Sir Isaac Newton (
25 de diciembre de
1642 JU –
20 de marzo de
1727 JU (
4 de enero de
1643 GR –
31 de marzo de
1727 GR) fue un
físico,
filósofo,
teólogo,
inventor,
alquimista y
matemático inglés, autor de los
Philosophiae naturalis principia mathematica, más conocidos como los
Principia, donde describió la
ley de gravitación universal y estableció las bases de la
mecánica clásica mediante las
leyes que llevan su nombre. Entre sus otros descubrimientos científicos destacan los trabajos sobre la naturaleza de la
luz y la
óptica (que se presentan principalmente en su obra
Opticks) y el desarrollo del
cálculo matemático.
Newton comparte con
Leibniz el crédito por el desarrollo del
cálculo integral y diferencial, que utilizó para formular sus leyes de la
física. También contribuyó en otras áreas de la
matemática, desarrollando el
teorema del binomio y las
fórmulas de Newton-Cotes.
Entre sus hallazgos científicos se encuentran el descubrimiento de que el
espectro de color que se observa cuando la luz blanca pasa por un
prisma es inherente a esa luz, en lugar de provenir del prisma (como había sido postulado por
Roger Bacon en el
siglo XIII); su argumentación sobre la posibilidad de que la luz estuviera compuesta por
partículas; su desarrollo de una
ley de convección térmica, que describe la tasa de enfriamiento de los objetos expuestos al aire; sus estudios sobre la
velocidad del sonido en el aire; y su propuesta de una teoría sobre el origen de las
estrellas. Fue también un pionero de la
mecánica de fluidos, estableciendo una ley sobre la
viscosidad.
Newton fue el primero en demostrar que las leyes naturales que gobiernan el movimiento en la
Tierra y las que gobiernan el movimiento de los cuerpos celestes son las mismas. Es, a menudo, calificado como el
científico más grande de todos los tiempos, y su obra como la culminación de la
revolución científica. El matemático y físico matemático
Joseph Louis Lagrange (1736–1813), dijo que "Newton fue el más grande genio que ha existido y también el más afortunado dado que sólo se puede encontrar una vez un sistema que rija el mundo."
Biografía
Nació el
4 de enero de
1643 en
Woolsthorpe,
Lincolnshire,
Inglaterra. En esa fecha el calendario usado era el juliano y correspondía al 25 de diciembre de 1642, día de la
Navidad.
1 El parto fue prematuro aparentemente y nació tan pequeño que nadie pensó que lograría vivir mucho tiempo. Su vida corrió peligro por lo menos una semana, fue bautizado recién el 1 de enero de 1643, 12 de enero en el calendario gregoriano.
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La casa donde nació y vivió su juventud se ubica en el lado oeste del valle del
río Witham, más abajo de la
meseta de Kesteven, en dirección a la ciudad de Grantham. Es de piedra caliza gris, el mismo material que se encuentra en la meseta. Tiene forma de una letra T gruesa en cuyo trazo más largo se encuentra la cocina y el vestíbulo y la sala se encuentra en la unión de los dos trazos.
3 Su entrada es descentrada y se ubica entre el vestíbulo y la sala y se orienta hacia las escaleras que conducen a dos dormitorios del piso superior.
Sus padres fueron Isaac Newton y Hannah Ayscough, dos campesinos puritanos. No llegó a conocer a su padre, pues había muerto en octubre de 1642. Cuando su madre volvió a casarse con Barnabas Smith que no tenía intención de cargar a un niño de tres años, lo dejó a cargo de su abuela, con quien vivió hasta la muerte de su padrastro en 1653. Este fue posiblemente un hecho traumático para Isaac, constituía la perdida de la madre no habiendo conocido al padre. A su abuela nunca le dedicó un recuerdo cariñoso y hasta su muerte paso desapercibida. Lo mismo ocurrió con el abuelo que pareció no existir hasta que se descubrió que también estaba presente en la casa y correspondió al afecto de Newton de la misma forma, lo desheredó.
