Publication des Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica

5 juillet 1687Londres, Angleterre Révolution scientifique du XVIIe siècle

Isaac Newton publie son œuvre majeure, les 'Principia', qui énonce les trois lois du mouvement et la loi de la gravitation universelle. Ce traité mathématique unifie pour la première fois la physique terrestre et céleste sous un même ensemble de principes. Il constitue le fondement de la science moderne et domine la vision du monde physique jusqu'au début du XXe siècle.

Titre

La rédaction et la publication d'un monument scientifique

Description

Suite à la visite d'Edmond Halley en août 1684, Newton se plonge dans une rédaction frénétique. En à peine 18 mois, il produit un manuscrit en trois livres, rédigé en latin, la langue savante de l'époque. Le Livre I, 'De motu corporum' (Du mouvement des corps), pose les fondements de la dynamique. Il y définit les concepts de masse, de quantité de mouvement, de force et d'inertie, et énonce ses trois fameuses lois du mouvement. Surtout, il démontre mathématiquement que des forces centrales en 1/r² produisent nécessairement des trajectoires coniques (ellipses, paraboles, hyperboles). Le Livre II, 'De motu corporum in mediis resistentibus' (Du mouvement des corps dans des milieux résistants), est une étude approfondie de la dynamique des fluides, visant notamment à réfuter la théorie des tourbillons de Descartes comme explication du mouvement planétaire. Le Livre III, 'De mundi systemate' (Du système du monde), est la pièce maîtresse appliquant les principes mathématiques à l'univers réel. Newton y énonce la loi de la gravitation universelle : toute particule de matière attire toute autre particule avec une force proportionnelle au produit de leurs masses et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare. Il démontre alors avec une rigueur inégalée comment cette loi unique explique les orbites des planètes et de leurs satellites (comme la Lune), les marées, la précession des équinoxes et la forme aplatie de la Terre. La publication, financée par Halley après que la Royal Society eut épuisé ses fonds, intervient le 5 juillet 1687. L'ouvrage, d'une densité mathématique extrême, est d'abord accessible à seulement une poignée de savants.

Anecdotes

La pomme et la Lune

Newton aurait eu l'intuition de la gravitation universelle en observant une pomme tomber dans le jardin de sa mère à Woolsthorpe, pendant la peste de 1665-66. Il se serait demandé si la même force qui attire la pomme s'étendait jusqu'à la Lune, la maintenant dans son orbite. Cette anecdote, popularisée par Voltaire, symbolise le génie de l'unification des phénomènes terrestres et célestes.

La dispute avec Hooke

Robert Hooke accusa Newton de lui avoir volé l'idée d'une force en inverse du carré de la distance. Newton, ulcéré, menaça de supprimer le Livre III des 'Principia'. Ce fut Halley qui le convainquit de le publier. Par rancune, Newton effaça presque toute mention de Hooke dans l'œuvre et, devenu président de la Royal Society, fit disparaître le portrait de son rival.

Un livre si difficile qu'il n'aurait eu que 5 lecteurs

Une légende, souvent attribuée à l'astronome français Alexis Clairaut, veut qu'à la mort de Newton 'il n'y avait pas plus de vingt personnes en Europe capables de le comprendre'. La densité des démonstrations géométriques rendait l'ouvrage extrêmement ardu, même pour les savants contemporains. Sa diffusion et son influence s'accrurent grâce à des vulgarisateurs et commentateurs.

Le financement par Halley

La Royal Society avait épuisé son budget en publiant l'ouvrage fastueux mais peu vendu 'Histoire des poissons'. Halley, alors secrétaire adjoint, informa Newton que la Société ne pouvait financer les 'Principia'. Par conviction de son importance, Halley paya de sa poche les frais d'impression, un acte de mécénat scientifique parmi les plus significatifs de l'histoire.

Sources

  • Newton, Isaac. 'Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica'. Londres : Royal Society, 1687.
  • Westfall, Richard S. 'Never at Rest: A Biography of Isaac Newton'. Cambridge University Press, 1980.
  • Cohen, I. Bernard. 'The Birth of a New Physics'. Revised and Updated Edition, W.W. Norton & Company, 1985.
  • Gleick, James. 'Isaac Newton'. Vintage, 2004.
  • Guicciardini, Niccolò. 'Reading the Principia: The Debate on Newton's Mathematical Methods for Natural Philosophy from 1687 to 1736'. Cambridge University Press, 1999.
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