Es fascinante considerar cómo ciertos individuos han logrado alterar el curso de la historia de manera significativa (Sánchez Amador, 2020). Un ejemplo destacado es Isaac Newton, un pensador de múltiples disciplinas que dedicó su existencia a la física, teología, investigación, alquimia y cálculo matemático. Aunque todos los seres humanos son esenciales para la sociedad de una manera u otra, existen individuos que han transformado la cultura y la percepción del mundo. Para una gran cantidad de científicos, la obra principal de Isaac Newton es considerada la publicación científica más relevante de la historia, lo cual es una afirmación de gran peso. Por lo tanto, de conformidad con Sánchez Amador (2020), para cualquier lector con un profundo interés en el conocimiento científico, el acercamiento a la figura de Isaac Newton y a sus contribuciones al mundo de la investigación es fundamental.
Biografía
Isaac Newton (1643 - 1727) nació el 4 de enero del año 1643 en Grantham, una ciudad ubicada en Lincolnshire, East Midlands, Inglaterra, donde pasó sus primeros años de vida (Sánchez Amador, 2020). Su llegada al mundo estuvo marcada por circunstancias adversas, ya que su padre falleció tres meses antes de su nacimiento y su madre tuvo un parto prematuro (Sánchez, 2019). A pesar de nacer con un peso muy bajo y en un estado de salud débil, logró sobrevivir contra todo pronóstico y fue bautizado con el nombre de su padre, Isaac. Su madre contrajo matrimonio nuevamente con un hombre llamado Barnabás Smith, quien no deseaba hacerse cargo de hijos ajenos, por lo que fue enviado a vivir con los padres de Smith, a quienes llamaba "abuelos" aunque no lo fueran realmente. Según Sánchez (2019), la relación con ellos fue muy desafortunada y, años más tarde, incluiría en una lista de sus pecados el deseo de quemarlos vivos.
A los diez años, tras la muerte de su padrastro, regresó a vivir con su madre y con dos nuevos hermanastros (Sánchez, 2019). A los doce años, ingresó a una escuela local donde, al parecer, prefería jugar con las niñas y para quienes fabricaba juguetes ingeniosos, un anticipo de la destreza que demostraría más tarde al construir artilugios tan complejos como un telescopio de refracción (Ordóñez, 2016). Durante esos años, aprendió latín, matemáticas y se adentró en el estudio de la Biblia (Sánchez, 2019). Era un niño débil y solitario que no destacaba en las clases, por lo que solía ser relegado al último banco. Se sabe que fue tartamudo, probablemente durante toda su vida, y también enfermizo. No se relacionaba mucho con sus compañeros y, cuando lo hacía, solía ser para hacerles bromas pesadas o agredirlos de algún modo. Sin embargo, conforme con Sánchez (2019), tras una pelea con un compañero de clase en la que logró vencer y humillar públicamente, decidió volverse más estudioso.
Pasaba mucho tiempo encerrado en su habitación, donde comenzó a construir objetos mecánicos, maquetas y distintos aparatos (Sánchez, 2019). Mostraba un gran interés por todas las áreas del conocimiento y estudiaba mucho. Siendo muy joven, conoció a Catherine Storer, la única mujer con la que posiblemente tuvo un romance en su vida. Le fabricó casas de muñecas como regalo. Sin embargo, según Sánchez (2019), la relación no trascendió y, de hecho, se sabe que murió siendo virgen.
A la edad de 18 años, ingresó a la Universidad de Cambridge (Sánchez, 2019). Su formación se llevó a cabo durante un período en el que la revolución científica estaba en pleno apogeo en toda Europa, vinculada a autores como Kepler, Galileo, Descartes, Borelli, Hobbes, Gassendi, Hooke y Boyle, cuyas obras estudió detenidamente (Ordóñez, 2016). Aunque era esencialmente autodidacta, también encontró varios maestros que aumentaron su conocimiento (Sánchez, 2019). Pronto estableció correspondencia con la Real Academia de Ciencias, que mostró interés en sus descubrimientos y sus aparatos. Según Sánchez (2019), fue en este momento cuando surgieron los primeros debates científicos, que Newton mantuvo a lo largo de su vida.
