, Body and Void and Newtons De mundi Systemate: Some New Sources, in “Archive for History of Exact Science”, 1966; J. A. Lohne, Newtons Optics: the Present State of Research, in “ISIS”, 1966; D. Kubrin, Newton and the Cyclical Cosmos: Providence and the Mechanical Philosophy, in “Journal of the history of ideas”, 1967; A. Pala, Isaac Newton. Scienza e filosofia, Torino, 1969; M. Mamiani, Introduzione a Newton, Bari, 1990.
Posted on: Mon, 21 Oct 2013 19:49:35 +0000
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