Newton avait-il vraiment une pomme qui tombait sur la tête, l'incitant à présenter sa théorie sur la gravité?

2023 Auteur: Darleen Leonard | [email protected]. Dernière modifié: 2023-06-04 00:33

À l'école primaire, vous avez probablement appris l'histoire de Newton sur la pomme à l'époque où vous avez appris que George Washington abattait un cerisier, que les habitants de l'époque de Columbus pensaient que le monde était plat ou que les pèlerins célébraient le premier Thanksgiving en Amérique et invitaient les autochtones Américains à les rejoindre. Étant donné qu'aucune des trois dernières histoires n'est littéralement vraie (suivez les liens précédents pour plus de détails), vous avez probablement des doutes sur le fait que Newton se soit réellement assis sous un pommier et qu'il ait eu quelque chose d'un «eureka» concernant la gravité.

Cela vous surprendra peut-être d'apprendre que vos professeurs ont corrigé (partiellement) l'une de ces histoires. Newton était en effet assis sous un pommier quand il a eu son moment dit «euréka» sur le fonctionnement de la gravité.

Bien que cela lui ait pris plus de deux décennies pour développer la théorie à part entière de la «gravitation universelle», publiée pour la première fois dans son livrePhilosophiæ Naturalis Principia Mathematica le 5 juillet 1687. Il ne la termina pas non plus sans quelques idées déjà suggérées, telles que Christopher Wren, Robert Hooke et Edmond Halley (la comète de Halley doit son nom); bien que Newton revendique en particulier Hooke, qui correspondait beaucoup avec Newton sur la gravité, et que ses idées n’avaient que peu d’influence sur son travail, si ce n’était simplement que de l’inspirer pour qu’il continue à travailler sur le problème.

Comme Newton l'a déclaré lorsque Hooke a accusé Newton de plagier son travail:

Pourtant, ne lui suis-je pas reconnaissant pour quelque lumière que ce soit dans cette affaire, mais uniquement pour le détournement qu'il m'a donné de mes autres études pour réfléchir à ces choses et pour sa dogmatisme dans l'écriture, comme s'il avait trouvé le mouvement dans les Ellipsis, ce qui m'a incliné pour l'essayer…

Alors peut-être que "eureka" exprime un saut trop fort. De compte, il était plus juste mis sur le bon chemin tout en rêvant sous l’arbre.

De plus, il semblerait que la pomme ne soit pas tombée directement sur la tête - du moins, il n’ya aucune preuve documentée de cela. Mais si vous négligez la notion selon laquelle il a presque instantanément concrétisé sa théorie universelle et la moue «est tombé sur la tête», l'histoire commune est plutôt exacte.

L’une des meilleures sources dont nous disposons pour l’anecdote «La pomme tombe sur la tête de Newton» est un manuscrit écrit par l’ami de Newton, William Stukeley. Il a publié Mémoires de la vie de Sir Isaac Newton en 1752, devenant l’un des premiers biographes de Newton. Plusieurs des incidents décrits dans le livre ont été enregistrés bien avant 1752, y compris l’histoire de «pomme», documentée pour la première fois en 1726, année de la mort de Newton, puis à nouveau un an plus tard par Voltaire dans son livre. Poésie épique.

Le compte de Stukeley est le suivant:

Après le dîner, le temps étant chaud, nous sommes allés dans le jardin et avons bu du thé à l'ombre de quelques arbres, seulement lui et moi-même. Au milieu d'un autre discours, il m'a dit qu'il se trouvait dans la même situation qu'autrefois, la notion de gravitation lui était venue à l'esprit. "Pourquoi cette pomme devrait-elle toujours descendre perpendiculairement au sol", pensa-t-il: parfois, par la chute d’une pomme, alors qu’il était assis dans une atmosphère de contemplation: "Pourquoi ne pas aller de côté ou de haut? mais constamment au centre de la terre? Assurément, la raison en est que la terre l’attire. Il doit y avoir un pouvoir d'attraction dans la matière. & la somme de la puissance d'attraction dans la matière de la terre doit être dans le centre de la terre, pas dans aucun côté de la terre. par conséquent, cette pomme tombe-t-elle perpendiculairement ou vers le centre. Si la matière attire ainsi la matière; il doit être en proportion de sa quantité. Par conséquent, la pomme dessine la terre, de même que la terre dessine la pomme.

John Conduitt, assistant de Newton et mari de sa nièce, a raconté à peu près la même histoire. Newton a vécu avec le couple dans ses dernières années et adoré leur fille. En écrivant à propos de Newton, Conduitt a déclaré:

L'année où il se retira à nouveau de Cambridge à cause de la peste sur sa mère dans le Lincolnshire, alors qu'il rêvait dans un jardin, il pensa que le même pouvoir de gravité (qui faisait tomber une pomme de l'arbre au sol) n’était pas limité à une certaine distance de la Terre mais devait s’étendre beaucoup plus loin que ce que l’on pensait habituellement - Pourquoi pas aussi haut que la Lune s’est dit & si cela doit influencer son mouvement et peut-être la retenir sur son orbite, après quoi il est tombé calculant quel serait l'effet de cette supposition, mais étant absent des livres et prenant l'estimation courante utilisée par les géographes et nos marins avant que Norwood n'ait mesuré la Terre, 60 miles anglais étaient contenus dans un degré de latitude que son calcul ne permettait pas est d'accord avec sa théorie et l'incline alors à envisager l'idée qu'avec la force gravitationnelle, il pourrait y avoir un mélange de cette force que la lune aurait si elle était entraînée dans un tourbillon, mais lorsque le de Picard de la mesure de la terre est sorti en indiquant qu'un degré était d'environ 69,12 milles anglais. Il commença son calcul par un nouveau et le trouva parfaitement agréable à sa théorie.

