Biografía Isaac Newton

Isaac Newton
Fotografía: Painting by Godfrey Kneller, [Public Domain], via Wikimedia Commons

Isaac Newton

Biografía

(1643–1727)
Isaac Newton fue un físico y matemático inglés famoso por sus leyes de la física. Fue una figura clave en la Revolución Científica del siglo XVII.

¿Quién fue Isaac Newton?


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Isaac Newton fue un físico y matemático que desarrolló los principios de la física moderna, incluidas las leyes del movimiento, y se le considera una de las grandes mentes de la Revolución Científica del siglo XVII.

En 1687 publicó su obra más aclamada, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Principios matemáticos de la filosofía natural), que ha sido calificada como el libro más influyente de la física. En 1705 fue nombrado caballero por la reina Ana de Inglaterra, lo que le convirtió en Sir Isaac Newton.

Vida temprana y familia

Newton nació el 4 de enero de 1643 en Woolsthorpe, Lincolnshire, Inglaterra. Utilizando el "antiguo" calendario juliano, la fecha de nacimiento de Newton' se muestra a veces como el 25 de diciembre de 1642.

Newton era el único hijo de un próspero granjero local, también llamado Isaac, que murió tres meses antes de que él naciera. Newton fue un bebé prematuro, pequeño y débil, y no se esperaba que sobreviviera.

Cuando tenía 3 años, su madre, Hannah Ayscough Newton, se volvió a casar con un ministro acomodado, Barnabas Smith, y se fue a vivir con él, dejando al joven Newton con su abuela materna.

La experiencia dejó una huella indeleble en Newton, que más tarde se manifestó como una aguda sensación de inseguridad. Se obsesionó con su obra publicada, defendiendo sus méritos con un comportamiento irracional.

A los 12 años, Newton se reunió con su madre tras la muerte de su segundo marido. Ella trajo consigo a sus tres hijos pequeños de su segundo matrimonio.

Educación de Isaac Newton

Newton fue inscrito en la King's School de Grantham, una ciudad de Lincolnshire, donde se alojó en casa de un boticario local y se introdujo en el fascinante mundo de la química.

Su madre lo sacó de la escuela a los 12 años. Su plan era convertirlo en agricultor y que se ocupara de la granja. Newton fracasó estrepitosamente, ya que la agricultura le resultaba monótona. Newton fue enviado de nuevo a la escuela King's para terminar su educación básica.

Tal vez intuyendo las capacidades intelectuales innatas del joven, su tío, graduado del Trinity College de la Universidad de Cambridge, convenció a la madre de Newton para que ingresara en la universidad. En 1661, Newton se inscribió en un programa similar al de trabajo-estudio, y posteriormente sirvió de camarero y cuidó de las habitaciones de los estudiantes más ricos.

Revolución Científica

Cuando Newton llegó a Cambridge, la Revolución Científica del siglo XVII ya estaba en pleno apogeo. La visión heliocéntrica del universo—teorizada por los astrónomos Nicolaus Copernicus y Johannes Kepler, y posteriormente refinada por Galileo—era bien conocida en la mayoría de los círculos académicos europeos.

El filósofo René Descartes había comenzado a formular un nuevo concepto de la naturaleza como una máquina intrincada, impersonal e inerte. Sin embargo, al igual que la mayoría de las universidades europeas, Cambridge estaba impregnada de la filosofía aristotélica y de una visión de la naturaleza basada en una visión geocéntrica del universo, que trataba la naturaleza en términos cualitativos en lugar de cuantitativos.

Durante sus tres primeros años en Cambridge, Newton recibió clases del plan de estudios estándar, pero estaba fascinado con la ciencia más avanzada. Todo su tiempo libre lo dedicó a leer a los filósofos modernos. El resultado fue un rendimiento menos que estelar, pero comprensible, dado su doble curso de estudios.

Fue durante este tiempo que Newton guardó un segundo conjunto de notas, titulado "Quaestiones Quaedam Philosophicae" ("Ciertas cuestiones filosóficas"). Las "Quaestiones" revelan que Newton había descubierto el nuevo concepto de naturaleza que proporcionó el marco para la Revolución Científica. Aunque Newton se graduó sin honores ni distinciones, sus esfuerzos le valieron el título de erudito y cuatro años de apoyo financiero para su futura educación.

En 1665, la peste bubónica que asolaba Europa había llegado a Cambridge, obligando a cerrar la universidad. Tras un paréntesis de dos años, Newton regresó a Cambridge en 1667 y fue elegido miembro menor del Trinity College, ya que todavía no se le consideraba un erudito destacado.

