IsaacNewton,unhombretalentosoquesiguesiendoconsideradounodelospadresfundadoresde lacienciamoderna, transformaporcompleto lahistoriade lamismacon su teoría de la gravedad universal. Además, su intuición y su talento por lasmatemáticas le permiten presentar brillantes teorías en diversos ámbitos, como laalquimia o el cálculo. Aunque la teoría universal de la gravitación universal deNewton ya no es válida hoy en día, sustituida por la de Einstein, lo cierto es quepuede que el científico alemán no hubiera llegado a sus conclusiones sin losrevolucionariosestudiosdeNewton,uneruditoquehapasadoalahistoriacomounodelosmásimportantescientíficosquejamáshayanexistido.

Esta guía te invita a explorar la vida y obra de un hombre excepcional, desde subiografíahastaelcontextoenelquesedesarrolla,pasandopor losdescubrimientosquerealizayporlasrepercusionesdelosmismos.Descubreenmenosdeunahoradelectura todo lo que siempre quisiste saber sobre un científico que deja una huellaindelebleenelmundodelaciencia.

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PierreMettra

IsaacNewtonLagravitaciónuniversal

En50minutosHistoria-0

ePubr1.0Titivillus27-03-2020

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PierreMettra,2016Traducción:LauraBernalMartínEditordigital:TitivillusePubbaser2.1

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ISAACNEWTON

¿Nacimiento?El4deenerode1642enWoolsthorpe(Inglaterra)¿Fallecimiento?El31demarzode1727enLondres¿Descubrimientoseinvencionesdestacados?

Lateoríadelarefracciónylacomposicióndelcolor(1665-1666)Elcálculoinfinitesimal(1666-1704)Eltelescopioreflector(1671-1672)Lateoríadelagravitaciónuniversal(1684-1687)

¿Repercusionesdelosdescubrimientos?FormacióndelamecánicaclásicaenfísicaProgresoscientíficosquellevanaunanuevateoría,ladelarelatividaddeAlbertEinstein(1879-1955)

IsaacNewtonesunhombretalentosoqueseiniciaenlasmatemáticasen1665conlalecturadeobrasdeautoresmodernos,comoRenéDescartes(filósofo,matemáticoyfísico francés, 1596-1650). Enseguida se enfoca en los problemas de álgebra y decálculo de áreas en determinadas figuras geométricas. Así, durante el año 1666elaboraunmétodollamado«cálculoinfinitesimal»,quepermitetrabajarsobrelabasedeunaserieinfinitadeínfimascantidadesdeunelementomatemático.

Almismo tiempo,Newton se dedica al análisis del fenómeno del color cuando semuestrapormediodelarefraccióndelaluz.Haciendoexperimentosconlaayudadeunprisma,rechazalaideadequelaluzessimpleyhomogénea,ycree,alcontrario,queesheterogéneayquecomprendeunespectrocontinuodecoloresquesolosevenatravésdelarefracción,esdecir,deladeformacióndeunrayosolaralsituarseentredoselementosdiferentes,elaireyelvidrio.Partiendodeestaconstatación, inventaunnuevotipodetelescopioconunaslentesdiseñadasparaevitarqueestefenómenoperturbelavisibilidaddelobservador.

Peronosedetieneahí.Apasionadoporlasciencias,sededicaalafísicay,apartirde1648, inspirado por las obras de eruditos como Galileo (1564-1642) o JohannesKepler(1571-1630),sepreguntasobreelfenómenodelacaídadeloscuerposydelmovimientodelosplanetas.Estasinterrogacioneslellevanaelaborarlateoríadeunagravedaduniversal,esdecir,aplicabletantoalosastroscomoalosseresyobjetosdelaTierra.Entoncesseproduceunimportantevuelcoenlahistoriadelaciencia.

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BIOGRAFÍA

RetratodeIsaacNewton.

UNAINFANCIACASTIGADAPORELABANDONO

IsaacNewtonnaceel4deenerode1642enWoolsthorpe,unpueblo situadoenelcondadodeLincolnshire,alestede Inglaterra.Supadre,uncampesino rico,muerealgunosmeses antesde sunacimiento,y sumadre,HannahAyscough (1623-1679)vuelve a casarse con un rector de los alrededores cuando su hijo apenas tiene tres

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años.EljovenIsaacsedejaacargodesuabuelaenelhogarfamiliar.Nollevabienesteabandono,ysienteunviolentoresentimientocontrasumadreysupadrastro.Dehecho, añosmás tarde escribe enuna listapersonal en laque enumera suspropiospecadosquehabíaamenazadoaambosconquemarlosvivosdentrodesucasa.

Aunquese ledesignaherederode lapropiedad familiar,muestramáspasiónpor laobservación de fenómenos físicos que por el cuidado de la explotación agrícola.Cuando tiene diez años su padrastro fallece y su madre regresa al hogar. DecideenviarasuhijoalaescueladeunapequeñaciudadllamadaGrantham,aunadecenadekilómetrosdeWoolsthorpe.Elchicosealojaentoncesencasadelboticariodelaciudad,dondeobservadecocciones,coccionesymezclasqueleinspiranunapasiónquenuncamásleabandonará:ladelaalquimia.Enlaescuelaaprendelatín,teologíayunpocodearitmética,peroesconsideradounniñoquenoprestamuchaatención.

