Newton e la luce bianca, una rivelazione incompresa

Un piccolo libro in una piccola preziosa collana di saggi di aroma scientifico. Franco Giudice, professore di Storia della Scienza all’Università di Bergamo, nonché managing editor di “Galilæana. Journal of Galilean Studies”, ci racconta del colore attraverso i tempi, a partire da Aristotele per giungere a Newton, del quale ripercorre minuziosamente il cammino lungo e cosparso di ostacoli. Un viaggio avvincente attraverso esperimenti e modelli, raccontato con grande chiarezza. Emerge in tutta evidenza il faticoso passaggio dall’idea consolidata che il colore fosse una modifica, in certo senso una contaminazione, di quella luce bianca che era elemento purissimo di emanazione divina, a quella che la luce bianca fosse semplicemente la risultante dalla sovrapposizione di tante componenti cromatiche.

Newton: la luce è fatta di tutti i colori

Fu appunto Isaac Newton a proporre la tesi rivoluzionaria che la luce solare è una mescolanza di tutti i colori dello spettro dell’iride e non, come voleva una tradizione millenaria, un elemento uniforme e omogeneo. Violenta fu la polemica tra i fautori del modello corpuscolare (essenzialmente Newton) e quelli del modello ondulatorio (Huygens e Hooke, l’eterno avversario di Newton, non solo nell’interpretazione della natura fisica della luce, ma anche nel settore della gravitazione). Particolarmente avvincenti i molti inserti di scritture originali, private o pubbliche, dove tra l’altro emerge che Newton ha chiara l’idea che un colore puro – una singola lunghezza d’onda, diremmo oggi, per esempio corrispondente all’arancione – o una miscela di colori diversi – una sovrapposizione di luci con diverse lunghezze d’onda, per esempio corrispondenti al giallo e al rosso – possano produrre nell’osservatore una analoga sensazione di tinta. Oggi si parla infatti di lunghezza d’onda dominante di una luce composita come quella di una radiazione pura che genera la medesima sensazione di colore prodotta dalla composita.

Confusione tra purple o violet

Curioso è anche constatare che, malgrado possegga questa nozione, Newton appare a lungo indeciso sul fatto che viola e violetto sono fisicamente entità ben distinte, sebbene inducano una sensazione percettiva molto simile. Nei suoi testi originali, i termini purple e violet vengono scambiati con una certa disinvoltura: purple sta a indicare talvolta l’arco più basso dell’arcobaleno, ossia il colore spettrale che si colloca all’estremo opposto del rosso nello spettro dell’iride, talaltra indica le mescolanze di rosso e di azzurro – dunque tinte non spettrali – che danno luogo alla vasta famiglia dei viola, includendo il porpora. Per esempio, nelle Lectiones opticae – anni attorno al 1670, benché pubblicate solo nel 1728 – Newton definisce come “purpureum” il colore che presenta la massima rifrazione, e coerentemente come “extremitas purpurea” quella che si trova all’opposto del rosso.

L’ambiguità è presente anche nella lettera New theory about light and colors dello stesso periodo, dove per tale “extremitas” in un punto parla di violet e altrove di violet-purple. Più avanti, nell’Opticks (sic), concepito attorno al 1672 ma stampato nel 1704, Newton adotta per l'”extremitas” il termine violet, precisando che se il rosso e il violetto vengono mescolati “il colore composto non sarà un colore prismatico, bensì un purple”. Ci siamo, finalmente. Però sia Hooke che Huygens, avendo presenti i primi testi di Newton, permangono nella confusione. Hooke trasforma il violet-purple direttamente in purple, e tuttavia in un suo duro rapporto anti-Newton sembra usare violetto e porpora come due colori differenti e puri (“originari”, nel suo linguaggio). Huygens invece, che scrive in francese, adotta senza esitazione purpre per violetto.

Questo mio rilievo può sembrare una pignoleria, credo invece che il dettaglio sia di notevole interesse storico e scientifico, giacché il chiarimento che Newton fornisce nel 1704 in Opticks rappresenta uno stimolo verso la comprensione dei meccanismi del colore operanti nella retina, che soltanto un secolo più tardi prenderà le mosse da Thomas Young. Sarebbe valsa la pena di approfondirlo, visto che ancora oggi la maggioranza delle persone non ha idee chiare in proposito. Nel libro non ci sono note di chiarimento in proposito, ma so dall’autore che se ne terrà conto nella prossima ristampa. Un secondo punto che sarebbe stato di grande interesse è se davvero, in uno stadio tardivo della sua vita, Newton abbia accettato la possibilità che i suoi corpuscoli luminosi portassero con sé una perturbazione ondosa: sarebbe stata una specie di divinazione della moderna concezione della natura duale dei fotoni. Non ho indagato di persona, e mi piacerebbe saperlo.

Newton rivoluzionario incompreso

Personalmente, come aficionado del colore e delle sue mirabili potenzialità, ho letto questo saggio con viva curiosità, e mi sento di raccomandarlo soprattutto a coloro che non hanno ancora avuto occasione di realizzare quanto rivoluzionaria sia stata la scoperta di Newton sulla natura composita della luce bianca. Una concezione che mise sottosopra il mondo scientifico dell’epoca, suscitando polemiche così aspre da indurre Newton a ritirarsi dalla scena pubblica per un decennio. Basti dire che ancora un secolo più tardi c’era chi si rifiutava di prestarvi fede: Goethe si proverà a ripetere goffamente l’esperimento di Newton, ma troverà risultati bizzarri e arriverà a insinuare, lui, eccelso uomo di lettere insofferente delle scienze esatte, che i dati di Newton erano stati artatamente truccati.

Il libro

Franco Giudice
Lo spetto di Newton. La rivelazione della luce e dei colori
Donzelli Editore 2009, pp. 206, euro 26,00