Newton, Sir Isaac (1642-1727), filósofo natural inglés, considerado generalmente como el teórico más original e influyente de la historia de la ciencia. Además de inventar el cálculo infinitesimal y una nueva teoría de la luz y el color, Newton transformó la estructura de la ciencia física con sus tres leyes del movimiento y la ley de la gravitación universal. Como piedra angular de la revolución científica del siglo XVII, la obra de Newton combinó las aportaciones de Copérnico, Kepler, Galileo, Descartes y otros en una nueva y poderosa síntesis. Tres siglos más tarde, la estructura resultante -la mecánica clásica- sigue siendo un monumento a su genio, aunque no menos elegante.
Vida &Carácter – Isaac Newton nació prematuramente el día de Navidad de 1642 (4 de enero de 1643, en el Nuevo Estilo) en Woolsthorpe, una aldea cerca de Grantham en Lincolnshire. Hijo póstumo de un campesino analfabeto (también llamado Isaac), el niño, huérfano de padre, era lo suficientemente pequeño al nacer como para caber «en una olla de cuarto de galón». Cuando apenas tenía tres años, la madre de Newton, Hanna (Ayscough), dejó a su primogénito con su abuela para volver a casarse y formar una segunda familia con Barnabas Smith, un rico rector de la cercana North Witham. Se ha hablado mucho del nacimiento póstumo de Newton, de su prolongada separación de su madre y de su inigualable odio hacia su padrastro. Hasta que Hanna regresó a Woolsthorpe en 1653 tras la muerte de su segundo marido, Newton se vio privado de la atención de su madre, una posible pista de su complejo carácter. La infancia de Newton fue todo menos feliz, y a lo largo de su vida estuvo al borde del colapso emocional, cayendo ocasionalmente en ataques violentos y vengativos contra amigos y enemigos por igual.
Con el regreso de su madre a Woolsthorpe en 1653, Newton fue sacado de la escuela para cumplir con su derecho de nacimiento como agricultor. Afortunadamente, fracasó en esta vocación y regresó a la King’s School de Grantham para preparar su ingreso en el Trinity College de Cambridge. De esta época se conservan numerosas anécdotas sobre el despiste de Newton como granjero novato y su deslucida actuación como estudiante. Pero el punto de inflexión en la vida de Newton se produjo en junio de 1661, cuando dejó Woolsthorpe para ir a la Universidad de Cambridge. Aquí Newton entró en un nuevo mundo, al que finalmente podría llamar suyo.
Aunque Cambridge era un destacado centro de aprendizaje, el espíritu de la revolución científica aún no había penetrado en su antiguo y algo osificado plan de estudios.Poco se sabe de los estudios formales de Newton como estudiante, pero es probable que recibiera grandes dosis de Aristóteles, así como de otros autores clásicos.Y, según todas las apariencias, su rendimiento académico fue poco distinguido. En 1664, Isaac Barrow, profesor lucasiano de matemáticas en Cambridge, examinó los conocimientos de Newton sobre Euclides y los encontró muy deficientes. Ahora sabemos que, durante sus años de estudiante, Newton estaba profundamente absorto en el estudio privado, que dominaba en privado las obras de René Descartes, PierreGassendi, Thomas Hobbes y otras figuras importantes de la revolución científica.Una serie de cuadernos existentes muestra que, en 1664, Newton había comenzado a dominar la Géométrie de Descartes y otras formas de matemáticas mucho antes de los Elementos de Euclides. Barrow, que era un matemático dotado, aún no había apreciado el genio de Newton.
En 1665, Newton se licenció en Cambridge sin honores ni distinciones.Como la universidad estuvo cerrada durante los dos años siguientes a causa de la peste, Newton regresó a Woolsthorpe a mediados de año. Allí, en los 18 meses siguientes, realizó una serie de originales contribuciones a la ciencia. Como recordaría más tarde: «Todo esto ocurrió en los dos años de peste de 1665 y 1666, ya que en esos días estaba en mi mejor momento para la invención, y pensaba en las matemáticas y la filosofía más que en cualquier otro momento». En matemáticas, Newton concibió su «método de las fluxiones» (cálculo infinitesimal), sentó las bases de su teoría de la luz y el color, y logró una importante comprensión del problema del movimiento planetario, conocimientos que finalmente condujeron a la publicación de su Principia (1687).
