Isaac Newton: Biografía, descubrimientos, leyes y mucho más

Físico, inventor, astrónomo, matemático, son algunas de las cualidades y especialidades de Isaac Newton. Descubrió y desarrolló trabajos sobre la luz, la óptica y las matemáticas.

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Su obra famosa, “Principios matemáticos de la filosofía natural”, explica las tres leyes fundamentales del movimiento –Mecánica Clásica- y deduce una cuarta, la Ley de Gravitación Universal. Considerado por algunos como el Padre de la Ciencia Moderna.

Obra y vida de Isaac Newton

Isaac Newton nació en Lincolnshire, Inglaterra, el 25 de diciembre de 1642, en calendario juliano (utilizado para esa época) y el 4 de Enero de 1643, en el gregoriano. De pocas probabilidades de vida al nacer y muy delicado de salud durante su primera semana de vida. Nació y vivió al oeste del valle del río Witham, cerca de la ciudad de Grantham.

Infancia y juventud

Su padre, Isaac Newton y su madre Hannah Ayscough, eran dos campesinos, pertenecientes al movimiento puritano (protestantes radicales durante el reinado de Isabel I). A su padre no llegó a conocerlo, murió el mismo año que él nació, en 1642.

Su madre se casó en segundas nupcias con Barnabás Smith, a los tres años de enviudar y lo dejo a vivir con sus abuelos, hasta la muerte de Smith en 1653. Esto causó un impacto en la personalidad de Newton, ya que no tuvo padre y tampoco su madre se ocupó de él en sus primeros años. No tuvo relaciones afectuosas con sus abuelos, de hecho, el abuelo lo desheredó.

Al volver su madre, acompañada de dos hijos que tuvo con Smith, lo envió a estudiar en el The King’s School, en Grantham, cuando contaba con doce años, al ver que la unión familiar no pudo concretarse. Estudió latín, griego, matemáticas, geometría y aritmética, bajo la tutela del profesor Mr. Stokes, quien tenía buen prestigio para ese entonces.

Vivió en la casa del Sr. Clark, en Grantham, donde compartió el hogar con los hijos del primer esposo de Mrs. Clark, eran tres, Edward, Arthur y una niña. A Newton se le hacía difícil convivir con personas de su edad, debido a su particular infancia.

Entre las características de Isaac Newton estaban que era un niño con alto intelecto y conocimientos, lo que provocaba envidia en sus semejantes, esto lo aprovechaba Newton para hacerle jugarretas que después negaba haberlas hecho. William Stukeley, un amigo de infancia de Isaac, dijo de él, que era muy astuto y que los demás niños pensaban que por su rapidez mental, se burlaba y aprovechaba de ellos.

Estudio de la Biblia

La escuela primaria fue fundamental para Newton. Estudió matemáticas, filosofía natural y aritmética en el idioma latín; la Biblia se estudiaba en lenguas clásicas, siguiendo el curso de la fe protestante en Inglaterra. Esto, unido a los libros que tenía su padrastro, lo pudieron haber inducido a iniciarse en la Teología (Ver artículo: Juan Pablo II).

Le dio más importancia a la Biblia que a cualquier otro libro secular, atribuyéndosele la frase: “Consideramos que las escrituras de Dios son la más sublime filosofía. Encuentro más indicios de autenticidad en la Biblia, que en cualquier historia profana”, que el matemático Roberth Smith le comentó al profesor Richard Watson, que había sido pronunciada por Newton.

Hay autores que aseguran que Newton le dedicó más tiempo a estudiar la Biblia que a la ciencia. Albert Einstein, se sintió muy interesado al revisar sus escritos y estudios teológicos, por lo que opinó al respecto:

Los escritos de Newton sobre temas bíblicos, me parecen especialmente interesantes, porque revelan un profundo conocimiento del carácter espiritual y el método de trabajo de este hombre significativo. Para Newton, el origen Divino de la Biblia es incondicionalmente seguro…”.

Los padres de Isaac eran puritanos, sus abuelos anglicanos, lo que hizo que formara su propia opinión en cuanto a las creencias y religiones. No estaba de acuerdo con las doctrinas, ni con las normas y preceptos de las iglesias u organizaciones religiosas. El pensaba que, tal como lo enseña la Biblia, los verdaderos creyentes formaban la iglesia y la religión.

Así que por varias décadas prefirió leer e interpretar la Biblia, por él mismo. En sus últimos cincuenta a sesenta años de su vida, los dedicó a estudiarla y se ocupó de buscar códigos matemáticos en ella, que él podría descifrar. Para esto tuvo que estudiar hebreo y griego, para poder interpretar los manuscritos y Escrituras Sagradas.

No congeniaba con la Iglesia Católica Romana, al igual que Lutero, la consideraba como “Babilonia La Grande” o la “Gran Ramera”, adjetivos que le valieron el rechazo por parte de la institución papal, que lo consideró un hereje protestante. Newton criticó abiertamente la tergiversación de los escritos bíblicos por parte de los sacerdotes, que hacían perder la veracidad y originalidad de los textos.

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Rey Carlos I. Inglaterra

Situación política

Hay que reseñar que en el año de 1646 la Iglesia de Inglaterra fue reformada de acuerdo a principios presbiterianos, decisión tomada por el Parlamento con los escoceses, cosa que no gustó a los habitantes del pueblo, quienes seguían practicando los ritos anglicanos que conocían desde siempre.