En el año 1665, durante los años productivos de la peste, la Universidad de Cambridge cerró debido a la enfermedad y Newton tuvo que regresar a su casa (BBC News Mundo, 2015). Este período resultó ser el más productivo de su vida. Siempre había creído que para llegar al verdadero conocimiento era necesario observar más que leer libros. Por ejemplo, en lugar de confiar en los textos sobre óptica, experimentó insertándose una aguja sin punta en su ojo para ver qué efecto tenía. Durante este tiempo, sentó las bases de sus teorías de cálculo y las leyes del movimiento que más tarde lo harían famoso. Sin embargo, de conformidas con BBC News Mundo (2015), debido a su naturaleza reservada, guardó sus ideas para sí mismo.
En el año 1671, siguió experimentando en su laboratorio, y esa combinación de teoría y práctica resultó en muchos tipos de descubrimientos (BBC News Mundo, 2015). Su teoría de la óptica lo llevó a reconsiderar el diseño del telescopio, que hasta entonces era un instrumento grande y engorroso. Utilizando espejos en lugar de lentes, creó un instrumento más poderoso y 10 veces más pequeño. Cuando los miembros de la Real Sociedad de Londres para el Avance de la Ciencia Natural se enteraron de su telescopio, quedaron impresionados. Esto lo animó a contarles sobre lo que describía como un "experimento crucial" sobre la luz y el color (BBC News Mundo, 2015). Según Ordoñez (2016), en el año 1672, ingresó en la Royal Society, una institución fundada en Londres en el año 1660 que reunía a científicos ingleses, y ese mismo año presentó ante sus miembros una memoria titulada "Nueva Teoría de la Luz y los Colores", en la que explicaba la relación entre la luz blanca solar y los colores del arcoíris.
Eruditos como Descartes y Huygens sostenían que la luz en sí misma era la luz blanca, compuesta por partículas que se difundían en ondas (Ordóñez, 2016). Consideraban que los colores eran propiedades de las superficies del material sobre el que incidía la luz. Pero, a través de experimentos con prismas, Newton llegó a la conclusión de que los colores eran propiedades inherentes a la luz misma, y que la luz blanca era la combinación de rayos de luz de diversos colores. Por tanto, la luz no era el resultado de la vibración de ningún éter material, sino una sustancia con propiedades. Estas ideas no fueron bien recibidas por Hooke, quien se había dedicado a desarrollar las tesis de Descartes y Huygens. Su crítica a la memoria de Newton desató una enemistad que duraría décadas. Newton, sin perdonar a Hooke, se refugió en Cambridge y cortó sus relaciones con la Royal Society. Ordóñez (2016) menciona que, rencoroso e implacable, se apresuró a borrar todas las huellas del trabajo de Hooke, incluidos sus retratos.
En el año 1687, a petición de un amigo, Newton publicó el tratado "Principios Matemáticos de la Filosofía Natural" o "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica" (Sánchez Amador, 2020). El idioma en que estaba escrito, el latín, indicaba el público al que se dirigía: expertos en matemáticas y en mecánica, astrónomos, filósofos y universitarios (Ordóñez, 2016). En correspondencia con Sánchez Amador (3030), esta obra es, sin duda, una de las más importantes en los ámbitos de la ciencia en general y la física de toda la historia.
A mediados del año 1693, sufrió un colapso mental cuando sospechó que sus amigos estaban conspirando en su contra (BBC News Mundo, 2015). Después de trabajar durante cinco noches seguidas, sufrió lo que se podría describir como una crisis nerviosa. Más tarde, pidió disculpas a John Locke y a Samuel Pepys por haber deseado su muerte. Pero a pesar de su frágil salud mental, su reputación se mantuvo intacta y pronto se le ofreció un cargo crucial. Como intendente de la Real Casa de la Moneda en el año 1696, encontró una nueva vocación. Quería hacer de la libra británica la moneda más estable. En el siglo XVII, las finanzas británicas estaban en crisis. Se encontraba que una de cada diez monedas era falsa, y a menudo el valor del metal con el que se fabricaba superaba lo que esta representaba. En su papel de supervisor, emprendió un proyecto para retirar la moneda en circulación e introducir una más confiable. Según BBC News Mundo (2015), mantenía una base de datos de falsificadores a los que sancionaba.
