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NEWTON ISAAC (1642-1727)

L'œuvre de Newton constitue sans conteste le plus grand moment de la science moderne telle qu'elle s'est constituée après la Renaissance ; elle couronne les travaux exceptionnellement riches d'une pléiade de mathématiciens et de physiciens de génie. On pourrait généraliser la remarque qu'il fit lui-même à propos des recherches en optique de Descartes, Hooke et Boyle, dont il s'inspira : « Si j'ai vu plus loin, c'est parce que j'étais assis sur les épaules de géants. » Cette œuvre inaugura, par ses synthèses magistrales, une nouvelle ère de la pensée scientifique qui dura plus de deux siècles, et dont la science contemporaine est encore largement l'héritière, même après les nombreux bouleversements survenus en mathématique et en physique. Les autres sciences s'en inspirèrent également pour formuler les normes de scientificité dont elles avaient besoin pour s'établir, et la philosophie s'appuya sur elle dans son projet de fonder une nouvelle intelligibilité rationnelle postcartésienne.

1.  Un esprit universel

Newton fut mathématicien et astronome aussi bien que physicien et mécanicien, expérimentateur aussi bien que théoricien. Il renouvela l'analyse et la géométrie en inventant le calcul différentiel et intégral, dont il partage la paternité avec Leibniz. Son analyse expérimentale et théorique des propriétés physiques de la lumière et des couleurs ouvrit un nouveau domaine, l'optique physique, riche de perspectives sur la constitution de la matière. Il unifia les lois de Kepler en astronomie et celles de la mécanique terrestre de Galilée en fondant la mécanique rationnelle par une définition précise de ses concepts fondamentaux (espace, temps, masse, force, accélération), par l'énoncé des lois générales du mouvement et la formulation mathématique des lois particulières, locales et instantanées (c'est-à-dire causales), pour des forces données, et en établissant sa théorie de la gravitation universelle.

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PATY, « NEWTON ISAAC - (1642-1727)  », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le  . URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/isaac-newton/

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LE CALCUL DES FLUXIONS (I. Newton)

Écrit par :  Bernard PIRE

En octobre 1666, Isaac Newton (1642-1727) écrit Le Calcul des fluxions qui, sans être immédiatement publié, sera déterminant pour le développement du calcul différentiel. Il y définit le concept de fluxions. Newton décrit une particule parcourant une courbe à l'aide de deux quantités : la vitesse horizontale… Lire la suite
NEWTON TÉLESCOPE DE

Écrit par :  James LEQUEUX

Les lunettes – formées uniquement de lentilles – que Galilée commence à utiliser en 1609 à des fins astronomiques étaient des instruments médiocres, entachés d'aberration chromatique. Les lunettes plus importantes construites ensuite au cours du xviie siècle présentaient le même défaut, et étaient de… Lire la suite
PHILOSOPHIAE NATURALIS PRINCIPIA MATHEMATICA (I. Newton)

Écrit par :  Bernard PIRE

Isaac Newton (1642-1727) expose dans ses Philosophiae naturalis principia mathematica (1687) la mécanique sous une forme logique parfaite. À partir de quelques lois décrivant les forces qui s'exercent sur les astres, il explique un grand nombre de phénomènes célestes. Il justifie les lois de Kepler en postulant une force… Lire la suite
ASTRONOMIE

Écrit par :  James LEQUEUX

Dans le chapitre " La renaissance de l'astronomie"  : …  La synthèse tentée pendant tant de siècles entre les phénomènes terrestres et célestes devait être l'œuvre, un demi-siècle plus tard, d'Isaac Newton (1643-1727). L'œuvre la plus importante de ce génie exceptionnel, publiée en 1687 sous le titre Philosophiae naturalis principia mathematica (Principes Lire la suite
BARROW ISAAC (1630-1677)

Écrit par :  E.U.

