viernes, 3 de agosto de 2012

Newton



Isaac Newton


Isaac Newton nació el día de Navidad del antiguo calendario en 1642 (correspondiente al 4 de Enero de 1643 del nuevo calendario), año en que moría Galileo, en el pueblecito de Woolsthorpe, unos 13 Km. al sur de Grantham, en el Lincolnshire. Fue un niño prematuro y su padre murió antes de su nacimiento, a los treinta y siete años.
Isaac fue educado por su abuela, preocupada por la delicada salud de su nieto. Su madre, mujer ahorrativa y diligente, se casó de nuevo cuando su hijo no tenía más que tres años. Newton frecuentó la escuela del lugar y, siendo muy niño, manifestó un comportamiento completamente normal, con un interés marcado por los juguetes mecánicos.

El reverendo William Ayscough, tío de Newton y diplomado por el Trinity College de Cambridge, convenció a su madre de que lo enviara a Cambridge en lugar de dejarlo en la granja familiar para ayudarla. En junio de 1661, a los dieciocho años, era pues alumno del Trinity College, y nada en sus estudios anteriores permitía entrever o incluso esperar la deslumbrante carrera científica del fundador de la mecánica y la óptica. 

Por otra parte, el Trinity College tenía fama de ser una institución sumamente recomendable para aquellos que se destinaban a las órdenes. Afortunadamente, esta institución le brindó hospitalidad, libertad y una atmósfera amistosa que le permitieron tomar contacto verdadero con el campo de la ciencia.
Al comienzo de su estancia en Cambridge, se interesó en primer lugar por la química, y este interés, según se dice, se manifestó a lo largo de toda su vida. 

Durante su primer año de estudios, y probablemente por primera vez, leyó una obra de matemáticas sobre la geometría de Euclides, lo que despertó en él el deseo de leer otras obras. Parece también que su primer tutor fue Benjamin Pulleyn, posteriormente profesor de griego en la Universidad. En 1663, Newton leyó la Clavis mathematicae de Oughtred, la Geometria a Renato Des Cartes de Van Schooten, la Optica de Kepler, la Opera mathematica de Vieta, editadas por Van Schooten y, en 1644, la Aritmética de Wallis que le serviría como introducción a sus investigaciones sobre las series infinitas, el teorema del binomio, ciertas cuadraturas. También a partir de 1663 Newton conoció a Barrow, quien le dio clase como primer profesor lucasiano de matemáticas. En la misma época, Newton entró en contacto con los trabajos de Galileo, Fermat, Huygens y otros, a partir probablemente de la edición de 1659 de la Geometria de Descartes por Van Schooten.
Desde finales de 1664, Newton parece dispuesto a contribuir personalmente al desarrollo de las matemáticas. Aborda entonces el teorema del binomio, a partir de los trabajos de Wallis, y el cálculo de fluxiones. 

Después, al acabar sus estudios de bachiller, debe volver a la granja familiar a causa de una epidemia de peste bubónica. Retirado con su familia durante los años 1665-1666, conoce un período muy intenso de descubrimientos: descubre la ley del inverso del cuadrado, de la gravitación, desarrolla su cálculo de fluxiones, generaliza el teorema del binomio y pone de manifiesto la naturaleza física de los colores. 
Sin embargo, Newton guarda silencio sobre sus descubrimientos y reanuda sus estudios en Cambridge en 1667.


De 1667 a 1669, emprende activamente investigaciones sobre óptica explicando la composición de la luz blanca como mezcla de los colores del arco iris, Isaac Newton formuló una teoría sobre la naturaleza corpuscular de la luz y diseñó en 1668 el primer telescopio de reflector, del tipo de los que se usan actualmente en la mayoría de los observatorios astronómicos; más tarde recogió su visión de esta materia en la obra Óptica (1703), libro que fue severamente criticado por la mayor parte de sus contemporáneos, entre ellos Robert Hooke (1638-1703) y Huygens, quienes sostenían ideas diferentes sobre la naturaleza de la luz. Es elegido fellow del Trinity College. 

En 1669, Barrow renuncia a su cátedra lucasiana de matemáticas y Newton le sucede y ocupa este puesto hasta 1696. El mismo año envía a Collins, por medio de Barrow, su Analysis per aequationes numero terminorum infinitos. Para Newton, este manuscrito representa la introducción a un potente método general, que desarrollará más tarde: su cálculo diferencial e integral. 

Desde 1673 hasta 1683, Newton enseñó álgebra y teoría de ecuaciones, pero parece que asistían pocos estudiantes a sus cursos. Mientras tanto, Barrow y el astrónomo Edmond Halley (1656-1742) reconocían sus méritos y le estimulaban en sus trabajos. Hacia 1679, verificó su ley de la gravitación universal y estableció la compatibilidad entre su ley y las tres de Kepler sobre los movimientos planetarios.

