Isaac Newton: así en la tierra como en el cielo

isaac-newtonAl comenzar el otoño de 1665 la peste bubónica hacía estragos en Londres. Mientras 400.000 personas iban escapando de la ciudad para evitar el contagio, cada día se enterraban en fosas comunes unos mil cadáveres. El rumor de que al contraer la sífilis se quedaba inmunizado de la peste hacía que los burdeles estuviesen atestados. La plaga desbordó los límites ciudadanos obligando en Cambridge al cierre de la universidad, y al joven Isaac Newton, de 22 años, a interrumpir sus estudios y refugiarse en la aldea, en su casa natal de Woolsthorpe.



Pero Newton había aprendido a aprender sin necesidad de profesores. Fue el año anterior, como estudiante en el Trinity College, cuando dio comienzo a un cuaderno titulado Questiones quaedam Philosophicae, al que antepuso un lema de guerra: Amicus Plato, amicus Aristoteles magis amica veritas (Platón es mi amigo, Aristóteles es mi amigo, pero mi mejor amiga es la verdad). Aquel ramillete con ciertas cuestiones filosóficas contenía apartados temáticos, donde él resumió los frutos de lecturas y reflexiones. Tras cada enunciado venía una reelaboración de ideas, preguntas o experiencias surgidas con la lectura de Descartes, Gassendi, Galileo, Boyle, Hobbes y otros. Partiendo de cero, Newton encontró su verdad a través de un método que implicaba preguntarle a la naturaleza.

Aquellos años, entre 1664 y 1667, fueron calificados como anni mirabiles, según una idea potenciada por el propio Newton. Cuando en la madurez pasó revista a sus logros, recordaría que "a comienzos de 1665 ... deduje la regla para reducir a una serie la potencia de un binomio. El mismo año en mayo obtuve el método de las tangentes, y en noviembre el método de las fluxiones (cálculo diferencial), y el año siguiente en enero obtuve la teoría sobre el origen de los colores, y en mayo había entrado en el método inverso de fluxiones (cálculo integral). Y el mismo año comencé a pensar en extender la gravedad hasta la órbita de la Luna...".

Gravedad y manzanas


Aunque es seguro que en aquellos años de retiro aldeano realizó un extraordinario trabajo matemático, esos recuerdos de Newton estaban aderezados para decirle a todo el mundo que él había tenido las ideas mucho antes que sus rivales, Hooke o Leibniz. Lo cierto es que, con independencia de que hubiera surgido en la anécdota de la manzana durante aquel retiro, el esquema de la gravitación universal tuvo una gestación mucho más lenta, de unos 20 años, e incluso es posible que alguna idea viniera de su intercambio de cartas con Robert Hooke a finales de 1679.

La famosa rivalidad con éste había comenzado ya desde que Newton ingresó en la Royal Society, tras enviar un ejemplar del telescopio de reflexión que había inventado. Entonces contó sus experimentos sobre el origen de los colores, consiguiendo los celos de Hooke, que había publicado sobre el tema algunas explicaciones incompletas. La gran síntesis que supuso la teoría de gravitación universal fue expuesta en el libro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, considerado el más importante de la historia de la ciencia y calificado por autores como Lagrange, Laplace o Gauss como la mayor producción creada por la mente humana. Newton lo escribió entre 1685 y 1687, estimulado por Edmund Halley y sabedor de que él era el único que había llegado a demostrar matemáticamente lo que otros (como Hooke) intuían: que una trayectoria elíptica es la consecuencia de una fuerza que disminuye con el cuadrado de la distancia.

Con sus cálculos, Newton probó que la fuerza que atrae los objetos hacia el centro de la Tierra es la misma que hace caer la Luna un poquito a cada instante (evitando que se salga por la tangente) y tras ello indujo la ley de la Gravitación Universal: "Dos cuerpos cualesquiera situados en el espacio se atraen, con una fuerza directamente proporcional a sus masas y que disminuye con el cuadrado de su distancia". Newton concluyó así la primera gran unificación, que habían iniciado otros sabios como Copérnico, Galileo, Kepler o Descartes. Las leyes de la mecánica serían también válidas para las moradas de los dioses. La misma fuerza que obliga a los planetas a describir elipses en torno al Sol es la que aquí hace caer las manzanas. Así en la Tierra como en el cielo.

