Nel XVII secolo, il modo di osservare la natura subisce una trasformazione radicale. L’universo non appare più come un insieme di eventi incomprensibili, ma inizia a essere analizzato attraverso leggi misurabili e verificabili. In questo contesto, si sviluppa un’opera destinata a ridefinire il legame tra matematica, osservazione e realtà fisica. La pubblicazione dei Principia di Isaac Newton, avvenuta il 5 luglio 1687, rappresenta il culmine di questa svolta storica nel pensiero scientifico.
Il 5 luglio 1687 venne pubblicato un’opera straordinaria di Isaac Newton, articolata in tre volumi, il “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”, comunemente noto come Principia. Si tratta di un trattato in cui Newton espone le leggi della dinamica e la legge di gravitazione universale. Dopo 329 anni, oggi è considerata una delle opere più significative nel campo del pensiero scientifico. Un mondo enigmatico quello della fisica, un ambito che ancora oggi riconosciamo a lui, dopo secoli di studi.
La rivoluzione scientifica ebbe origine in quel periodo; già un anno prima, Niccolò Copernico aveva scoperto che il Sole si trovava al centro dell’universo, dando vita a una teoria eliocentrica, successivamente ampliata da Kepler, il quale rivelò che le orbite dei pianeti erano ellittiche. Tuttavia, il vero inizio di questa trasformazione si deve al grande Galileo Galilei, che attraverso vari esperimenti con il piano inclinato si era avvicinato al principio d’inerzia. Con i Principia la natura diventa un sistema interpretabile tramite leggi generali, capaci di collegare ciò che accade sulla Terra con ciò che si muove nel cielo.
Chi non conosce la celebre storia della mela? Il famoso frutto che cadde sulla testa di Newton, ispirandogli l’idea sulla forza di gravità. Sebbene si tratti probabilmente di una leggenda, in quegli anni Newton stava già approfondendo queste teorie. La leggenda della mela semplifica un lavoro che si sviluppa attraverso un accumulo di osservazioni, calcoli e tentativi, rendendo improvviso un percorso che in realtà richiede anni di studio e verifiche.
Negli anni sessanta del XVII secolo, Newton si dedicò allo studio della dinamica delle collisioni tra corpi, deducendo che il centro di massa di due corpi in collisione mantiene un moto uniforme. Altri manoscritti dello stesso periodo rivelano l’interesse di Newton per il moto dei pianeti e nel 1669 egli dimostrò che, nel caso di moto circolare di un pianeta, la forza che egli definiva Sforzo di recesso (oggi nota come forza centrifuga) aveva un’intensità inversamente proporzionale al quadrato della distanza del pianeta dal centro della sua orbita.
Dopo lo scambio di idee con Hooke del 1679-1680, Newton adottò la definizione di forza centripeta o interna. Secondo l’allievo di Newton J. Bruce Brackenridge, nonostante siano stati apportati significativi cambiamenti in termini di prospettive e linguaggio, tra forza centrifuga e centripeta, i calcoli e le osservazioni rimanevano invariati. Essi compresero anche la visione del moto orbitale come combinazione di spostamenti radiali e tangenziali, che Newton aveva delineato nei primi anni ’60 del secolo. La distinzione tra forza centrifuga e centripeta, sebbene rappresentasse un notevole cambiamento di prospettiva, non alterò l’analisi matematica condotta da Newton. In quegli stessi anni, Newton definì il concetto di inerzia lineare.
Attualmente, molte biblioteche di Cambridge custodiscono copie originali dei Principia; le prime edizioni si trovano alla Wren Library del Trinity College, al Whipple Museum of the History of Science e a Sidney, presso la Fisher Library, dove si conserva un’edizione originale di dubbia autenticità. Questi volumi, conservati come preziosi reperti, ricordano che la scienza moderna nasce da metodo, matematica e osservazione, e che un’idea ha il potere di cambiare il mondo quando riesce a spiegare fenomeni diversi attraverso una medesima legge.
La pubblicazione dei Principia non ebbe un impatto immediato e uniforme. Il linguaggio matematico dell’opera risultò complesso per molti contemporanei, e solo una ristretta parte della comunità scientifica ne comprese subito la rilevanza. Tuttavia, nel corso del Settecento, le leggi di Newton divennero il punto di riferimento centrale per la fisica europea, influenzando profondamente il pensiero illuminista. L’idea di un universo governato da leggi conoscibili contribuì a rafforzare la fiducia nella ragione e nel metodo scientifico, estendendo l’impatto dei Principia ben oltre il campo della fisica e influenzando il modo stesso di concepire la conoscenza.