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"P.L.U.R."

Grandes Biografías: Isaac Newton


Matemático, físico y astrónomo británico nacido el 25 de diciembre de 1642 en Woolsthorpe y fallecido el 20 de marzo de 1727 en Londres, a cuyo genio se debe la formulación de la ley de la gravedad, la invención del cálculo diferencial y la invención del telescopio de reflexión entre otros avances científicos.

Cuando aún era un niño falleció su padre y al contraer su madre de nuevo matrimonio fue criado por su abuela. Realizó estudios en la King's School de Grantham, donde su tío era profesor, estudios que alternó con las labores de granjero. La influencia de su tío, quien supo reconocer el talento del joven, fue decisiva para que ingresara en el Trinity College de la Universidad de Cambridge, donde se graduó en 1665. Como consecuencia de una epidemia de peste, la Universidad cerró ese mismo año y Newton volvió al domicilio familiar, donde realizó en los dos años siguientes descubrimientos tan importantes como el desarrollo de la potencia de un binomio (el llamado binomio de Newton), el método matemático de las fluxiones, forma primitiva de cálculo diferencial, su método inverso, germen del cálculo integral, la descomposición de la luz blanca por medio de un prisma (el espectro) y las primeras investigaciones acerca de la fuerza de la gravedad.

El famoso episodio de la manzana fue contado a Voltaire por Catherine, la sobrina del sabio, que fue ama de llaves de su residencia en Londres. Sea o no cierto que la observación de la caída de la fruta le sugiriera una analogía con el movimiento de la Luna, el manzano, que se encontraba en el jardín de su residencia, fue objeto de un fervoroso peregrinaje hasta que fue destruido en el siglo XIX por una tormenta. La Royal Society conserva de él un fragmento en su sede de Londres.

Al regresar a la Universidad en 1667 le concedieron el título de Master of Arts y dos años más tarde fue elegido catedrático. Se hizo cargo de la cátedra Lucasiana, donde impartió lecciones de óptica (1670-1672), álgebra y aritmética (1673-1683) y explicó sus propias obras. En 1672 fue elegido miembro de la Royal Society, institución que le nombró su miembro en el Parlamento en 1689 y su director en 1703.

En 1696 obtuvo un cargo en la Casa de la moneda por intercesión de su amigo Charles Montague y tres años después su nombrado de director, posición desde la que se empleó en perseguir implacablemente a los falsificadores de moneda. Presentó un proyecto de reforma de la moneda corriente que le valió en recompensa la concesión del título de sir en 1705.

De carácter rigido, las disputas que entabló con otros científicos fueron muy violentas. Entre aquellos que discutieron acaloradamente con él se encuentran Hooke, con quien mantuvo una intensa correspondencia y gracias al cual tomó interés por la dinámica, Leibniz quien descubrió simultánea e independientemente el cálculo diferencial (cuya notación, sensiblemente más sencilla que la de Newton, acabó por imponerse en poco tiempo) y Flamsteed a quien disputó diversos descubrimientos astronómicos. Su carácter difícil le hizo sufrir dos crisis depresivas bastante agudas en 1678 y 1693. Contrajo la enfermedad llamada mal de piedra, de resultas de la cual falleció en 1727. Sus restos inhumados se encuentran en la Abadía de Westminster.

Obra científica

La importancia de Newton para el pensamiento científico occidental es considerable. Se le considera, el padre de la física clásica y no en vano sus dos principales obras, Philosophiae naturalis principia mathematica (1687) y Opticks (1707) son tenidas por Kuhn como ejemplos de paradigmas científicos, pues componen sistemas completos con los que se interpreta el trabajo de los científicos posteriores.

Es de destacar como su mayor contribución la introducción de un método: las leyes se obtienen por generalización, mediante la inducción y el análisis matemático, de los fenómenos o experimentos sistemáticos y constituyen la única base fiable del conocimiento. Así, la mecánica de Newton es el nacimiento de la física moderna, el apoteosis de la relación causa-efecto, aspecto que expresó perfectamente con la frase Hypothesis non fingo (no construyo hipótesis). También es destacable la definición del espacio y el tiempo como conceptos absolutos, que no se deducen ni se definen por ningún proceso físico, aspecto que ocupó una parte importante de sus discusiones con Leibniz, concepción que imperó en la física hasta la llegada de la Teoría de la Relatividad.