En abril de 1667, Newton regresó a Cambridge y, contra todo pronóstico, fue elegido miembro menor de Trinity. El éxito siguió a la buena fortuna. Al año siguiente, se convirtió en miembro principal al obtener su maestría en artes, y en 1669, antes de cumplir los 27 años, sucedió a Isaac Barrow como profesor lucasiano de matemáticas. Los deberes de este nombramiento ofrecieron a Newton la oportunidad de organizar los resultados de sus anteriores investigaciones ópticas, y en 1672, poco después de su elección a la Royal Society, comunicó su primer trabajo público, un brillante pero no menos controvertido estudio sobre la naturaleza del color.
En la primera de una serie de amargas disputas, Newton se enfrentó al célebre conservador de experimentos de la sociedad, el brillante pero frágil RobertHooke. La controversia subsiguiente, que se prolongó hasta 1678, estableció una pauta en el comportamiento de Newton. No obstante, en 1675 Newton se aventuró a publicar otro artículo más, que volvió a atraer a los rayos, esta vez acusados de haber plagiado a Hooke. Las acusaciones eran totalmente infundadas. Dos veces quemado, Newton se retiró.
En1678, Newton sufrió una grave crisis emocional, y al año siguiente murió su madre. La respuesta de Newton fue cortar el contacto con los demás y dedicarse a la investigación alquímica. Estos estudios, que en su día avergonzaron a los estudiosos de Newton, no eran reflexiones erróneas, sino investigaciones rigurosas sobre las fuerzas ocultas de la naturaleza. Los estudios alquímicos de Newton abrieron vías teóricas que no se encontraban en la filosofía mecánica, la visión del mundo que sustentaba sus primeros trabajos. Mientras que la filosofía mecánica reducía todos los fenómenos al impacto de la materia en movimiento, la tradición alquímica mantenía la posibilidad de atracción y repulsión a nivel de partículas. Al combinar la acción a distancia y las matemáticas, Newton transformó la filosofía mecánica añadiendo una cantidad misteriosa pero no menos medible, la fuerza gravitatoria.
En 1666, según la tradición, Newton observó la caída de una manzana en su jardín de Woolsthorpe, y más tarde recordó: «Ese mismo año comencé a pensar que la gravedad se extendía hasta el orbe de la Luna». La memoria de Newton no era exacta. De hecho, todo indica que el concepto de gravitación universal no surgió de la cabeza de Newton en 1666, sino que estuvo casi 20 años en gestación. Irónicamente, Robert Hooke contribuyó a darle vida. En noviembre de 1679, Hooke inició un intercambio de cartas sobre la cuestión del movimiento planetario. Aunque Newton se apresuró a romper la correspondencia, las cartas de Hooke proporcionaron un vínculo conceptual entre la atracción central y una fuerza que disminuye con el cuadrado de la distancia. En algún momento a principios de 1680, Newton parece haber sacado tranquilamente sus propias conclusiones.
Mientras tanto, en los cafés de Londres, Hooke, Edmund Halley y Christopher Wren luchaban sin éxito con el problema del movimiento planetario. Finalmente, en agosto de 1684, Halley hizo una legendaria visita a Newton en Cambridge, esperando una respuesta a su enigma: ¿Qué tipo de curva describe un planeta en su órbita alrededor del sol, suponiendo una ley de atracción del cuadrado inverso? Cuando Halley planteó la pregunta, la respuesta de Newton fue «una elipse». Cuando se le preguntó cómo sabía que era una elipse, Newton respondió que ya la había calculado. Aunque Newton había respondido en privado a uno de los enigmas del universo -y sólo él poseía la capacidad matemática para hacerlo-, se había equivocado característicamente en el cálculo. Tras una nueva discusión, prometió enviar a Halley un nuevo cálculo de inmediato. En cumplimiento parcial de su promesa, Newton produjo su De Motu de 1684. De esa semilla, tras casi dos años de intenso trabajo, surgieron los Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Podría decirse que es el libro más importante publicado en la historia de la ciencia. Pero si los Principia fueron obra de Newton, Hooke y Halley fueron nada menos que parteras.