Los epicospalianos tenían la mayoría en el Parlamento, querían imponer una religión a partir de los Obispos. Los presbiterianos querían organizar la iglesia a partir de congregaciones, jugando los laicos papel importante en ella. Los independientes se oponían a esta propuesta de los presbiterianos (Ver artículo: Salvador Allende)

Había un ambiente de convulsión política. El pueblo reclamaba la reducción de impuestos y la disolución del Ejército. Hubo detenciones, cambios en el Ejército, ocurrió la huída de Carlos I en el mes de Noviembre de 1647 y en diciembre firmó un acuerdo con los escoceses para restablecer el presbiterianismo a cambio de ayuda militar. A los dos años Carlos I fue decapitado por traidor. (Ver artículo: Nietzsche)

Las profecías bíblicas

Sintió gran interés por las profecías bíblicas, especialmente la referida a la Segunda Venida de Cristo y el Día del Juicio. Escribió varios textos en base a las conclusiones que sacó de las palabras emitidas por los profetas bíblicos y del libro de Daniel y el Apocalipsis. A continuaciones algunos de ellos:

“Observaciones de las profecías de Daniel y el Apocalipsis de San Juan”

“De los tiempos de nacimiento y la Pasión de Cristo”

“De la profecía de las siete semanas”

“Acerca de nuestra religión hacia Dios, hacia Cristo y hacia la Iglesia”

Estos y otros más se encuentran en la Universidad Hebrea de Israel. En algunos de ellos trató de calcular matemáticamente la época en que pudiera suceder la Batalla de Armagedón, y en consecuencia, el Día del Juicio Final. Según sus cálculos, no debería suceder antes del año 2060.

Hay quienes tomaron esta fecha como una profecía de Newton, más tales afirmaciones son falsas, fueron sacadas de contexto y malinterpretadas. El mismo Newton rechazó tales rumores y explicó que sólo eran estimaciones, basadas en sus estudios bíblicos, con el fin de evitar que los profetas siguieran poniéndole fecha al fin del mundo.

En otra de sus interpretaciones teológicas, Newton anticipó que en el siglo XX volverían los judíos a la Tierra Santa, aseverando que muchos incrédulos se volverían creyentes en lo que Israel se convirtiera de nuevo en nación.

Newton Cristiano

Isaac Newton fue un gran opositor al ateísmo o la incredulidad y siempre trató de dejarlo claro. Por ejemplo, no estuvo de acuerdo con el uso de la ley de la gravedad, como manera de asemejar al Universo a una máquina. Las leyes, para él, no son mecánicas, sino obra de Dios, argumentado, entre otras cosas, según sus palabras:

“El principal asunto de la filosofía natural (la ciencia) es argumentar a partir de fenómenos, sin fingir las hipótesis y deducir las causas de los efectos hasta que lleguemos a la primerísima causa, que ciertamente no es mecánica…”

Con respecto al ateísmo, opinó:

“La oposición a la santidad es el ateísmo en la profesión y la idolatría en la práctica. El ateísmo es tan insensato y odioso para la humanidad que nunca tuvo muchos profesores”. 

Estudios universitarios

Fue enviado por su madre, a los dieciocho años, a Cambridge. Allí estudió y trabajó para pagarse los estudios. Aun cuando no fue un alumno destacado, asimiló fácilmente las teorías y conocimientos científicos introducidos por Galileo Galilei, Francis Bacon, Rene Descartes y otros, no menos notables, a mediados del siglo XVII.

Pasaba más tiempo en la biblioteca que en las aulas de clase. Del Trinity College, donde se graduó, no trajo precisamente buena reputación, ya que su educación fue prácticamente autodidacta. Leía libros de matemáticas y filosofía natural (Física) más importantes y relevantes de la época.

Conoció, en 1663, al profesor Isaac Barrow, titular de la Cátedra Lucasiana de Matemáticas, de la Universidad de Cambridge. De igual forma empezó a tener contacto con los trabajos Fermat, Galileo, Huygens y otros mas, que provenían probablemente de la edición de Geometría, de 1659, de Rene Descartes, escrita por Van Schooten. Ya Newton superaba a Barrow en conocimientos, quien le pedía ayuda para resolver problemas matemáticos.

Tuvo que regresar a la granja familiar por un tiempo, debido a una epidemia de peste bubónica que se estaba propagando en ese momento y habían cerrado la Universidad. Reabrieron la Universidad en 1667 y adquirió una beca para obtener el Master.

Fue nombrado profesor de Matemáticas en Cambridge, en 1669, puesto en el que se mantuvo por 26 años. Llegó a la Cámara de los Comunes, representando al profesorado de Cambridge, en 1688 y 1689, después de haber defendido a la Universidad de las intenciones del rey Jacobo II, de transformarla en Universidad Católica, en 1687. El rey fue derrocado en 1689.

Universidad de Cambridge. Inglaterra

Aportaciones de Isaac Newton

Newton se graduó en  1665 y empezaron sus investigaciones en la Física y las Matemáticas. Tal fue su acierto e intelecto, que ya a los 29 años había formulado las teorías de la Ciencia que han estado vigentes hasta el siglo XX y XXI.

Fue uno de los protagonistas de la revolución científica, durante los siglos XVI y XVII, aun cuando por su poco interés en darles publicidad a sus descubrimientos, por temor a las críticas y a que le robaran sus ideas, éstos se conocieron años después. Fue reconocido como el padre de la Mecánica clásica.

Premios y reconocimientos otorgados a Isaac Newton

En 1671 fue acogido como miembro de la Royal Society of London. Parlamentario, entre 1688 y 1689, representó al profesorado de Cambridge ante la Cámara de los Comunes.

