Newton in movimento

Il viaggio storico

Come sono nate le leggi del moto

Dai predecessori di Newton alla pubblicazione dei Principia nel 1687: le tappe documentate, le tradizioni e i punti ancora discussi.

Come leggere questa pagina

Ogni tappa ha un'etichetta che indica quanto è affidabile ciò che racconta:

  • Documentato Documentato: confermato da documenti e fonti storiche.
  • Tradizione Tradizione: racconto tramandato, plausibile ma non verificabile in ogni dettaglio.
  • Dibattito Dibattito: tema su cui le interpretazioni divergono.

Le leggi non nascono dalla mela

L'aneddoto della mela riguarda la gravitazione, non le tre leggi del moto. Le leggi sono il frutto di molti anni di studio e del lavoro di molti studiosi prima di Newton.

  1. Prima di Newton Documentato

    Galileo e Descartes: l'idea di inerzia

    Il principio d'inerzia non nasce con Newton. Galileo lo formulò per il moto orizzontale: un corpo che si muove su un piano continua a muoversi se nulla lo frena. Descartes generalizzò l'idea al moto in linea retta. Newton la inserì come prima delle sue leggi del moto.

    Perché conta per le leggi? È il cuore della prima legge: senza una forza, il moto di un corpo non cambia. Ed è un buon antidoto al mito del genio che inventa tutto da solo.

    Prima di Newton: Galileo → vai alla Legge 1

    Fonte: Encyclopaedia Britannica; Stanford Encyclopedia of Philosophy

  2. Prima di Newton Documentato

    Molte menti al lavoro

    Altri studiosi prepararono il terreno: Galileo studiò anche la caduta dei gravi, Huygens gli urti e la forza centrifuga, Kepler le orbite dei pianeti. Hooke, Wren e Halley discutevano di una forza che diminuisce con il quadrato della distanza.

    Perché conta per le leggi? Urti e spinte reciproche tra corpi sono proprio il terreno della terza legge: le idee di Newton raccolgono e organizzano un lavoro collettivo.

    Urti e spinte reciproche → vai alla Legge 3

    Fonte: Stanford Encyclopedia of Philosophy

  3. 1642 Documentato

    Nasce Isaac Newton

    Isaac Newton nasce a Woolsthorpe, nel Lincolnshire, in Inghilterra.

    Perché due date? In Inghilterra si usava ancora il calendario giuliano, secondo cui Newton nacque il 25 dicembre 1642. Nel calendario gregoriano, quello che usiamo oggi, lo stesso giorno corrisponde al 4 gennaio 1643.

    Perché conta per le leggi? Woolsthorpe è anche il luogo in cui Newton tornerà negli anni della peste. E la doppia data ricorda di leggere le fonti con attenzione.

    Fonte: National Trust, Woolsthorpe Manor

  4. 1665–1667 Documentato

    La peste e gli «anni dei miracoli»

    La peste costringe a chiudere l'Università di Cambridge. Newton trascorre periodi a Woolsthorpe Manor, con due soggiorni prolungati tra l'estate del 1665 e la primavera del 1667. Questi anni sono ricordati come annus mirabilis, gli «anni dei miracoli».

    Perché conta per le leggi? È il periodo in cui la tradizione colloca l'aneddoto della mela (vedi la tappa successiva).

    Fonte: National Trust, Woolsthorpe Manor

  5. circa 1666 Tradizione

    La mela

    Da anziano, nel 1726, Newton raccontò a William Stukeley di aver pensato alla gravitazione osservando la caduta di una mela; Stukeley riportò l'episodio nelle sue memorie. Il National Trust lo definisce una leggenda scientifica ritenuta in larga parte vera.

    Attenzione: leggenda o dibattito

    Non è documentato che la mela abbia colpito Newton in testa: è un dettaglio della tradizione popolare, da considerare non attendibile.

    Perché conta per le leggi? La mela riguarda la gravitazione, non le tre leggi del moto: le leggi non nascono dalla mela.

    Fonte: National Trust, Woolsthorpe Manor

  6. agosto 1684 Documentato

    La domanda di Halley

    Edmond Halley visita Newton a Cambridge e gli chiede quale curva descriverebbe un pianeta attratto da una forza che diminuisce con il quadrato della distanza. Newton risponde: un'ellisse. Dice di averlo già calcolato, ma sul momento non ritrova i calcoli.

    Perché conta per le leggi? È il primo passo della sequenza documentata che, in meno di tre anni, arriva ai Principia e alle tre leggi.

    Fonte: Cambridge Digital Library; Stanford Encyclopedia of Philosophy

  7. novembre 1684 Documentato

    Il trattato «De motu»

    Newton invia a Halley un trattato di 9 pagine, De motu corporum in gyrum («Sul moto dei corpi in orbita»).

    Perché conta per le leggi? È il nucleo che Newton amplierà fino a farne l'opera in cui compaiono le tre leggi.

    Fonte: Cambridge Digital Library

  8. 10 dicembre 1684 Documentato

    Alla Royal Society

    Halley riferisce alla Royal Society di aver visto il trattato di Newton. Viene incoraggiata la pubblicazione.

    Perché conta per le leggi? La pubblicazione viene incoraggiata: segue il lavoro di ampliamento del trattato che porterà ai Principia.

    Fonte: Cambridge Digital Library

  9. 1685–1686 Documentato

    Diciotto mesi di lavoro

    Newton lavora intensamente per circa 18 mesi per ampliare il trattato. Nell'aprile del 1686 presenta e dedica alla Royal Society il primo libro dei Principia.

    Perché conta per le leggi? Il trattato di 9 pagine diventa un'opera ampia: sarà questa a contenere le tre leggi.

    Fonte: Cambridge Digital Library, MS Add. 3965

  10. 1687 Documentato

    Escono i Principia

    Vengono pubblicati i Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. Le tre leggi compaiono nella sezione «Assiomi, ovvero leggi del moto» (Axiomata, sive leges motus). Halley ne cura la stampa. Nell'opera Newton applica le leggi anche al moto dei pianeti e alle maree.

    La seconda legge, nei Principia, non è scritta come F = m·a: Newton parla di una variazione della «quantità di moto» proporzionale alla forza motrice impressa. F = m·a è la forma moderna, una riformulazione successiva.

    Perché conta per le leggi? È la nascita ufficiale delle tre leggi del moto.

    Vai alle leggi: Legge 1 · Legge 2 · Legge 3

    Fonte: Principia, 1687 (pubblico dominio)

  11. Una disputa sulla priorità Dibattito

    Hooke e Newton

    Robert Hooke e Isaac Newton ebbero una controversia su chi avesse avuto per primo l'idea di una forza inversamente proporzionale al quadrato della distanza. Le interpretazioni degli storici sono diverse; qui ci limitiamo a segnalarla, senza entrare nei dettagli.

    Perché conta per le leggi? Ricorda che la scienza è fatta anche di confronti, e talvolta di contrasti, tra persone.

    Fonte: Stanford Encyclopedia of Philosophy