CuandoIsaacNewtontiene16años,sumadrelepidequeregreseaWoolsthorpeparadirigirlapropiedadfamiliar.Sinembargo,eljovenresultaserungranjeropésimoqueprefiereclaramentehacercálculosantesqueocuparsedelacosecha.Sumadreysutío,elrectorWilliamAyscough,acabanporencontrarleotraactividadqueseadaptamásasusinquietudes.

UNAPASIÓNPORLASCIENCIAS

Enjuniode1661esadmitidoenelprestigiosoTrinityCollegedelauniversidaddeCambridge, la facultad inglesa más reputada. Estudia astronomía, aritmética,geometríay teología,yseapasionaensecretopor laalquimia.Asimismo,alimentamuydiscretamenteunareflexiónpersonalsobrelareligióncristianaque,dehacerseconocida, bastaría para despojarle de su rango por herejía. En abril de 1665 sediploma por el Trinity College y tiene que irse de Cambridge, en aquel entoncesasolada por la peste. No le queda otra que refugiarse en su casa familiar deWoolsthorpe.

UNAUNIVERSIDADDERENOMBRE

LauniversidaddeCambridge,creadaen1209,eslamásantiguadeInglaterradespuésdeladeOxford.Ambasestándivididasenunidadesindependientesencasitodoslosaspectos,exceptoenlapuntuaciónen los exámenes finales. El TrinityCollege, en el que IsaacNewton fue estudiante y profesor, fuefundadoen1546porelreydeInglaterraEnriqueVIII(1491-1547).Acogeaalrededordemilalumnosalaño,yhoyendíacuentacon32premiosNobelentresusantiguosestudiantes.

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Perfeccionasusconocimientos,afinasushipótesisy trabajasobre todoensu teoríadelcoloryenlacreacióndelcálculoinfinitesimal.Duranteesteperiododerelativoaislamiento,IsaacNewtondesarrollalateoríadelagravitaciónuniversalqueleharáfamoso.Unaleyenda,contadaenconcretoporVoltaire(escritorfrancés,1694-1778)yreproducidahastanuestrosdías,cuentaqueNewtonhabríaexperimentadolasúbitarevelacióndelaexistenciadetalfenómenoalverunamanzanacaerdeunárbol.Apesardelaimportanciadeldescubrimientoqueacabadehacer,nopublicanadaydesusinvestigacionessolosalenborradoresycreencias.

Regresa al Trinity College en 1667. Es elegido miembro del profesorado delestablecimiento, apoyado principalmente por el profesor de matemáticas IsaacBarrow(1630-1677).IsaacNewtonentraencontactoconlaRoyalSociety(sociedadcientíficainglesa)tambiénatravésdeBarrow.Difundesusprimerostratadossobrelaluzenelrestringidomarcodeesteorganismo.Losúltimossuscitanalgunascríticas,aunquemoderadas,quesonobjetodedebatescientíficosen laépoca.Sinembargo,Newton reacciona con una violencia poco convencional, lo que revela un carácterinestable,yarremeteprincipalmentecondurezacontraRobertHooke (astrónomoymatemáticoinglés,1635-1703).

A partir de 1678, Newton rompe toda correspondencia con sus colegas eruditos.AunquesiguedandoclasesdeformaocasionalenelTrinityCollege,lamuertedesumadreen1679ysusensibilidad,quecasirozaloparanoico,contribuyenaacentuarsu carácter reservado. Durante seis años, consagra una gran parte de su tiempo apracticaralquimiayaescribirsusreflexionesteológicas.

En1687publicasuobramaestra, laPhilosophiaeNaturalisPrincipiaMathematica(Principiosmatemáticosde la filosofíanatural), tambiénconocidacomoPrincipia.Setratadeunaobradegranimportanciaenlahistoriadelaciencia,enlaquesuautordesarrollasusteoríasdebaserelativasalagravitaciónuniversal.

En 1689 es elegido miembro del Parlamento después de la Revolución Gloriosa(1688-1689), en la que se posiciona en contra del rey Jacobo II (1633-1701), queintenta que la universidad anglicana de Cambridge se vuelva católica. Su nuevopuestorequierequetrasladesuresidenciaaLondres,dondeparecedisfrutar.En1696encuentraunprestigiosoempleo: lenombranWardenof theMint («Guardián de laMoneda»). A partir de entonces, Newton se dedica a su trabajo y se esfuerza porperseguira losfalsificadoresdemonedas,convirtiéndoseensumayorpesadilla.Lairascibilidaddeleruditopareceencontrarenestaactividadunaválvuladeescape.

LAREVOLUCIÓNGLORIOSA

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La segunda revolución inglesa, a menudo llamada la «Revolución Gloriosa», tuvo lugar comoconsecuenciadelaconversiónalcatolicismodelduquedeYork,JacoboStuart,queensuascensoaltronoen1685tomaelnombredeJacoboII.LosnotablesinglesessesublevancontralamonarquíaafavordelaprincesaMaríaEstuardo(1662-1694)ydesuesposoGuillermoIIIdeOrange(1650-1702).CuandoesteúltimodesembarcaenTorbay(Devon)ennoviembrede1688,JacoboIIhuyeaFrancia.Sufugaequivaleaunaabdicación,porloqueGuillermoIIIconvocaunaconvenciónconelacuerdodelParlamentoque,despuésdehacerlesfirmartantoaélcomoasuesposalaDeclaracióndeDerechos(BillofRights),en laqueprincipalmenteseestipulanelecciones libresyseprohíbequeuncatólicopuedaaccederaltrono,lesreconocecomosoberanosbajolosnombresdeMaríaIIyGuillermoIII.Hanacidolamonarquíaconstitucional.