Ocupo el cargo de Guardián de la Moneda, en 1696, luego  pasó a ser Director de la Moneda (1699), donde se mantuvo hasta el final de sus días. Fue nombrado presidente de la Royal Society of London en 1703 y en 1705 nombrado Caballero por la reina Ana I, por sus valiosas aportaciones a Inglaterra. La Royal Society of London lo reeligió de manera sucesiva, hasta su muerte en 1727.

Matemáticas

En 1665 se abocó a trabajar en temas matemáticos. Junto a Leibniz, descubrió el cálculo integral, que decía, contribuiría a renovar las matemáticas. El Teorema del Binomio es de su autoría (Binomio de Newton), basado en los trabajos de John Wallis, desarrollando un método propio al que llamó Cálculo de fluxiones.

Escribió una obra sobre este método llamada “Método de las fluxiones y series infinitas”, la cual terminó de escribir en 1671 pero fue publicada en 1736.

Desde 1673 hasta 1683, Newton dicto clases de álgebra y teoría de ecuaciones, pero se dice que no muchos alumnos iban a sus cursos. Pero en paralelo, Barrow y el astrónomo Edmond Halley (1656-1742) danban valor a sus méritos motivandoló a que siguiera en sus trabajos. Hacia 1679, verificó su ley de la gravitación universal y estableció la compatibilidad entre su ley y las tres leyes de Kepler sobre los movimientos planetarios.

Cálculo Diferencial

Cálculo diferencial e integral

Hacia los años de 1665-1666, Newton descubrió los principios de su cálculo diferencial e integral, años después, elaboró por lo menos tres enfoques sobre estos análisis. Edmond Halley lo impulsa a que publique sus trabajos sobre Mecánica y su Principia, desde 1684.

Tuvo una polémica con Leibniz, quien se atribuía el descubrimiento de esta rama matemática. Los dos, consideraron luego los historiadores, habían aportado importantes puntos a la misma.

Llamó a sus estudios “Método de fluxiones y fluentes”, pero no los publicó en ese año, 1666, porque no estaba totalmente satisfecho con las anotaciones matemáticas, ya que estaba consciente de la poca información y conocimiento que tenía de los infinitesimales. Entonces al reformular el trabajo lo llamó “Geometría de los fluyentes y las fluxiones”.

En sus primeras investigaciones Newton busca solucionar problemas geométricos, como tangentes, áreas, curvaturas, utilizando para ello la geometría analítica de Descartes.

Para separarse de él, empezó a trabajar sólo con las ecuaciones y sus variables, sin utilizar el sistema cartesiano. Se percató del uso de las tangentes para obtener las velocidades de una trayectoria establecida. Estos elementos lo acercaron a lo que se conoció y conocemos como Cálculo. No fue sino hasta 1693 que explicó su notación fluxional en Cálculo.

Leibniz era mejor con las notaciones y Newton con los problemas prácticos. Esta situación dividió las opiniones y favoritismos entre los matemáticos británicos y continentales, más sin embargo, esto no evito que Newton y Leibniz siguieran intercambiando ideas y resultados.

Después de 1666, se sintió más atraído a estudiar la naturaleza y abandonó sus trabajos matemáticos. Empezó a crear sus Principia.

Principia de Newton

Física

Sus más importantes aportaciones fueron en el campo de la física. Inicialmente se inclinó hacia la óptica, explicando cómo la luz blanca se componía de la mezcla de los colores del arco iris y también formuló la teoría de la naturaleza corpuscular de la luz. En 1668 diseño el primer telescopio de reflector, aun en vigencia en los observatorios astronómicos. Incursionó además en otras áreas, como la acústica y la termodinámica.

Teoría de la luz

Trabajó intensamente sobre la composición de la  luz, entre los años 1670 y 1672. Explicó la ley de Snell pero introduciendo el elemento de la fuerza de atracción, que haría presión sobre los corpúsculos y el medio ambiente. Así defendió la Teoría Corpuscular de la Luz: el corpúsculo al llegar a la superficie de separación entre el aire y el agua, se inclinó hacia la mayor densidad de agua y aumentó el componente perpendicular a la superficie.

Todo esto lo plasmó en su obra Óptica, en 1703, en la que expuso sus teorías y estudios sobre los fenómenos de refracción, reflexión y dispersión de la luz.

Los colores y el prisma

Con sus estudios demostró que la luz blanca en realidad estaba compuesta de varios colores, siete, a saber, amarillo, azul, rojo, naranja, verde, cian y violeta, los que se podían separar mediante un prisma. Esto lo llevó a formular el principio de la luz que establecía: la luz está formada por corpúsculos que se propagan en línea recta, no en forma de ondas.

Supuso entonces que a la vista de un telescopio refractor, la luz se descompondría en varios colores al ser atravesada por un lente. Esto se conoce con el nombre de aberración cromática. Tal situación dio pie para que diseñara y fabricara un telescopio reflector, llamado posteriormente Telescopio Newtoniano.

Prisma de color

Con sus experimentos sobre la luz llegó a una Teoría de la emisión, que consiste en definir a la luz como un conjunto de partículas materiales sujetas a fenómenos ópticos, que dependen de interacciones mecánicas, atracciones, choques elásticos, repulsiones. Según Newton, se transmitían únicamente en sentido recto, contrariamente a lo que sucede con el sonido, que se propaga en ondas longitudinales.

Estas teorías fueron desacreditadas por Max Planck y Albert Einstein, quienes llegaron a la conclusión de que la luz posee una naturaleza dual, es decir, está formada por corpúsculos y por ondas, al mismo tiempo. Los científicos actuales se apoyan totalmente en este principio para el desarrollo de la mecánica cuántica.

