Isaac Newton - iismarianoquartodarborea.gov.it
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Isaac Newton (Woolsthorpe, Lincolnshire, 1642 - 1727) Le prime ricerche di Newton sono relative all'ottica e lo portano alla conclusione che la luce bianca è composta di colori differenti, dovuti al diverso angolo di rifrazione dei raggi luminosi. Tale risultato consente di affermare che i colori sono la risultante di un fenomeno fisico e non una semplice percezione soggettiva. In queste ricerche di ottica Newton segue il metodo induttivo-sperimentale delineato da Bacon e Galilei. Rilevante è l'approccio matematico ai dati, che devono essere quantificabili nella fase osservativo-sperimentale, da cui trarre leggi generali, che esprimono rapporti costanti tra i fenomeni stessi. Il metodo induttivo, tuttavia, presenta un serio problema di ordine logico e metodologico: passare dall'osservazione di un numero di casi comunque limitati ad una legge universale non presenta alcun elemento di necessità logica. Per questo Newton ritiene indispensabile integrare il metodo induttivo con le quattro regole del filosofare. La prima regola del filosofare stabilisce la semplicità della natura, quindi se si identifica una causa per un fenomeno non è necessario cercarne altre. Ciò impedisce di cercare e trovare spiegazioni metafisiche per un fenomeno di cui si conosce la causa fisica. La seconda regola è quella dell'uniformità della natura, per cui effetti simili sono prodotti dalle stesse cause. Ciò comporta che il nesso causale è generalizzabile La terza regola del filosofare afferma l'omogeneità della natura, ovvero che la natura è regolare e si comporta sempre nella stessa maniera e che la materia possiede delle caratteristiche universali. La quarta e ultima regola del filosofare stabilisce che quanto affermato induttivamente sulla base dell'osservazione dei fenomeni non può essere smentito da ipotesi astratte ma solo da fenomeni contrari. I problemi latenti del metodo induttivo spingono Newton, nel suo sforzo di matematizzazione della scienza, ad elaborare un metodo induttivo-deduttivo: dall'osservazione sperimentale si passa all'elaborazione di leggi universali, che costituiscono un corpus teorico assieme ad assiomi e definizioni da cui è possibile dedurre i fenomeni osservabili, determinandone e dimostrandone la ragion d'essere e la necessità. Una delle definizioni cui perviene Newton è quella di massa, che è la misura della quantità di materia ricavata dal prodotto della densità per il volume. In tal modo, separando la nozione di massa da quella di peso si giunge a porre le fondamenta di una nuova fisica. Da assiomi e definizioni, Newton arriva ad elaborare le tre leggi del moto, valide sia per la fisica celeste che per quella terrestre: le leggi che Galileo, Cartesio, Keplero avevano già individuato vengono dedotte dagli assiomi e dalle definizioni, risultando così connesse in un sistema complessivo, intimamente coerente. 1) In assenza di forze, un "corpo" in quiete resta in quiete, e un corpo che si muova a velocità rettilinea e uniforme continua così indefinitamente. 1) Quando una forza è applicata a un oggetto, esso accelera. L'accelerazione a è nella direzione della forza ed è proporzionale alla sua grandezza, ed è inversamente proporzionale alla massa dell'oggetto. 1) "Per ogni azione esiste una reazione uguale e contraria". In modo più esplicito: le forze sono sempre prodotte a coppie, con uguale grandezza e verso opposto. Se il corpo n.1 esercita una forza F sul corpo n.2, allora il corpo n.2 eserciterà sul corpo n.1 una forza di uguale grandezza e di verso opposto. Da queste leggi e dalle definizioni, Newton deduce corollari e teoremi in grado di spiegare tutti i fenomeni connessi con il moto. La mappa è curata da Joseph Novak ed è tratta da http://85.47.105.117/documentimappe/mappe.htm La mappa è curata da Joseph Novak ed è tratta da http://85.47.105.117/documentimappe/mappe.htm Tra le definizioni basilari del sistema newtoniano ci sono quelle relative allo spazio assoluto ed al tempo assoluto visti come riferimenti invarianti dei moti e della durata. Tempo e spazio assoluto costituiscono “il luogo” di svolgimento dei fenomeni, non sono osservabili né misurabili, ma sono ricavati teoricamente come postulati. Ne consegue che una delle tesi fondamentali del pensiero newtoniano è ricavata per via di ipotesi, la cui correttezza metodologica Newton aveva escluso nella sua definizione del metodo induttivo-deduttivo. Tra le leggi generali, quella della gravitazione universale è senza dubbio la più importante. La formula della gravitazione universale di Newton afferma essenzialmente che la forza gravitazionale fra due corpi è direttamente proporzionale alle masse dei due corpi ed inversamente proporzionale al quadrato della distanza fra essi. F = G mM/r2 La mappa è curata da Joseph Novak ed è tratta da http://85.47.105.117/documentimappe/mappe.htm La teoria della gravitazione universale di Newton rappresenta il primo grande esempio di unificazione delle leggi fisiche della storia: tutti i fenomeni gravitazionali presenti nell'universo vengono spiegati con una semplice formula . La caduta dei gravi, compresa la famosa mela che mai centrò la testa di Newton, il moto della luna e dei pianeti attorno al sole, il moto delle stelle, tutti questi fenomeni sono descritti con grande precisione da una sola formula. La legge della gravitazione universale si applica anche alla materia elementare che risulta composta da atomi tenuti insieme da una forza gravitazionale. Newton, tuttavia, ritiene che la fisica non possa andare oltre i limiti della natura: per comprendere il senso del mondo e la struttura finalistica che esso sembra possedere non si può fare a meno di pensare ad una causa ultima e ad un principio ordinatore assoluto. Tale causa e tale principio sono identificati con Dio. E tuttavia, la presenza latente di Dio nella fisica newtoniana non ha la stessa funzione risolutiva che ha in quella cartesiana, benché sia pensata per risolvere il problema dell'entropia come principio equilibratore. Queste posizioni non devono in ogni caso sorprendere: Newton è comunque un uomo del suo tempo e non può abbandonare del tutto atteggiamenti caratteristici della sua epoca anche se, ai nostri occhi, contraddittori con lo spirito scientifico. Del resto Newton dedicò una parte rilevante della sua vita di ricercatore all'alchimia, una pratica più orientata alla magia che alla chimica che da essa sarebbe nata. Ma Newton fu anche uno degli scopritori del calcolo combinatorio e grande scienziato nel senso moderno del termine. VOLPONES – NUNNARI 2010