Asumuerte,el31demarzode1727,IsaacNewtonyadisfrutadeunciertorenombreysufuneralesimponente.EsenterradoenlanavedelaAbadíadeWestminster.

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CONTEXTO

UNAÉPOCADEPROFUNDOSCAMBIOS

IsaacNewtonviveenunaépocadetransicióndelahistoriadelossabereseuropeos.Dehecho,enelsigloXVIyXVII seproduceuncambioprofundoenelpensamientocientífico, llamado a menudo revolución copernicana, en la que los trabajos deNewtonseinsertanplenamente.Sinembargo,afinalesdelsigloXVIIInglaterraviveun periodo marcado por problemas y cambios importantes, representados por unafuerteagitaciónpolíticayporgravesincidentesqueafectansobretodoalacapitaldelreino.

UNAREVOLUCIÓNCIENTÍFICA

En los siglos XVI y XVII, la ciencia occidental experimenta un giro radical en lorelativo a sus valores y a su método. Con la teoría heliocéntrica desarrollada porCopérnico (astrónomo polaco, 1473-1543) comienza la revocación de un sistemacientífico heredado de los pensadores griegos de la Antigüedad. Este propone lavisión de un universo en cuyo centro no se encuentra la Tierra, sino el Sol.Otrosastrónomos y matemáticos europeos apoyan este cuestionamiento del modelogeocéntrico elaborado en el siglo II de nuestra era por Ptolomeo (erudito griego,c.100-c.170).

Además, la filosofía europea conduce a profundas modificaciones en los métodoscientíficos.ElinglésFrancisBacon(1561-1626)inauguradeestaformalacorrienteempirista, que cambia el desarrollo de las hipótesis científicas. En su obraNovumOrganum(Indicacionesrelativasa la interpretaciónde lanaturaleza)publicadaen1620, considera que el progreso científico solo puede tener lugar mediante laexperiencia y la observación directa de los fenómenos físicos. El francés RenéDescartes también propone un nuevo método, basado principalmente en laconscienciadelserpensanteanteelmundoqueobserva.

Paraalgunos,losdescubrimientosdeIsaacNewtonrepresentanelpuntoculminantede esta revolución científica, que provoca un cambio radical en el pensamientooccidental.

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LASGUERRASCIVILESYLAREVOLUCIÓNGLORIOSA

Jacobo I (1566-1625), que asciende al trono en 1603, no disfruta de una granpopularidadenelParlamentoinglés,yporunmotivo:deseareafirmarelpoderrealen detrimento de este último. Tras sumuerte en 1625, le sucede su hijo Carlos I(1600-1649). Siguiendo con la política de su padre, también se encuentra con lahostilidaddelParlamento.SumatrimonioconlacatólicaEnriquetaMaríadeBorbón(1609-1669) en una Inglaterra mayoritariamente agrupada en torno a la ramaanglicanadelprotestantismosuponelagotaquecolmaelvaso.Lasituaciónempeorahastaelpuntode llegaraunenfrentamientoabiertoentre las fuerzas realistasy lasfuerzas parlamentaristas: acaba de estallar la Primera Guerra Civil (1642-1646).Cromwell (1599-1658), jefemilitar en el bando parlamentarista, logra importantesvictoriasen1644y1645,queobliganaqueCarlosIserinda.

El periodo de calma subsiguiente dura poco. En 1645, la monarquía rechaza unproyectoconstitucionalporqueleparecequedebilitasupoderpersonal,loquehaceque estalle una nueva guerra civil (1648-1649). Esta culmina con la derrota deCarlosI,queesejecutado:lamonarquíaquedaabolida.Sinembargo,lasituacióndeInglaterrasiguesiendocríticayaque,de1649a1651,lasfuerzasparlamentaristasylastropasrealistasseenfrentanunavezmás.

Sin embargo, tras la muerte de Cromwell, Carlos II (1630-1685), hijo y herederolegítimodeCarlosI,esllamadoaacudiraInglaterra,dondeesproclamadoreyel14demayo de 1660, debido a que los parlamentarios ingleses no estaban preparadosparaabandonarlamonarquía.CarlosIImuereen1658ydejaelpoderenmanosdesuhermano, Jacobo II. Católico y persona cercana al papa, enseguida no gusta en elParlamento.Estecontactaconelstadhouder(lugarteniente)delasProvinciasUnidas,GuillermoIIIdeOrange,paraquelesayudeaexpulsaralrey.GuillermodeOrangeacepta la misión y apoya militarmente la Revolución Gloriosa en 1688 y 1689.Entonces,GuillermoIIItomalasriendasdelpaíshastasumuerteen1702,fechaenlaquelesucedelareinaAna(1665-1714),hijaprotestantedeJacoboII.

LONDRES,UNACAPITALDEVASTADAPORLASEPIDEMIASYLASLLAMAS

Aunquelacienciaexperimentagrandesavances,lamedicinanoestápreparadaparacombatirlasgrandesplagasdelaépoca:lasepidemias.Lapeste,enconcreto,asolaconregularidadEuropa.