Boyle y Hooke habían demostrado que la luz se podía transmitir en el vacío, utilizando bombonas al vacío.

Teoría del enfriamiento

Su teoría sobre el enfriamiento en 1700, sirve de base hoy día para todos los sistemas de refrigeración doméstica, comercial, industrial y hasta nuclear. Ley del enfriamiento de Newton:

Cuando la diferencia de temperaturas entre un cuerpo y su medio ambiente no es demasiado grande, el calor transferido en la unidad de tiempo hacia el cuerpo o desde el cuerpo por conducción, convección y radiación es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperatura entre el cuerpo y el medio externo”.

Es decir, que un cuerpo pierde calor en cantidad proporcional a la diferencia de temperatura que hay entre el cuerpo y el medio ambiente.

Entre los cuerpos calientes y fríos (fuente y receptor), se produce una transferencia de calor mediante la condensación, vaporización, reacciones químicas, cristalización y otros, cada una con sus propias características y mecanismos.

Mecánica Clásica

Mecánica de Newton o Mecánica Clásica

Estudio del movimiento de partículas y sólidos en un espacio geométrico euclidiano (axiomas de Euclides), cuya formulación se hace en base a las referencias inerciales de Newton, en su honor. La mecánica newtoniana se adapta a la explicación de fenómenos físicos habituales, con velocidades mucho menores a la velocidad de la luz, a escala macroscópica. Si supera las velocidades cercanas de la luz, se acude a la mecánica relativista.

Se debe acotar que la mecánica es parte de la física y estudia la acción de las fuerzas sobre los objetos, es decir, el movimiento. La Mecánica Clásica o de Newton se subdivide en Mecánica Estática, Cinemática y Dinámica. La Estática estudia los sistemas físicos en equilibrio; la Cinemática, analiza los movimientos de las partículas y sistemas, sin importar la causa que los provoca y la Dinámica, investiga el origen de los movimientos y variaciones de estado de los materiales.

La Mecánica Clásica o Newtoniana, predice y explica el comportamiento de los cuerpos bajo interacción con otros cuerpos, que no sean de tipo eléctrico ó magnético, sobre los preceptos y razonamientos matemáticos. No sólo estudia el cuerpo en sí, también lo hace con el entorno físico que está alrededor de él.

Las leyes de Newton

Newton aseguró su sitial en la historia gracias a sus descubrimientos sobre la mecánica y el movimiento, englobadas en las Leyes de Newton, plasmadas en su obra “Principios matemáticos de la filosofía natural” (1867).

La importancia de sus leyes sobre la mecánica o movimientos, dieron un gran paso en el campo de la física y sus posteriores enunciamientos científicos.

Primera Ley

La Ley de la Inercia: establece que todo objeto permanecerá en reposo o en movimiento uniforme y  rectilíneo, mientras no actúe sobre él una fuerza externa.

Segunda Ley

Ley de la interacción y la fuerza: explica cuáles son las condiciones necesarias para que se modifique el status de movimiento del objeto, sea en reposo o en movimiento, valga la redundancia. La ley establece que sólo se modificará si ocurre una interacción entre dos cuerpos, estén o no en contacto.

Tercera Ley

La ley de acción y reacción: establece que para cada acción o fuerza ejercida por un cuerpo existe una igual reacción en sentido contrario.

Ley de la Gravitación Universal

Según Newton todos los cuerpos se atraen mutuamente, en proporción directa a sus masas, pero pierde la intensidad de la fuerza, dependiendo de la proporción del cuadrado de la distancia que los separa. Esta fuerza nunca es repulsiva, siempre hay atracción entre los cuerpos. Esto obliga a que los cuerpos siempre caigan hacia abajo.

Con esta Ley Newton dio a conocer al mundo los fenómenos físicos más importantes del universo, tomando como referencia las tres leyes de Kepler. Muchos astrónomos no le daban validez a los principios de Kepler, en cambio Newton los engrandeció demostrando su importancia luego en su Ley de Gravitación Universal.

Se reduce a la siguiente fórmula:

F=-G (m1 m2/r2) * U

F= Fuerza; G= Constante determinante de la fuerza; m1 y m2= Masa de los dos cuerpos y r= Distancia entre los dos cuerpos.

Esta ley fue creada en 1685, después de una serie de estudios y trabajos de años anteriores. La primera referencia sobre la atracción universal se encuentra en el libro Micrographia, de Robert Hooke (1666). Newton guiado por éste se planteó el problema de analizar una trayectoria curva. Hasta ese momento Descartes y Huygens utilizaban la fuerza centrífuga para analizarla.

Hooke, por otro lado, sugería “componer los movimientos celestes de los planetas a partir de un movimiento rectilíneo, a lo largo de la tangente y un movimiento atractivo, hacia el cuerpo central“. Al igual que pensaba que la fuerza centrípeta dirigida al Sol variaba en proporción inversa al cuadrado de las distancias. Newton aseguraba no haber oído nunca hablar sobre esa teoría.

Kepler, Galileo y Newton

Importancia de Newton

Gracias a sus estudios y descubrimientos, que pocos podían darse el lujo de conseguir, se han podido descifrar grandes misterios de la naturaleza y el espacio sideral. Con las leyes del movimiento y de gravedad se han podido entender los movimientos planetarios, el funcionamiento de las máquinas, en fin, todo un sinfín de explicaciones que han hecho la vida más fácil y productiva, por todos los tiempos.

En su legado se cuenta: El Newton (unidad de fuerza), las leyes de Newton, el disco de Newton, el binomio de Newton, el polígono de Newton, la serie de Newton, la notación de Newton, todo esto de gran importancia y vigencia en el mundo científico contemporáneo.