Aunque los Principia fueron bien recibidos, su futuro se puso en duda antes de su aparición. Una vez más, Hooke fue el protagonista, esta vez afirmando (no sin justificación) que sus cartas de 1679-1680 le valieron un papel en el descubrimiento de Newton. Pero no surtió efecto. Newton estaba tan furioso con Hook que amenazó con suprimir el Libro III de los Principia, denunciando finalmente a la ciencia como «una dama impertinentemente litigiosa». Newton se calmó y finalmente consintió la publicación. Pero en lugar de reconocer la contribución de Hooke, Newton suprimió sistemáticamente toda mención posible del nombre de Hooke. El odio de Newton hacia Hooke se consumió. De hecho, Newton retuvo la publicación de sus Opticks (1704) y prácticamente se retiró de la Royal Society hasta la muerte de Hooke en 1703.
Después de publicar los Principia, Newton se involucró más en los asuntos públicos. En 1689 fue elegido para representar a Cambridge en el Parlamento, y durante su estancia en Londres conoció a John Locke, el famoso filósofo, y a Nicolas Fatio de Duillier, un joven y brillante matemático que se convirtió en un amigo íntimo. En 1693, sin embargo, Newton sufrió un grave trastorno nervioso, similar a su crisis de 1677-1678. La causa está abierta a la interpretación: el exceso de trabajo; el estrés de la controversia; la inexplicable pérdida de la amistad con Fatio; o quizás el envenenamiento crónico por mercurio, resultado de casi tres décadas de investigación alquímica. Cada uno de estos factores puede haber desempeñado un papel. Sólo sabemos que Locke y Samuel Pepys recibieron cartas extrañas y aparentemente desquiciadas que motivaron la preocupación por el «malestar en la cabeza, en la mente o en ambas» de Newton. Sea cual sea la causa, poco después de su recuperación Newton buscó un nuevo puesto en Londres. En 1696, con la ayuda de CharlesMontague, miembro de Trinity y más tarde conde de Halifax, Newton fue nombradoWarden y luego Master of the Mint. Su nuevo puesto resultó ser «muy apropiado», y dejó Cambridge por Londres sin arrepentirse.
Durante sus años en Londres, Newton disfrutó de poder y éxito mundano. Su posición en la Casa de la Moneda le aseguraba un cómodo estatus social y económico, y era un administrador activo y capaz. Tras la muerte de Hooke en 1703, Newton fue elegido presidente de la Royal Society y fue reelegido anualmente hasta su muerte. En 1704 publicó su segunda gran obra, los Opticks, basada en gran medida en trabajos realizados décadas antes. Fue nombrado caballero en 1705.
Aunque sus años de creación habían pasado, Newton siguió ejerciendo una profunda influencia en el desarrollo de la ciencia. En efecto, la Royal Society fue el instrumento de Newton, y él lo utilizó en su beneficio personal. Su mandato como presidente ha sido descrito como tiránico y autocrático, y su control sobre las vidas y carreras de los discípulos más jóvenes era casi absoluto. Newton no soportaba las contradicciones ni las controversias; sus disputas con Hooke son ejemplos singulares. Pero en disputas posteriores, como presidente de la Royal Society, Newton reunió todas las fuerzas a su disposición. Por ejemplo, publicó las observaciones astronómicas de Flamsteed -el trabajo de toda una vida- sin el permiso del autor; y en su disputa prioritaria con Leibnizsobre el cálculo, Newton alistó a hombres más jóvenes para que lucharan en su guerra de palabras, mientras que detrás de las líneas dirigía secretamente la carga y la contracarga.Al final, las acciones de la Sociedad fueron poco más que extensiones de la voluntad de Newton, y hasta su muerte dominó el paisaje de la cienciasin rival. Murió en Londres el 20 de marzo de 1727 (31 de marzo, nuevo estilo).