En los años siguientes, su fortuna mejoró. Newton recibió su título de Master of Arts en 1669, antes de cumplir los 27 años. Durante este tiempo, se encontró con el libro publicado por Nicholas Mercator sobre los métodos para tratar las series infinitas.

Newton no tardó en escribir un tratado, De Analysi, en el que exponía sus propios resultados de mayor alcance. Lo compartió con su amigo y mentor Isaac Barrow, pero no incluyó su nombre como autor.

En junio de 1669, Barrow compartió el manuscrito no acreditado con el matemático británico John Collins. En agosto de 1669, Barrow identificó a su autor ante Collins como «el Sr. Newton… muy joven… pero de un genio y una destreza extraordinarios en estas cosas»;

El trabajo de Newton se dio a conocer a la comunidad matemática por primera vez. Poco después, Barrow renunció a su cátedra lucasiana en Cambridge, y Newton asumió la cátedra.

Isaac Newton’s Discoveries

Newton hizo descubrimientos en óptica, movimiento y matemáticas. Newton teorizó que la luz blanca era un compuesto de todos los colores del espectro, y que la luz estaba compuesta de partículas.

Su trascendental libro sobre física, Principia, contiene información sobre casi todos los conceptos esenciales de la física, excepto la energía, lo que finalmente le ayudó a explicar las leyes del movimiento y la teoría de la gravedad. Junto con el matemático Gottfried Wilhelm von Leibniz, a Newton se le atribuye el desarrollo de las teorías esenciales del cálculo.

Invenciones de Isaac Newton

El primer gran logro científico de Newton fue el diseño y la construcción de un telescopio reflector en 1668. Como profesor de Cambridge, Newton debía impartir un curso anual de conferencias y eligió la óptica como tema inicial. Utilizó su telescopio para estudiar la óptica y ayudar a demostrar su teoría de la luz y el color.

La Royal Society solicitó una demostración de su telescopio reflector en 1671, y el interés de la organización animó a Newton a publicar sus notas sobre la luz, la óptica y el color en 1672. Estos apuntes se publicaron posteriormente como parte de Opticks: Or, A treatise of the Reflections, Refractions, Inflections and Colours of Light.

El Mito de la Manzana

Entre 1665 y 1667, Newton regresó a su casa del Trinity College para dedicarse a su estudio privado, ya que la escuela estaba cerrada debido a la Gran Peste. La leyenda cuenta que, en esta época, Newton experimentó su famosa inspiración de la gravedad con la manzana que caía. Según este mito común, Newton estaba sentado bajo un manzano cuando una fruta cayó y le golpeó en la cabeza, lo que le inspiró a elaborar repentinamente la teoría de la gravedad.

Aunque no hay pruebas de que la manzana golpeara realmente a Newton en la cabeza, éste vio cómo caía una manzana de un árbol, lo que le llevó a preguntarse por qué caía en línea recta y no en ángulo. En consecuencia, comenzó a explorar las teorías del movimiento y la gravedad.

Fue durante este paréntesis de 18 meses como estudiante cuando Newton concibió muchas de sus ideas más importantes—incluyendo el método de cálculo infinitesimal, los fundamentos de su teoría de la luz y el color, y las leyes del movimiento planetario—que finalmente condujeron a la publicación de su libro de física Principia y su teoría de la gravedad.

Las leyes del movimiento de Isaac Newton

En 1687, tras 18 meses de intenso y casi incesante trabajo, Newton publicó Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Principios matemáticos de la filosofía natural), más conocido como Principia.

Se dice que Principia es el libro más influyente en la física y posiblemente en toda la ciencia. Su publicación elevó inmediatamente a Newton a la fama internacional.

Principia ofrece una descripción cuantitativa exacta de los cuerpos en movimiento, con tres leyes básicas pero importantes del movimiento:

Primera ley

Un cuerpo inmóvil permanecerá inmóvil a menos que se le aplique una fuerza externa.

Segunda ley

La fuerza es igual a la masa por la aceleración, y un cambio en el movimiento (es decir, un cambio en la velocidad) es proporcional a la fuerza aplicada.

Tercera ley

Para cada acción, hay una reacción igual y opuesta.

Newton y la teoría de la gravedad

Las tres leyes básicas del movimiento de Newton, expuestas en Principia, le ayudaron a llegar a su teoría de la gravedad. La ley de la gravitación universal de Newton establece que dos objetos se atraen con una fuerza de atracción gravitatoria que es proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre sus centros.

