Isaac Newton ( J – J, ou G – G) est un mathématicien, physicien, philosophe, alchimiste, astronome et théologien anglais, puis britannique. Figure emblématique des sciences, il est surtout reconnu pour avoir fondé la mécanique classique, pour sa théorie de la gravitation universelle et la création, en concurrence avec Gottfried Wilhelm Leibniz, du calcul infinitésimal.
En optique, il a développé une théorie de la couleur fondée sur l'observation selon laquelle un prisme décompose la lumière blanche en un spectre visible. Il a aussi inventé le télescope à réflexion composé d'un miroir primaire concave appelé télescope de Newton.
En mécanique, il a établi les trois lois universelles du mouvement qui constituent en fait des principes à la base de la grande théorie de Newton concernant le mouvement des corps, théorie que l'on nomme aujourd'hui « mécanique newtonienne » ou encore « mécanique classique ».
Il est aussi connu pour la généralisation du théorème du binôme et l'invention dite de la méthode de Newton permettant de trouver des approximations d'un zéro (ou racine) d'une fonction réelle d'une variable réelle.
Newton a montré que les mouvements des objets sur Terre et des corps célestes sont gouvernés par les mêmes lois naturelles ; en se basant sur les lois de Kepler sur le mouvement des planètesLoi de la gravitation universelle - Newton, Euler et Laplace. De Prosper Schroeder, ., il développa la loi universelle de la gravitation.
Son ouvrage Philosophiae naturalis principia mathematica, publié en 1687, est considéré comme une œuvre majeure dans l'histoire des sciences. C'est dans celui-ci qu'il décrit la loi universelle de la gravitation, formule les trois lois universelles du mouvement et jette les bases de la mécanique classique. Il a aussi effectué des recherches dans les domaines de la théologie et de l'alchimie.
En 1704, il publie son ouvrage fondamental d'étude de la lumière, Optiks, dont il démontre la nature composée de celle-ci.
Biographie Jeunesse vignette|Manoir de Woolsthorpe, lieu de naissance d'Isaac Newton. L'Angleterre n'ayant alors pas encore adopté le calendrier grégorien, la date de naissance d’Isaac Newton est enregistrée en date du Les dates du et que l'on trouve, notamment sur son tombeau à l'abbaye de Westminster, pour la naissance et le décès d’Isaac Newton font référence au calendrier julien anglais, mais correspondent bien au et au du calendrier grégorien ; lequel n'est adopté en Grande-Bretagne qu'en 1752, avec pour conséquence supplémentaire l'adoption de la date du comme jour de l'an (avant 1752, le changement d'année s'effectuait en Angleterre le ). En référence on pourra consulter le site de l'Académie des sciences (voir ce lien) qui donne cependant la même année de décès (1727) dans les deux calendriers, adoptant implicitement la convention anglaise dite qui corrige les dates du calendrier julien de l'époque en utilisant le pour le changement d'année. Voir également à ce sujet : Michel Toulmonde, Les dates de Newton, dans L'Astronomie, , (une version antérieure de l'article parue dans les Cahiers Clairaut est disponible en ligne )., au manoir de Woolsthorpe près de Grantham, dans le Lincolnshire en Angleterre, de parents agriculteursJames Gleick, préface de Trinh Xuan Thuan, Isaac Newton : un destin fabuleux, Éditions Dunod, 2005, 320 p.. Sa venue au monde est mouvementée : il naît trois mois après la mort de son pèreSon père, qui s'appelle aussi Isaac, vient d'une famille de paysans qui ont considérablement amélioré leur situation économique au cours du siècle précédent. Isaac père est considéré comme "seigneur" de son petit domaine, rang supérieur à celui de simple propriétaire. En , il épouse Hannah Ayscough, qui appartient à une famille d'un rang social supérieur au sien, mais victime de grandes difficultés économiques. Réf.bibliographique José Muñoz Santonja et Philippe Garnier (Trad.) P.15-16, Isaac Newton père, et de façon prématurée. Plus tard, sa mère lui raconte que personne ne pensait qu'il puisse survivre. Sa constitution est si fragile qu'il aurait tenu, dit-elle, . De ses premières années, on ne sait presque rien, en dehors de quelques données rapportées par Newton lui-même.
