On se souvient de lui comme d'une figure clé de la révolution scientifique et on fait souvent allusion à sa rencontre supposée avec une pomme lorsqu'il était jeune adulte. Mais comment l'enfance et les premières idées d'Isaac Newton ont-elles jeté les bases de ses percées scientifiques ultérieures, faisant de lui, sans doute, le plus grand scientifique de tous les temps ?

Solitude précoce

Tous les enfants aiment jouer, c'est comme ça qu'ils apprennent. Mais les idées du jeune Isaac Newton sur le jeu n'étaient pas du genre à faire des galipettes comme le font la plupart des jeunes.

Né en 1642, fils posthume d'un gentleman-farmer, il a eu pour terrain de jeu la campagne du Lincolnshire du XVIIe siècle. Malgré cela, il n'y a aucune référence à son escalade d'arbres, à son exploration des bois et à sa pagaie dans les ruisseaux comme les autres enfants.

Woolsthorpe Manor, la maison d'enfance de Newton, telle qu'elle apparaît à la page 76 des Mémoires de la vie de Sir Isaac Newton, par William Stukeley, 1752 (Crédit : Domaine public).

Il aurait peut-être fait ces choses, mais il aurait probablement été solitaire. Sa grand-mère - son tuteur dans les premières années - était consciente du statut social de la famille en tant que petite noblesse et les garçons du quartier étaient considérés comme des compagnons de jeu inadaptés pour Isaac. Tout au long de sa vie, ces privations précoces d'amitié entre pairs ont fait de Newton un solitaire.

Plus tard, il a raconté dans ses notes que, lorsqu'il fréquentait la Grammar School de Grantham dans les années 1650, il a essayé de faire participer ses camarades de classe à ce qu'il appelait des "jeux philosophiques", mais qu'ils n'étaient pas intéressés. Les jeux mentaux convenaient à Newton, mais les activités physiques, comme la poursuite et la lutte, étaient plus leur style.

Newton n'était pas sédentaire, cependant, et a écrit sur la réalisation de quelques expériences de saut assisté par le vent - en testant combien la force du vent augmentait ou diminuait la distance du saut.

Bien sûr, il n'avait aucun moyen de le mesurer avec précision, bien que l'on pense qu'il ait fabriqué un anémomètre de base pour mesurer la force du vent, qu'il soit plus léger ou plus fort, sinon sa vitesse précise. Des longueurs de ficelle pouvaient être utilisées pour indiquer les distances relatives sautées, mais lui seul pouvait deviner si l'effort qu'il déployait dans chaque saut était identique, de sorte que le vent était la seule variable.

Quelles que soient les lacunes de ces premières expériences, elles montrent à quel point les mécanismes du monde naturel l'ont intrigué dès l'enfance, et son enthousiasme à les explorer perdurera tout au long de sa vie.

Premières inventions

Les camarades de classe de Newton étaient fascinés par certains des jouets qu'il fabriquait, si ce n'est par les subtilités de la fabrication. Les lanternes qui pendaient des cerfs-volants, ressemblant à des fantômes dans le noir, effrayaient les habitants.

Lorsqu'un nouveau moulin à vent est en cours de construction à Grantham, Newton observe et construit son propre modèle fonctionnel, alimenté par une souris tournant dans une sorte de roue de hamster. Newton se plaint que, le plus souvent, "M. Miller", comme il appelle la créature, mange le grain qu'il est censé moudre, mais le modèle est une réalisation considérable, avec des engrenages et des axes sculptés à la main.

J.M.W. Turner, North East View of Grantham Church, Lincolnshire, c.1797 (Credit : Public Domain).

Newton a également fabriqué des meubles de maison de poupée pour les filles Clarke alors qu'il logeait dans la boutique d'apothicaire de William Clarke à Grantham, ainsi qu'un chariot à roues qu'il utilisait comme un skateboard dans les couloirs de la maison Clarke. Peut-être ces cabrioles ont-elles été à l'origine de ses idées ultérieures sur le mouvement et l'inertie.

Il est difficile de trouver les sources de l'indéniable dextérité manuelle de Newton. Il avait manifestement un talent inné, mais peut-être un domestique de sa maison, le manoir de Woolsthorpe, lui a-t-il enseigné quelques notions de base de la menuiserie et de l'utilisation d'outils.