Gravedad

Hay una leyenda conocida universalmente, que cuenta que esta ley provenía de observar  la caída de una manzana desde un árbol. Newton, al ver esto,  descubrió que había una fuerza de atracción entre la luna y la tierra, la cual era directamente proporcional al producto de las masas en acción  e inversamente proporcional al cuadrado de las distancias que las separaban.

Esta fuerza (F) la calculaba multiplicando el producto de ese cociente por una constante (G). Al aplicar posteriormente esta teoría a todos los cuerpos, la convirtió en una ley, la Ley de Gravitación Universal. Explicaba mediante ella las órbitas de los planetas, unificando de esta manera la mecánica terrestre y la celeste.

La materia

Todo aquello que forma parte de un cuerpo, ocupa un lugar en el espacio, bien sea en forma líquida, sólida o gaseosa, se considera materia por los científicos. La materia posee propiedades como masa, volumen, dureza, ductilidad, maleabilidad, temperatura, densidad y otras más que hacen diferenciar unos cuerpos de otros.

Isaac Newton fue más allá, diciendo: “todo sucede como si la materia atrajera a la materia, con una fuerza que es proporcional a las masas e inversamente proporcional a la distancia que las separa“. Era la fuerza de la gravedad, responsable de la caída de los objetos a la tierra y de los movimientos que se generaban en el universo, la luna alrededor de la tierra y los planetas alrededor del Sol.

Para llegar a esta conclusión necesitó mucho más que matemáticas, física y geometría. Creó el Cálculo Diferencial y el Cálculo Integral. Estas disciplinas fueron acogidas por otros científicos de la época y hoy día son utilizadas por las ramas de ingeniería.

El método científico de Isaac Newton

Se oponía al pensamiento de Descartes en cuanto al método científico utilizado. Descartes aseguraba que las leyes físicas derivaban de principios metafísicos, Newton decía que las leyes físicas son el producto de un análisis minucioso y cuidadoso de la realidad. Estableció cuatro reglas de razonamiento:

  • No admitir más causas de cosas naturales que las suficientes y verdaderas para explicar sus apariencias.
  • Asignar las mismas causas a los mismos efectos naturales.
  • Son propiedades universales de la totalidad de los cuerpos aquellas que, inherentes a ellos, no puedan modificarse: aumentarse o disminuirse gradualmente.
  • Aceptar como exactas y/o muy probablemente ciertas las proposiciones acerca de los fenómenos observados, que hayan sido derivadas por inducción general, hasta tanto no ocurran otros fenómenos, que sean consideradas más exactas.

Inventos de Isaac Newton

A partir de 1669, pocos años después  de que egresó del Trinity College de Cambridge, empezaron sus importantes y trascendentales descubrimientos.

Primeros inventos

Otra de las anécdotas de Stukeley da cuenta del ingenio de Newton, sus inventos y capacidad y habilidad para los trabajos mecánicos. Compraba herramientas con el dinero que su madre le daba, con las que  fabricaba objetos de madera, maquetas y muebles para muñecas.

Reloj solar

Isaac tuvo una amiga, Catherine Storer, a quien le diseñaba y fabricaba muebles de muñecas para ella y sus amigas.  La relacionan como su primer romance, cuando fueron mayores. Catherine, años más tarde, después de haberse casado con otro hombre, apellidado Vincent, describía y recordaba a Newton como un niño callado y pensativo.

Llegó a reproducir el molino de viento que estaba en el norte de Grantham, además de colocarlo en el tejado, llegando incluso a funcionar mejor que el original. Lo dotó de una noria impulsada por un ratón, -al que Newton llamo molinero-,  al que espoleaba.

Entre otros inventos menos conocidos, estaban las monedas que no podían ser falsificadas, gran problema de la Inglaterra de 1600, que llegó a incidir en problemas económicos del país. Participó en un proyecto para retirar la moneda falsa e introducir una más confiable; las puertas para los perros y gatos también se le atribuyen a Newton, quien tenía gran cantidad de mascotas en su casa y les facilitó la salida y entrada de la misma.

“Los misterios de la naturaleza y el arte”

También construyó un carro de cuatro ruedas, que accionaba con una manivela desde su interior. Una linterna, con papel plegado, que usaba para los días oscuros e invernales y atando a la cola de un cometa para asustar a sus vecinos en las noches. En la elaboración de estos inventos debía descuidar sus estudios regulares y era sancionado por los maestros.

A los nueve años construyó un reloj solar, que fueron otro pasatiempo de la ciudad. Uno está colocado en la Iglesia de Colserworth. Eran un reto para Isaac, llenó la casa de Clark con muchos relojes fabricados por él. Los tenía en su habitación, en el vestíbulo y en las habitaciones donde entrara la luz del sol.

Estas ideas las tomaba del libro “Los misterios de la naturaleza y el arte” de John Bate. Iba apuntándolas en un cuaderno desde 1659. Tenía datos sobre técnicas de dibujo, caza de pájaros, fabricación de tintas de diversos colores y el funcionamiento de los molinos de viento.

Telescopio de Newton

Telescopio Newtoniano

El telescopio reflector de Newton,  es un telescopio óptico que utiliza espejos en vez de lentes, sirve para enfocar la luz y formar imágenes. Usó dos espejos, uno cóncavo y otro de plano diagonal. Este fue terminado en 1668 y su diseño simple lo hizo muy popular entre los creadores y aficionados a los telescopios. Se cree que fue el primero en usar el pitch lap o vuelta de lanzamiento, que servía para dar forma y pulir la superficie del lente óptico.