Newton descubrió los principios de su cálculo diferencial e integral hacia 1665-1666, y durante el decenio siguiente elaboró al menos tres enfoques diferentes de su nuevo análisis. Desde 1684, su amigo Halley le incita a publicar sus trabajos de mecánica, y finalmente, gracias al sostén moral y económico de este último y de la Royal Society, publica en 1687 sus célebres Philosophiae naturalis principia mathematíca. Los tres libros de esta obra contienen los fundamentos de la física y la astronomía escritos en el lenguaje de la geometría pura.
 El libro I contiene el método de las "primeras y últimas razones" y, bajo la forma de notas o de escolios, se encuentra como anexo del libro III la teoría de las fluxiones. Aunque esta obra monumental le aportó un gran renombre, resulta un estudio difícil de comprender, y parece que Newton quiso que fuera así con el fin «de evitar ser rebajado por pequeños semisabios en matemáticas». Quiso escapar así a las críticas suscitadas por sus textos sobre la luz.
En 1687, Newton defendió los derechos de la Universidad de Cambridge contra el impopular rey Jacobo II y, como resultado tangible de la eficacia que demostró en esa ocasión, fue elegido miembro del Parlamento en 1689, en el momento en que el rey era destronado y obligado a exiliarse. Mantuvo su escaño en el Parlamento durante varios años sin mostrarse, no obstante, muy activo durante los debates. Durante este tiempo prosiguió sus trabajos de química, en los que se reveló muy competente, aunque no publicara grandes descubrimientos sobre el tema. Se dedicó también al estudio de la hidrostática y de la hidrodinámica además de construir telescopios.

Después de haber sido profesor durante cerca de treinta años, Newton abandonó su puesto para aceptar la responsabilidad de Director de la Moneda en 1696. Durante los últimos treinta años de su vida, abandonó prácticamente sus investigaciones y se consagró progresivamente a los estudios religiosos. Fue elegido presidente de la Royal Society en 1703 y reelegido cada año hasta su muerte. En 1705 fue hecho caballero por la reina Ana, como recompensa a los servicios prestados a Inglaterra.

Los últimos años de su vida se vieron ensombrecidos por la desgraciada controversia, de envergadura internacional, con Leibniz a propósito de la prioridad de la invención del nuevo análisis, Acusaciones mutuas de plagio, secretos disimulados en criptogramas, cartas anónimas, tratados inéditos, afirmaciones a menudo subjetivas de amigos y partidarios de los dos gigantes enfrentados, celos manifiestos y esfuerzos desplegados por los conciliadores para aproximar a los clanes adversos, he aquí en pocas palabras los detalles de esta célebre controversia, que se terminó con la muerte de Leibniz en 1716, pero cuyas malhadadas secuelas se harán sentir hasta fines del siglo XVIII.

Después de una larga y atroz enfermedad, Newton murió durante la noche del 20 de marzo de 1727, y fue enterrado en la abadía de Westminster en medio de los grandes hombres de Inglaterra.

"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 vez 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."

Esta era la opinión que Newton tenía de sí mismo al fin de su vida. Fue muy respetado, y ningún hombre ha recibido tantos honores y respeto, salvo quizá Einstein. Heredó de sus predecesores, como él bien dice "si he visto más lejos que los otros hombres es porque me he aupado a hombros de gigantes"- los ladrillos necesarios, que supo disponer para erigir la arquitectura de la dinámica y la mecánica celeste, al tiempo que aportaba al cálculo diferencial el impulso vital que le faltaba.