Matemáticas- El origen del interés de Newton por las matemáticas se remonta a sus días de estudiante en Cambridge. Aquí Newton conoció una serie de obras contemporáneas, incluyendo una edición de la Géométrie de Descartes, la Arithmetica infinitorum de John Wallis, y otras obras de prominentes matemáticos. Pero entre 1664 y su regreso a Cambridge después de la peste, Newton hizo contribuciones fundamentales a la geometría analítica, el álgebra y el cálculo. En concreto, descubrió el teorema del binomio, nuevos métodos de expansión de series infinitas y su «método directo e inverso de las fluxiones». Como el término indica, el cálculo de fluxiones es un método para tratar cantidades que cambian o fluyen. Por lo tanto, una «fluxión» representa la tasa de cambio de un «fluido», una cantidad que cambia o fluye continuamente, como la distancia, el área o la longitud. En esencia, los fluxiones fueron las primeras palabras de un nuevo lenguaje de la física.
Los años de creatividad de Newton en matemáticas se extendieron desde 1664 hasta aproximadamente la primavera de 1696. Aunque sus predecesores habían anticipado varios elementos del cálculo, Newton generalizó e integró estas ideas al tiempo que desarrollaba métodos nuevos y más rigurosos. Los elementos esenciales de su pensamiento se presentaron en tres tratados, el primero de los cuales apareció en un tratado de circulación privada, De analysi (Sobre el análisis), que no se publicó hasta 1711. En 1671, Newton desarrolló una exposición más completa de su método de los infinitesimales, que apareció nueve años después de su muerte como Methodusfluxionum et serierum infinitarum (El método de las fluxiones y las series infinitas, 1736). Además de estas obras, Newton escribió cuatro pequeños tratados, dos de los cuales se adjuntaron a su Opticks de 1704.
Newton y Leibniz. Junto a su brillantez, el rasgo más característico de la carrera matemática de Newton fue el retraso en su publicación. La disputa por la prioridad de Newton con Leibniz es un ejemplo célebre pero infeliz. Gottfried Wilhelm Leibniz, el adversario más capaz de Newton, comenzó a publicar trabajos sobre el cálculo en 1684, casi 20 años después de que comenzaran los descubrimientos de Newton. El resultado de esta discrepancia temporal fue una amarga disputa que se prolongó durante casi dos décadas. El calvario comenzó con rumores de que Leibniz había tomado prestadas ideas de Newton y las había publicado apresuradamente. Terminó con acusaciones de deshonestidad y plagio. La disputa sobre la prioridad de Newton y Leibniz -que acabó extendiéndose a ámbitos filosóficos relacionados con la naturaleza de Dios y el universo- acabó girando en torno a la ambigüedad de la prioridad. En la actualidad se acepta que Newton y Leibniz desarrollaron el cálculo de forma independiente, por lo que se les considera codescubridores. Pero mientras Newton fue el primero en concebir y desarrollar su método de fluxiones, Leibniz fue el primero en publicar sus resultados independientes.
Optica.La investigación óptica de Newton, al igual que sus investigaciones matemáticas, comenzó durante sus años de estudiante enCambridge. Pero, a diferencia de su trabajo matemático, los estudios de Newton sobre óptica se hicieron rápidamente públicos. Poco después de su elección como miembro de la Royal Society en 1671, Newton publicó su primer artículo en la revista Philosophical Transactionsof the Royal Society. Este artículo, y otros que le siguieron, se basaron en sus investigaciones de licenciatura, así como en sus conferencias lucanas en Cambridge.
En 1665-1666, Newton realizó una serie de experimentos sobre la composición de la luz. Guiado inicialmente por los escritos de Kepler y Descartes, el principal descubrimiento de Newton fue que la luz visible (blanca) es heterogénea, es decir, que la luz blanca está compuesta por colores que pueden considerarse primarios. Mediante una brillante serie de experimentos, Newton demostró que los prismas separan la luz blanca en lugar de modificarla. Contrariamente a las teorías de Aristóteles y de otros antiguos, Newton sostuvo que la luz blanca es secundaria y heterogénea, mientras que los colores separados son primarios y homogéneos. Quizá de igual importancia, Newton también demostró que los colores del espectro, que se consideraban cualidades, corresponden a un «grado de refrangibilidad» observado y cuantificable.’