Mathématicien et théologien anglais qui fut un des précurseurs du calcul infinitésimal. Ordonné ministre anglican en 1668, Isaac Barrow enseigna le grec à l'université de Cambridge (1660-1663) et fut nommé, en 1662, professeur de mathématiques au collège Gresham de Londres. En 1664, il devient professeur de mathématiques à l'université de Cambridge… Lire la suite
CALCUL INFINITÉSIMAL - Histoire

Écrit par :  René TATON

Dans le chapitre "Une mémorable querelle"  : …  amorcée quelques années plus tôt, reprit, en 1699, entre Leibniz et certains disciples de Newton. Cette discussion tourna bientôt en une déplorable querelle de priorité entre Leibniz et Newton, querelle à laquelle plusieurs autres savants britanniques et continentaux participèrent avec violence. La Royal Society intervint elle-même pour défendre… Lire la suite
CAUSALITÉ

Écrit par :  Raymond BOUDONMarie GAUTIERBertrand SAINT-SERNIN

Dans le chapitre "Le principe de causalité dans la physique classique"  : …  expérience humaine de la traction, de la poussée ou de la pression, lie force et contact, Newton, à travers la loi de la gravitation universelle, introduit une notion qui trouble les contemporains, celle d'action à distance : les corps s'attirent en raison de leur masse et en raison inverse du carré de leur distance. L'explication causale se moule… Lire la suite
CHÂTELET MADAME DU (1706-1749)

Écrit par :  E.U.

François de Saint-Lambert et son mari sont à son chevet. De 1745 jusqu’à sa mort, elle aura travaillé sans arrêt à la traduction des Principia Mathematica d’Isaac Newton. Partiellement publiée en 1756 sous la direction du mathématicien français Alexis Claude Clairaut (1713-1765), cette traduction comporte une préface rédigée par Voltaire. L’… Lire la suite
CLARKE SAMUEL (1675-1729)

Écrit par :  Françoise ARMENGAUD

Philosophe et théologien anglais, disciple et ami de Newton, Samuel Clarke joua un rôle important dans la substitution de la physique newtonienne à la physique cartésienne au sein des universités anglaises. Il fut admiré comme prédicateur et il est connu pour ses conférences (les Boyle Lectures, instituées par testament par le… Lire la suite
COULEURS, histoire de l'art

Écrit par :  Manlio BRUSATIN

Dans le chapitre "Techniques et traités au Moyen Âge"  : …  le rayon lumineux et le spectre chromatique. La fortune scientifique des expériences de Newton est due à l'accentuation de cette distinction, permettant de développer des considérations théoriques qui admettaient la coexistence de couleurs vraies (physiques) et de couleurs apparentes et intentionnelles (psychologiques, dites alors physiologiques… Lire la suite
EMPIRISME

Écrit par :  Edmond ORTIGUES

Dans le chapitre "Le problème central : induction et hypothèse"  : …  intérêt porté à l'induction se rattache aux controverses sur la notion d'« hypothèse » à l'époque de Newton. Celui-ci avait employé le mot « hypothèse » dans des significations très diverses (cf. B. Cohen, The Newtonian Revolution, Cambridge, 1980 ; J. Noxon, Hume's Philosophical Development, Oxford, 1973). L'essentiel de… Lire la suite
ENLIGHTENMENT

Écrit par :  Olivier JUILLIARD

Si l'Enlightenment peut être distingué assez aisément de la « philosophie des Lumières » française, cela se voit, dès l'abord, en ce que l'Enlightenment ne se préoccupe pas de lutter contre l'Église ; de même, l'Aufklärung, à l'origine, n'a pas d'accent antireligieux et se… Lire la suite
ÉPISTÉMOLOGIE

Écrit par :  Gilles Gaston GRANGER

Dans le chapitre "Continuité et discontinuité du devenir de la science"  : …  Principia [Philosophiæ naturalis principia mathematica] de Newton. Il s'agit alors d'une transformation profonde, effectivement réalisée, notons-le, dans le seul domaine de la connaissance des mouvements. Si profonde qu'il est légitime, au vu des conséquences qui continuent d'en découler jusqu'à nos jours, de réserver désormais le nom de… Lire la suite
ESPACE-TEMPS

Écrit par :  E.U.Jean-Pierre PROVOSTMarie-Antoinette TONNELAT

Dans le chapitre "Espace et temps absolus"  : …  C'est une telle difficulté que Newton pense éviter en droit, sinon en fait, en faisant intervenir les notions de temps, d'espace et de mouvement absolus… Lire la suite
ÉTHER

Écrit par :  Marie-Antoinette TONNELAT

Dans le chapitre "Éther et milieux subtils"  : …  L'optique de Newton, comme sa mécanique, est cependant loin d'éliminer l'idée d'éther. Newton se demande même si l'éther qui baigne les corps célestes est identique à celui qui permet la propagation des phénomènes lumineux. Il imagine que des ondes, cheminant dans l'éther, peuvent se propager plus vite que les corpuscules lumineux et interagir avec… Lire la suite
EXPLORATION DU SYSTÈME SOLAIRE (notions de base)

Écrit par :  E.U.