"L'année [Newton] s'est encore retirée de Cambridge" a été 1666, ce qui signifie que l'enregistrement de l'événement par Stukeley a eu lieu environ 60 ans après que l'événement se soit produit. Cependant, Stukeley et Conduitt, entre autres, semblent avoir directement entendu l’histoire directement de Newton lui-même, ce qui donne à penser qu’une pomme en chute est à l’origine des premières réflexions significatives de Newton sur le fonctionnement de la gravité.

Il existe de nombreux endroits différents qui prétendent être la patrie du pommier qui a inspiré la théorie de Newton, mais le plus probable, compte tenu des récits, se trouve dans la maison familiale de Woolsthorpe Manor, située près de Grantham, au Royaume-Uni.

Et oui, il y a un pommier aujourd'hui qui serait le pommier en question, bien qu'il se soit enraciné dans l'intervalle après avoir été renversé lors d'une tempête en 1890. Aujourd'hui âgé de 400 ans environ, l'arbre et le la propriété est protégée par le National Trust.

Si vous êtes curieux, l’arbre est une Fleur de Kent, qui ne produit pas de très bonnes pommes à manger selon les normes actuelles, bien qu’elles soient considérées comme de bonnes pommes à cuire. De plus, les pommes en question sont vertes et non rouges comme le montrent souvent les images d'Isaac Newton / apple.

Vous noterez, bien sûr, que Stukeley a indiqué plus haut qu’il y avait plus d’un pommier à la fois; Il est impossible de répondre définitivement à la question de savoir si le dernier pommier est "le pommier" avant que l’inventeur d’une machine ne nous permette de remonter à temps pour observer l’événement. Cela étant dit, le Dr Richard Keesing du Département de physique de l'Université de York explique très bien pourquoi il s'agit probablement du bon arbre.

En dépit de cette incertitude, de nombreux arbres ont été créés à partir de l'arbre de Woolsthorpe, y compris un arbre au Trinity College de Cambridge situé sous la fenêtre de la pièce utilisée par Newton pour y étudier.

Faits bonus:

L'astronome Alexis Clairaut en 1727 commenta les accusations de Hooke selon lesquelles Newton aurait volé l'œuvre de Hooke, résumant bien la situation: «Il ne faut pas penser que cette idée… de Hooke diminue la gloire de Newton… l'exemple de Hooke [sert] à montrer quelle distance il y a entre une vérité qui est entrevue et une vérité qui est démontrée. »Essentiellement, Hooke a deviné une notion que Newton était capable de prouver.
Newton lui-même n'a jamais choisi de faire une estimation officielle du mécanisme sous-jacent de la gravité. En fait, tout en notant «Il suffit que la gravité existe vraiment et qu’elle agisse conformément aux lois que j’ai expliquées, et qu’elle serve abondamment à rendre compte de tous les mouvements des corps célestes», a-t-il également déclaré: «Un seul corps peut agir sur un autre à distance, à travers un vide, sans aucune médiation, par laquelle et par laquelle leur action et leur force peuvent être transmises les unes des autres, est pour moi une absurdité si grande que je crois qu'aucun homme qui a des problèmes philosophiques faculté de pensée compétente pourrait jamais y tomber."
Outre les références ci-dessus aux personnes à qui Newton a raconté l'histoire de «pommier», deux autres l'ont également raconté: Catherine Barton (sa nièce) et Christopher Dawson (étudiant à Cambridge).
Il est difficile de savoir si Voltaire a entendu l’histoire de «pomme» de Newton lui-même ou s’il l’a racontée par un ami commun ou si elle l’a découverte d’une autre manière. Cela dit, les deux hommes étaient des amis ou du moins des connaissances, selon votre définition du mot «amis». Voltaire était même présent à l'enterrement de Newton.
En 1976, Apple Computers a brièvement utilisé un logo mettant en vedette Sir Isaac Newton assis sous un pommier. Il a été conçu par Ronald Wayne, un co-fondateur moins connu de la société. Apple a plus tard changé le logo en une pomme arc-en-ciel plus reconnaissable avec la morsure enlevée.
Newton a été commémoré de nombreuses manières différentes. L'un des plus grands monuments de son génie est peut-être une statue d'Eduardo Paolozzi qui se tient près de la British Library à Londres. La statue est basée sur une gravure de Newton par William Blake.
William Stukeley, le biographe de Newton, avait lui-même le curriculum vitae. En plus d’être un médecin, il avait un intérêt particulier pour les monuments historiques et est peut-être mieux connu pour ses fouilles de Stonehenge. Il fut le premier à reconnaître l'alignement de Stonehenge sur les solstices et à attribuer ce monument emblématique aux druides. Devenu vicaire par la suite, il s'intéressa vivement à Robin Hood et écrivit de la musique pour flûte.
Newton fut enterré à l'abbaye de Westminster. Non loin dans la nef, John Conduitt a également été enterré. Selon une inscription, Conduitt "souhaitait que sa dépouille soit placée en face de cet endroit, près des cendres du grand Newton, à qui il était lié par des liens d'affinité".
Le mercure a été retrouvé dans les cheveux de Newton lors de son examen après sa mort, probablement à la suite de ses expériences en alchimie.
Newton était le deuxième scientifique à être fait chevalier, bien que l’on pense qu’il a été fait chevalier pour des raisons politiques plutôt que pour ses réalisations. Il a été fait chevalier en avril 1705, soit plus de 100 ans après que le premier scientifique, M. Francis Bacon, reçut cet honneur en 1603.
La valeur de «G» dans la célèbre équation de «gravité universelle» de Newton n’a été déterminée avec précision que 71 ans après la mort de Newton et 111 ans après sa publication.