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En la primavera del año 1665, se declara la peste bubónica en Londres, traídaprobablementeporlosbarcosdemercancíasqueflotanenlasaguasdelTámesis.Laenfermedad se extiende rápidamente y llega a las ciudades vecinas de la capitalinglesa.Noseencuentraningunasoluciónparafrenarlaepidemia,yestaimpotenciaprovocauna importanteparálisisen todos losámbitosde la sociedad.Dehecho, lamanodeobrasehaceescasa,yaquelaenfermedadprovocalamuertedeunas6000personascadasemana,ylossupervivientesapenasseatrevenasalirdecasa.Además,paraintentarsalvarse, lagentehuyedelasciudades,dondeelriesgodecontagioesmuchomáselevadoporqueladensidaddelapoblaciónesmásalta.Enlasciudadesafectadassecierranescuelasyuniversidades,loscomerciosescaseanyfuncionanalralentí.EnLondres,laenfermedadprovocamuchísimasvíctimasy,enjuliode1665,la familia real abandona la capital.Más de 80000 de los 375000 habitantes de laciudad en la época sucumben a la peste bubónica, que no desaparecerá hasta lasprimerasheladasdelinviernode1666.Sinembargo,loqueerradicalosúltimosfocosdelaepidemiaeselgranincendiodeLondres.

DibujoquerepresentaelgranincendiodeLondresen1666.

El 2 de septiembre de 1666, se declara un incendio en la panadería de ThomasFaryner,situadocercadelLondonBridge,enelbarriode laCity,enplenocorazónlondinense. Las llamas se propagan rápidamente hacia el oeste y hacen arder unacapitalprincipalmentecompuestaenlaépocaporedificiosdemadera.Lametrópoliinglesa no es capaz de apagar el incendio hasta el día 5 de septiembre.Aunque lacatástrofenosecobrómuchasvíctimas,losdañosmaterialesfueroninmensos.Unas

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13000casasy87 iglesias se redujeron a cenizas, entre ellas la célebre catedral deSanPablo.Trasesteincendio,elpeordelahistoriadeLondres,muchoshabitantesdela capital (entre 80000 y 100000 según las fuentes) se encuentran con que hanperdidotodossusbienes.

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LOSDESCUBRIMIENTOS

ELHOGARFAMILIAR,UNVERDADEROLABORATORIO

Alumno ymás tarde profesor del Trinity College, Isaac Newton establece en esterelacionescapitalesparaeldesarrollodesusteorías.Lavitalidadintelectualreinantefavorece la reflexión y los debates entre eruditos. Gracias a la intercesión de suprofesorenelCollege,IsaacBarrow,Newtonaccedealareddeloscientíficosmásprometedoresdesuépoca,laRoyalSociety.Enesterestringidocírculo,enelquesedebate y se comparte, los científicos reputados comunican tratados, borradores yteoríasparaqueseandebatidas.AunqueIsaacNewton,quenosoportaquesustesisse debatan, nunca lo admitirá explícitamente, este ágora le proporciona, con todaseguridad,materialparaalimentarsuspropiasreflexiones.

ParaNewton,Cambridgeyloscírculosdeeruditosquefrecuentatambiénsonlugaresenlosqueperfeccionar,enriquecereinspirarsusinvestigaciones.Sinembargo,estasparecequenotienenéxitoenmássitiosqueensucasafamiliarenWoolsthorpe.Yadeniño,IsaacNewtonobservaallíelflujodelaguaenelcampoysepreguntaacercadelasextrañaspropiedadesdelosfluidos.Tambiénallíconstruyerelojessolaresparacalcular el movimiento del Sol conmayor precisión. Los intereses por los que semoveráalolargodetodasuvidaencuentransuorigenenestainfanciarural.

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LacasafamiliardeWoolsthorpe.

Cuandotieneentre12y16años,creceensuinteriorunagranpasiónporlaalquimia.CompraenGranthamsuprimercuadernodenotas,enelqueescribecomomencióninaugural«IsaacNewtonhunc librumpossidet» («IsaacNewtonposee este libro»).Copiaprincipalmentetextosdealquimiaconunaminúsculacaligrafía.

¿SABÍASQUE…?

Laalquimia,ancestrorenegadodelaquímica,naceenlaAntigüedadgriegayegipcia.Consistetantoenunabúsquedaespiritual—labúsquedade la inmortalidad—comoenunaprácticaartesanal—laexperimentaciónconmaterialesylabúsquedadelatransmutacióndemetales,enespecialdelplomoenoro.

CuandocursasusegundoañodeestudiosenelTrinityCollege,Newtoncomienzaaredactarunnuevocuadernodenotas, enelque sepuedeobservar la evolucióndelpensamiento del científico. En este cuaderno, al que titula Questiones Quaedam

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Philosophicae (Algunas cuestiones filosóficas), organiza en 45 secciones lo que leparece importante destacar del universo en el quevive.Así, señala algunospuntosesencialesqueleayudanaprepararsusteorías.Enprimerlugar,semuestrafavorablealaideadelaexistenciadecorpúsculos,pequeñaspartículasdemateriaqueformanloselementosdelmundo, ideaqueplaneaextendera la luz.Asiduo lectordeRenéDescartes,declararechazarlahipótesissostenidaporesteúltimo,segúnlacuallaluzesunaformadepresión.