Dans le chapitre "Une découverte clé"  : …  En 1687, dans les Philosophiae naturalis principia mathematica, Newton expose la théorie de la gravitation universelle, théorie qui eut un impact scientifique considérable, tout particulièrement en astronomie. Elle mit fin à la recherche du modèle du Monde qui animait l’astronomie depuis l’Antiquité,… Lire la suite
GÉODÉSIE

Écrit par :  Anny CAZENAVEPascal WILLIS

Dans le chapitre "Historique"  : …  de cette détermination dont les résultats furent décisifs. Ils permirent notamment à Newton d'énoncer la loi de l'attraction universelle. Dans ses Principes de philosophie naturelle, publiés en 1687, Newton émit l'hypothèse que la Terre avait été fluide au moment de sa formation et que, sous l'effet de la force centrifuge de… Lire la suite
HALLEY ÉTABLIT LA PÉRIODICITÉ DES COMÈTES

Écrit par :  James LEQUEUX

On soupçonne cependant qu'elles peuvent venir de très loin, sur des orbites paraboliques. Newton, interprétant ces orbites dans le cadre de sa théorie de la gravitation, montre comment on peut en calculer les paramètres à partir des observations ; il affirme aussi que certaines orbites cométaires pourraient être des ellipses très allongées,… Lire la suite
HASARD & NÉCESSITÉ

Écrit par :  E.U.Ilya PRIGOGINEIsabelle STENGERS

Dans le chapitre " Retour aux origines"  : …  Je ne forge pas d'hypothèses », a répondu Newton à ceux qui lui demandaient comment une force pouvait agir à distance. Cette phrase n'annonce pas vraiment la conception d'une science purement positive, mais elle exprime plutôt le constat que le monde, au sens de Newton, ne constitue pas un système déterministe, régi par des… Lire la suite
HIPPARQUE DÉCOUVRE LA PRÉCESSION DES ÉQUINOXES

Écrit par :  James LEQUEUX

Hipparque a trouvé pour cette dérive une valeur égale à 46 secondes d'angle par an, très proche de la dérive réelle (50,29). C'est Newton qui fournira la théorie de la précession dans ses Principia mathematica (1687) : l'axe de rotation de la Terre décrit en 25 800 ans environ un cône de demi-angle au sommet égal à 230 27' ; il en résulte… Lire la suite
HOOKE ROBERT (1635-1703)

Écrit par :  Jacqueline BROSSOLLET

reprise par Fresnel, suivant laquelle la lumière est formée de vibrations transversales). Sa controverse avec Newton a entraîné celui-ci à préciser ses idées sur la nature de la lumière et sur son hypothétique support, l'éther. Il invente un régulateur pour le balancier des montres (1658), un système de télégraphie optique (1684), plusieurs… Lire la suite
INTERACTIONS (physique) - Interaction gravitationnelle

Écrit par :  Alain KARASIEWICZMarie-Antoinette TONNELAT

Dans le chapitre " La théorie de Newton"  : …  Après des siècles de débats et de mesures, une synthèse décisive de ce qui constitue la notion de gravitation est exposée dans les Principia (1687) d'Isaac Newton. Elle a son origine dans la comparaison des forces de pesanteur en différents points de la Terre et dans l'observation du mouvement de la… Lire la suite
INTERACTIONS (physique) - Unification des forces

Écrit par :  Bernard PIRE

Dans le chapitre "L'unification newtonienne"  : …  C'est vers 1680 qu'Isaac Newton affirme que la pesanteur et le mouvement des planètes sont deux manifestations d'une unique force. Cette unification de la gravité terrestre et de la gravité céleste dépasse la simple reconnaissance que les lois de la physique s'… Lire la suite
LEIBNIZ : CALCUL DIFFÉRENTIEL