El experimento crucial. El experimento más famoso de Newton, el experimentum crucis, demostró la teoría de la composición de la luz. Brevemente, en una habitación oscura, Newton permitió que un estrecho rayo de luz solar pasara desde un pequeño orificio en la persiana de una ventana a través de un prisma, dividiendo así la luz blanca en un espectro oblongo sobre una tabla. Luego, a través de una pequeña abertura en la tabla, Newton seleccionó un color determinado (por ejemplo, el rojo) para que pasara por otra abertura a un segundo prisma, a través del cual se refractó en una segunda tabla. Lo que comenzó como luz blanca ordinaria se dispersó así a través de dos prismas.
El «experimento crucial» de Newton demostró que un color seleccionado que salía del primer prisma no podía ser separado más por el segundo prisma. El rayo seleccionado seguía siendo del mismo color y su ángulo de refracción era constante en todo momento. Newton llegó a la conclusión de que la luz blanca es una «mezcla heterogénea de rayos de diferente refracción» y que los colores del espectro no pueden modificarse individualmente, sino que son «propiedades originales y connaturales».
Newton probablemente realizó varios de sus experimentos con prismas en Cambridge antes de que la peste le obligara a regresar a Woolsthorpe. Sus conferencias lucanas, publicadas posteriormente en parte como Optical Lectures (1728), complementan otras investigaciones publicadas en las Transactions de la Sociedad que datan de febrero de 1672.
TheOpticks. TheOpticks de 1704, que apareció por primera vez en inglés, es la obra más completa y accesible de Newton sobre la luz y el color. En palabras de Newton, el propósito de las Opticks era «no explicar las propiedades de la luz mediante hipótesis, sino proponerlas y demostrarlas mediante la razón y los experimentos». Una sutil mezcla de razonamiento matemático y observación cuidadosa, los Opticks se convirtieron en el modelo de la física experimental en el siglo XVIII.
La teoría corpuscular. Pero los Opticks no sólo contenían resultados experimentales. Durante el siglo XVII, estaba muy extendida la idea de que la luz, al igual que el sonido, consistía en un movimiento ondulatorio, y los principales críticos de Newton en el campo de la óptica -Robert Hooke y Christiaan Huygens- eran portavoces de esta teoría, pero Newton no estaba de acuerdo. Aunque sus puntos de vista evolucionaron con el tiempo, la teoría de la luz de Newton era esencialmente corpuscular o particulada. En efecto, dado que la luz (a diferencia del sonido) se desplaza en línea recta y proyecta una sombra nítida, Newton sugirió que la luz estaba compuesta por partículas discretas que se movían en línea recta a la manera de los cuerpos inerciales. Además, dado que los experimentos habían demostrado que las propiedades de los distintos colores de la luz eran constantes e inmutables, Newton también razonó que la materia de la luz en sí misma eran partículas.
En varios momentos de su carrera, Newton combinó las teorías de las partículas y de las ondas de la luz. En su primera disputa con Hooke y de nuevo en su Opticks de 1717, Newton consideró la posibilidad de una sustancia etérea -un material elástico más sutil que el aire- que proporcionara un medio para la propagación de las ondas o vibraciones. Desde el principio, Newton rechazó los modelos ondulatorios básicos de Hooke y Huygens, quizá porque pasaban por alto la sutileza de la periodicidad.
La cuestión de la periodicidad surgió con el fenómeno conocido como «los anillos de Newton». Su observación más notable fue que la luz que pasa a través de una lente convexa presionada contra una placa de vidrio plana produce anillos concéntricos de color (anillos de Newton) con anillos oscuros alternados. Newton trató de explicar este fenómeno empleando la teoría de las partículas junto con su hipótesis de los «ajustes de fácil transmisión y reflexión». Tras realizar cuidadosas mediciones, Newton descubrió que el grosor de la película de aire entre la lente (de una curvatura determinada) y el cristal se correspondía con el espaciado de los anillos. Si los anillos oscuros se producían en espesores de 0, 2, 4, 6… entonces los anillos de color correspondían a una progresión de números impares, 1, 3, 5, 7, …. Aunque Newtond no especuló sobre la causa de esta periodicidad, su asociación inicial de los «anillos de Newton» con las vibraciones en un medio sugiere su voluntad de modificar, pero no de abandonar, la teoría de las partículas.