En1665,pocodespuésdediplomarse,Newton tienequeabandonarCambridge.Seretira a sus tierras con la cabeza llena de numerosas ideas sobre las que trabajar.Aunque los años pasados en la universidad le han permitido perfeccionar surazonamiento aritmético, lógico y geométrico, Newton elaborará en concreto lamayorpartedesusteoríasenelretiroensuregiónnatal.

ELMÉTODODELCÁLCULOINFINITESIMAL

Devuelta aWoolsthorpe, IsaacNewton esboza innumerablesborradores. InspiradoenlasobrasdeDescartesenmateriadematemáticas, trabajaadestajoenunnuevométodoquecombinaálgebraygeometría.Enefecto,Newtondeseadesarrollarunaoperaciónquepermitacalculareláreabajounacurvadadaylapendientequesigueestaúltima.Tambiénreflexionasobreunaformaderepresentardemaneraalgebraicaunacantidadínfimadeunelementomatemático.Esasícomo,enaproximadamenteun año, desarrolla el cálculo infinitesimal y la noción de fluxión (una descripciónmatemáticadelavelocidaddevariacióndeunacantidaddada).

El cálculo infinitesimal, aún utilizado en nuestros días, implica dos operacionescomplementarias—elcálculodiferencialyelcálculo integral—,ambasaplicadasaunafunción,esdecir,anúmerosyafórmulasrepresentadasporunacurva.Elcálculodiferencialpermitetrazarunatangenteconlacurva,mientrasqueelcálculointegralpermite, por su parte, medir el área debajo de la curva. Se trata de procesossumamentecomplejos.Despuésdeestedescubrimiento, inéditoenelmundode lasmatemáticas, Isaac Newton no se detiene en el tema, apenas habla de ello y nopublicanadainmediatamentesobresumétododefluxiones.

Muchosañosdespués,estetemageneraunintensodebateentreNewtonyelfilósofoymatemáticoalemánLeibniz(1646-1716),quereivindicaentonceslapaternidaddelcálculoinfinitesimal.Enrealidad,Leibnizllegóalasmismasconclusionesunosañosdespués de que lo hiciera Newton, utilizando una notación ligeramente diferente.Apoyado por su descubrimiento, el matemático decide publicar sus resultados en1648.Así,cuandoNewtonexponesumétododecálculoinfinitesimalenunapéndice

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de su trabajo sobreóptica publicado en1704y llamadoOpticks, su colegaalemándice que es plagio. El carácter deNewton no ayuda a arreglar las cosas, y ambosemprendenundespiadadocombateintelectualapoyadoporcampañasdedifamaciónquecontinuaráhastalamuertedelcientíficoinglés.

LOSTRABAJOSDEÓPTICA

RecluidoensucasadeWoolsthorpede1665a1667,Newtonnoseinteresasoloporlasmatemáticas.También siente un gran interés por la luz y los colores, lo que lelleva a reflexionar sobre un fenómeno conocido por el hombre y hasta entoncesinexplicable: la formación de pequeños espectros de color cuando un rayo de luzatraviesaunaesquirladevidriotraslúcido.

En la épocadeNewton es sencillo conseguir unprisma,unpoliedrodevidrioquepermiteobservar el fenómenocon facilidad.Newton tieneuno enWoolsthorpe.Seencierraenunahabitaciónycubrelasventanas,aunquedejaunaaberturaenunadelas contraventanas para que entre un fino rayo de sol. A continuación, coloca elprisma en ese rayo y observa la imagen que se proyecta en la pared oscura de lahabitación.Entre1665y1666,repitemuchasveceselexperimento,realizandootrasobservacionesyalimentandomúltiples reflexionesen lo relativoa lanaturalezadelfenómeno.Llegaaunaconclusióndecapital importancia: la luznoeshomogénea,sino compleja. Deduce que el espectro que se hace visible da cuenta de sucomposición.Asimismo,sedetieneenlacuestióndelarefraccióndelaluz,tambiénobservada a través del prisma. Sin embargo, sus teorías no llegan al público hasta1704,fechaenlaquesacaalaluzsutratadoOpticks.

Al mismo tiempo, se interesa por los telescopios, que en la época presentan uninconvenientenadadespreciable.Dehecho,lavisióndelobservadorquelosutilizaseveafectadaporunfenómenoresultantedeladescomposicióndelaluzblancaenelobjetivo, un fenómeno llamado «aberración cromática». Apoyándose en susdeducciones,Newtoninventaunnuevotipodetelescopioquefuncionagraciasaundispositivoreflector,loquesolucionaelproblema.EsteinventoeselquelepermiteserelegidomiembrodelaRoyalSocietyen1671.