Soltero y sin compromiso


Isaac fue hijo primogénito, póstumo y prematuro, pequeño y debilucho. Nació el 4 de enero de 1643, aunque en la aldea de Woolsthorpe (Lincolnshire) -como en toda Inglaterra- estaban todavía celebrando la Navidad de acuerdo con el antiguo calendario. Pasó entre los dos y los nueve años al cuidado de su abuela, sintiendo cómo su madre cuidaba tres hijos de su padrastro.  A los 12 lo enviaron a la escuela, donde no destacó. Era serio, silencioso y pensativo. No jugaba con los demás. Tenía habilidad manual, hacía muebles para las casitas de muñecas de sus amigas adolescentes y le gustaba fabricar maquetas y artefactos, como molinos de viento y relojes de agua.

Entró en el Trinity College, en Cambridge, con idea de hacer Derecho, y recién cumplidos los 22 años recibió su título de Bachelor of Arts. Tras el retiro motivado por la peste volvió a Cambridge, donde recibió el Master en 1668, y al año siguiente, con sólo 26 años, se convirtió en Lucasian Professor de Matemáticas.

En el decenio 1681-90 tuvo lugar su apogeo, con la redacción de los Principia. En 1689 fue elegido para el Parlamento, donde nunca intervino. A decir verdad se cuenta la anécdota de que lo hizo una sola vez, para pedir a un ordenanza que cerrase la ventana. A los 50 años Newton tenía todos los honores y reconocimientos, pero continuaba escaso de recursos. Su antiguo alumno Charles Montague (Lord Halifax, que era amante de su sobrina) llegó en 1694 a canciller de Hacienda, y Newton fue nombrado inspector de la Casa de la Moneda (encargado de vigilar la acuñación, para evitar las falsificaciones), con lo que renunció a su cátedra. En 1699 llegó a director, con una gran paga. Tras la muerte de Hooke, fue elegido presidente de la Royal Society.

Soltero, y al cuidado de su sobrina, tuvo una larga ancianidad una vez fallecidos todos sus adversarios (Hooke, Flamsteed, Leibniz), manteniendo la presidencia de la Royal Society. Su muerte tuvo lugar en Londres, entre los dolores de un cólico renal, el 31 de marzo de 1727 (20 de marzo para los ingleses). Fue enterrado en la Abadía de Westminster, junto a los héroes de Inglaterra.

Tres axiomas o leyes


Según los Principia, la solución a cualquier problema de la mecánica surge como deducción lógica a partir de unos cuantos principios básicos. Estos principios son, por un lado, las tres leyes del movimiento y, por otro, la famosa ley de la gravitación universal o de atracción de las masas. Aunque son bien conocidas, recordaremos esas leyes con las propias palabras de Newton:

Ley primera: "Todo cuerpo continúa en su estado de reposo, o en movimiento uniforme en línea recta, a no ser que se vea obligado a cambiar ese estado por fuerzas ejercidas sobre él". Es la definición de la inercia. Hoy diríamos que lo natural es estarse quieto, o moverse en línea recta, y no buscar (como interpretaba Aristóteles) un lugar natural más arriba o más abajo para los objetos terrestres, o bien moverse en círculos, en el caso de los cuerpos celestes. Siempre que algo gira es que hay una fuerza.

Ley segunda: "El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz ejercida; y tiene lugar en la dirección de la línea recta en que se imprime la fuerza". Es decir, que F=ma, y que una fuerza continua (como la gravedad) provoca un movimiento acelerado.

Ley tercera: "A toda acción se opone siempre una reacción igual: o bien, las acciones recíprocas de dos cuerpos entre sí son siempre iguales y dirigidas hacia partes contrarias". O sea, que el peso es cosa de dos. Que -por ejemplo- la Tierra y yo pesamos unos 900 Newtones (o si lo prefieren, 90 Kp).

Ramón Núñez

UNA RAMA DEL MANZANO DE NEWTON VIAJARÁ AL ESPACIO

LA AUTÉNTICA HISTORIA DE NEWTON Y LA MANZANA

 


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