(1642 - 1727)

Isaac Newton est né le 25 décembre 1642, l’année de la mort de Galilée, dans le village de Woolthorpe, comté de Lincoln. Elève d’Isaac Barrow, au Trinity Collège de Cambridge, il étudie la géométrie de René Descartes et l’arithmétique des infinis de John Wallis. Il établit en la généralisant la formule de développement du binôme, qui porte son nom. En 1669, il devient professeur à l’université de Cambridge, succédant à son maître Barrow. En 1665, la peste ravage l’Angleterre et l’université ferme ses portes. Newton se retire dans sa maison natale pendant une année où il conçoit les plus remarquables de ses idées et réalise ses principales découvertes.

Le premier domaine scientifique que Newton explore concerne la lumière et ses propriétés. Alliant l’expérimentation, la géométrie et l’imagination, Newton bâtit vers 1665, sa théorie de la décomposition de la lumière blanche (Newton démontra sa théorie des couleurs en faisant passer de la lumière au travers d'un prisme, qui scinde le faisceau lumineux en couleurs séparées), puis sa théorie des couleurs produites par superposition de lames minces. Newton attribue une structure corpusculaire à la lumière ; ses travaux en optique ne seront publiés qu’en 1704, dans Treatise on the Reflexions, Refractions, Inflexions and Colours of Light.

La légende veut que ce soit durant l’interruption de ces études que la chute d'une pomme ait inspiré à Newton la loi d'attraction des corps. Cette attraction universelle est la loi essentielle de la nature selon laquelle les corps ont tendance à s’attirer les uns les autres. Il va décrire comment les planètes tombent et tournent, donner les formules des forces d’attraction agissant entre elles et en déduire leurs trajectoires.

Deux outils sont nécessaires : l’observation et les mathématiques. Il faut mettre en équation cette découverte. Newton suggère que la force de l’attraction entre deux corps dépend de leur masse et de leur distance. Si leur masse est doublée, la force aussi : on dit que la force est proportionnelle à la masse. Si leur distance est doublée, la force est divisée par quatre : on dit que la force est inversement proportionnelle au carré de la distance. Cette extraordinaire découverte faite en 1665, Newton la gardera secrète pendant 20 ans. Durant toutes ces années, il comparera les positions prévues par sa théorie avec les observations des astronomes.

En 1671, Newton réalise, de ses propres mains, un télescope à réflexion, et poursuit ses travaux en astronomie, lesquels le font élire membre de la Royal Society (Académie des Sciences britanniques) à l’âge de 29 ans.

En août 1684, la solitude de Newton fut interrompue par la visite d'Edmund Halley, un astronome et mathématicien, qui s'entretint avec Newton du mouvement orbital. La visite d'Halley encouragea Newton à reprendre ses recherches sur le sujet. Au cours des deux années et demie qui suivirent, Newton créa la dynamique en énonçant les trois lois fondamentales du mouvement. Newton appliqua ces lois aux lois de Kepler sur le mouvement orbital (énoncées par l'astronome allemand Johannes Kepler) et obtint la loi de l'attraction universelle. Il publia cette théorie dans son ouvrage intitulé Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, (Principes mathématiques de la philosophie naturelle) paru en 1687. Ce livre marqua un tournant dans l'histoire de la science. Tout est exposé dans Les Principia, qui sont toutefois très difficiles à lire. Cette œuvre mettra un demi-siècle avant de se répandre sur le continent. En France, Mme de Châtelet traduisit l’ouvrage en français.

En 1695, Newton est nommé inspecteur de la Monnaie. En 1703, il est élu président de la Royal Society, fonction qu’il occupera jusqu’à sa mort en 1727.

Le plus remarquable est le calcul infinitésimal, que les Anglais depuis nomment Calculus. A la même époque, un autre savant, l’Allemand Leibniz, mit au point une méthode équivalente de calcul infinitésimal, aussi efficace que celle de Newton. Newton s'engagea alors dans une violente dispute avec Leibniz au sujet de la primeur de l'invention du calcul. Newton se servit de sa position de président de la Royal Society pour demander à une commission d'enquêter sur cette affaire, et il rédigea en secret le compte-rendu de la commission, lequel accusait Leibniz de plagiat délibéré. Cette polémique, qui fut très vive dans la communauté scientifique, instaura une durable opposition entre les mathématiciens du continent et ceux d’Angleterre.