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Escribió una lista de sus pecados e incluyó uno particular: "Amenazar a mi padre y a mi madre Smith con quemarlos a ellos y a su casa". Lo hizo nueve años después del fallecimiento del padrastro lo que comprueba que la escena quedó grabada en el recuerdo de Newton. Las acciones del padrastro, que se negó a llevarlo a vivir con el hasta que cumplió diez años podrían motivar este odio.
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Cuando Barnabas Smith falleció, su madre regresó al hogar familiar acompañada por dos hijos que tuvo con este señor, pero la unión familiar duro solamente menos de dos años, Isaac fue enviado a estudiar al colegio The King's School en Grantham a la edad de doce años. Lo que se sabe de esta etapa es que estudió latín, algo de griego y lo básico de geometría y aritmética. Era el programa habitual de estudio de una escuela primaria en ese entonces. Su maestro fue Mr. Stokes, que tenía buen prestigio como educador.
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En 1659 compró un cuaderno, libro de bolsillo llamado en ese entonces, en donde en la primer página escribió en latín "Martij 19, 1659" (19 de marzo 1659), representaba el período entre 1659-1660 el cual coincidia con el período de su regreso a su ciudad natal y la mayor parte de sus escritos están dedicados a "Utilissimum prosodiae supplementum", años después en la colección Keynes del King's College se encuentra una edición de Pindaro con la firma de Newton y fechado en 1659. En la colección Babson aparece una copia de las metamorfosis de Ovidio fechadas ese mismo año.
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Los estudios primarios fueron de gran utilidad para Newton, los trabajos sobre matemáticas estaban escritos en latín, al igual que los escritos sobre filosofía natural. Los conocimientos de latín le permitieron entrar en contacto con los científicos europeos. La aritmética básica difícilmente hubiese compensado un nivel deficiente de latín.
8 En esa época otra materia importante era el estudio de la
Biblia y se leía en lenguas clásicas apoyando el programa clásico de estudios y ampliando la fe protestante de Inglaterra. En el caso de Isaac el estudio de este tema unido a la biblioteca que lego de su padrastro le pudo haber hecho iniciar un viaje imaginario a extraños mares de la Teología.
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En su estadía en Grantham se hospedó en la casa de Mr. Clark en la calle High Street junto a la George Inn. Tenía que compartir el hogar junto a otros tres niños, Edward, Arthur y una niña, hijos del primer esposo de la mujer de Mr. Clark. Por la infancia que tuvo, Isaac parecía no congeniar con otras personas de su edad. El haber crecido en un ambiente de aislamiento con sus abuelos y la posible envidia que le causaba a sus pares su superioridad intelectual le provocaban dificultades y lo llevaba a realizar travesuras varias que después negaba haber hecho.
10 Uno de sus amigos, William Stukeley se dedicó a reunir información sobre Newton en su estancia en Grantham y concluyó que los niños lo encontraban demasiado astuto y pensaban que se aprovechaba de ellos debido a su rapidez mental muy superior a la de ellos.
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Además estas anécdotas demostraron que prefería la compañía femenina. Para una amiga, Miss Storer varios años más joven que él construyó muebles de muñecas utilizando las herramientas con mucha habilidad. Además pudo haber un romance entre los jóvenes cuando fueron mayores. Según los registros conocidos, pudo haber sido la primera y posiblemente la última experiencia romántica con una mujer en su vida. Más adelante Miss Storer se casó con un hombre apellidado Vincent y paso a conocerse como Mrs Vincent y recordaba a Newton como un joven silencioso y pensativo.