 
Algunas curiosidades sobre su vida


  • Con 17 años de edad, Newton, practicaba continuamente lo que se podría considerar su deporte favorito al aire libre: el salto de longitud. Nada más lejos de la realidad, ya que lo que hacía Newton al saltar no era entretenerse sino medir la longitud de sus saltos y la influencia del movimiento del viento en el salto dado.
  • Cuando Newton era estudiante, redactó una lista con sus pecados. Eran tan inocentes como: “hacer pasteles un domingo por la noche y comer a hurtadillas pastel de cereza”.
  • Se dice que la Teoría de la Luz y del Color tardó más tiempo del debido en ser publicada. Al parecer, su perro, llamado Diamond, tiró una vela encendida que ocasionó un pequeño incendio, donde pereció el manuscrito de la Teoría, sobre el que llevaba trabajando treinta años.
  • Elisabeth Carter, la escritora del libro “La Filosofía de Sir Isaac Newton Explicada Para Uso de las Damas”, popularizó las teorías del científico. Este libro data del siglo XVIII y de él se vendieron un número elevado de ejemplares.
  •  La leyenda sobre la manzana de Newton es cierta. Cierto día él vio caer una manzana de un árbol y empezó a investigar sobre lo que ahora conocemos como gravedad. Sin embargo, la manzana no lo golpeó en la cabeza como muchos creen. 
  • Isaac Newton nunca se casó y nunca fue una persona extrovertida, tenía unos muy pocos amigos humanos, sin embargo, tenía una gran cantidad de gatos y perros e incluso, una habitación entera dedicada solo a estos. Aunque existe cierta discusión en cuanto a si esto es cierto o no, la habitación de Isaac en la Universidad de Cambridge, donde estudiaba y llevaba a cabo sus experimentos, tenía un agujero diseñado para los gatos en la parte inferior, que el mismo Isaac había ordenado hacer al carpintero de Cambridge. Se  cree que Newton fue quien inventó las puertas para gatos y perros: al parecer, el gran Isaac cuando no estaba pensando en cómo el universo se mantiene unido y orbitando, se preocupaba en utilizar su gran ingenio en la comodidad y el bienestar de sus tantas mascotas.
  • A la muerte de Sir Isaac Newton, en 1727, todos sus documentos fueron heredados por su sobrina Catherine Barton, varios miles de papeles que encerraban todo el mundo interior de uno de los mayores genios de la humanidad. Actualmente considerado padre de la investigación científica racional es normal pensar que la mayor parte de esos escritos versan sobre cuestiones físicas o matemáticas. Pero, sorpresa, solamente una pequeña parte tratan de ciencia, tratando el resto de este legado asuntos como la alquimia, las profecías bíblicas y otros muchos asuntos teológicos. La mayor parte de estos trabajos nunca se vieron publicados ni en vida de Newton, ni tras su muerte y esperan aun un análisis en profundidad. Muchos fueron escritos solamente para estudio personal, ya que su publicación hubiera condenado sin duda a su autor por hereje, con temas tan delicados como la búsqueda de la piedra filosofal, las interpretaciones del Apocalipsis o la negación de la trinidad, llegando a identificar a la Iglesia católica con la Bestia del Apocalipsis. En los años posteriores a su muerte se publicaron las partes consideradas útiles y el resto, la mayor parte de los documentos, fueron olvidados ya que se consideró que podrían manchar el buen nombre y la fama intachable del gran sabio. La Universidad de Cambridge se quedó con los papeles científicos en 1872, el resto lo subastó Sotheby´s, sin mucha publicidad ni interés en 1936, quedando desperdigado por el mundo. Gran parte de estos escritos malditos los adquirió en esta subasta el gran economista John Maynard Keynes, quien tras estudiarlos los donó al Kings College de Cambridge, universidad a la que perteneció Isaac Newton. Multitud de otros manuscritos se encuentran en diferentes bibliotecas de Inglaterra y Estados Unidos, y los de temática teológica, muy denostados, se localizan principalmente en Israel, ya que fueron adquiridos por el erudito A.S.

Otros inventos de Newton

  • Inventó una teoría sobre el apocalipsis y el fin de la humanidad mediante el estudio de la biblia y otros documentos bajo su carácter como teólogo, definiendo la fecha del fin del mundo como para el año 2060 o más adelante.
  • Inventó una teoría sobre el estado de enfriamiento con una serie de experimentos en el año 1700 que hoy en día, permite la refrigeración de absolutamente todas las cosas y que utilizamos a diario en nuestros refrigeradores, incluso, en reactores de seguridad nuclear y en naves de exploración espacial.
  • Inventó monedas que no podían ser falsificadas. La falsificación era un problema muy grande en la Inglaterra de finales de 1600 y llegaba incluso a incidir en la crisis económica del país.
  • Elaboró nuevos modelos de telescopios y logró enormes avances en el uso de lentes en los telescopios
  • Inventó los cálculos, al igual que muchos otros científicos de su época, creía que el álgebra y la geometría no eran suficiente y las matemáticas de la época, no tenían el desarrollo suficiente que Newton necesitaba, por ello creó los cálculos, originariamente con el nombre de “la ciencia de fluxiones”, así que ya saben quien es el culpable

 

El epitafio de Newton

 
[H. S. E ISAACUS NEWTON Eques Auratus, / Qui, animi vi prope divina, / Planetarum Motus, Figuras, / Cometarum semitas, Oceanique Aestus. Suâ Mathesi facem praeferente / Primus demonstravit: / Radiorum Lucis dissimilitudines, / Colorumque inde nascentium proprietates, / Quas nemo antea vel suspicatus erat, pervestigavit. / Naturae, Antiquitatis, S. Scripturae, / Sedulus, sagax, fidus Interpres / Dei O. M. Majestatem Philosophiâ asseruit, / Evangelij Simplicitatem Moribus expressit. / Sibi gratulentur Mortales, / Tale tantumque exstitisse / HUMANI GENERIS DECUS. / NAT. XXV DEC. A.D. MDCXLII. OBIIT. XX. MAR. MDCXXVI]

Traducción:

Aqui descansa Sir ISAAC NEWTON, Caballero que con fuerza mental casi divina demostró el primero, con su resplandeciente matemática, los movimientos y figuras de los planetas, los senderos de los cometas y el flujo y reflujo del Océano. Investigó cuidadosamente las diferentes refrangibilidades de los rayos de luz y las propiedades de los colores originados por aquellos. Intérprete, laborioso, sagaz y fiel de la Naturaleza, Antigüedad, y de la Santa Escritura defendió en su Filosofía la Majestad del Todopoderoso y manifestó en su conducta la sencillez del Evangelio.

Dad las gracias, mortales, al que ha existido así, y tan grandemente como adorno de la raza humana. Nació el 25 de diciembre de 1642; falleció el 20 de marzo de 1727.

 

Las tres leyes de Newton

 

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