Utilizó una forma esférica en vez de parabólica para facilitar la construcción del espejo, aunque esto le trajo como consecuencia una aberración esférica o de tipo monocromática, aún cuando la aberración cromática seguía corrigiéndose.

Su innovación más importante fue agregar un segundo espejo diagonal sobre el foco del espejo primario, para así reflejar las imágenes en un ángulo de 90° en otro ocular ubicado en la parte lateral del telescopio. Además hizo los tubos, las monturas y los accesorios necesarios para mejorar la visión del telescopio.

Se podían ver las lunas de Galileo de Júpiter así como la fase creciente de Venus. Fue mostrado en la Royal Society of London, por Isaac Barrow, un amigo de Newton, donde quedaron inmensamente impresionados  y fueron con la noticia a Carlos II de Inglaterra en enero de 1672. Inmediatamente Newton fue admitido en esta prestigiosa sociedad científica, la más antigua del Reino Unido y de Europa.

Cañón orbital

Astronomía

El Cañón Orbital fue un experimento de Newton para demostrar cómo un objeto podía orbitar a otro. En un cañón con pólvora, conteniendo distintas cantidades de pólvora, probó que al disparar, dependiendo de la cantidad de pólvora contenida, podría volver la bala a la superficie de la tierra o quedar flotando en el espacio.

Esto surgió a raíz de su teoría sobre la gravedad, donde se expone que todas las partículas ejercen fuerzas en el espacio, que la gravedad al ser afectada por la masa y la distancia, le da movimiento a todas las cosas.

Libros de Isaac Newton

Isaac Newton dejó escritos y obras de gran importancia, que sirvieron y sirven aún a la ciencia, especialmente la física y la matemática.

Principia

Principios matemáticos de la filosofía natural, conocida como  “Principia” (1687). Fue publicada el 5 de julio de 1687, gracias a la sugerencia de Edmund Halley, astrónomo matemático y físico inglés, famoso por sus cálculos sobre el cometa Halley. En ella describe sus descubrimientos y conocimientos sobre cálculos matemáticos y mecánica. Se considera que es la obra más importante, de corte científico, publicada en toda la historia.

Consta de tres libros, que recogen los fundamentos de la física, astronomía y geometría pura. El lenguaje utilizado en esta obra es muy complejo, por ello, Leibniz utilizó una notación más suave y fácil de entender en el cálculo diferencial, que fue el utilizado posteriormente, hasta nuestros días.

En cuanto a la mecánica, enunció, en esta obra, las tres leyes del movimiento, que a su vez generaron la Ley de Gravitación Universal.

El ejemplar original de esta obra, con anotaciones y correcciones de Newton, se encuentra en la Biblioteca Wren del Trinity College de Cambridge.

Óptica

Óptica: o un tratado de las reflexiones, refracciones, inflexiones y colores de la luz”, publicado en 1704, trata sobre Ciencia y Física Óptica. Define lo concerniente a rayos de luz, ángulos de incidencia, ángulos de reflexión, luz simple, refrangibilidad, reflexión y refracción. En los axiomas describe cómo se comportan los rayos de luz, propiedades de los ángulos de reflexión e incidencia y la ley de Snell (fórmula para calcular ángulo de refracción de la luz).

En el segundo libro propone teoremas y expone demostraciones experimentales. Trata el fenómeno de los Anillos de Newton, que es el patrón de interferencia originado por la reflexión de la luz entre una superficie plana y otra cóncava.

En la tercera parte del libro trata sobre la concepción corpuscular de la luz. Teoriza sobre el color y el tamaño de los corpúsculos. Y en el tercer libro, ya se enfoca directamente a relatar las intuiciones y propuestas a los nuevos científicos.

Otros libros

Otras obras de Newton son: “Sobre la gravitación y “Ciertas cuestiones de filosofía” (1665); “La aritmética universal” (1707);  “El análisis por ecuaciones, número infinito de términos” (1711); “Método las fluxiones”, que fue terminada en 1671 pero publicada años después (1736); “Informes como maestro de la Casa de la Moneda” (1725).

Hay otros libros publicados después de su muerte: “El sistema de la tierra, lecturas ópticas, la cronología de los viejos reinos y el sistema mundial” (1728); “Observaciones sobre las profecías de Daniel y los Apocalipsis de San Juan” (1733); “Relación histórica de dos corrupciones destacadas de las Escrituras” (1754).

Fin del mundo

Filosofía

Newton fue un hombre dedicado a comprender la obra y naturaleza de Dios, para lo cual utilizó su trabajo científico para descifrarla. Desarrolló un pensamiento teológico de gran importancia y trascendencia en la filosofía occidental. Sus obras escritas reflejan el interés e importancia que le dio a este tema en su vida, hay más información teológica que científica en sus libros publicados.

Unió en un solo perfil de estudio todos sus conocimientos, para abordar la vida y obra de Dios. A este método lo llamó Filosofía Natural. Igualmente se interesó por la Teología Natural, que estudiaba las propiedades de Dios, mediante los atributos reflejados en su creación.

Piedra filosofal

La piedra filosofal

Así como se interesó por las escrituras sagradas de la Biblia, Newton estudió, investigó y escuchó distintos relatos sobre la piedra filosofal. Contradictoriamente a los hombres de ciencia, era alquimista, y los textos del año 1600 referidos a la alquimia, tuvieron mucha relación con la química.

Esto hizo que Newton elaborara una especie de receta química, para crear una piedra filosofal,  con poderes ocultos y propiedades de transmutación mágica, claro está, con mucha fantasía, obviamente.