Il a trois ans lorsque sa mère, Hannah Ayscough se remarie avec Barnabas Smith, pasteur du village voisin de North Witham. Un conflit survient quand sa mère déménage avec son époux à North Witham. Comme Barnabas ne veut pas s'occuper d'Isaac, celui-ci est laissé à la garde de ses grands-parents maternels, dont la famille, peuplée de gens d'Église et d'universitaires, est chargée de sa formation. Mais cette séparation suscite en lui un fort sentiment Réf. Frank E. Manuel, biographe de Newton. qui fait de lui un égocentrique précoce. Chaque fois que quelqu'un tente de lui enlever ce qu'il estime être son bien, il réplique avec une violence démesurée. Même s'il peut compter sur des oncles, tantes et cousins qui vivent dans les environs, il souffre de son enfance solitaire et cette souffrance contribue à son isolement. À cinq ans, il fréquente les écoles primaires de Skillington et de Stoke.
Il a dix ans lorsque meurt son beau-père Barnabas. Sa mère revient à la maison familiale de Woolsthorpe avec les trois enfants qu'elle a eus du pasteur. Hélas, le bonheur de retrouver sa mère est de courte durée : un an plus tard Newton est envoyé à l'école primaire de Grantham (à onze kilomètres de sa maison natale). Il ne prend pas sa scolarité très au sérieux jusqu'au jour où, en sortant du collège, il se bat avec un camarade deux fois plus grand et le terrasse. Non content de l'avoir mis à terre, il veut aussi le dominer intellectuellement et, à partir de ce moment, n'a de cesse d'occuper la place de premier de la classe.
Cette anecdote révèle un trait crucial de son caractère : le désir de l'emporter sur ses rivaux, qu'il considère comme inférieurs. Il est logé chez le pharmacien Clark et il profite de la bibliothèque bien fournie en ouvrages scientifiques pour s'initier aux rudiments de la « philosophie naturelle » (la physique). Le dessin est aussi son autre passion, comme le montrent les murs de la maison du pharmacien Clark, ornés de portraits d'animaux, de fleurs et de figures géométriques. Dans cette demeure, il y a aussi des cadrans solaires pour lesquels Newton affiche une véritable dévotion. Il reste quatre années au collège de Grantham jusqu’à ce que sa mère le rappelle à Woolsthorpe pour qu’il devienne fermier et qu’il apprenne à administrer son domaine.
Plusieurs personnes de son entourage s'aperçoivent que Newton n'est pas fait pour les travaux des champs et décèlent ses dons scientifiques. William Ayscough, le frère de sa mère, insiste pour qu'il continue ses études et aille ensuite à l'université. Son allié principal est le frère de Madame Clark, le pasteur Humphrey Babington et enfin, son maître d'école à Grantham, nommé Stokes, qui offre de payer lui-même les frais scolaires et d'accueillir le jeune Newton chez lui jusqu'à la fin de sa formation. Un an plus tard, sa mère accepte que son fils reprenne ses études. Après avoir achevé sa formation scolaire, Newton s'inscrit à l'université.
À dix-sept ans, Newton tombe amoureux d’une camarade de classe, mademoiselle Storey. On l’autorise à la fréquenter et même à se fiancer avec elle, mais il doit terminer ses études avant de se marier. Finalement, le mariage ne se fait pas et il restera célibataire toute sa vieVoltaire écrira même qu’il n’aura connu aucune femme de sa vie. Cf. œuvres complètes de Voltaire : Mélanges, , Paris, Lahure et Cie, 1860, ..
