Isaac Newton è spesso considerato una delle più grandi menti scientifiche della storia. Le sue scoperte hanno gettato le basi della fisica moderna e trasformato il nostro modo di comprendere l’universo. Dalle leggi del moto alla natura della luce e della gravità, il suo genio si è esteso a molteplici campi. Ma come arrivò Newton alle sue idee rivoluzionarie?

La mela cadente: gravità e leggi del moto

Una delle storie più famose su Newton riguarda una mela che cade da un albero. All’epoca, Newton aveva poco più di vent’anni, intorno al 1665-1666, quando iniziò a riflettere sulla natura della gravità. Sebbene il racconto sia spesso esagerato, lo stesso Newton confermò che osservare una mela cadere lo aiutò a considerare la forza di gravità. La domanda chiave che lo colpì fu: se gli oggetti cadono verso la Terra, potrebbe la stessa forza estendersi fino alla Luna e oltre?

Questa intuizione lo portò a formulare la sua legge della gravitazione universale, che afferma che ogni massa attrae ogni altra massa con una forza proporzionale alle loro dimensioni e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza.

Scomporre la luce: la natura del colore

La curiosità di Newton non si limitava alla gravità. Negli anni ‘70 del Seicento, quando aveva poco più di trent’anni, condusse esperimenti rivoluzionari sulla luce e sull’ottica, cambiando radicalmente la nostra comprensione della luce. Prima di lui, gli studiosi credevano che la luce bianca fosse pura e che i colori si formassero mescolando sostanze.

Newton, invece, eseguì un esperimento geniale: fece passare un raggio di luce solare attraverso un prisma e vide che si scomponeva in un arcobaleno di colori. Si rese conto che la luce bianca era in realtà una combinazione di colori diversi e che il prisma si limitava a separarli.

Per dimostrare la sua teoria, invertì il processo, utilizzando un altro prisma per ricombinare l’arcobaleno e ottenere di nuovo la luce bianca. Questa scoperta gettò le basi per il campo dell’ottica e influenzò settori che vanno dall’arte alle moderne tecnologie di visualizzazione.

Le leggi del moto

Nel 1687, all’età di 44 anni, pubblicò le tre leggi del moto nel suo capolavoro Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, che divenne la pietra angolare della meccanica classica. Queste leggi spiegano il movimento e l’interazione degli oggetti, dal semplice lancio di una palla al moto dei pianeti nello spazio.

• Prima legge (inerzia): un oggetto mantiene il suo stato di moto finché non viene applicata una forza esterna. Ciò significa che un oggetto fermo rimarrà fermo e un oggetto in movimento continuerà a muoversi a meno che qualcosa, come l’attrito o una spinta, non lo influenzi.
• Seconda legge (F=ma): la forza applicata a un oggetto è uguale alla sua massa moltiplicata per la sua accelerazione. Questo spiega perché gli oggetti più pesanti richiedono più forza per muoversi e perché aumentando la forza aumenta l’accelerazione.
• Terza legge (azione e reazione): per ogni azione c’è una reazione uguale e contraria. Questo principio è ciò che permette ai razzi di decollare nello spazio: espellendo gas verso il basso con grande forza, un’uguale forza opposta spinge il razzo verso l’alto, permettendogli di superare la gravità terrestre.

Il genio solitario: un uomo di profonda concentrazione

Le scoperte di Newton non furono il frutto di un lavoro di squadra. A differenza di molti scienziati del suo tempo, preferiva la solitudine e la riflessione profonda. Durante la Grande Peste del 1665, l’Università di Cambridge chiuse, e Newton si ritirò nella casa di famiglia a Woolsthorpe. Fu proprio in questo periodo di isolamento che fece alcune delle sue scoperte più profonde, tra cui i primi studi sulla gravità, sull’ottica e sul calcolo infinitesimale.

Era noto anche per la sua instancabile dedizione al lavoro. Si dice che fosse talmente assorto nei suoi studi da dimenticare di mangiare. La sua concentrazione era leggendaria, e alcune aneddoti suggeriscono che si sia persino infilzato l’occhio con un ago (una pratica nota come “ocular probing”) solo per studiare come l’occhio percepisse la luce!

Una rivalità segreta e l’invenzione del calcolo infinitesimale

Uno dei contributi più controversi di Newton fu il calcolo infinitesimale, che sviluppò a metà degli anni ‘60 del Seicento, quando era ancora ventenne. Questa nuova matematica era essenziale per la fisica e l’ingegneria.

Newton sviluppò il calcolo indipendentemente, ma il matematico tedesco Gottfried Wilhelm Leibniz pubblicò idee simili nello stesso periodo. Questo portò a una feroce disputa su chi dovesse ricevere il merito. Newton, in qualità di presidente della Royal Society, usò la sua influenza per promuovere il proprio lavoro a scapito di quello di Leibniz, dando origine a una delle rivalità più famose della storia della scienza.

L’eredità di Newton: un universo svelato

Le scoperte di Newton hanno cambiato il mondo. Le sue leggi del moto e della gravità hanno fornito le basi per scienziati successivi, incluso Einstein, che affinò la nostra comprensione dello spazio e del tempo. Il suo lavoro sull’ottica influenzò lo sviluppo della fisica moderna, e il calcolo infinitesimale rimane uno strumento essenziale nella scienza e nell’ingegneria.

Newton stesso rimase una figura profondamente enigmatica: brillante ma riservato, rivoluzionario ma solitario. La sua mente trasformò la comprensione umana, dimostrando che con un pensiero profondo e una curiosità instancabile, una sola persona può cambiare il corso della storia.

La prossima volta che vedrete cadere una mela, ricordate: non è solo un frutto, ma un simbolo di uno dei più grandi balzi nella conoscenza umana!