Écrit par :  Bernard PIRE

Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) publie en 1684 les détails de son calcul différentiel dans son traité Nova methodus pro maximis et minimis, itemque tangentibus. Il y reprend ses découvertes antérieures. Il avait introduit la notation moderne d'une intégrale dès 1675… Lire la suite
LIMITE NOTION DE

Écrit par :  Christian HOUZEL

La notion de limite fait son apparition dans un ouvrage du mathématicien anglais B. Robins intitulé A Discourse Concerning the Nature and Certainty of Sir Isaac Newton's Method of Fluxions and Prime and Ultimate Ratios (1735) ; c'est une réponse aux critiques formulées par le philosophe G. Berkeley à l'encontre du calcul… Lire la suite
LUMIÈRES

Écrit par :  Jean Marie GOULEMOT

Dans le chapitre "Le modèle newtonien"  : …  Éloignée de la théologie et de la métaphysique, la philosophie des Lumières se donne naturellement comme objets le monde et l'homme. Pour le monde, on substitue à la vision cartésienne le modèle newtonien des Philosophiae naturalis principia mathematica (1687). Du coup, on cesse de s'interroger sur le… Lire la suite
MACLAURIN COLIN (1698-1746)

Écrit par :  E.U.

Mathématicien écossais, né à Kilmodan, qui a développé et poursuivi l'œuvre de sir Isaac Newton en analyse, en géométrie et en mécanique. Enfant prodige, Colin Maclaurin entra à l'université de Glasgow à l'âge de onze ans. À dix-neuf ans, il fut élu professeur de mathématiques au collège de Marischal… Lire la suite
MASSE (notions de base)

Écrit par :  Bernard PIRE

Dans le chapitre "La masse inerte et la masse grave"  : …  à la quantité de matière contenue dans un volume donné, entretenant la confusion entre masse et densité. Le concept sera défini clairement par Isaac Newton, qui attachera à tout corps une masse dont « le poids constitue la mesure » ; cette masse inerte intervient dans la seconde loi de Newton liant la force F exercée sur un corps et l'… Lire la suite
MATIÈRE

Écrit par :  Jacques GUILLERMEHélène VÉRIN

Dans le chapitre "Inertie et attraction ; les aventures de la quantification"  : …  Principes de la philosophie de Descartes. Signe de contestation radicale ; pour Newton, il ne s'agit pas de promouvoir méthodiquement la scénographie d'un savoir purement déductif, mais bien plutôt de procurer l'expression mathématique de lois phénoménales extensives à l'Univers, sans atteindre délibérément les causes, au sens métaphysique. Sa… Lire la suite
MAUPERTUIS PIERRE LOUIS MOREAU DE (1698-1759)

Écrit par :  Jean-Robert ARMOGATHE

Mathématicien français. Né à Saint-Malo, d'origine bourgeoise, Maupertuis suit à Paris les cours de mathématiques de Le Blond et de Guisnée ; très vite, il fait partie du cercle de La Motte-Houdard, ce qui lui permet d'être reçu, à vingt-cinq ans, adjoint géomètre à l'Académie des sciences. Ses voyages en Angleterre et à Bâle lui font connaître les… Lire la suite
MÉCANIQUE - Histoire de la mécanique

Écrit par :  Pierre COSTABEL

Dans le chapitre "De Galilée à Newton"  : …  Du point de vue des deux premiers, c'est Descartes qui ouvre la recherche, mais c'est à Huygens que revient la solution quelque vingt ans plus tard, dans le même temps où Newton (1642-1727) découvre lui aussi l'accélération centrale du mouvement circulaire et traduit les lois de Kepler en termes dynamiques… Lire la suite
MÉCANISME, philosophie

Écrit par :  Joseph BEAUDE

Dans le chapitre "Les développements de la science"  : …  On a un bon exemple des impasses du mécanisme dans l'opposition des cartésiens au newtonianisme, qui leur a paru remettre en cause totalement la science nouvelle et faire retourner la pensée en deçà des conquêtes du mécanisme. L'obstacle réside dans le fait que, chez Descartes, il ne peut y avoir mouvement que par contact et impulsion ; l'action à… Lire la suite
MÉTHODE