En el año 1700, fue nombrado director de la Real Casa de la Moneda, cargo que ocupó durante el resto de su vida (BBC News Mundo, 2015). En el año 1703, fue elegido presidente de la Royal Society, y su influencia creció hasta alcanzar la categoría de personaje público (Ordóñez, 2016). Mantuvo el control sobre lo que sucedía en Cambridge, e incluso en Oxford, y su mecánica comenzó a estudiarse en estas universidades. Sus teorías se difundieron por toda Europa a través de libros, como los de su discípulo Desaguliers o el holandés Gravesande. En el año 1704, publicó su Óptica, escrita en inglés, que recogía su interpretación corpuscular de la luz, un triunfo sobre los cartesianos ingleses (Ordóñez, 2016). En el año 1712, Newton y Leibniz habían estado en desacuerdo durante años sobre quién había inventado el cálculo infinitesimal (BBC News Mundo, 2015). Sin embargo, conforme con BBC News Mundo (2015), Newton finalmente encontró la manera de arrebatarle la victoria a su enemigo intelectual.
En el año 1713, la Real Sociedad formó un comité para decidir de una vez por todas quién lo había inventado (BBC News Mundo, 2015). La conclusión fue que Newton se había anticipado a Leibniz por muchos años. Sin embargo, el autor secreto del informe de la Real Sociedad no fue otro que el mismo Newton. Leibniz se negó a aceptar la derrota y la pelea solo terminó cuando ambos hombres ya estaban muertos. Hoy en día, de acuerdo con BBC News Mundo (2015), se acepta que ambos llegaron al cálculo de manera independiente, por lo que no hubo plagio.
Durante los últimos 30 años de su vida, se dedicó a los estudios religiosos y al ocultismo (Sánchez, 2019). Se consideraba a sí mismo como un elegido de Dios para descifrar mensajes secretos de la Biblia. Predijo que el fin del mundo tendría lugar en el año 2060. Proclamó que la Iglesia católica era la bestia del Apocalipsis y que Moisés había sido un alquimista. En sus últimos años, sufrió múltiples padecimientos: morales, debido a un acalorado debate con Leibniz, y físicos, debido a un grave problema renal. Isaac dejó este mundo a la edad de 84 años (1727) después de varios problemas renales, a causa de un cólico nefrítico. A pesar de sus fuertes rivalidades, acusaciones de plagio y celos evidentes con el filósofo y matemático Gottfried Leibniz, nunca perdió el respeto y la devoción tanto del pueblo como de la comunidad científica. Según Sánchez Amador (20202), este reconocimiento culminó en el año 1705, cuando recibió el título de "Sir" de manos de la reina Ana.
Aportes a la Ciencia
La ley de la Gravitación Universal
Bernard Cohen, reconocido historiador y científico contemporáneo de origen estadounidense, ha destacado que el descubrimiento de la ley de la gravitación universal por Isaac Newton representa el momento culminante de la Revolución Científica (Sánchez Amador, 2020). Este descubrimiento trasciende la simpleza de una fórmula para convertirse en la clave para entender la mayoría de los fenómenos físicos que son observables por el ojo humano. Dicha ley es una de las múltiples formulaciones físicas presentes en el libro "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica", que describe la interacción gravitatoria entre los cuerpos con masa (Sánchez Amador, 2020). En correspondencia con Ordóñez (2016), Newton demostró su habilidad para aplicar con éxito las matemáticas a los problemas de la mecánica, especialmente en lo referente al movimiento de los planetas del sistema solar.
Desde Nicolás Copérnico, se sabía que todos los planetas, incluida la Tierra, giran en torno al Sol, y desde entonces se había acumulado observaciones sobre la mecánica celeste (Ordóñez, 2016). Sin embargo, aún quedaban fenómenos sin explicar. Uno de ellos era el movimiento curvilíneo de los planetas en torno al Sol, o el problema más general de los movimientos circulares. Los trabajos de Kepler, demostraban que los planetas giraban en torno al Sol describiendo no órbitas circulares, sino elipses, y ello con una velocidad areolar constante, es decir, barriendo siempre la misma superficie en una misma unidad de tiempo. Pero, ¿cómo eran atraídos por el Sol para poder realizar esa trayectoria? Descartes había formulado la hipótesis de que todo el universo estaba lleno de corpúsculos y que el Sol generaba torbellinos de materia que arrastraban a los planetas y les llevaban a describir esas órbitas elípticas. Sin embargo, según Ordónez (2016), parecía difícil demostrar esa imagen intuitiva mediante un cálculo matemático.
