Oggi cade l’anniversario della nascita di ISAAC NEWTON, nato il 4 gennaio di 367 anni fa, celebrato proprio oggi da Google con un originalissimo logotipo animato, che riprende la tradizione secondo cui Newton fosse seduto sotto un albero di mele quando una mela cadde sulla sua testa e questo gli fece capire che la forza gravitazionale terrestre e celeste sono la stessa cosa. Questa in realtà è un’esagerazione di un episodio narrato da Newton stesso secondo il quale egli sedeva ad una finestra della sua casa (Woolsthorpe Manor) e vide una mela cadere dall’albero. In ogni modo si ritiene che anche questa storia sia stata inventata dallo stesso Newton più avanti negli anni, per dimostrare quanto fosse abile a trarre ispirazione dagli eventi di tutti i giorni. Uno scrittore suo contemporaneo, William Stukeley, registrò nelle sue Memoirs of Sir Isaac Newton’s Life una conversazione con Newton a Kensington il 5 aprile 1726, nella quale Newton ricordava «quando per la prima volta, la nozione di forza di gravità si formò nella sua mente. Fu causato dalla caduta di una mela, mentre sedeva in contemplazione. Perché la mela cade sempre perpendicolarmente al terreno, pensò tra sé e sé. Perché non potrebbe cadere a lato o verso l’alto ma sempre verso il centro della terra.» L’episodio divenne famoso quando fu ripreso da Voltaire nella quindicesima delle sue Lettres philosophiques (1734).
Studi Riguardo l’Ottica Isaac Newton :
Newton studiò la dispersione ottica di un raggio di luce bianca che attraversa un prisma di vetro e si scompone nei vari colori. Si accorse per primo che cambiando la direzione dei raggi colorati con una lente, in modo che convergessero in un secondo prisma, si riotteneva la luce bianca. Invece isolando un raggio colorato e facendolo passare per un prisma esso rimaneva invariato. Isaac Newton concluse che la luce bianca era formata da tutti gli altri colori messi insieme.
Isaac Newton analizzò anche quelli che oggi sono detti anelli di Newton (che erano stati descritti da Robert Hooke nella sua Micrographia del 1664) e concluse che gli aloni colorati che si vedevano nei telescopi di allora fossero dovuti alla rifrazione della luce bianca (fenomeno chiamato aberrazione cromatica).
Il telescopio riflettore costruito da Newton.Per ovviare a questo problema Newton costruì un telescopio riflettore che usa un grande specchio concavo per far convergere i raggi luminosi in un altro specchietto più piccolo inclinato di 45° così che esso li diriga nell’oculare. Per via dello specchio concavo l’immagine dell’oggetto è notevolmente ingrandita senza la benché minima aberrazione cromatica. Isaac Newton stesso costruì degli esemplari di questo telescopio che risultarono più piccoli e potenti degli altri telescopi di allora.
Più complesse furono le teorie che azzardò per spiegare i fenomeni luminosi secondo le quali nello spazio era diffusa una sostanza “finissima” chiamata etere. Secondo Newton la luce avrebbe riscaldato l’etere facendolo vibrare mentre esso avrebbe rifratto la luce. Newton aggiungeva che la luce avrebbe subito accelerazioni e decelerazioni per via delle variazioni di densità di questo mezzo. Tra l’altro alle variazioni di densità di questo presunto etere Newton, (pur non assumendo nessuna posizione pubblica) attribuiva la gravità, ma non era molto sicuro di questa supposizione.
In questa macchinosa teoria la luce appariva come un corpuscolo. Dopo che vari esperimenti ne accertarono la natura ondulatoria le sue ipotesi furono abbandonate e si preferirono quelle di Hooke e Huygens. Oggi tuttavia la meccanica quantistica parla di dualismo onda-particella anche se i fotoni hanno poco da spartire con i corpuscoli di Newton.
Cenni sulla Vita di Isaac Newton :
Sir Isaac Newton (Woolsthorpe-by-Colsterworth, 4 gennaio 1643 – Londra, 31 marzo 1727) è stato un matematico, fisico e alchimista inglese. Citato anche come Isacco Newton, è considerato da molti una delle più grandi menti di tutti i tempi. Fu Presidente della Royal Society.
