En este articulo vamos a estudiar detalladamente a Isaac Newton. Biografía, trabajos, teorías, logros,… vamos a ello.
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Infancia y juventud de Isaac Newton
Isaac Newton nació el 25 de diciembre de 1642 en Woolsthorpe, Lincolnshire.
Su padre, granjero, murió antes de que naciera él. Su madre contrajo segundo matrimonio cuando él tenía tres años.
El matrimonio se trasladó al pueblo vecino, dejando que los abuelos cuidaran de Newton durante nueve años, hasta la muerte de su padrastro. Este abandono
provocó un gran impacto en el científico, y puede que fuera el causante de la hipersensibilidad y de la agresividad con la que respondía a las críticas, que marcaron profundamente su carácter de adulto.
A pesar de asistir a una escuela privada, demostró ser autodidacto y leyó los libros más avanzados de la época y descubrió pruebas matemáticas por sí mismo.
Continuó su hábito solitario de estudio cuando inició estudios universitarios en el Trinity College, Cambridge.
Issaac Newton
Newton se licenció en abril de 1665.
En esa época, Inglaterra estaba azotada por una epidemia. En consecuencia, la universidad cerró sus puertas y Newton pasó los siguientes 18 meses en Lincolnshire.
Posteriormente escribiría que esa temporada fue la edad dorada para inventar
y muchas de sus investigaciones sobre óptica, mecánica y astronomía tuvieron su comienzo en ese período.
Volvió al Trinity College en 1667, convirtiéndose en profesor y miembro de esta institución académica.
En 1669 fue profesor de matemáticas de Cambridge y permaneció en la universidad, combinándolo con viajes a Londres durante toda la década de 1690.
Las investigaciones de Newton en Cambridge no se limitaban a las matemáticas y la física, por las que se hizo famoso.
En su laboratorio también desarrolló experimentos de química y alquimia y dedicó una gran parte de sus estudios al misticismo religioso, como muestran sus libros de notas.
Trabajo sobre óptica de Newton
El desarrollo del telescopio en las décadas previas al nacimiento de Newton estimuló su interés por los problemas de óptica.
Cuando regresó al Trinity después de la epidemia, prosiguió los experimentos que había empezado sobre la naturaleza de la luz.
Teoría del color de Newton
Las investigaciones de Newton concluyeron en una revolucionaria nueva teoría del color. Al utilizar la luz refractada mediante prismas, demostró que la luz blanca no era pura, sino formada por una mezcla de luz de diferentes colores.
Cuando la luz roja, por ejemplo, había sido pasada por un prisma, no se alteraba aunque pasara por prismas sucesivos.
La teoría de la época, que sostenía que la luz blanca era pura y que al pasar por los prismas tan sólo se dañaba
, no podía explicar éstas y otras observaciones. A diferencia de las anteriores teorías, la de Newton era matemáticamente exacta.
La teoría corpuscular de Newton
El método de Newton también trataba la luz como corrientes de corpúsculos
(partículas), a diferencia de la teoría ondulatoria del científico Christiaan Huygens, iniciando así un debate acerca de la naturaleza de la luz, que duró hasta el siglo xx.
El telescopio reflector de Newton
En un nivel práctico, Newton fue la primera persona en construir y mostrar un telescopio reflector en 1668.
Al usar espejos en lugar de lentes, evitó los falsos colores que reproducían los telescopios refractores de la época alrededor de las imágenes y que él, erróneamente, pensaba que constituían un problema irresoluble.
El Opticks
Nunca se apresuró a publicar su trabajo, pues explicaba sus teorías del color en sus conferencias de Cambridge y, unos años después, las comunicó a la recientemente formada sociedad científica británica, la Royal Society de Londres. Allí algunos científicos, como Robert Hooke, mientras estudiaban los resultados experimentales de Newton, cuestionaron su interpretación.
Éste último, siempre muy sensible a lo que él creía que era una crítica injusta, se ofendió y rompió las relaciones con esta sociedad durante un tiempo, conducta repetida a lo largo de su vida científica.
De hecho, su gran libro sobre la materia, el Opticks, no se publicó hasta 1704, año de la muerte de Hooke.
Gravitación y leyes de movimiento de Isaac Newton
Durante la epidemia de los años 1665–66 Newton desarrolló sus ideas iniciales sobre la gravitación como explicación de cómo la Luna se mantenía en su curso alrededor de la Tierra.
Pero no fue hasta 1684, en que el astrónomo y científico inglés Edmond Halley (1656–1742) convenció a Newton para que le enviara un resumen de sus ideas, cuando se propuso escribir lo que sería su trabajo más importante, el Principia.