Durante su tiempo en Cambridge, encontró una solución al problema: imaginó que una fuerza unía el Sol con cada planeta y que esa fuerza los atraía de tal manera que se veían obligados a girar describiendo órbitas (Ordóñez, 2016). Aunque esto podría parecer solo una imagen, a diferencia de la propuesta de Descartes, Newton proporcionaba una demostración cuantitativa de la fuerza en acción. En efecto, la ley de la gravedad establece que la fuerza de atracción entre dos cuerpos es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa (Ordóñez, 2016). En pocas palabras, cuanto más cercanos y masivos sean dos cuerpos, más intensamente se atraerán (Sánchez Amador, 2020). De este modo, mediante cálculos geométricos, pudo demostrar que el resultado de esta acción era una trayectoria elíptica (Ordóñez, 2016). De acuerdo con Sánchez Amador (2020), esto establece una relación proporcional entre la fuerza gravitatoria y la masa de los cuerpos.
Las 3 Leyes de Newton
La Ley de la inercia establece que un objeto que permanece quieto seguirá en reposo a menos que se le aplique una fuerza (Sánchez Amador, 2020). Un objeto en movimiento continuará moviéndose en línea recta a menos que se le aplique una fuerza externa. La Ley de aceleración postula que un objeto se acelerará si se le aplica una fuerza. La aceleración es el cambio en la velocidad de un objeto y ocurrirá en la misma dirección que la fuerza. Esta idea también se puede expresar como que la fuerza es igual a la masa por la aceleración, o F = ma. Finalmente, la Ley de acción y reacción sostiene que para cada acción, hay una reacción igual y opuesta. Sánchez Amador (2020) menciona que, aunque hoy en día estas postulaciones puedan parecer evidentes, fueron las bases de la mecánica clásica, lo que ha permitido abarcar desde el entendimiento y fabricación de máquinas hasta la comprensión del movimiento planetario, al ser conjugadas con la ley de la gravitación universal.
Otras Aportaciones
Existen muchos otros aportes al mundo de la ciencia por parte de esta figura que la población general no conoce (Sánchez Amador, 2020). Por ejemplo, se le atribuye la invención del cálculo infinitesimal, una importante rama de las matemáticas enfocada en el estudio del cambio y la continuidad. Esta invención se atribuye también al filósofo Gottfried Wilhelm Leibniz, a quien Newton acusó de plagio. Además, se le atribuye el descubrimiento de la dispersión refractiva, es decir, la descomposición del haz de luz blanco en los diferentes colores que lo componen (rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, añil y violeta). Así, demostró que la luz del sol está compuesta por la suma de todos los colores. Sánchez Amador (2020) menciona que, aunque se han dejado muchas más postulaciones e ideas en el tintero, se puede resumir el trabajo científico de Newton en el asentamiento de las bases de la mecánica clásica, diversos trabajos sobre la luz y ópticas y el desarrollo del cálculo infinitesimal en el ámbito matemático.
Referencias
BBC News Mundo. (2015, julio 19). El Lado Oscuro del Genio Isaac Newton. BBC. https://www.bbc.com/mundo/noticias/2015/07/150707_isaac_newton_secretos_oscuros_finde_dv
National Geographic. (2023). Isaac Newton: Who he Was, Why Apples are Falling. National Geographic. https://education.nationalgeographic.org/resource/isaac-newton-who-he-was-why-apples-are-falling/
Ordóñez, J. (2016, marzo 31). Isaac Newton, científico y alquimista. National geographic. https://historia.nationalgeographic.com.es/a/isaac-newton-cientifico-y-alquimista_10246
Sánchez Amador, S. A. (2020, septiembre 22). Isaac Newton: Biografía y Aportaciones a la Ciencia de Este Investigador. Psicología y Mente. https://psicologiaymente.com/biografias/isaac-newton
Sánchez, E. (2019, julio 4). Isaac Newton, biografía de un hombre en claroscuro. La Mente es Maravillosa. https://lamenteesmaravillosa.com/isaac-newton-biografia-de-un-hombre-en-claroscuro/