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Tuvo un incidente con un compañero que posiblemente fuese Arthur Storer. Le aplicó una patada en el estómago, supuestamente como represalia a alguna broma de Newton. Este no pudo olvidar nunca este hecho, en este tiempo no había podido afirmar su poder intelectual, a causa de la deficiente formación escolar o porque nuevamente estaba solo y asustado, estaba relegado al último banco. Según el relato de Conduitt ni bien finalizó la clase, Newton reto a una pelea al otro niño en el patio de la iglesia para devolverle el golpe. El hijo del maestro se acercó a ellos y azuzo la pelea palmeandole la espalda a uno y guiñándole el ojo al otro. Aunque Newton no era tan fuerte como su rival tenía mayor decisión y golpeó al otro hasta que se rindió y declaro que no pelearía más. El hijo del maestro le pidió a Isaac que lo tratara como a un cobarde y le restregara la nariz contra la pared. Entonces Isaac lo agarro de las orejas y golpeó su cara contra uno de los lados de la iglesia.
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Además de ganarle en la pelea, Isaac se esmeró en derrotarlo académicamente y se convirtió en el primer alumno de la escuela. Y además fue grabando su nombre en todos los bancos que ocupó. Aún se conserva un alféizar de piedra con su nombre.
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En las anécdotas de Stukeley ya se reconocía el genio de Newton y la gente recordaba sus raros inventos y su gran capacidad para los trabajos mecánicos. Lleno su habitación de herramientas que adquiría con el dinero que su madre le daba. Fabricó objetos de madera, muebles de muñecas y de forma especial maquetas. Además logro reproducir un molino de viento construido en esa época al norte de Grantham. El modelo replicado por Newton mejoró al original y funcionó cuando la colocó sobre el tejado. Su modelo estaba equipado con una noria impulsada por un ratón al que espoleaba. Newton llamaba al ratón el molinero.
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Otras construcciones de Newton fueron un carro de cuatro ruedas impulsado por una manivela que el accionaba desde su interior. Otra fue una linterna de papel arrugado para llegar a la escuela en los oscuros días invernales y que además la usaba atada a la cola de un cometa para asustar a los vecinos durante la noche. Para poder realizar estas invenciones debía desatender sus tareas escolares lo cual le valia retroceder en los puestos, y cuando esto ocurría volvía a estudiar y recuperaba las posiciones perdidas.
15 Mucho de los aparatos que fabricó los sacó del libro
The Mysteries of Nature and Art de
John Bate del cual tomo nota en otro cuaderno en Grantham que adquirió por el precio de 2,5 peniques en 1659. Allí tomo notas de ese libro sobre la técnica del dibujo, la captura de pájaros, la fabricación de tintas de diferentes colores entre otros temas. El molino de viento también está incluido en este libro.
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Estudiaba las propiedades de los cometas, calculaba las proporciones ideales y los puntos más adecuados para ajustar las cuerdas. Además les regalaba linternas a sus compañeros y les comentaba sus estudios con el aparente propósito de ganarse su amistad, pero no dio resultado. Con estos procedimientos demostró su superioridad y los hizo sentir más alejados de el. El día de la muerte de Cromwell tuvo lugar su primer experimento. Ese día una tormenta se desencadenó sobre Inglaterra, y saltando primero a favor del viento y luego en contra, con la comparación de sus saltos con los de un día de calma midió la "fuerza de la tormenta". Les dijo a los niños que la tormenta era un pie más fuerte que cualquiera que hubiese conocido y les enseño las marcas que medía sus pasos. Además, según esta versión, utilizó la fuerza del viento para ganar un concurso de saltos, y la superioridad de su conocimiento lo hacía sospechoso.
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Los relojes solares fueron otro pasatiempo en esta ciudad. En la iglesia de Colserworth existe uno que construyó a los nueve años. Los relojes solares eran un reto individual mayor al del manejo de herramientas. Lleno de relojes la casa de Clark, su habitación, otras habitaciones de la casa, el vestíbulo y cualquier otra habitación donde entrara el sol. En las paredes clavo puntas para señalar las horas, las medias, e incluso los cuartos, y ató a estas cuerdas con ruedas para medir las sombras en los días siguientes.