William Clarke lui a peut-être enseigné le travail du bois et du métal, ainsi que le maniement du verre. Nous savons que Clarke lui a montré comment mélanger et distiller des remèdes médicinaux - des connaissances qu'il a ensuite développées et affinées dans ses études et expériences alchimiques.

Télescopes

En 1660, à l'âge de dix-sept ans, Newton se rend à l'université de Cambridge. À l'époque, la foire de Stourbridge, qui se tenait chaque année en septembre, était la version d'e-bay du XVIIe siècle, où l'on pouvait acheter presque tout, de l'encre à la quincaillerie, des épices aux lunettes. Newton y a acheté un prisme et, peut-être, d'autres objets en verre tels que des lentilles et des miroirs.

Au début, il a joué avec le prisme, admirant les jolis arcs-en-ciel, mais ce n'était pas un émerveillement suffisant pour lui.

Il devait savoir comment et d'où venaient les couleurs lorsque la lumière du jour incolore brillait à travers un verre incolore. D'autres ont soutenu que c'était l'effet du verre qui créait les couleurs, dont on pensait qu'elles étaient constituées de degrés de lumière et d'ombre.

Vue à vol d'oiseau du Trinity College, Cambridge, avec la Grande Porte et la Grande Cour au premier plan, la Cour de Nevile et la bibliothèque Wren à l'arrière-plan. Impression de David Loggan, 1690 (Crédit : Domaine public).

Newton a réfuté cette théorie avec son "expérience cruciale", montrant que les couleurs sont là, combinées dans la lumière blanche, et qu'elles peuvent être séparées et rendues visibles lorsque le verre les réfracte à des degrés différents.

Newton a appris à meuler les lentilles et à polir les miroirs à la perfection. En combinant ces compétences avec ses connaissances en métallurgie et en menuiserie, il a pu fabriquer son télescope réfringent, petit mais remarquablement efficace. Ce magnifique instrument lui a valu de devenir membre de la Royal Society de Londres en 1672.

Vérités démontrables

Newton n'est pas réputé pour son travail d'astronome, utilisant son télescope simplement pour observer les planètes, les étoiles et les lunes par plaisir ou pour des études scientifiques. D'autres pouvaient le faire.

La certitude que "quelque chose" maintenait les étoiles en position a conduit à sa théorie de la gravité - une force invisible qui s'applique à tout l'univers.

Portrait d'Isaac Newton par Sir Godfrey Kneller, 1689 (Crédit : Domaine public).

Ce concept était impopulaire à une époque où la science abandonnait les idées mystiques au profit de vérités démontrables. Il s'est efforcé toute sa vie de quantifier la possibilité que la force de gravitation de la lune influence les marées sur terre.

Avant d'autres scientifiques, Newton s'est rendu compte que les mouvements planétaires, leurs orbites, obéissaient à la loi de l'inverse du carré. Alors que ses collègues de la Royal Society soupçonnaient que c'était le cas, il avait déjà élaboré les équations mathématiques pour le prouver. Il a ainsi fait progresser les mathématiques vers la nouvelle discipline des "fluxions", ou du calcul, comme on l'appelle aujourd'hui.

Ce sont là quelques-unes des premières idées d'Isaac Newton et les fondements de ses travaux ultérieurs. Cependant, toute sa vie scientifique a toujours été un travail en cours. Il était rarement satisfait du résultat final ; les théories pouvaient être améliorées, les équations mathématiques vérifiées et revérifiées.

Il s'est toujours efforcé de perfectionner son travail, apprenant et faisant évoluer ses idées jusqu'à sa mort à l'âge de quatre-vingt-quatre ans. C'est peut-être sa quête incessante de la perfection qui a fait de lui notre plus grand scientifique.

The World of Isaac Newton de Toni Mount est publié par Amberley Publishing le 15 octobre 2020. Toni est un écrivain, un professeur d'histoire et un conférencier qui a trente ans d'expérience personnelle et académique. Elle a d'abord fait carrière dans le domaine des sciences avant de passer de nombreuses années à enseigner. Cette dernière étude, The World of Isaac Newton, la voit revenir à son premier amour, la science, et lui donne l'occasion de jeter un regard neuf sur l'un des plus grands personnages de l'histoire de l'humanité.les personnages les plus célèbres du monde.