È ricordato come una figura chiave della rivoluzione scientifica e si fa spesso riferimento al suo presunto incontro con una mela da giovane adulto. Ma in che modo l'infanzia e le prime idee di Isaac Newton hanno gettato le basi per le sue successive scoperte scientifiche, rendendolo, probabilmente, il più grande scienziato di sempre?

Solitudine precoce

A tutti i bambini piace giocare: è così che imparano. Ma le idee del giovane Isaac Newton sul gioco non sono mai state del tipo "rough-and-tumble" che piace alla maggior parte dei bambini.

Nato nel 1642, figlio postumo di un agricoltore gentiluomo, ebbe come terreno di gioco la campagna del Lincolnshire rurale del XVII secolo, ma non ci sono riferimenti a lui che si arrampica sugli alberi, esplora i boschi e sguazza nei torrenti come gli altri bambini.

Woolsthorpe Manor, la casa d'infanzia di Newton, come mostrato a pagina 76 di Memoirs of Sir Isaac Newton's life, di William Stukeley, 1752 (Credit: Public Domain).

La nonna, sua tutrice nei primi anni di vita, era consapevole della posizione sociale della famiglia, che era una piccola nobiltà, e i ragazzi del luogo erano considerati inadatti come compagni di gioco di Isaac. Per tutta la vita, queste prime privazioni dell'amicizia tra coetanei fecero di Newton un solitario.

In seguito, nei suoi appunti, raccontò che, mentre frequentava la Grammar School di Grantham negli anni 1650, cercò di coinvolgere i suoi compagni in quello che chiamava "gioco filosofico", ma loro non erano interessati. I giochi mentali erano adatti a Newton, ma le attività fisiche, come la rincorsa e la lotta, erano più adatte a loro.

Newton, tuttavia, non era sedentario e scrisse di aver eseguito alcuni esperimenti di salto assistito dal vento, testando quanto la forza del vento aumentasse o impedisse la distanza del salto.

Naturalmente non aveva alcun mezzo per misurarlo con precisione, anche se si pensa che abbia costruito un anemometro di base per misurare la forza del vento, se più leggero o più forte, se non la sua velocità precisa. Le lunghezze di corda potevano essere usate per mostrare le distanze relative saltate, ma solo lui poteva indovinare se lo sforzo che metteva in ogni salto era identico in modo che il vento fosse l'unica variabile.

A prescindere dalle carenze di questi primi esperimenti, essi dimostrano come la meccanica del mondo naturale lo abbia incuriosito fin dall'infanzia. Il suo entusiasmo nell'esplorarla sarebbe rimasto per tutta la sua lunga vita.

Le prime invenzioni

I compagni di scuola di Newton rimasero affascinati da alcuni giocattoli da lui costruiti, anche se non dalla complessità della fabbricazione. Le lanterne appese agli aquiloni, che sembravano fantasmi nel buio, spaventavano la gente del posto.

Quando a Grantham era in costruzione un nuovo mulino a vento, Newton osservò e costruì il proprio modello funzionante, alimentato da un topo che girava in una sorta di ruota per criceti. Newton si lamentava del fatto che spesso il "signor Miller", come chiamava la creatura, mangiava il grano che avrebbe dovuto macinare, ma il modello era un risultato notevole, con ingranaggi e assi intagliati a mano.

J.M.W. Turner, Veduta nord-orientale della chiesa di Grantham, Lincolnshire, 1797 circa (Credit: Public Domain).

Newton costruì anche dei mobili per la casa delle bambole per le ragazze Clarke, mentre alloggiava nella farmacia di William Clarke a Grantham, e un carretto con le ruote che usava come uno skateboard lungo i corridoi di casa Clarke. Forse queste buffonate hanno alimentato le sue idee successive sul moto e l'inerzia.

Le fonti dell'innegabile abilità manuale di Newton sono difficili da rintracciare: è ovvio che avesse un talento innato, ma forse un domestico della sua casa, Woolsthorpe Manor, gli ha mostrato alcune abilità di base di falegnameria e l'uso di attrezzi.

