Une enfance à Woolsthorpe et des études à Cambridge
Isaac Newton naît le 25 décembre 1642 (calendrier julien, soit le 4 janvier 1643 dans le calendrier grégorien) au manoir de Woolsthorpe, près de Grantham, dans le Lincolnshire. Son père, agriculteur, est mort trois mois plus tôt. L’enfant naît prématuré et sa mère raconte plus tard que personne ne le croyait viable.
À trois ans, il est confié à ses grands-parents maternels. Sa mère, Hannah Ayscough, a épousé le pasteur Barnabas Smith et s’installe chez lui à North Witham. Elle revient à Woolsthorpe après la mort de son second mari, alors que Newton a dix ans. À douze ans, il entre à l’école de Grantham et loge chez le pharmacien Clark, dont la bibliothèque contient des ouvrages de philosophie naturelle. Sa mère veut ensuite en faire un fermier. Son oncle William Ayscough, le pasteur Humphrey Babington et son maître Stokes obtiennent qu’il poursuive ses études.
Il arrive à Cambridge le 4 juin 1661 et entre au Trinity College comme subsizar. Il lit Descartes, Galilée, Boyle, Hobbes et Gassendi, souvent à la place des lectures obligatoires. Il découvre les mathématiques modernes dans les ouvrages de Schooten, de Descartes, d’Oughtred et de Wallis. Son maître Isaac Barrow occupe la première chaire lucasienne, créée en 1663. Newton obtient une bourse le 28 avril 1664, puis le titre de bachelier ès arts en janvier 1665.
L’épidémie de peste de 1665 ferme l’université. Newton rentre à Woolsthorpe, où il progresse en mathématiques, en physique et surtout en optique. En 1668, il obtient le titre de Master of Arts. En 1669, il succède à Barrow comme professeur lucasien de mathématiques. Il reste célibataire toute sa vie.
La lumière, le télescope et le calcul infinitésimal
En janvier 1666, Newton réalise ses premières expériences sur la lumière. Entre 1670 et 1672, il montre qu’un prisme décompose la lumière blanche en un spectre de couleurs et qu’un second prisme recompose le blanc. Avant lui, on attribuait ce phénomène à une couleur cachée dans le verre. Newton conclut que les couleurs sont contenues dans la lumière elle-même.
Il constate aussi que les lunettes astronomiques souffrent d’aberration chromatique. Il construit en 1671 un télescope à réflexion muni d’un miroir primaire concave, qu’il fabrique lui-même. Le premier modèle mesure environ 15 cm et grossit quarante fois le diamètre de l’image. Newton entre à la Royal Society le 11 janvier 1672. Il y envoie un traité sur les couleurs, que Robert Hooke critique avec vigueur. Newton répond avec fureur, les deux hommes restent ennemis et Newton se retire des débats publics. Il publie son traité Opticks en anglais en 1704, puis en latin deux ans plus tard. Il y expose sa théorie corpusculaire de la lumière.
En mathématiques, il rédige en 1669 un compte rendu sur la méthode des fluxions, fondement de son calcul infinitésimal. Il généralise la formule du binôme, classe les courbes cubiques et met au point la méthode qui porte son nom pour approcher les racines d’une fonction. Leibniz publie ses propres travaux en 1684, alors que Newton ne fait rien éditer sur ses fluxions avant 1687. Un différend sur la priorité éclate en 1711, quand des membres de la Royal Society accusent Leibniz de plagiat.
Les Principia et la gravitation universelle
En janvier 1684, Hooke, Wren et Halley discutent du mouvement des planètes. Ils admettent que le Soleil attire les planètes avec une force inversement proportionnelle au carré de la distance, mais ils ne parviennent pas à déterminer l’orbite qui en résulte. Halley interroge Newton, qui répond qu’il s’agit d’une ellipse. En novembre, il reçoit de lui un traité de neuf pages, De motu corporum in gyrum.
Halley encourage Newton à développer ce texte et finance l’impression. Les Philosophiæ naturalis principia mathematica paraissent le 5 juillet 1687, en trois tomes. L’ouvrage contient :
- le principe d’inertie ;
- le principe fondamental de la dynamique, qui relie force et accélération ;
- le principe des actions réciproques ;
- la loi de la gravitation universelle : deux corps s’attirent avec une force proportionnelle au produit de leurs masses et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare ;
- des études sur le mouvement des fluides et sur les marées.
Cette loi réunit la mécanique terrestre et la mécanique céleste sous les mêmes principes. Le livre reçoit un bon accueil en Grande-Bretagne et une réaction hostile sur le continent, où les cartésiens s’opposent longtemps aux newtoniens. Voltaire diffuse ensuite les idées de Newton en France. La traduction française d’Émilie du Châtelet est publiée en 1756.
L’épisode de la pomme provient de deux récits : celui de William Stukeley, qui rapporte une conversation de 1726, et celui de John Conduitt. L’historicité de la scène reste difficile à établir. Elle serait une reconstruction faite après coup par Newton.
La Monnaie, la Royal Society et les dernières années
Newton est élu au Parlement en 1689, après avoir défendu les droits de l’université de Cambridge contre Jacques II. Vers 1693, il traverse une grave crise psychique. La querelle sur le calcul, l’épuisement dû à ses travaux d’alchimie et la rupture avec son ami Nicolas Fatio de Duillier y contribuent. Des lettres de septembre 1693 décrivent des mois sans sommeil ni nourriture suffisante. Après cet épisode, il ne fait plus de découverte majeure et consacre son temps à compiler ses recherches.
En avril 1696, il quitte Cambridge pour devenir directeur de la Monnaie royale, grâce à l’appui de Charles Montagu. Il mène une lutte rigoureuse contre les faux-monnayeurs et fait emprisonner une centaine d’entre eux. Entre juin 1698 et Noël 1699, il conduit environ 200 contre-interrogatoires. Le escroc William Chaloner est pendu le 23 mars 1699 après avoir été confondu par Newton.
Il devient président de la Royal Society en novembre 1703 et le reste jusqu’à sa mort. La reine Anne l’anoblit en 1705. En 1720, il perd l’essentiel de sa fortune financière dans la bulle de la South Sea Company, mais ses biens immobiliers le préservent de la ruine. Dans ses dernières années, il revient à la théologie et à la chronologie des royaumes de l’Antiquité. Cet ouvrage paraît en anglais en 1728.
Newton meurt à Kensington le 20 mars 1727 (31 mars du calendrier grégorien), à 84 ans. Il est inhumé dans la nef de l’abbaye de Westminster, aux côtés des rois d’Angleterre.
Une foi discrète et une œuvre théologique abondante
Sur environ 3 600 000 mots écrits par Newton, 1 400 000 concernent la théologie et 1 000 000 la science. Il étudie la Bible et les Pères de l’Église et rédige une critique textuelle des Écritures. Il refuse l’ordination et, sur son lit de mort, le dernier sacrement.
Les historiens discutent de ses convictions. Stephen Snobelen le juge sympathisant du socinianisme, probablement arien et antitrinitaire. T. C. Pfizenmaier estime que sa vision de la Trinité se rapproche de celle de l’Église orthodoxe, un avis que Snobelen conteste. John Maynard Keynes, qui a étudié ses manuscrits, le décrit en 1946 comme un monothéiste proche de la tradition de Maïmonide. Newton publie peu sur ces sujets, ce qui laisse ses croyances précises en partie inconnues.