Alquimia

En los años 1600, la Alquimia era un tema prohibido en Inglaterra. Los escritos sobre este tema los firmó bajo el nombre de Jeova Sanctus Unus, que significa Jehová Único Santo. En 1680 escribió Index Chemicus, su más extenso trabajo sobre la Alquimia.(Ver artículo: Nicolás Copérnico)

Frases

Lo que sabemos es una gota, lo que no sabemos es un océano”. Su gran dedicación y afán por aprender lo hacían incansable a la hora de investigar y descubrir lo desconocido.

“Si he visto más lejos que otros, es porque estaba sobre los hombros de gigantes”. Sin duda alguna, es una alabanza a los colegas que tuvo como inspiración para desarrollar sus conocimientos  y descubrimientos.

“Puedo calcular el movimiento de los cuerpos celestes, pero no la locura de la gente”. Inteligente reflexión sobre el comportamiento de los seres humanos.

“Hay que hacer las reglas, no seguirlas”. Frase muy propia de su personalidad y conducta.

“Platón es mi amigo, Aristóteles es mi amigo, pero mi mejor amigo es la verdad”. Nota escrita en la libreta personal. Aludía a su innegable vocación por descubrir y formular teorías sobre bases ciertas y reales.

Su gran amor y fe en Dios lo demostró a través de toda su vida y sus obras:

“Este bellísimo sistema compuesto por el sol, los planetas y los cometas no pudo menos que haber sido creado por consejo y dominio de un ente poderoso e inteligente. El Dios supremo es un ser eterno, infinito, absolutamente perfecto”.

“Tomo mi telescopio y observo el espacio, lo que se encuentra a millones de kilómetros de distancia. No obstante, entro a mi habitación y, por medio de la oración, puedo acercarme más a Dios y al cielo que si contara con todos los telescopios que hay en la tierra”.

No sé cómo puedo ser visto por el mundo, pero en mi opinión, me he comportado como un niño que juega al borde del mar, y que se divierte buscando de cuando en cuando una piedra más pulida y una concha más bonita de lo normal, mientras que el gran océano de la verdad se exponía ante mí completamente desconocido”. Palabras antes de su muerte.

Newton Vs. Leibniz

Gottfried Leibniz fue un político, historiador, filósofo, pedagogo y matemático, entre otros oficios y profesiones. Leía con gran interés y pasión los libros de Platón y Aristóteles. En la Universidad de Leipzig, Alemania, se interesó por las matemáticas, leyes, arqueología e historia.

Los términos de función, algoritmo, coordenadas, sistema de numeración binaria, son algunos de los que lo hicieron famoso y conocido en el mundo de la ciencia.

Elaboró fórmulas para el cálculo de las derivadas e integrales, en forma separada y mejorando el aporte inicial de Newton, introduciendo los símbolos que aún siguen en uso,  facilitando la lectura y aplicación de las mismas.

Isaac Newton, físico, matemático, alquimista, astrónomo y fiel seguidor de las sagradas escrituras de la Biblia. Desarrolló su cálculo de fluxiones y antifluxiones (tangentes y derivadas) unos diez años antes que Leibniz, en 1666, pero no los publicó sino años más tarde, lo que originó un pleito legal contra Leibniz.

Descubrió que el cálculo de las tangentes es el mismo para las áreas y volúmenes, pero en sentido inverso. Era el Primer Teorema Fundamental del Cálculo. El Teorema General del Binomio le hizo ganar un puesto privilegiado entre los científicos y matemáticos británicos de la época.

Plagio

Ambos desarrollaron el Teorema Fundamental del Cálculo con diez años de diferencia, sin saberlo. Newton al darse cuenta que su teorema estaba siendo publicado por Leibniz, lo acusó de plagio, valiéndose de su puesto de Presidente en la Royal Society of London, haciendo él mismo los informes de investigación que incriminaban a Leibniz.

Al tiempo se concluyó que ambos aportaron conocimientos al Teorema, de manera independiente, aun cuando Newton demostró que sus escritos fueron los originales. Las mejoras aportadas por Leibniz fueron preferidas por los estudiosos y discípulos de años posteriores, por su simplicidad y practicidad.

Newton vs. Hooke

Robert Hooke fue un importante científico inglés, abarcó campos como la biología, la física, la mecánica, horología ó cronometría, entre otras ciencias. Confrontó serios problemas con Isaac debido a la atribución de la autoría de la Ley de Gravitación Universal. Al parecer Hooke no daba a conocer ni ponía en práctica la gran mayoría de sus ideas y descubrimientos. (Ver artículo: James Watt)

Estuvo involucrado también en la invención del motor de vapor de Newcomen, por cartas que revelaban la asesoría que le dio a éste para la fabricación y el correcto funcionamiento de los motores. Usó por vez primera la palabra célula en su libro Micrographía, en 1665.

Disputas con Newton

Formuló la teoría del movimiento planetario, manteniendo serias disputas con su colega Newton, con respecto a la ley de la gravitación universal y la teoría de la luz. Más tarde, en 1679, Hooke escribió a Newton solicitando opinión sobre diversos temas, entre ellos el de la ley del cuadrado inverso y trabajaron juntos en la elaboración y redacción de los Principia, con una tímida colaboración de Edmund Halley.

El detonante ocurrió cuando Hooke aseguró que las ideas ya estaban desarrolladas antes que Newton interviniera, lo que molestó sobremanera a este último y amenazó con no publicar el tercer tomo de Principia. Al final se publicó la obra pero Newton se cuidó de nombrar a Hooke en la misma.

