ulletin N° 28 - Association des Amis des Câbles Sous-Marins

campagnard, (entouré de pommiers, bien entendu),
idèal pour favoriser sa pensée. Il y restera 2 ans,
durant lesquels il compose ou au moins établit les
bases de ses trois plus grandes découvertes :
La méthode des flux.
La théorie de la composition de la lumière.
L’attraction universelle.
Il semble que cette période productive fut suivie d’une
période de retrait, au cours de laquelle il se consacra à
ses recherches sur l’alchimie, recherches qu’il
n’abandonna d’ailleurs jamais.
LA METHODE DES FLUX:
Dans cet ouvrage, il développe le calcul infinitésimal,
le calcul des dérivées qui permet de déterminer
l’équation de la tangente à une courbe, et le calcul
intégral, en concurrence avec LEIBNITZ , qui permet
de calculer les aires délimitées par des courbes. C’est
ainsi que pour la première fois, il parvient à déterminer
l’aire délimitée par un segment d’hyperbole. Il classifie
les cubiques, étudie les asymptotes, les points de
rebroussement…Par ailleurs il découvre le fameux
Binôme de Newton qui permet de développer
l’expression (a +b) n , quelle que soit la valeur de n.
Toutefois, il ne publiera ses travaux qu’en 1711.
L’OPTIQUE
Fasciné par l’optique, il polissait très habilement des
lentilles dont il faisait des télescopes. Il en expliqua la
théorie. (Galilée en avait lui aussi fabriqué un, qui lui
avait permis de découvrir les 4 gros satellites de
Jupiter mais l’explication qu’il avait donnée de son
fonctionnement était des plus « farfelues »). Malgré
toute son habileté, il constata que ceux-ci donnaient
toujours des images floues sur les bords. Il venait de
découvrir l’aberration chromatique des lentilles due à
la décomposition de la lumière blanche en plusieurs
couleurs : le spectre lumineux. Il en conclut qu’une
lunette ordinaire ne permettrait jamais de d’obtenir une
image de qualité. Il réalisa alors le premier télescope à
miroir (51mm de diamètre) dans lequel la lumière ne
subit aucune altération. Le télescope de Newton est
l’ancêtre de tous les télescopes modernes, comme
celui du Mont Palomar qui mesure 5 mètres de
diamètre, encore que leur forme soit parabolique et
non sphérique.
Parallèlement, il étudia la décomposition de la lumière
à travers le prisme, et donna une explication
scientifique au phénomène de l’arc-en-ciel.
A l’inverse, il montra que l’on pouvait reconstituer la
lumière blanche en recomposant les différentes
couleurs du spectre : c’est le fameux « Disque de
Newton. »
Les premiers résultats de ses études furent publiés en
1672. Mais il attendit 1704 pour en publier l’intégralité
dans son fameux OPTIKS, après la mort de HOOKE.
Toutefois NEWTON s’en tint toujours au principe de la
nature corpusculaire de la lumière et n’admit jamais
son caractère ondulatoire qui permettait d’expliquer les
phénomènes d’interférence, comme le soutenait et le
démontra HUYGENS, auquel il s’opposa. NEWTON
partait en effet du principe que pour se propager une
onde avait besoin d’un support, un « éther », ce qu’il
rejetait absolument. (DESCATES avait imaginé,
presque un demi-siècle avant, que l’espace était rempli
de « tourbillons de matière subtile » qui entraînaient les
astres dans leurs mouvements, théorie à laquelle
NEWTON s’opposait, qui lui en fit d’ailleurs détester
l’auteur.) *
PHILOSOPHIA NATURALIS PRINCIPIA
MATHEMATICA
Mais l’œuvre majeure de NEWTON qui contribua le
plus à sa célébrité réside dans ses recherches en
mécanique qui lui permirent de découvrir la gravitation
mais qu’il ne présenta à l’Académie Royale qu’en 1687,
après discussions avec EDMUND HALLEY : Celui ci
cherche à comprendre pourquoi une loi d’attraction en
1/d² conduit à des orbites elliptiques. Il s’agit d’un
ouvrage d’un abord difficile, à la portée d’une poignée
de savants seulement. Dans ce livre plus
communément appelé NATURALIS, NEWTON établit
les lois simples qui permettent de comprendre le
fonctionnement de l’univers. Il définit les notions de
masse et de force et énonce les lois de la dynamique :
principe d’inertie et accélération dans les mouvements
circulaires, proportionnalité entre force et accélération,
loi de l’action et de la réaction, loi des chocs, force
centripète qui s’oppose à la force centrifuge définie par
HUYGENS. Ces notions permettent de décrire les
mouvements des corps dans l’espace et sur la terre, la
théorie des marées. NEWTON les applique aux lois de
KEPLER sur le mouvement orbital des planètes et
obtient la loi de la gravitation universelle. :
« Les corps s’attirent avec une force
proportionnelle au produit de leurs masses et à
l’inverse du carré de leur distance. »
Il aura à ce sujet de vives discussions avec ROBERT
HOOKES qui l’accuse de lui avoir « volé » sa loi.
La notoriété de NEWTON le conduira à la Chambre des
Communes où il brillera par son absence : la vie
politique ne l’intéressait pas.
En1692 s’ouvre pour lui une période noire : excès de
travail, mort de sa mère, incendie de son laboratoire
d’alchimie, crise de mysticisme, le conduisent à une
dépression nerveuse et ses recherches scientifiques
s’arrêtent là.
Il est toutefois nommé aux fonctions de Directeur de la
Monnaie Royale de Londres, fonction qui lui procurera
un revenu appréciable. En 1703 il est élu président de
la Royal Sociéty, titre qu’il conservera toute sa vie. Il
publie un an après son ouvrage OPTIKS, après le
décès de ROBERT HOOKES Mais il est affecté par des
problèmes de santé depuis plusieurs années déjà, et
ses troubles mettent terme à sa créativité.
NEWTON meurt en 1726.
* On sait aujourd’hui que la nature de la lumière
est ambivalente : corpusculaire (le photon) et /ou
ondulatoire.
Jean Gérin janvier 2004
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