Isaac Newton est un scientifique britannique né entre le 25 décembre et le 4 janvier 1643 à Woolsthorpe Manor au Royaume-Uni et mort entre le 20 et le 31 mars 1727 à Westminster, Londres, au Royaume-Uni.

Il est considéré comme l'un des plus grands scientifiques de tous les temps en raison de ses nombreuses découvertes importantes. Il est surtout reconnu pour avoir énoncé la théorie de la gravitation universelle, créé le calcul infinitésimal, décrit la diffraction de la lumière et conçu le télescope.

Isaac Newton naît au manoir de Woolsthorpe dans le Lincolshire en Angleterre, de parents fermiers. Son enfance n'est pas heureuse : son père meurt trois mois avant sa naissance, sa mère se remarie quand il a trois ans, il est placé chez sa grand-mère et élevé par son oncle. Il va à l'école mais à seize ans sa mère le rappelle à Woolshtorpe pour s'occuper du domaine familial.

Cependant sa mère s'aperçoit qu'il est doué pour les études et le renvoie à l'école. A dix-huit ans, il entre au Trinity College de Cambridge. Il y étudie l'arithmétique, la géométrie, l'astronomie et la théologie et devient Bachelor of Arts1. Mais la peste arrive à Cambridge en 1665 et il retourne à Woolsthorpe pendant 2 ans. Durant cette période, il expérimente beaucoup, notamment en optique, et travaille assidûment les mathématiques.

En 1669, il rentre à Cambridge et devient professeur de mathématiques. Il rédige un compte-rendu qui expose sa méthode des fluxions, à la base du calcul infinitésimal, mais ne le publie pas. Tout s'accélère en 1672 : l'invention du télescope à miroir et la publication de ses travaux sur la lumière le rendent célèbre au Royaume-Uni.

Newton est tourmenté, solitaire et probablement dépressif. Il vit seul, ne se marie pas et travaille en permanence, allant jusqu'à oublier de dormir ou de manger. Il répugne à publier ses travaux, et il faut toute l'insistance de l'astronome Edmond Halley pour qu'il fasse paraître son œuvre majeure Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Principes mathématiques de la philosophie naturelle) en 1687. Il y expose la loi de la gravitation, ses principes physiques fondamentaux et la méthode des fluxions.

Des polémiques de plagiat naissent. Robert Hooke accuse Newton de l'avoir plagié sur la décomposition de la lumière et sur le principe des inverses carrés dans la loi de la gravitation. A l'inverse, Newton accuse Gottfried Leibniz d'avoir plagié son travail sur le calcul infinitésimal. Aujourd'hui, on considère que le calcul infinitésimal a été inventé indépendamment par Newton (qui est le premier à travailler sur le sujet) et Leibniz (qui est le premier à publier).

Dans les années 1690, Newton traverse une période de dépression, probablement due à la mort de sa mère et à la destruction de son laboratoire. Il est très émotif, souffre d'hallucinations et de paranoïa. En 1696, il démissionne de Trinity College et devient gardien de la monnaie. Il s'implique beaucoup dans cette fonction et lutte avec acharnement contre la fausse monnaie.

En 1703, il est nommé président à vie de la Royal Society. En 1705, il est anobli par la reine. Il tombe malade en 1724 et souffre de la goutte. Il meurt chez lui le 31 mars 1727 à l'âge de 84 ans après un voyage très fatigant à Londres. Son corps est inhumé dans la nef de l'abbaye de Westminster, aux côtés des rois d'Angleterre.

Isaac Newton est considéré comme l'un des pères de la science moderne. C'est un adepte de la méthode expérimentale (comme Galilée ou Francis Bacon). Il accumule les observations des phénomènes avec de multiples expérimentations, puis cherche en à déduire les lois de la nature sous forme de relations et formules mathématiques.2

Newton est le fondateur de la mécanique, domaine de la physique qui étudie le mouvement. Il a expliqué le principe de la gravitation et les trois lois universelles du mouvement (principe d'inertie, principe de l'action et de la réaction, proportionnalité des forces et des accélérations). Il a aussi étudié la vitesse du son et les effets de la température sur les corps.

Newton a contribué à développer l'analyse, grâce à son invention du calcul infinitésimal. Il étudie les infiniment petits avec sa méthode des fluxions. Mais ce seront les notations de Leibniz, plus rigoureuses et pratiques, qui seront finalement adoptées au XVIIIe siècle.