Écrit par :  Jean LARGEAULT

Dans le chapitre "Considérations historiques"  : …  De Newton, on retient « je ne feins pas d'hypothèses », comprenons : je ne fais pas d'hypothèses fictives, à la manière des astronomes. Newton marque la différence entre ses hypothèses, qui résultent de l'analyse des conditions des phénomènes, et les imaginations gratuites des cartésiens. Lui-même fait des suppositions sur la gravité, la… Lire la suite
MOIVRE ABRAHAM DE (1667-1754)

Écrit par :  Jacques MEYER

Mathématicien né en France, à Vitry-le-François, et mort à Londres. Abraham de Moivre devint anglais par suite de l'émigration de sa famille à Londres après la révocation de l'édit de Nantes. C'est à la lecture des Principia de Newton qu'il commença à s'intéresser aux mathématiques ; et il gagna sa vie en donnant des leçons en… Lire la suite
MOUVEMENT

Écrit par :  Françoise BALIBAR

Dans le chapitre "Newton ou comment fonder une dynamique compatible avec la cinématique"  : …  ; autrement dit, restait à édifier une dynamique sur les ruines de celle de l'École. À vrai dire, ce n'était pas là la seule possibilité qui s'offrait à la science occidentale ; celle-ci s'est trouvée, après Galilée, à la croisée des chemins et la voie empruntée par Newton, qui consiste précisément à identifier les forces comme les causes des… Lire la suite
NAVIGATION MARITIME

Écrit par :  Michel MOLLAT DU JOURDIN

Dans le chapitre "Le problème du point à la mer"  : …  et de la ligne d'horizon. L'invention des appareils à réflexion résolut le problème ; Newton créa en 1699 le premier appareil à double réflexion sur des miroirs : l'image de l'astre, après réflexion sur un miroir mobile et sur un miroir fixe, put être mise en coïncidence avec l'horizon, visé directement à travers une lunette. Le principe de l'… Lire la suite
NUMÉRIQUE CALCUL

Écrit par :  Jean-Louis OVAERT

Dans le chapitre "Interpolation des fonctions"  : …  et des tables trigonométriques, via le calcul des différences finies. Gregory et Newton étendirent le calcul des différences finies aux fonctions quelconques. Newton distingue le cas des pas constants du cas général, où il introduit la notion de différence divisée. L'étude de l'interpolation d'une fonction par un polynôme de degré inférieur à un… Lire la suite
OBSERVATION ASTRONOMIQUE

Écrit par :  Marc LACHIÈZE-REY

Dans le chapitre "La révolution optique"  : …  refracting telescope – « télescope à réfraction » – pour les anglophones) est perfectionnée. Le télescope (à réflexion) est inventé par Isaac Newton en 1668 ; il concentre la lumière sur l'oculaire non plus grâce à une lentille mais grâce à un miroir. Des instruments de plus en plus grands sont construits. Leur sensibilité croissante… Lire la suite
ONDES GRAVITATIONNELLES

Écrit par :  Bernard PIRE

Dans le chapitre "Genèse de la relativité générale et principes"  : …  et en déduisit en 1915 une nouvelle théorie de la gravitation fondée sur une difficile géométrie d’espace-temps courbe. Alors que l’approche newtonienne classique faisait appel au concept d’actions instantanées à distance, la relativité générale abolit cette notion au prix d’un bouleversement complet du cadre spatio-temporel… Lire la suite
OPPOSITION CONCEPT D'

Écrit par :  Émile JALLEY

Dans le chapitre "Kant"  : …  . Dans la Théorie du ciel, Kant s'efforce de dépasser les limites du principe newtonien de la gravitation, applicable en toute rigueur au seul système solaire, en direction d'un modèle d'une histoire de l'univers, qui est encore considéré aujourd'hui comme la première conception correcte de la structure de notre galaxie. À côté de la force d'… Lire la suite
SCIENCES - Science et philosophie

Écrit par :  Alain BOUTOT

Dans le chapitre "Le souci de l'intelligibilité"  : …  « Descartes, dit par exemple Thom, avec ses tourbillons, ses atomes crochus, etc., expliquait tout et ne calculait rien. Newton avec la loi de la gravitation en 1/r2 calculait tout et n'expliquait rien. L'histoire a donné raison à Newton et relégué les constructions cartésiennes au rang des imaginations gratuites et de souvenirs de musée.… Lire la suite
SCIENCES - Science et christianisme

