Une question qui interpelle les historiens des sciences

La question de savoir si Isaac Newton connaissait la relation fondamentale de la mécanique classique, à savoir que la force est égale à la masse multipliée par l'accélération (F = ma), a suscité un vif intérêt sur les forums spécialisés. Les échanges montrent que la réponse est nuancée et qu'elle invite à une plongée dans la rédaction originale des travaux de Newton.

Ce que dit le Principia

Dans les éditions successives des Principia Mathematica, Newton expose sa deuxième loi du mouvement sous une forme verbale et non sous la forme algébrique que nous connaissons. Il énonce que « le changement de mouvement est proportionnel à la force motrice imprimée, et se fait dans la direction de la ligne droite dans laquelle cette force est imprimée ». Cette phrase, qui peut sembler ambiguë au lecteur moderne, est en réalité l'expression du même principe physique.

Les spécialistes s'accordent à dire que Newton avait bien compris la relation de proportionnalité entre la force, la masse et l'accélération. Il n'a simplement pas utilisé la notation F = ma, car le formalisme mathématique du XVIIe siècle ne s'y prêtait pas encore de manière aussi systématique. L'écriture symbolique des équations telle que nous la pratiquons s'est développée progressivement, et Newton privilégiait une approche géométrique dans son œuvre majeure.

Un décalage entre la formulation et la réception

Il est notable que la forme F = ma n'apparaît nulle part dans le Principia, même après les révisions. Pourtant, dès 1716, le mathématicien J. Hermann avait publié dans sa Phoronomia une formulation mathématique de la seconde loi de Newton. Cela signifie que Newton a pu voir cette écriture de son vivant, après la deuxième édition de son ouvrage, sans pour autant l'intégrer à ses propres textes. Ce fait illustre la lente transition entre une science rédigée en latin en phrases complètes et une science exprimée par des symboles.

Un consensus historique

Un commentateur a souligné qu'« en l'absence de preuves solides du contraire, il semble raisonnable de répondre par l'affirmative » à la question de savoir si Newton connaissait la loi qui porte son nom. Il est en effet rare qu'un scientifique célèbre ignore une loi fondamentale qui lui est attribuée. Un autre intervenant a plaisanté en rappelant que Newton n'avait évidemment aucune idée de la fractale de Newton, découverte bien plus tard, mais que cela ne remet pas en cause sa compréhension de la mécanique.

Conclusion

Isaac Newton avait une compréhension complète et correcte de la relation entre force, masse et accélération. S'il n'a pas écrit F = ma, c'est parce que le langage mathématique de son époque était différent. La seconde loi de Newton, telle qu'il l'a formulée, contient déjà implicitement l'équation moderne. L'histoire des sciences montre ici que la forme sous laquelle une découverte est présentée peut évoluer sans que le fond du savoir en soit altéré.