À Cambridge L'étudiant et le chercheur Newton arrive à Cambridge le et le lendemain, il entre au Trinity College, institution à laquelle il restera lié pendant les quarante années suivantes. Le choix de Trinity, considéré comme le meilleur, repose sur plusieurs motifs : d'une part William Ayscough y a étudié, d'autre part, Humphrey Babington y exerce comme fellowÉtudiant diplômé ayant obtenu une bourse de recherche.. Newton y est inscrit comme subsizarTerme qui désigne un élève chargé d'effectuer de menus travaux pour des étudiants fortunés. À la différence du sizar, le subsizar est un étudiant-serviteur qui doit de plus payer sa nourriture de ses propres deniers.. Son statut universitaire l'oblige à partager sa chambre avec un autre étudiant, John Wickins, qui fera preuve de sollicitude et d'entraide, l'aidant à réaliser ses expériences et à rédiger ses comptes-rendus de recherche.
Il commence par préparer sa licence ès arts libéraux. À cette époque, l'université reste ancrée dans un programme d'études fondé sur les humanités médiévales, auxquelles Newton ne s'intéresse pas beaucoupEn première année, on travaille sur la lecture, l'écriture, la rhétorique, on réserve une part importante aux langues classiques , la Bible, l'œuvre d'Aristote, l'histoire, la poésie. Les deux années suivantes, on étudie la dialectique. En quatrième année, on étudie la philosophie qui inclut la métaphysique, l'éthique, la physique et les mathématiques.. D'après ses carnets, on sait qu'il n'achevait pas ses lectures obligatoires et qu'il en commençait d'autres, nettement plus contemporaines. Les références aux auteurs plus modernes abondent dans ses carnetsDepuis l'âge de dix ans, il note dans des carnets ses pensées et ses actes., tels Descartes, Galilée, Robert Boyle, Henry MoreSon professeur qui l'influencera dans sa conception de l'espace absolu. Réf. Franck E. Manuel, A Portrait of Isaac Newton, P. 87., Hobbes et Gassendi. Même si le programme universitaire souffre d'archaïsme, les derniers livres scientifiques en date sont disponibles, si bien que Newton peut consulter les dernières parutions. Newton se comporte en autodidacte dévorant tout ce qui lui tombe sous la main ; il approfondit ce qui attire son attention et reproduit un certain nombre d'expériences. À Cambridge, dans le cadre des mathématiques, on dispense le quadrivium comprenant l'arithmétique de Girolamo Cardano, la géométrie d'Euclide, l'astronomie de Ptolémée et enfin la musique. En 1663 et 1664, Newton découvre les mathématiques dans Miscelanea de Schooten, la Geometria de Descartes, les Clavis mathematica de William Oughtred et les travaux de John Wallis. En 1663 est créée à Cambridge la chaire lucasienne dont le premier titulaire est Isaac Barrow, son maître de mathématiques, et il est possible que Newton ait assisté à ses conférences, ce qui lui a ouvert de nouveaux horizons, insoupçonnés jusqu'alors. En un peu plus d'un an, Newton a été capable d'assimiler par lui-même tous les fondements de l'analyse élaborés au . À partir de là, il suit son propre chemin qui doit le mener à la découverte du calcul infinitésimal. En 1664, il écrit dans Quelques questions philosophiques : . À cette époque, la priorité de Newton est de continuer ses études indéfiniment, seule façon de combler sa soif de connaissances. Il choisit Isaac Barrow comme examinateur et, le , décroche une bourse (scolarship) qui lui octroie un salaire fixe en plus des frais de subsistance et lui garantit quatre années d'études supplémentaires, jusqu'à la fin de sa licence ès arts libéraux. En , il obtient un titre de bachelier ès arts et envisage de préparer la maîtrise. Cette année-là, l'Angleterre subit une épidémie de peste noire, si bien que l'université ferme ses portes à l'été 1665 et renvoie les étudiants chez eux. Newton part pour Woolsthorpe, c'est là qu'il progresse fortement en mathématiques, physique et surtout optique. Lorsqu'il en revient, il a fortement révolutionné la science de l'époqueŒuvres complètes de Bernard Le Bouyer de Fontenelle, , , Paris, Belin, 1818, ..