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A los dieciocho años ingresó en la
Universidad de Cambridge para continuar sus estudios. Newton nunca asistió regularmente a sus clases, ya que su principal interés era la biblioteca. Se graduó en el
Trinity College como un estudiante mediocre debido a su formación principalmente autodidacta, leyendo algunos de los libros más importantes de
matemática y
filosofía natural de la época. En
1663 Newton leyó la
Clavis mathematicae de
William Oughtred, la
Geometría de
Descartes, de
Frans van Schooten, la
Óptica de Kepler, la
Opera mathematica de
Viète, editadas por
Van Schooten y, en
1664, la
Aritmética de
John Wallis, que le serviría como introducción a sus investigaciones sobre las
series infinitas, el
teorema del binomio y ciertas
cuadraturas.
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En
1663 conoció a
Isaac Barrow, quien le dio clase como su primer
profesor Lucasiano de matemática. En la misma época entró en contacto con los trabajos de
Galileo,
Fermat,
Huygens y otros a partir, probablemente, de la edición de
1659 de la
Geometría de
Descartes por Van Schooten. Newton superó rápidamente a Barrow, quien solicitaba su ayuda frecuentemente en problemas matemáticos.
Réplica de un telescopio construido por Newton.
En esta época la
geometría y la óptica ya tenían un papel esencial en la vida de Newton. Fue en este momento en que su fama comenzó a crecer ya que inició una correspondencia con la
Royal Society. Newton les envió algunos de sus descubrimientos y un
telescopio que suscitó un gran interés de los miembros de la Sociedad, aunque también las críticas de algunos de sus miembros, principalmente
Robert Hooke. Esto fue el comienzo de una de las muchas disputas que tuvo en su carrera científica. Se considera que Newton demostró agresividad ante sus contrincantes que fueron principalmente, (pero no únicamente)
Hooke,
Leibniz y, en lo religioso, la
Iglesia Católica Romana. Como presidente de la
Royal Society, fue descrito como un dictador cruel, vengativo y busca-pleitos. Sin embargo, fue una carta de Hooke, en la que éste comentaba sus ideas intuitivas acerca de la gravedad, la que hizo que iniciara de lleno sus estudios sobre la
mecánica y la
gravedad. Newton resolvió el problema con el que Hooke no había podido y sus resultados los escribió en lo que muchos científicos creen que es el libro más importante de la historia de la
ciencia, el
Philosophiae naturalis principia mathematica.
En
1693 sufrió una gran crisis psicológica, causante de largos periodos en los que permaneció aislado, durante los que no comía ni dormía. En esta época sufrió
depresión y arranques de
paranoia. Mantuvo correspondencia con su amigo, el filósofo
John Locke, en la que, además de contarle su mal estado, lo acusó en varias ocasiones de cosas que nunca hizo. Algunos historiadores creen que la crisis fue causada por la ruptura de su relación con su discípulo
Nicolás Fatio de Duillier. Sin embargo, tras la publicación en 1979 de un estudio que demuestró una concentración de mercurio (altamente neurotóxico) quince veces mayor que la normal en el cabello de Newton, la mayoría opina que en esta época Newton se había envenenado al hacer sus experimentos
alquímicos, lo que explicaría su enfermedad y los cambios en su conducta.
18 Después de escribir los
Principia abandonó
Cambridge mudándose a
Londres donde ocupó diferentes puestos públicos de prestigio siendo nombrado Preboste del Rey, magistrado de Charterhouse y director de la
Casa de Moneda.
Entre sus intereses más profundos se encontraban la
alquimia y la
religión, temas en los que sus escritos sobrepasan con mucho en volumen sus escritos científicos. Entre sus opiniones religiosas defendía el
arrianismo y estaba convencido de que las
Sagradas Escrituras habían sido violadas para sustentar la doctrina
trinitaria. Esto le causó graves problemas al formar parte del Trinity College en Cambridge y sus ideas religiosas impidieron que pudiera ser director del College. Entre sus estudios alquímicos se encontraban temas esotéricos como la transmutación de los elementos, la
piedra filosofal y el
elixir de la vida.