William Clarke potrebbe avergli insegnato a lavorare il legno, i metalli e a maneggiare il vetro. Sappiamo che Clarke gli mostrò come mescolare e distillare i rimedi medicinali, conoscenze che in seguito sviluppò e affinò nei suoi studi e sperimentazioni alchemiche.

Telescopi

Nel 1660, all'età di diciassette anni, Newton si recò all'Università di Cambridge. A quei tempi, la vicina Fiera di Stourbridge, che si teneva ogni anno a settembre, era la versione seicentesca di e-bay, dove si poteva acquistare quasi tutto, dall'inchiostro alla ferramenta, dalle spezie agli occhiali. Newton vi acquistò un prisma e, forse, altri oggetti in vetro come lenti e specchi.

All'inizio giocò con il prisma, ammirando i graziosi arcobaleni, ma questo non era abbastanza per lui.

Doveva sapere come e da dove provenissero i colori quando la luce del giorno incolore brillava attraverso un vetro incolore. Altri sostenevano che fosse l'effetto del vetro a creare i colori, che si pensava consistessero in gradi di luce e ombra.

Veduta a volo d'uccello del Trinity College di Cambridge, con la Great Gate e la Great Court in primo piano, la Nevile's Court e la Wren Library sullo sfondo. Stampa di David Loggan, 1690 (Credit: Public Domain).

Newton lo confutò con il suo "esperimento cruciale", dimostrando che i colori sono lì, combinati nella luce bianca, e possono essere separati e resi visibili quando il vetro li rifrange in misura diversa.

Newton imparò a molare le lenti e a lucidare alla perfezione gli specchi. Combinando queste abilità con la sua conoscenza della lavorazione dei metalli e della carpenteria, riuscì a realizzare il suo piccolo ma straordinariamente efficiente telescopio rifrattore. Questo splendido strumento gli valse l'ingresso nella Royal Society di Londra nel 1672.

Verità dimostrabili

Newton non è famoso per il suo lavoro di astronomo, che usava il suo telescopio semplicemente per osservare pianeti, stelle e lune per piacere o per studio scientifico. Altri potevano farlo.

La certezza che "qualcosa" tenesse le stelle in posizione ha portato alla teoria della gravità, una forza invisibile che si applica a tutto l'universo.

Ritratto di Isaac Newton di Sir Godfrey Kneller, 1689 (Credit: Public Domain).

Si trattava di un concetto impopolare in un'epoca in cui la scienza stava abbandonando le idee mistiche a favore di verità dimostrabili. La possibilità che l'attrazione gravitazionale della luna influenzasse le maree sulla terra fu qualcosa che egli lavorò per quantificare per tutta la vita.

Prima di altri scienziati, Newton si rese conto che i movimenti dei pianeti, le loro orbite, obbedivano alla legge dell'inverso del quadrato. Mentre i suoi colleghi della Royal Society sospettavano che potesse essere così, lui aveva già elaborato le equazioni matematiche per dimostrarlo. In questo modo, fece progredire la matematica nella nuova disciplina delle "flussioni", o calcolo, come è noto oggi.

Queste erano alcune delle prime idee di Isaac Newton e le basi del suo lavoro successivo. Tuttavia, tutta la sua vita scientifica fu sempre un work-in-progress. Raramente si accontentava dell'opera finita; le teorie potevano essere migliorate, le equazioni matematiche controllate e ricontrollate.

Egli continuò a sforzarsi di perfezionare il suo lavoro, imparando ed evolvendo le idee fino alla sua morte, avvenuta all'età di ottantaquattro anni. Forse fu proprio la sua incessante ricerca della perfezione a renderlo il nostro più grande scienziato di sempre.

The World of Isaac Newton di Toni Mount è pubblicato da Amberley Publishing il 15 ottobre 2020. Toni è una scrittrice, insegnante di storia e conferenziera con trent'anni di studi personali e accademici. La sua prima carriera è stata nel campo della scienza, prima di passare molti anni a insegnare. Questo ultimo studio, The World of Isaac Newton, la vede tornare al suo primo amore, la scienza, con l'opportunità di dare un nuovo sguardo a uno dei più grandi personaggi della storia del mondo.i personaggi più famosi del mondo.