Il est aussi connu pour la formule du binôme de Newton, la méthode de Newton qui permet de trouver les nombres qui donnent zéro par une fonction, sa formule pour calculer 



π


{\displaystyle \pi }

 et son étude des courbes cubiques (définies par une fonction de degré trois).

Newton a inventé un type de télescope qui porte son nom : le télescope newtonien. Il s'agit d'un télescope à miroir qui permet d'éviter les défauts des lunettes astronomiques à lentilles. Des télescopes newtoniens de plus en plus grands seront construits jusqu'à la moitié du XXe siècle. Après les difficultés de constructions feront préférer d'autres types de télescopes.

En 1677, il a énoncé comme principe que le mouvement des objets célestes obéit aux mêmes lois que les objets sur Terre. Il applique donc ses lois du mouvement et sa loi de la gravitation aux planètes du système solaire. En utilisant le calcul différentiel, il retrouve les lois de Kepler. Encore mieux : la mécanique newtonienne arrive à prédire les mouvements des astres. Quand Edmond Halley prédit le retour de la comète qui portera son nom, c'est le triomphe !

Newton a analysé la décomposition de la lumière en un arc-en-ciel à travers un prisme. Il a ainsi développé une théorie de la couleur originale : la lumière blanche est composée de toutes les couleurs visibles mélangées. Il a montré qu'un spectre pouvait être de nouveau réuni en passant dans un autre prisme.

Il développe aussi une théorie corpusculaire de la lumière : pour lui la lumière est composée de particules qui sont déviés par les prismes et réfléchis par un miroir. Ces corpuscules sont plus petits que ceux de la matières, et donc plus sensibles aux changements de vitesse et aux changements de milieux.

Newton fut profondément religieux toute sa vie, et faisait partie des francs-maçons. Il a beaucoup étudié la Bible et la théologie, bien plus que les sciences. Il voyait la volonté et la toute-puissance de Dieu dans les lois de la physique, qui n'expliquent pas la stabilité du système solaire4

Newton s'initie à la chimie en 1666 par les livres de Robert Boyle. Il se plonge alors dans l'alchimie (les deux disciplines n'étaient pas encore séparées à l'époque). Dépité par les controverses, il garda le secret sur ses travaux, qui ne furent redécouverts qu'au XXe siècle. Rejetant l'athéisme de Diderot, Newton trouve dans l'alchimie un dépassement de la mécanique purement rationnelle et peut y assouvir sa soif de mystique.5

Son ouvrage Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, publié en 1687, est considéré comme une œuvre majeure dans l'histoire de la science et des idées. Il y expose ses lois du mouvement et la loi de la gravitation.

On peut aussi citer :

La diffusion des théories newtoniennes s'est faite assez lentement hors du Royaume-Uni. Les scientifiques français ont découvert l'oeuvre de Newton à partir de 1728. Maupertuis, Christian Huygens, Voltaire, la comtesse du Châtelet et L'Encyclopédie de Diderot et D'Alembert vont contribuer à sa diffusion durant le XVIIIe siècle. Les travaux de Newton sont à la source d'une révolution scientifique.6

La mécanique newtonienne triomphe au XIXe siècle avec la découverte de Neptune suite aux calculs d'Urbain le Verrier. Mais la thermodynamique et l'électro-magnétisme naissants mettent à mal les lois de la gravitation. Il faudra la mécanique relativiste d'Albert Einstein au début du XXe siècle pour élargir la gravitation à l'infiniment grand. Ce sera une nouvelle révolution scientifique.

Dans l'art, Newton est généralement montré comme un savant génial capable de percer les mystères de la nature. En témoignent la peinture de William Blake (1795), la sculpture de Salvador Dali (1980) ou l'épitaphe d'Alexander Pope : « La Nature et ses lois gisaient dans la nuit. Alors Dieu dit "que Newton soit !" et la lumière fut. »

Dans la culture populaire, Isaac Newton est le génie scientifique par excellence. On peut citer le dessin animé Vision d'Escaflowne (1996) où il apporte la science à une planète pauvre, la série Star Trek : La Nouvelle Génération (1987-1994) où un des personnages joue aux échecs virtuels avec Newton ou la bande-dessinée La Rubrique-à-brac de Gotlib (1968-1972) qui fait de l'histoire de la pomme un gag récurrent.

Tombeau d'Isaac Newton à l'abbaye de Westminster

Isaac Newton, tableau de William Blake (1795)

Statue d'Isaac Newton au Trinity College

Rejeton du pommier de Newton à Woolsthorpe

Hommage à Newton, statue de Salvador Dali