TheOpticks fue la obra más leída de Newton. Tras la primera edición, aparecieron versiones en latín en 1706 y 1719, y una segunda y tercera edición en inglés en 1717 y 1721. Quizá la parte más provocativa de las Opticks sea la sección conocida como «Queries», que Newton colocó al final del libro. La investigación de Newton en el campo de la dinámica se divide en tres periodos principales: los años de la peste (1664-1666), las investigaciones de 1679-1680, tras la correspondencia de Hooke, y el periodo de 1684-1687, tras la visita de Halley a Cambridge. La evolución gradual del pensamiento de Newton a lo largo de estas dos décadas ilustra la complejidad de sus logros, así como el carácter prolongado del «descubrimiento» científico.
Aunque el mito de Newton y la manzana puede ser cierto, el relato tradicional de Newton y la gravedad no lo es. Sin duda, las primeras ideas de Newton sobre la gravedad comenzaron en Woolsthorpe, pero en el momento de su famosa «prueba de la luna» Newton aún no había llegado al concepto de atracción gravitatoria. Los primeros manuscritos sugieren que, a mediados de la década de 1660, Newton no pensaba en términos de la atracción central de la luna hacia la tierra, sino en la tendencia centrífuga de la luna a retroceder. Bajo la influencia de la filosofía mecánica, Newton aún no había considerado la posibilidad de la acción a distancia; tampoco conocía las dos primeras hipótesis planetarias de Kepler. Por razones históricas, filosóficas y matemáticas, Newton supuso que el «esfuerzo» centrífugo de la luna era igual y opuesto a alguna restricción mecánica desconocida. Por las mismas razones, también supuso una órbita circular y una relación cuadrática inversa, derivada de la tercera hipótesis de Kepler (el cuadrado del período orbital de un planeta es proporcional al cubo de su distancia media al sol), la fórmula de la fuerza centrífuga (la fuerza centrífuga sobre un cuerpo que gira es proporcional al cuadrado de su velocidad e inversamente proporcional al radio de su órbita) y la suposición de órbitas circulares.
El siguiente paso fue contrastar la relación del cuadrado inverso con datos empíricos, para lo cual Newton comparó, en efecto, la limitación del «esfuerzo» de la Luna por alejarse con la tasa de aceleración observada de los objetos que caen en la tierra. El problema era obtener datos precisos. Suponiendo la estimación de Galileo de que la luna está a 60 radios terrestres de la tierra, la restricción de la luna debería haber sido 1/3600 (1/602) de la aceleración gravitatoria en la tierra. Pero la estimación de Newton sobre el tamaño de la Tierra era demasiado baja, y su cálculo mostró que el efecto sobre la Luna era aproximadamente 1/4000 del de la Tierra. Como Newton lo describió más tarde, la prueba de la luna respondió «bastante cerca». Pero las cifras de la luna no eran exactas, y Newton abandonó el problema.
Entre 1679 y principios de 1680, un intercambio de cartas con Hooke renovó el interés de Newton. En noviembre de 1679, casi 15 años después de la prueba de la luna, Hooke escribió a Newton sobre una hipótesis presentada en su Intento de demostrar el movimiento de la Tierra (1674). Aquí Hooke propuso que las órbitas planetarias son el resultado de un movimiento tangencial y de «un movimiento de atracción hacia el cuerpo central». En cartas posteriores, Hooke especificó además una fuerza de atracción central que disminuía con el cuadrado de la distancia. Como resultado de este intercambio, Newton rechazó su anterior noción de tendencias centrífugas a favor de la atracción central. Las cartas de Hooke proporcionaron una visión crucial, pero en retrospectiva, si el poder intuitivo de Hooke parece no tener parangón, nunca se acercó al poder matemático de Newton en principio o en la práctica.
Cuando Halley visitó Cambridge en 1684, Newton ya había demostrado la relación entre la atracción del cuadrado inverso y las órbitas elípticas. Para «alegría y asombro» de Halley, Newton aparentemente tuvo éxito donde él y otros fracasaron. Con esto, el papel de Halley cambió, y procedió a guiar a Newton hacia la publicación. Halley financió personalmente los Principia y los llevó a la imprenta hasta su publicación en julio de 1687.