Estas leyes ayudaron a explicar no sólo las órbitas planetarias elípticas, sino casi todos los demás movimientos del universo: cómo los planetas se mantienen en órbita por la atracción de la gravedad del Sol; cómo la Luna gira alrededor de la Tierra y las lunas de Júpiter giran a su alrededor; y cómo los cometas giran en órbitas elípticas alrededor del Sol.

También le permitieron calcular la masa de cada planeta, calcular el aplanamiento de la Tierra en los polos y el abultamiento en el ecuador, y cómo la atracción gravitatoria del sol y la luna crean las mareas de la Tierra&#x2019. Según Newton, la gravedad mantenía el equilibrio del universo, lo hacía funcionar y unía el cielo y la Tierra en una gran ecuación.

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Isaac Newton & Robert Hooke

No todos los miembros de la Real Academia estaban entusiasmados con los descubrimientos de Newton en el campo de la óptica y la publicación en 1672 de Opticks: Or, A treatise of the Reflections, Refractions, Inflections and Colours of Light. Entre los disidentes se encontraba Robert Hooke, uno de los miembros originales de la Real Academia y un científico experto en varias áreas, incluyendo la mecánica y la óptica.

Mientras que Newton teorizaba que la luz estaba compuesta por partículas, Hooke creía que estaba compuesta por ondas. Hooke se apresuró a condenar el trabajo de Newton en términos condescendientes, y atacó la metodología y las conclusiones de Newton.

Hooke no fue el único que cuestionó el trabajo de Newton en óptica. El renombrado científico holandés Christiaan Huygens y varios jesuitas franceses también plantearon objeciones. Pero debido a la asociación de Hooke con la Royal Society y a su propio trabajo en óptica, sus críticas fueron las que más molestaron a Newton.

Incapaz de manejar la crítica, entró en cólera— una reacción a la crítica que continuaría durante toda su vida. Newton negó la acusación de Hooke de que sus teorías tuvieran algún defecto y argumentó la importancia de sus descubrimientos para toda la ciencia.

En los meses siguientes, el intercambio entre los dos hombres se hizo más enconado, y pronto Newton amenazó con abandonar la Royal Society. La rivalidad entre Newton y Hooke continuaría durante varios años. Luego, en 1678, Newton sufrió una completa crisis nerviosa y la correspondencia terminó abruptamente. La muerte de su madre al año siguiente le hizo aislarse aún más, y durante seis años se retiró del intercambio intelectual, excepto cuando otros iniciaban la correspondencia, que siempre fue breve.

Durante su paréntesis de la vida pública, Newton volvió a su estudio de la gravitación y sus efectos en las órbitas de los planetas. Irónicamente, el impulso que puso a Newton en la dirección correcta en este estudio vino de Robert Hooke.

En una carta de correspondencia general de 1679 dirigida a los miembros de la Royal Society para que contribuyeran, Hooke escribió a Newton y sacó a relucir la cuestión del movimiento planetario, sugiriendo que una fórmula que implicara los cuadrados inversos podría explicar la atracción entre los planetas y la forma de sus órbitas.

Se produjeron intercambios posteriores antes de que Newton volviera a romper rápidamente la correspondencia. Pero la idea de Hooke pronto se incorporó al trabajo de Newton sobre el movimiento planetario, y de sus notas se desprende que en 1680 ya había sacado sus propias conclusiones, aunque se guardó sus descubrimientos para sí mismo.

A principios de 1684, en una conversación con los miembros de la Royal Society Christopher Wren y Edmond Halley, Hooke expuso sus argumentos sobre la prueba del movimiento planetario. Tanto Wren como Halley pensaron que tenía razón, pero señalaron que era necesaria una demostración matemática.

En agosto de 1684, Halley viajó a Cambridge para visitar a Newton, que estaba saliendo de su reclusión. Halley le preguntó distraídamente qué forma tendría la órbita de un planeta si su atracción hacia el sol siguiera el cuadrado inverso de la distancia entre ellos (teoría de Hooke).

Newton conocía la respuesta, debido a su trabajo concentrado durante los últimos seis años, y respondió: "Una elipse" Newton afirmó haber resuelto el problema unos 18 años antes, durante su paréntesis en Cambridge y la peste, pero no pudo encontrar sus notas. Halley le convenció para que resolviera el problema matemáticamente y se ofreció a pagar todos los gastos para que las ideas fueran publicadas, lo que ocurrió, en la Principia.