El Principia de Isaac Newton
En 1686–87 Newton publicó Philosophae Naturalis Principia Mathematica (Principios matemáticos de filosofía natural
), conocido como el Principia.
Este libro se considera el más importante de la historia de la ciencia. Newton demostraba matemáticamente cómo la fuerza gravitacional, que es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia sobre la que actúa, puede servir para el movimiento de los planetas y, en particular, por qué se deben mover alrededor del Sol en una elipse, como el astrónomo alemán Johannes Kepler había demostrado con anterioridad.
Al mismo tiempo, Newton también había finalizado sus tres leyes de movimiento, que llegarían a formar las bases de la mecánica y aportarían la definición matemática del concepto de fuerza.
Además había una gran cantidad de cálculo matemático de la velocidad del sonido.
Logros matemáticos de Newton
Los libros de notas de Newton demuestran su interés por diferentes áreas de las matemáticas.
Es, sin embargo, más famoso por su invento del cálculo matemático, con el que descubrió muchos de los resultados del Principia, a pesar de que prefirió presentarlos usando argumentos matemáticos.
Independientemente de su trabajo, también realizó un importante trabajo acerca de las series infinitas mediante el desarrollo del teorema binomial.
El conflicto Isaac Newton con Leibniz
El invento del cálculo condujo a la última y más agria disputa de Newton con el matemático y filósofo alemán Gottfried Leibniz. Ambos afirmaban haber inventado el cálculo primero.
Después de años de enfrentamientos, el tema se solucionó por la intermediación de la Royal Society, que se pronunció a favor de Newton.
De hecho, éste, que era presidente de la sociedad británica, había redactado el informe a su favor en secreto y de forma anónima.
Actualmente se acepta que, aunque Newton inventó el cálculo primero, prefirió mantenerlo en secreto al principio, y Leibniz llegó al método completamente solo.
La notación de Leibniz se ha preferido a la de Newton y se utiliza más que la de este último.
Últimos años de Isaac Newton
Newton, de religión protestante, desempeñó un papel importante en los acontecimientos que rodearon al derrocamiento del rey católico Jaime II en 1688, y permaneció posteriormente como miembro favorecido por los círculos de poder británicos.
El protestantismo de Newton no era ortodoxo: era un unitario, negaba la doctrina cristiana de la Trinidad y esto le descartaba para ser director de un college de Cambridge.
Su trabajo creativo científico había llegado a su fin y empezó a buscar un buen puesto en Londres.
En 1693 tuvo una crisis aguda y escribió cartas a amigos como Samuel Pepys (1633–1703) y el filósofo John Locke (1632–1704), en las que les hacía graves acusaciones.
Después de recuperarse, fue nombrado guarda de la Real Casa de la Moneda en Londres en 1696.
Fue maestro de esta casa en 1699, miembro del parlamento en 1701 y presidente de la Royal Society, en 1701.
En 1705 fue investido sir por sus servicios a la Casa de la Moneda. Newton murió el 20 de marzo de 1727 en Londres, a los 84 años. Fue enterrado con todos los honores en la Abadía de Westminster.
La herencia de Newton
La demostración de Newton de que diversos fenómenos físicos se podían explicar en términos de leyes matemáticas simples ha sido el paradigma del éxito para la ciencia.
Mientras en Europa se resistían a aceptar sus ideas, en parte por su disputa con Leibniz, en mecánica se consideraron la piedra filosofal. En el siglo XX la teoría de Albert Einstein de la relatividad ponía en duda el concepto newtoniano de que el espacio y el tiempo eran absolutos y demostraban que las leyes de Newton eran en realidad casos especiales de leyes más generales.
Sin embargo, para la utilización práctica son tan útiles hoy en día como lo eran en su época.
En óptica, la teoría de Newton, según la cual la luz está formada por partículas, se mantuvo hasta los inicios del siglo XIX, cuando prevaleció la teoría ondulatoria.
Desde que surgió la teoría cuántica, se considera que la luz tiene propiedades de las partículas y de las ondas.
Newton consideraba su explicación del movimiento de cuerpos celestes en términos de leyes matemáticas como un argumento contra el ateísmo y, de hecho, algunos de sus contemporáneos sostenían que la gravitación era una cualidad oculta
, ya que implicaba una acción a distancia y no un contacto directo entre cuerpos materiales. Newton se abstuvo de especular sobre la naturaleza última de la gravedad.
Sin embargo, en un sentido amplio, el trabajo de Newton fue visto por muchos como una evidencia de que el mundo se podía explicar en términos de principios naturales sin recurrir a un ser sobrenatural y que las mismas leyes se podían aplicar a todo el Universo.