Universalmente noto soprattutto per il suo contributo alla meccanica classica, — è nota agli scolari di tutto il mondo la “storiella” di Newton e la mela, — Isaac Newton contribuì in maniera fondamentale a più di una branca del sapere. Pubblicò i Philosophiae Naturalis Principia Mathematica nel 1687, nella quale descrisse la legge di gravitazione universale e, attraverso le sue leggi del moto, creò i fondamenti per la meccanica classica. Newton inoltre condivise con Gottfried Wilhelm Leibniz la paternità dello sviluppo del calcolo differenziale o infinitesimale.
Newton fu il primo a dimostrare che le leggi della natura governano il movimento della Terra e degli altri corpi celesti. Egli contribuì alla Rivoluzione scientifica e al progresso della teoria eliocentrica. A Newton si deve anche la sistematizzazione matematica delle leggi di Keplero sul movimento dei pianeti. Oltre a dedurle matematicamente dalla soluzione del problema della dinamica applicata alla Forza di gravità ovvero dalle omonime ‘ equazioni di Newton ‘, egli generalizzò queste leggi intuendo che le orbite (come quelle delle comete) potevano essere non solo ellittiche, ma anche iperboliche e paraboliche.
Newton fu il primo a dimostrare che la luce bianca è composta dalla somma (in frequenza) di tutti gli altri colori. Egli, infine, avanzò l’ipotesi che la luce fosse composta da particelle da cui nacque la teoria corpuscolare della luce, in contrapposizione ai sostenitori della teoria ondulatoria della luce, patrocinata dall’astronomo olandese Huygens e dall’inglese Young, e che culminerà poi nella soluzione proposta nella forma del dualismo onda-particella all’interno della meccanica quantistica.
Newton nacque a Woolsthorpe-by-Colsterworth, nel Lincolnshire, in una famiglia di allevatori. Suo padre, (anch’egli di nome Isaac) morì tre mesi prima della sua nascita. Quando Newton ebbe tre anni sua madre (Anna Ayscough) si risposò con un nuovo marito, tale Barnabas Smith di circa sessant’anni, e lasciò il piccolo Isaac alle cure dei nonni materni. In quegli anni fu molto infelice: odiava il suo patrigno e sembra addirittura che una volta arrivò persino a minacciare di incendiare la sua casa. Si dice che Newton abbia riso una sola volta in vita sua: quando uno studente gli chiese se valesse la pena di studiare gli Elementi di Euclide.
Nel 1653, quando Isaac aveva 11 anni, il patrigno morì lasciandogli un’eredità non indifferente con cui poté pagarsi l’istruzione alla King’s School, a Grantham. Alloggiava presso la famiglia Clark, imparentata con i Newton. Sembrerebbe che abbia avuto una relazione sentimentale con Catherine Storer, figliastra del padrone di casa. Probabilmente non fu una cosa importante ma fu praticamente l’unica relazione sentimentale che Newton ebbe nella sua vita. Durante quel periodo aveva preso strane abitudini: costruiva meridiane, orologi ad acqua e modelli funzionanti di mulini. Alla fine del 1658, la madre lo costrinse a abbandonare gli studi e lo richiamò a casa per accudire i campi ma si rivelò un pessimo agricoltore. Alla fine il suo maestro convinse sua madre a fargli proseguire gli studi al Trinity College di Cambridge dove si trasferì nel 1661.
A quel tempo gli insegnamenti del College erano basati su Aristotele ma Newton preferiva filosofi più moderni Cartesio, Galileo, Copernico e Keplero.
I principi della dinamica di Isaac Newton :
Nel primo e nel secondo volume Isaac Newton dà alcune importanti definizioni (la massa viene definita come “quantità di materia” e così via) e continua esponendo le tre fondamentali leggi del moto valide, seppur con qualche piccola modifica, anche oggi :
Primo principio (di inerzia) – Ogni corpo persevera nello stato di quiete o di moto rettilineo uniforme, a meno che non sia costretto a cambiare da forze impresse a mutare questo stato (principio di inerzia)
Secondo principio (variazione del moto) – Il cambiamento di moto è proporzionale alla forza motrice impressa e avviene secondo la linea retta lungo la quale la forza è stata impressa (ossia, F = ma)
Terzo principio (di azione e reazione) – Ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria.
