Sciences & Techniques: Newton : la gravitation universelle

« Sciences & Techniques: Newton : la gravitation universelle L'histoire a retenu qu'en l'année 1665, Isaac Newton, jeune étudiant, "contempla" pour la première fois son idée, celle de la gravitation universelle.

Mais si le miracle était aussi grand, pourquoi attendit-il vingt ans pour entreprendre d'en faire une vérité démontrée ? Certes, la méthode était à trouver.

Mais il fallait surtout, au-delà de l'apparence la plus raisonnable, croire en ce nouveau monde possible.

Newton puisa sa conviction à d'autres sources que celle des évidences rationnelles. L'histoire des sciences n'est pas avare en réévaluations, s'agissant en particulier d'Isaac Newton.

Son itinéraire personnel, sa démarche scientifique ont été plus d'une fois rapportés.

D'abord par lui-même, puis, vers la fin de sa vie, par ses disciples.

De fait, ses contemporains se montrèrent très impatients de comprendre les secrets de la si brillante méthode des Principia mathematica.

Et c'est un Newton - ravi de cette curiosité - qui immortalisera une fameuse histoire de pomme et de Lune, appelée à faire le tour du monde. Dans une lettre écrite au philosophe Pierre Desmaizeaux en 1718, Newton raconte comment, dès 1665, tout jeune diplômé, il eut l'idée de sa vie : appliquer les lois connues de la chute des corps sur Terre à un objet aussi lointain que la Lune.

Selon une révélation faite en 1726 par son biographe autorisé, William Stukeley, le premier éclair de cette intuition lui vint de l'observation d'une pomme mûre tombant d'un arbre.

Newton affirme alors qu'il se lança dans une série de calculs dont il "déduisit que les forces qui tiennent les planètes sur leur orbite doivent être inversement proportionnelles au carré de leur distance au centre de révolution".

Partant de là, il put calculer la force nécessaire "pour maintenir la Lune sur son orbite" et la comparer à "la force de gravité à la surface de la Terre". Le résultat, qu'il qualifia de "joliment approchant", n'était pas très exact, mais qu'importe.

L'idée de la gravitation universelle était déjà là et elle était sienne.

Même s'il ne devait en apporter la démonstration publique que vingt-deux ans plus tard. Ce récit fait par Newton de sa découverte fut longtemps jugé suffisant.

Mais la science "faite" est rarement conforme à celle qui est "en train de se faire".

Newton n'ayant publié, entre 1665 et 1687, qu'un court opuscule sur l'optique, il a fallu donc attendre que ses manuscrits, lettres et brouillons - pendant longtemps dispersés - soient étudiés et compris, pour qu'une image plus exacte de son itinéraire scientifique se dégage.

Et, évidemment, elle ne correspond que de très loin à la simple description qu'il avait voulu en faire. Pourquoi les corps se meuvent-ils ? Revenons en 1665-1666, l'époque de son "intuition".

Newton avait alors entamé des recherches approfondies sur la mécanique des collisions et celle du mouvement circulaire.

Ces deux problèmes étaient dans l'air du temps et de nombreux savants cherchaient à les relier - nous allons voir pourquoi - mais sans y parvenir vraiment. Depuis Galilée, on admettait que la trajectoire de tout corps lancé sur Terre (une pierre, par exemple) résultait toujours d'une combinaison de deux mouvements qui ne "se gênaient" pas.

Le mouvement de chute, vertical, accéléré et rectiligne ; l'autre, par abstraction de la résistance de l'air ou des frottements dans le vide donc -, se poursuivait à vitesse constante.

Toute la question était de savoir par quelle vertu cette seconde composante du mouvement se "conservait", si l'on n'agissait plus sur la pierre une fois lâchée.

Lorsqu'on observait les planètes, leur mouvement paraissait particulièrement bien "conservé".

Leur "ronde" n'était-elle pas régulière, immuable et éternelle ? Ce constat tendait à faire penser que le seul mouvement naturellement conservé était le mouvement circulaire. Les astronomes - coperniciens ou non - n'avaient pas de raison de croire à autre chose.

Mais les philosophes, eux, n'avaient pas seulement à décrire les phénomènes du monde, ils devaient aussi les expliquer.

Ce mouvement éternel des astres devait avoir des causes, et ces causes, pensaient-ils, devaient être descriptibles par le calcul et être les mêmes partout.

Ce qu'on observait sur Terre pouvait donc avoir valeur pour décrire ce qui se passait dans le ciel. Or, qu'observe-t-on spontanément sur Terre ? Que rien ne bouge qu'on ne pousse ou ne choque : le mouvement d'un corps ne résulte que de son contact avec un autre corps.

Ce contact était donc une nécessité absolue.

C'est ainsi que Descartes voyait comme. »