Alañosiguiente,decidepresentarelestadodesusdescubrimientossobreelcolorylaluz. Para llevar sus experimentos a buen término, Newton se ha apoyado en losconocimientosdesentrañadosporHooke,consideradounincontestableespecialistaenóptica,calificaciónqueenesemomentonopareceestarinclinadoanegar.Enefecto,Newtonverificalaprecisióndesutelescopioobservandounfenómenofísicollamadohoyendía—erróneamente—el«anillodeNewton»,yqueenrealidadfueobservado

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por primera vez por Robert Hooke. Al leer las conclusiones del recién llegado ydeseandoconfirmarsuinfluencia,esteúltimodecideredactarunacríticaciertamentecondescendiente pero que no vamás allá de los límites del debate científico de laépoca. Pero IsaacNewton reacciona con violencia y ataca aHooke con una rabiadesmesurada, deseando humillarlo públicamente. La disputa se cierra con unintercambiode cartas en lasque la extremaeducación solo es comparable conunafrialdad glacial. Poco después, Newton sufre una depresión nerviosa y se aísladurantevariosaños.

ELGRANDESCUBRIMIENTODENEWTON:LATEORÍADELAGRAVITACIÓNUNIVERSAL

Almismotiempo,entre1665y1666,Newtonelaboralateoríafísicamásimportantede su época: la teoría de la gravitación universal.Apasionado por la astronomía ygran lectordeKepler, deGalileoydeCopérnico, vislumbra algunashipótesis.Porejemplo, consideraque la ideadeunvínculoprobableentre losmovimientosde laLunaydelSolylosdelasmareastienesentido.Además,intuyequelaTierranoesuna esfera perfecta, sino que está «aplastada» en los polos.AunqueNewton no seencuentra en el origen de estas ideas, le sirven para conformar una base para unateoríamásgeneral.

ANewton le gustapasar el tiempoen suvergel, en el que crecenmanzanos, entreotros árboles. Por tanto, es posible que observando los frutos de estos hayacomenzadoasospecharqueexisteunarelaciónentrelasfuerzasqueseejercensobresusesferasylasqueseaplicanalasesferascelestes,alosplanetasyalosastros.Contodo,esdifícilcomprobarlaautenticidaddelaanécdotaquecuentaqueelcientíficohabríadescubiertolaatracciónuniversalobservandounamanzanacaer.Entodocaso,es más probable que Newton haya ido desarrollando su teoría progresivamente.DesdequeentraenelTrinityCollegepiensaenelmovimientodelosplanetas,comodemuestraelcuadernodenotasqueredactaenlaépoca.SealejadefinitivamentedelasteoríasdeAristóteles(filósofogriego,384-322a.C.),segúnlascualeselorigendetodomovimientoesunmovimientoinicial.Newtonpiensamásbienenunafuerza,enunconjuntode leyesqueseaplicana todocuerpo físico,de losplanetasaunasinsignificantesmanzanas.

¿SABÍASQUE…?

EldibujanteMarcelGotlib(nacidoen1934)convierteaIsaacNewtonenunodelosprotagonistasdesuseriehumorísticadecómics, llamadaLaRubrique-à-brac.Enella,vemoscómoel erudito ingles

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elaborasuteoríadelagravitaciónuniversaldespuésdetenerlamalasuertedequeunobjetolecayeraenlacabeza,unguiñoalafamosaanécdotadelamanzana.

Hacia 1679, sus reflexiones le llevan a elaborar una serie de hipótesis sobre estafuerza.Sinembargo,nuncahabríalogradoperfeccionarsustesissinelmodestoperonotableaportedeRobertHooke,conelqueentoncesretomaunaricacorrespondenciaepistolar. EsHooke quien le habla primero aNewton de la idea de la fórmula delcuadradoinverso,queseríalabasedelateoríadelagravitaciónuniversal.En1681,Hooke publica Sistema del mundo (System of the World), en el que evoca estaspremisas a la teoría de Newton. Sin embargo, el primero solo ha formulado lahipótesisperocarecedepruebas.

RetratodeEdmondHalleyrealizadoporThomasMurray.

El astrónomo Edmond Halley (1656-1742) se muestra interesado por el tema y,duranteunaentrevistaconIsaacNewtonenagostode1684, lepreguntaquépiensasobre el mismo. Newton le responde que ya ha resuelto el problema y que tiene

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pruebas que apoyan su hipótesis. Sin embargo, en ese momento es incapaz deencontrar sus cálculos entre sus montones de papeles. Le promete a Halley quevolveráahacerlosyqueseloscomunicará.

Halley publica elmanuscrito que recibe deNewton a finales de 1684, llamadoDemotucorporumingyrum(Sobrelosmovimientosdeloscuerposenórbita).Deestaversiónoriginalsederiva,en1687,laobramaestradeIsaacNewton,losPrincipia.Dehecho, se tratadeunadescripciónexactadelmovimientode los cuerpos segúntresleyesqueNewtonafirmaydemuestra:

Laprimeraley,llamadaprincipiodeinercia,estipulaqueuncuerpo,sinoesatraídoporunafuerzaexterna(comolaresistenciaolagravedad),conservasuestadoestáticoounavelocidaddedesplazamientoconstante.La segunda enuncia que todo cambio de velocidad o de movilidad esproporcionalalafuerzaqueoriginaesecambio.Laterceraleyimplicaqueacadaacciónlecorrespondeunareacciónigualyopuesta:laaccióndedoscuerposelunosobreelotroes,porlotanto,siempreigual.

A partir de estas leyes, Newton infiere una fórmula que explica la gravitación detodoslosobjetosvisibles.Así,demuestraquelafuerzadelagravedadqueseejercesobre un cuerpo depende del inverso del cuadrado de la distancia a la fuente deatracción.