Al publicar la primera edición de la Principia en 1687, Robert Hooke acusó inmediatamente a Newton de plagio, afirmando que había descubierto la teoría de los cuadrados inversos y que Newton le había robado su trabajo. La acusación era infundada, como sabían la mayoría de los científicos, ya que Hooke sólo había teorizado sobre la idea y nunca la había llevado a ningún nivel de prueba.

Newton, sin embargo, estaba furioso y defendió firmemente sus descubrimientos. Retiró todas las referencias a Hooke en sus notas y amenazó con dejar de publicar la edición posterior de Principia por completo.

Halley, que había invertido mucho en el trabajo de Newton, intentó hacer las paces entre los dos hombres. Aunque Newton aceptó a regañadientes insertar un reconocimiento conjunto del trabajo de Hooke (compartido con Wren y Halley) en su discusión de la ley de los cuadrados inversos, esto no sirvió para apaciguar a Hooke.

A medida que pasaban los años, la vida de Hooke comenzó a desmoronarse. Su querida sobrina y compañera murió el mismo año en que se publicó Principia, en 1687. A medida que la reputación y la fama de Newton crecían, la de Hooke declinaba, lo que le hizo volverse aún más rencoroso y odioso hacia su rival.

Hasta el final, Hooke aprovechó todas las oportunidades que pudo para ofender a Newton. Sabiendo que su rival pronto sería elegido presidente de la Royal Society, Hooke se negó a retirarse hasta el año de su muerte, en 1703.

Newton y la alquimia

Después de la publicación de Principia, Newton estaba listo para una nueva dirección en la vida. Ya no encontraba satisfacción en su puesto en Cambridge y se involucraba más en otros asuntos.

Ayudó a liderar la resistencia a los intentos del rey Jacobo II de reinstaurar la enseñanza católica en Cambridge, y en 1689 fue elegido para representar a Cambridge en el Parlamento.

Mientras estaba en Londres, Newton se relacionó con un grupo más amplio de intelectuales y conoció al filósofo político John Locke. Aunque muchos de los científicos del continente seguían enseñando el mundo mecánico según Aristóteles, una joven generación de científicos británicos quedó cautivada por la nueva visión del mundo físico de Newton y lo reconoció como su líder.

Uno de estos admiradores fue Nicolas Fatio de Duillier, un matemático suizo con el que Newton entabló amistad durante su estancia en Londres.

Sin embargo, a los pocos años, Newton cayó en otra crisis nerviosa en 1693. La causa está abierta a la especulación: su decepción por no haber sido nombrado para un puesto más alto por los nuevos monarcas de Inglaterra, Guillermo III y María II, o la posterior pérdida de su amistad con Duillier; el agotamiento por el exceso de trabajo; o tal vez el envenenamiento crónico por mercurio tras décadas de investigación alquímica.

Es difícil saber la causa exacta, pero las pruebas sugieren que las cartas escritas por Newton a varios de sus conocidos y amigos de Londres, incluido Duillier, parecían trastornadas y paranoicas, y les acusaban de traición y conspiración.

Por extraño que parezca, Newton se recuperó rápidamente, escribió cartas de disculpa a sus amigos y volvió a trabajar en pocos meses. Salió con todas sus facilidades intelectuales intactas, pero parecía haber perdido el interés por los problemas científicos y ahora prefería dedicarse a las profecías y las escrituras y al estudio de la alquimia.

Aunque algunos podrían ver esto como un trabajo por debajo del hombre que había revolucionado la ciencia, podría atribuirse más bien a Newton respondiendo a los problemas de la época en la turbulenta Gran Bretaña del siglo XVII.

Muchos intelectuales estaban luchando con el significado de muchos temas diferentes, entre ellos la religión, la política y el propósito mismo de la vida. La ciencia moderna era todavía tan nueva que nadie sabía a ciencia cierta cómo se medía con las filosofías más antiguas.

Estándar de oro

En 1696, Newton pudo alcanzar el puesto gubernamental que tanto había buscado: guardián de la Casa de la Moneda; tras adquirir este nuevo título, se trasladó permanentemente a Londres y vivió con su sobrina, Catherine Barton.

Barton era la amante de Lord Halifax, un alto funcionario del gobierno que fue decisivo para que Newton fuera promovido, en 1699, a maestro de la Casa de la Moneda—cargo que ocuparía hasta su muerte.

No queriendo que se considerara un mero cargo honorífico, Newton abordó el trabajo con seriedad, reformando la moneda y castigando severamente a los falsificadores. Como maestro de la Casa de la Moneda, Newton trasladó la moneda británica, la libra esterlina, del patrón plata al patrón oro.