Écrit par :  Jacques ROGER

Dans le chapitre "De Copernic à Newton"  : …  de la nouvelle astronomie, qui trouva sa parfaite expression mathématique dans l'œuvre de Newton (1642-1727). Protestant hétérodoxe, Newton n'en est pas moins un esprit profondément religieux, pour qui l'ordre géométrique du monde exige un Créateur intelligent et même suppose, pour se maintenir, l'intervention constante de ce Créateur. Ainsi, de… Lire la suite
SPECTROSCOPIE

Écrit par :  Michel de SAINT SIMON

Dans le chapitre " Historique"  : …  Isaac Newton est le fondateur de la spectroscopie. Il a été le premier à comprendre que l'étalement des couleurs par le prisme est lié à la nature intrinsèque de la lumière et n'est pas inhérente au prisme (1666). En adjoignant au prisme un trou d'entrée pour mieux définir la source et un… Lire la suite
STERLING LIVRE

Écrit par :  Sophie BRANADominique LACOUE-LABARTHE

Dans le chapitre "La frappe de l'or"  : …  Le remède proposé par Isaac Newton, nommé master of the Mint, en 1699, consiste à dévaluer l'or, mais le cours de la guinée ne baissera pas au-dessous de 21 s. et l'or continuera à supplanter l'argent. La suggestion de réévaluer l'argent, reprise par Adam Smith en… Lire la suite
TERRE - La planète Terre

Écrit par :  Jean AUBOUINJean KOVALEVSKYEvry SCHATZMAN

Dans le chapitre "L'ellipsoïde terrestre"  : …  Une grande controverse s'engagea alors qui allait opposer, pendant quelques décennies, les deux plus anciennes académies du monde, l'Académie des sciences de Paris, sous l'égide de la dynastie des trois Cassini, réalisateurs de la carte de France, et la Royal Society de Londres, sous l'égide de Newton… Lire la suite
THÉORIE, sciences

Écrit par :  Jean-Paul THOMAS

Dans le chapitre "Les caractères principaux d'une théorie scientifique"  : …  L'œuvre maîtresse de Newton, les Philosophiae naturalis principia mathematica, publiée à Londres en 1687, présente de manière exemplaire les traits essentiels d'une théorie physique… Lire la suite
THÉORIE DES COULEURS, livre de Johann Wolfgang von Goethe

Écrit par :  Christian HELMREICH

d'efforts assidus, on n'a souvent retenu que l'extravagante croisade anti-newtonienne. Dans la Préface de son ouvrage, Goethe décrit le corps de doctrine de Newton (Opticks, 1704) et de ses « apôtres » comme une Bastille malcommode et vermoulue qu'il conviendrait de raser. Cet aspect, certes central et d'ailleurs sans cesse… Lire la suite
THERMODYNAMIQUE - Histoire

Écrit par :  Arthur BIREMBAUT

Dans le chapitre "L'analyse de Joseph Fourier"  : …  La propagation de la chaleur dans les solides avait attiré l'attention de Newton. Ayant enfoncé une tige prismatique de fer dans un brasier, il avait observé que l'extrémité libre de la tige était l'objet d'une perte de chaleur proportionnelle à la chaleur reçue et il en avait déduit la première idée d'un pyromètre (Philosophical Lire la suite
VOLTAIRE

Écrit par :  Jean Marie GOULEMOT

Dans le chapitre "Formes du militantisme philosophique"  : …  Micromégas se réconcilient quand ils sont en présence d'éléments quantifiables. Voltaire se fera le divulgateur de Newton (Éléments de la philosophie de Newton, 1738) parce qu'il peut aussi grâce à lui attaquer la métaphysique des « tourbillons » de Descartes et mettre en doute la chronologie biblique. La science apparaît… Lire la suite
WALLIS JOHN (1616-1703)

Écrit par :  E.U.

Mathématicien anglais né le 23 novembre 1616 à Ashford (Kent) et mort le 28 octobre 1703 à Oxford, Wallis est un des plus illustres précurseurs d'Isaac Newton. En 1632, il entre au collège Emmanuel de Cambridge, où il se distingue dans de nombreux domaines. Environ huit ans plus tard, il obtient une bourse au Queens' College… Lire la suite

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