HalleypublicalosPrincipiaconlabendicióndelaRoyalSociety,acondicióndequeél mismo financie la impresión, y le transmite el texto a sus miembros.Inmediatamente,RobertHookeseconsideravíctimadeplagio:efectivamente,esélelqueleevocóaNewtonlaleydelinversodelcuadrado.Sinembargo,notieneformade sostener su afirmación, que a partir de ahora no es más que una brillanteinspiración, mientras que Newton ha hecho una teoría probada. Hooke aceptaentoncescontentarseconunamencióndereconocimientoescritaenlaintroducciónoenelcuerpodel texto,exigenciasmodestasyyaconsideradascomolegítimasenelpaisajecientíficodelaépoca.Sinembargo,Newtonnoquieresabernada:elextrañorencor que siente hacia Robert Hooke solo parece satisfacerse a través de unaabsolutanegacióndesuparticipaciónenlaelaboracióndelateoríadelagravitaciónuniversal.

Eltrabajocosechainmediatamenteungranéxitoenelmundocientífico.Despuésdeesta obra maestra, Newton publica un tratado sobre la Luna que no tiene mucharepercusión y que lleva a su impetuoso autor a un nuevo enfrentamiento con unastrónomo. La última obra queNewton lleva a cabo es una ambiciosa historia delmundobasadaencálculossobre laduracióndel reinadode lospersonajesbíblicos.Sinembargo,consuobraPrincipiayatienegarantizadaunainmensaposteridad.

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REPERCUSIONES

UNAEXITOSAOBRA

IsaacNewtonconocelafamaenvida.Dehecho,lapublicaciónen1687dePrincipialogra una notable repercusión y, hasta 1726, enriquece y reedita su texto. Este semueve en los círculos científicos y, rápidamente, se propaga por las clases yuniversidadesdetodaEuropa.

Apesardeesteéxito,loseruditoseuropeosnoadoptaninmediatamentelasteoríasdeNewton.Enrealidad,juzganqueesimposiblequeunamateriapuedaserdesplazadapormediodeunaacciónque tiene lugar adistancia,y consideranque las leyesdegravitaciónsonentelequias,mientrasqueafirman,alcontrario,queexisteunfluidoenelquelasórbitascelestessedesplazan.Apesardeesteescepticismo,sonmuchoslosqueadmiranlasolidezteóricaymatemáticadelaspruebasdeNewton.Además,sus teorías sobre óptica y la eficacia de su telescopio refuerzan su prestigio en laescenaeuropeay,en1699,laAcademiadeCienciasdeFrancialeeligecomounodesusochosasociadosextranjeros.

UNAINCREÍBLEPOSTERIDAD

EnInglaterra,lageneracióndecientíficosquesigueinmediatamentealadeNewtontoma al erudito como modelo a seguir. Las cátedras más prestigiosas del mundoacadémico inglés, de Oxford a Cambridge, están colmadas de newtonianosconvencidos.LoscírculosdenuevospensadoresquesiguenelcaminoqueNewtonhamarcado son cada vez más numerosos y el erudito traba amistad con el jovencientíficosuizoFatiodeDuillier(1664-1753),conelquemantieneduranteuntiempounavaliosarelación.Asimismo,Newtonrecibeuntítuloinstitucional,yaquelareinaAna lenombracaballeroen1705,unhonor inéditoparauncientífico.Asumuertenaceunaleyendaasualrededor,queleconvierteenunpersonajecasisobrenaturaldela historia inglesa.Así, el poeta y pintorWilliamBlake (1757-1827) le representacomoundemiurgoenunapinturatituladaIsaacNewton(1695).

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Newton,pinturadeWilliamBlake,1695.

La posteridad de Isaac Newton supera los límites del siglo XVII. Sus leyes delmovimientohaninspiradogeneracionescientíficas.Delamismaforma,lamecánicaclásica actual, también llamada mecánica newtoniana, se ha construido sobre lasobras del erudito inglés. Uno de sus principios básicos es, en efecto, que laobservacióndelmismofenómenoqueseencuentraenelorigendelmovimientodelosplanetastambiénrigelacaídadeloscuerposterrestres.

Comoamenudosucedeenlaciencia,elcúmulodeconocimientosadquiridoslleva,tras los trabajos fundadores de Newton, a concebir nuevas teorías y a nuevosdescubrimientos. La física clásica ve cómo sus métodos son ampliados pormatemáticos y físicos hasta el sigloXXI, y en adelante se dedica principalmente alestudiode los fluidos, de la dinámicaode la estática.Lamecánica clásica, por suparte,conoceaplicacionesvariadasyespecializadas,yparticipaesencialmenteenla

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elaboracióndelacélebreteoríadelcaos,queconsideraquelascondicionesinicialesdelorigendeunfenómenotienenunefectonotableenelmismo.

UNATEORÍACUESTIONADA

Sinembargo,lateoríadelagravitaciónuniversaldeNewtonnoesválidahoyendía.Dehecho, la teoríade la relatividadgeneraldeAlbertEinstein,queconmocionaalmundocientíficoafinalesdeladécadade1910,remplazaactualmentealparadigmanewtoniano. La teoría de Einstein se basa en la concepción de una fusión entre elespacioyeltiempo,asícomoenlacertezadequelavelocidadmáximaalcanzableesladelaluz.SetratadeunateoríamuycomplejaquesolosepudocreargraciasaunaherenciacientíficaeminentementemarcadaporlasobrasdeIsaacNewton.Además,Albert Einstein demuestra a partir de 1905, inspirado en los estudios del físicoalemánMaxPlanck(1858-1947),que la luznoestácompuestaporcorpúsculos, talcomoNewton creía, sinomásbienporpequeñaspartículas indivisiblesde energía:losfotones.