En los Principia, publicados por insistencia y financiación de su gran amigo y astrónomo Edmond Halley, parte de tres axiomas del movimiento, que se infieren de las experiencias de Galileo del movimiento de los proyectiles: la inercia, la composición de velocidades y la conservación del impulso, haciendo uso del cálculo infinitesimal obtiene sus famosas tres leyes dinámicas:

Ley de la inercia: Un cuerpo se encuentra en reposo o en movimiento rectilíneo y uniforme de forma indefinida si sobre él no actúa ninguna fuerza.

Ley fundamental de la dinámica: La aceleración que produce una fuerza en un cuerpo es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza e inversamente proporcional a su masa, que matemáticamente toma la expresión F = m·a.

Ley de acción y reacción: Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro (acción), el otro ejerce exactamente la misma fuerza, pero en sentido contrario sobre el primero (reacción).

Con la segunda ley, suponiendo que los cálculos dinámicos se simplificarían considerablemente si suponía como equivalente el que toda la masa se concentrara en el centro geométrico de los cuerpos y con la tercera Ley de Kepler, dedujo la Ley de la gravitación, cuyo enunciado afirma que "Dos cuerpos cualesquiera se atraen recíprocamente con una fuerza directamente proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa". Esta ley queda sujeta a comprobación experimental y con ésto logró demostrar las otras dos Leyes de Kepler.

Es de destacar también que en la obra de Newton el espacio y el tiempo se definen como entidades absolutas, sin relación con ningún objeto externo, pues la dinámica define un único sistema de referencia para el reposo y el movimiento que no está sujeto a ningún cuerpo y el tiempo es irreducible a cualquier proceso físico (no se define por ningún proceso físico), inmóvil y siempre similar, concepción que imperó en el pensamiento científico moderno hasta la llegada de la teoría de la relatividad de Einstein. Este fue uno de los argumentos empleados por Newton en contra de Leibniz.

Con respecto a la óptica, Newton intentó primero reducir la aberración cromática de las lentes de los telescopios, intento que fracasó, pero que no obstante le permitió descubrir que la luz blanca era una mezcla de colores puros, lo que llamó el spectrum. Explicó que aparecían debido a que cada uno de ellos estaba caracterizado por un índice de refracción distinto con el vidrio. Descubrió los anillos de Newton, figuras de interferencia que aparecen cuando se ponen en contacto un vidrio con superficie plana y otro convexo. Todos estos fenómenos y algunos de naturaleza ondulatoria como el fenómeno de difracción, fueron explicados con mayor o menor fortuna en una teoría corpuscular, en la que se explica que las partículas de luz viajan en rayos en líneas rectas determinadas por fuerzas que actúan a distancia y al encontrarse con un sólido ocasionan una especie de vibración interna.

También la observación astronómica debe mucho a Newton ya que al considerar que la aberración cromática de las lentes no podía ser eliminada, tuvo la idea de sustituir con un espejo el objetivo de los telescopios. Construyó así el telescopio de reflexión, uno de los instrumentos astronómicos más importantes. Los trabajos de óptica, publicados con el título de Opticks en 1704, gozaron de más de treinta años de autoridad incontestada, incluso a pesar de los errores que contenían (por ejemplo el relativo a la pretendida imposibilidad de corregir las aberraciones cromáticas de las lentes).

En el campo matemático merecen ser citadas las obras Arithmethica Universalis (1707) y Tractatus de quadratura curvarum, en la que el genio inglés expuso las reglas del método de las fluxiones, donde el concepto de infinitésimo hace su aparición y de él derivan el cálculo diferencial e integral. La notación de Newton era considerablemente más complicada que la de Leibniz, que es la que terminó por imponerse.

En hidrodinámica desarrolló una teoría del flujo y descubrió que la sección transversal mínima de una corriente que fluye por un agujero practicado en un depósito se alcanza en el lado exterior. Se conocen en su honor como fluidos newtonianos aquellos cuya viscosidad es independiente del gradiente de velocidad.

Más desconocida es su pasión por la alquimia, a la cual dedicó casi treinta años de su vida y cuyos trabajos permanecieron ocultos durante mucho tiempo. Newton, que conocía perfectamente la diferencia entre alquimia y química, consideraba secretos estos trabajos "esotéricos" y los ocultó a sus coetáneos, al igual que su pensamiento arriano, ya que de haberse sabido le hubiese costado su cátedra en Cambridge. Posteriormente a su muerte, el conde de Portsmouth, heredero de sus escritos, se negó igualmente a su publicación.


Redacción: Víctor Guisado Muñoz
Fuente: MCNBiografias.com
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