Con la teoría de la luz sucedió algo similar, pasaron muchos años polemizando con Newton, por la autoría de esta teoría, que según Hooke, ya estaba descrita en Micrographía.

Placa en casa de Newton

Últimos años de vida

Durante sus últimos años de vida, padeció de complicaciones renales, con intensos cólicos nefríticos, que fueron el causante de su muerte en 1716. Aunado a su delicado cuadro de salud, se sumó la controversia con Leibniz, defendiendo su autoría de la Ley de Gravitación Universal, que ya venía acentuándose desde años atrás.

Tuvo mucha repercusión en las esferas públicas, entre sus amigos y partidarios. Cartas anónimas, secretos y frases disimuladas en criptogramas, celos, acusaciones de plagio y esfuerzos para solventar la situación por parte de algunos conciliadores, fueron agravantes de su estado físico los años antes de su muerte.

Sufrió uno de los cólicos nefríticos más implacables, que lo condujeron a la muerte, después de horas agónicas el 20 de marzo de 1727, en Kensington,  a la edad de 84 años. Newton siguió siendo una figura influyente, rodeado de una nueva generación de estudiantes que habían crecido con sus ideas.

Tumba de Newton

Fue enterrado con todos los honores el 28 de marzo de 1727, en Londres, en la Abadía de Westminster, uno de los monumentos góticos más resaltantes e importantes de Inglaterra. Hay un letrero, en latín, que reza: Hic depositum est, quod mortale fuit Isaaci Newtoni., cuya traducción diría: “Aquí yace lo que era mortal de Isaac Newton”.

Está enterrado entre otros grandes de la historia inglesa, como el físico Ernest Rutherford, David Livingstone, explorador, el novelista Charles Dickens y el naturalista Charles Darwin.

Tumba de Newton

Monumento

Al lado de su tumba está su monumento, un Cenotafio, hecho de mármol blanco y gris, por el escultor Michael Rysbrack y con los diseños de William Kent, arquitecto. Tiene una representación de niños con instrumentos matemáticos, el telescopio y el prisma, así como instrumentos de óptica.

Su figura está reclinada sobre el sarcófago, apoyando el codo derecho en varios libros, sus grandes obras. Sus nombres son Divinidad, Cronología, Óptica y Principios Matemáticos.

Su mano izquierda apunta hacia un pergamino con diseño matemático, que está sostenido por dos ángeles; al fondo una pirámide con un globo celeste en su interior junto a los signos del Zodíaco, las constelaciones, así como la trayectoria del cometa de 1680. Encima del globo una figura de la Astronomía, sobre un libro.

A continuación la inscripción completa en el Monumento, que reza:

Aquí está enterrado Isaac Newton, caballero

que por una fuerza de la mente, casi divina,

y los principios matemáticos peculiarmente suyos,

exploró el curso y las figuras de los planetas,

los senderos de los cometas, las mareas del mar,

las diferencias en los rayos de luz, y, lo que ningún otro estudioso

ha imaginado anteriormente, las propiedades de los colores

producidos por la misma. Diligente, sagaz y fiel, en sus

exposiciones de la naturaleza, la antigüedad y las Sagradas

Escrituras, reivindicó por su filosofía la majestad de Dios

todopoderoso y bueno, y expresó la sencillez del Evangelio a sus

maneras. Los mortales se regocijan de que ha existido tal y tan grande,

¡Un ornamento de la raza humana!

Nació el 25 de diciembre de 1642,

y falleció el 20 de marzo 1726 / 7.

CURIOSIDADES

  • En una lista de sus pecados, incluyó: “Amenazar a mi padre y a mi madre Smith con quemarlos a ellos y a su casa”. Sintió gran odio y resentimiento hacia su madre, cuando lo dejó al cuidado de sus abuelos para quedarse con su padrastro.
  • Jeova Sanctus Unus, se interpreta como un lema anti-trinitario: Jehová único santo, y además es un anagrama del nombre de Isaac Newton (en latín), Isaacus Neuutonus – Ieova Sanctus Unus. Usaba este nombre para firmar sus trabajos sobre Alquimia.
  • Habitualmente se automedicaba, basándose en sus conocimientos, por desconfiar de la medicina oficial. Algunos dicen que sus frecuentes depresiones y crisis nerviosas se debían al uso de esos remedios alternativos.
  • El telescopio de Newton fue mejorado por un personaje llamado Cassegrain, de quien no se tienen más datos. Este último es el que se ha utilizado mayormente en la actualidad.
  • Newton personalmente fue quien contó que se inspiró, para formular su teoría de la gravedad, en una manzana que cayó en su jardín en Woolsthorpe, lugar donde nació.

  • Si he visto más lejos, es porque estoy aupado sobre los hombros de gigantes. Esta frase probablemente pertenece a Bernard de Chartres, filósofo del siglo XII y no a Isaac Newton, como se ha dejado saber en los libros sobre su vida y obra.
  • Existe un cráter lunar y uno marciano que llevan el nombre de Newton en su honor. Así mismo, el asteroide 8000 lleva su nombre, Isaac Newton.
  • En una de sus crisis depresivas y paranoicas, acusó a John Locke, su amigo, de hacer cosas que nunca hizo. Se cree que el uso de medicamentos alquímicos serían los causantes de estas recaídas de salud y cambios en su conducta.
  • Era un líder imponente, cuya obsesión era el poder y el prestigio.
  • Se ocupó de construir y destruir la reputación de otros, mientras seguía desarrollando sus propios trabajos.
  • En el patio interior de la Abadía de Westminster hay un bar encima de las tumbas.
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