Los Principia. La obra maestra de Newton está dividida en tres libros. El libro I de los Principia comienza con ocho definiciones y tres axiomas, estos últimos conocidos ahora como las leyes del movimiento de Newton. Ninguna discusión de Newton estaría completa sin ellas: (1) Todo cuerpo continúa en su estado de reposo, o movimiento uniforme en línea recta, a menos que se vea obligado a cambiar ese estado por las fuerzas que le imprimen (inercia). (2) El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz ejercida y se realiza en la dirección de la línea recta en la que se ejerce dicha fuerza (F= ma). (3) A toda acción corresponde siempre una reacción opuesta e igual.Siguiendo estos axiomas, Newton procede paso a paso con proposiciones, teoremas y problemas.
En el Libro II de los Principia, Newton trata el Movimiento de los cuerpos a través de medios resistentes, así como el movimiento de los propios fluidos. Dado que el Libro II no formaba parte del esquema inicial de Newton, tradicionalmente ha parecido algo fuera de lugar. No obstante, cabe destacar que cerca del final del Libro II (Sección IX) Newton demuestra que los vórtices invocados por Descartes para explicar el movimiento planetario no podían ser autosuficientes; tampoco la teoría de los vórtices era coherente con las tres reglas planetarias de Kepler. El propósito del Libro II queda entonces claro. Tras desacreditar el sistema de Descartes, Newton concluye: En el libro III, subtitulado El sistema del mundo, Newton extendió sus tres leyes del movimiento al marco del mundo, demostrando finalmente «que existe una fuerza de gravedad que tiende a todos los cuerpos, proporcional a las cantidades de materia que contienen». La ley de la gravitación universal de Newton establece que F = G Mm/R2; es decir, que toda la materia se atrae mutuamente con una fuerza (F) proporcional al producto de sus masas (Mm) e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia (R2) entre ellas. G es una constante cuyo valor depende de las unidades utilizadas para la masa y la distancia. Para demostrar la potencia de su teoría, Newton utilizó la atracción gravitatoria para explicar el movimiento de los planetas y sus lunas, la precesión de los equinoccios, la acción de las mareas y el movimiento de los cometas. En resumen, el universo de Newton unía el cielo y la tierra con un único conjunto de leyes. Se convirtió en el fundamento físico e intelectual de la visión moderna del mundo.
Posiblemente el tratado científico más poderoso e influyente jamás publicado, losPrincipiosaparecieron en dos ediciones más durante la vida de Newton, en 1713 y 1726.
Otras investigaciones. A lo largo de su carrera, Newton investigó en teología e historia con la misma pasión con la que se dedicó a la alquimia y la ciencia. Aunque algunos historiadores han descuidado los escritos no científicos de Newton, no hay duda de su devoción por estos temas, como atestiguan sus manuscritos. Sólo los escritos de Newton sobre temas teológicos y bíblicos suman alrededor de 1,3 millones de palabras, el equivalente a 20 de los libros de longitud estándar de hoy en día. Aunque estos escritos dicen poco sobre la ciencia newtoniana, nos dicen mucho sobre Isaac Newton.
El último gesto de Newton antes de morir fue rechazar el sacramento, una decisión de cierta importancia en el siglo XVIII. Aunque Newton fue educado obedientemente en la tradición protestante, sus opiniones maduras sobre teología no eran ni protestantes, ni tradicionales, ni ortodoxas. En la intimidad de sus pensamientos y escritos, Newton rechazaba una serie de doctrinas que consideraba místicas, irracionales o supersticiosas. En una palabra, era un unitario.
La investigación de Newton fuera de la ciencia -en teología, profecía e historia- buscaba la coherencia y la unidad. Su pasión era unir el conocimiento y la creencia, para reconciliar el Libro de la Naturaleza con el Libro de las Escrituras. Pero a pesar de la elegancia de su pensamiento y de la audacia de su búsqueda, el enigma de Isaac Newton seguía vigente. Al final, Newton es un enigma para nosotros como lo fue, sin duda, para él mismo.
RobertA. Hatch
Universidad de Florida