La Real Sociedad

En 1703, Newton fue elegido presidente de la Real Sociedad a la muerte de Robert Hooke. Sin embargo, Newton nunca pareció entender la noción de la ciencia como una empresa cooperativa, y su ambición y la feroz defensa de sus propios descubrimientos le llevaron de un conflicto a otro con otros científicos.

En la mayoría de los casos, el mandato de Newton en la sociedad fue tiránico y autocrático; pudo controlar las vidas y las carreras de los científicos más jóvenes con un poder absoluto.

En 1705, en una controversia que se había estado gestando durante varios años, el matemático alemán Gottfried Leibniz acusó públicamente a Newton de plagiar sus investigaciones, afirmando que había descubierto el cálculo infinitesimal varios años antes de la publicación de Principia.

En 1712, la Royal Society nombró un comité para investigar el asunto. Por supuesto, como Newton era el presidente de la sociedad, pudo nombrar a los miembros del comité y supervisar su investigación. No es de extrañar que el comité concluyera que Newton tenía prioridad sobre el descubrimiento.

Ese mismo año, en otro de los episodios más flagrantes de tiranía de Newton, publicó sin permiso las notas del astrónomo John Flamsteed. Al parecer, el astrónomo había recopilado una gran cantidad de datos de sus años en el Real Observatorio de Greenwich, Inglaterra.

Newton había solicitado un gran volumen de notas de Flamsteed para sus revisiones de Principia. Enfadado porque Flamsteed no le proporcionó más información con la rapidez que deseaba, Newton utilizó su influencia como presidente de la Royal Society para ser nombrado presidente del cuerpo de visitadores responsable del Real Observatorio.

Entonces intentó forzar la publicación inmediata del catálogo de estrellas de Flamsteed, así como de todas las notas de Flamsteed, editadas y sin editar. Para colmo de males, Newton dispuso que el enemigo mortal de Flamsteed, Edmund Halley, preparara las notas para la prensa.

Flamsteed consiguió finalmente una orden judicial que obligaba a Newton a cesar sus planes de publicación y a devolver las notas— una de las pocas veces que Newton fue superado por uno de sus rivales.

Años finales

Hacia el final de su vida, Newton vivió en Cranbury Park, cerca de Winchester, Inglaterra, con su sobrina, Catherine (Barton) Conduitt, y su marido, John Conduitt.

Para entonces, Newton se había convertido en uno de los hombres más famosos de Europa. Sus descubrimientos científicos eran indiscutibles. También se había hecho rico, invirtiendo sus cuantiosos ingresos de forma inteligente y haciendo cuantiosas donaciones a la caridad.

A pesar de su fama, la vida de Newton dista mucho de ser perfecta: nunca se casó ni hizo muchos amigos, y en sus últimos años, una combinación de orgullo, inseguridad y viajes laterales en peculiares investigaciones científicas hizo que incluso algunos de sus pocos amigos se preocuparan por su estabilidad mental.

Muerte

Al llegar a los 80 años, Newton tenía problemas digestivos y tuvo que cambiar drásticamente su dieta y movilidad.

En marzo de 1727, Newton experimentó un fuerte dolor en el abdomen y se desmayó, no recuperando nunca la conciencia. Murió al día siguiente, el 31 de marzo de 1727, a la edad de 84 años.

Legado

La fama de Newton creció aún más después de su muerte, ya que muchos de sus contemporáneos lo proclamaron el mayor genio que jamás haya existido. Tal vez sea una ligera exageración, pero sus descubrimientos tuvieron un gran impacto en el pensamiento occidental, lo que llevó a comparaciones con figuras como Platón, Aristóteles y Galileo.

Aunque sus descubrimientos fueron uno de los muchos realizados durante la Revolución Científica, los principios universales de la gravedad de Newton no encontraron paralelos en la ciencia de la época.

Por supuesto, se demostró que Newton estaba equivocado en algunas de sus suposiciones clave. En el siglo XX, Albert Einstein echaría por tierra el concepto de universo de Newton, afirmando que el espacio, la distancia y el movimiento no eran absolutos, sino relativos, y que el universo era más fantástico de lo que Newton había concebido.

Newton no se habría sorprendido: En su vida posterior, cuando se le pidió una evaluación de sus logros, contestó, "No sé lo que pueda parecer al mundo; pero a mí mismo me parece que sólo he sido como un niño jugando en la orilla del mar, y divirtiéndome de vez en cuando en encontrar un guijarro más suave o una concha más bonita que la ordinaria, mientras el gran océano de la verdad yacía todo sin descubrir ante mí."

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Biografía de Isaac Newton

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