Por el contrario, Einstein no invalida por completo las leyes de mecánicanewtonianas.Así,concedeque,abajavelocidadenrelaciónconlaluz(amenosde300000 kilómetros por hora), la teoría de Newton sigue ofreciendo resultadoscorrectos. Por lo tanto, no se ha rechazado por completo la herencia newtoniana,aunque el inicio del siglo XXI marca, como ha señalado el historiador científicoThomasKuhn(1922-1996),unanuevarevolucióncientífica.Aunquelallegadadelafísica cuántica hace que la ciencia deja de ser unívoca y de estar universalmentemarcada por las leyes de Newton, no por ello deja de deberle a este último suposiciónysuevoluciónalolargodeunostressiglos.

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ENRESUMEN

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IsaacNewton sigue siendo considerado uno de los padres fundadores de lacienciamoderna,basadaenlaexperimentaciónyenlaobservacióndirectadefenómenosfísicos.Suintuiciónysutalentoporlasmatemáticaslepermitenpresentarbrillantesteoríasenvariosámbitos.DiplomadoporelprestigiosoTrinityCollegedelauniversidaddeCambridgeen 1665, se convierte en profesor del mismo en 1667. Aquí desarrolla lospuntos esenciales de su vida intelectual, establece relaciones con otroscientíficos,comoconIsaacBarrow,yparticipaencírculoscientíficoscomolaRoyalSociety.Sin embargo, es en suhogar familiar enWoolsthorpedondeelaborasusprincipalesteorías.Apasionadodelaalquimia,alaquededicaunagranpartedesutiempo,delcálculo, que enriquece con sus descubrimientos, y de la astronomía, IsaacNewtondescubre laestructurade la luzyestablece laexistenciadeuna leyuniversalquerige tanto lacaídadeunamanzanacomola trayectoriade losplanetas.Sin embargo, no todos estos descubrimientos le pertenecen por completo aNewton.Dehecho,estesolohapodidoestablecersushipótesisyvalidarsuspresentimientosdialogandoconsuscolegascientíficos.Nuncaloconfiesa,yomite sistemáticamenteensusobras todo reconocimientoa laayudadesuscolegasque,debidoasuscríticas,aunquemoderadas,hanprovocadosuira.Es taciturno y sufre depresiones nerviosas. Parece que solo encuentra laformadealiviarsuirapersiguiendosintreguaalosfalsificadoresdemonedacuando es Guardián de la Moneda bajo el mandato del rey de InglaterraGuillermoIIIdeOrange,desde1696hastasufallecimiento.A su muerte, en 1727, ya cuenta con un renombre establecido. Su obramaestra,Principia,esconocidaporcientíficosdetodaEuropa.EnInglaterraseestáconvirtiendoenunaleyenda,ylajovengeneracióndecientíficosquetoma el relevo se inclina ante esta. Es enterrado por todo lo alto enWestminster.Suposteridadsuperarálasfronterasylossiglos.HastaprincipiosdelsigloXX,lacienciamodernasebasaensusteorías.Lamecánicaclásica,sobretodo,sederivadirectamentedelas leyessobreelmovimientoreveladasenparteporNewton. Sin embargo, los descubrimientos de Albert Einstein y laformulacióndesuteoríadelarelatividadhacenquelacomunidadcientíficainvalide las leyes de gravitación universal. Con todo, esto no acaba con elprestigio que hoy en día sigue rodeando a uno de los científicos másimportantesdelahistoria.

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PARAIRMÁSALLÁ

FUENTESBIBLIOGRÁFICAS

Gleick,James.2005.IsaacNewton,undestinfabuleux.París:Dunod.Hall,AlfredRupert. 1999. IsaacNewton: Eighteenth-Century Perspectives.Oxford:OxfordUniversityPress.Koyré,Alexandre.1991.Étudesnewtoniennes.París:Gallimard/Bibliothèquedesidées.Newton, Isaac. 2011.Principia.Principesmathématiques de la philosophienaturelle.París:Dunod.Westfall,RichardF.“IsaacNewton”.EncyclopaediaBritannica.

FUENTESCOMPLEMENTARIAS

Hawking,Stephen.2008.Unebrèvehistoiredutemps.Dubigbangauxtrousnoirs.París:Champs/Sciences.Kuhn, Thomas. 1962. La structure des révolutions scientifiques. París:Flammarion.Perdijon,Jean.2008.Histoiredelaphysique.París:Dunod.

FUENTESICONOGRÁFICAS

RetratodeIsaacNewton.Laimagenreproducidaestálibredederechos.Dibujo que representa el gran incendio de Londres en 1666. La imagenreproducidaestálibredederechos.La casa familiar de Woolsthorpe. La imagen reproducida está libre dederechos.Retrato de Edmond Halley realizado por Thomas Murray. La imagenreproducidaestálibredederechos.Newton,pinturadeWilliamBlake,1695.Laimagenreproducidaestálibredederechos.

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