Isaac Newton
La revolución científica iniciada en el Renacimiento por
Copérnico
y continuada en el siglo XVII por Galileo y
Kepler tuvo su culminación en la obra del científico británico Isaac
Newton (1642-1727), a quien no cabe juzgar sino como uno de los
más grandes genios de la historia de la ciencia. Sin olvidar sus
importantes aportaciones a las matemáticas, la astronomía y la óptica,
lo más brillante de su contribución pertenece al campo de la física,
hasta el punto de que
física clásica y
física
newtoniana son hoy expresiones sinónimas.
Isaac Newton
Conocedor de los estudios sobre el movimiento de
Galileo y de las leyes de
Kepler
sobre las órbitas de los
planetas, Newton estableció las leyes fundamentales de la dinámica (ley
de inercia, proporcionalidad de fuerza y aceleración y principio
de acción y reacción) y dedujo de ellas la ley de gravitación universal.
Los hallazgos de Newton deslumbraron a la comunidad científica:
la clarificación y formulación matemática de la relación entre fuerza y
movimiento permitía explicar y predecir tanto
la trayectoria de un flecha como la órbita de Marte, unificando la
mecánica terrestre y la celeste. Con su magistral sistematización
de las leyes del movimiento, Newton liquidó el aristotelismo, imperante
durante casi dos mil años, y creó un nuevo paradigma (la física
clásica) que se mantendría vigente hasta principios del siglo XX, cuando
otro genio de su misma magnitud,
Albert
Einstein,
formuló la teoría de la relatividad.
Una infancia difícil
Isaac Newton nació en las primeras horas del 25 de diciembre de 1642
(4 de enero de 1643, según el calendario gregoriano), en la pequeña
aldea de Woolsthorpe, en el condado de Lincolnshire. Su padre, un
pequeño terrateniente, acababa de fallecer a comienzos de octubre, tras
haber
contraído matrimonio en abril del mismo año con Hannah Ayscough,
procedente de una familia en otro tiempo acomodada.
Cuando el pequeño Isaac acababa de cumplir tres años, su madre
contrajo de nuevo matrimonio con el reverendo Barnabas Smith, rector de
North Witham, lo que tuvo como consecuencia un hecho que influiría
decisivamente en el desarrollo del carácter de Newton: Hannah se
trasladó a
la casa de su nuevo marido y su hijo quedó en Woolsthorpe, al cuidado de
su abuela materna.
Del odio que ello le hizo concebir a Newton contra su madre y el
reverendo Smith da buena cuenta el hecho de que, en una lista de
«pecados» de
los que se autoinculpó a los diecinueve años, el número trece fuera el
haber deseado incendiarles la casa con ellos dentro. Cuando
Newton contaba doce años, su madre, otra vez viuda, regresó a
Woolsthorpe, trayendo consigo la sustanciosa herencia que le había
legado
el segundo marido (y de la que Newton se beneficiaría a la muerte de
ella en 1679), además de tres hermanastros para Isaac, dos niñas
y un niño.
Isaac Newton (recreación de un retrato Godfrey Kneller, 1689)
Un año más tarde el joven Newton fue inscrito en la King's School de
la cercana población de Grantham. Hay testimonios de que,
en los años que allí pasó alojado en la casa del farmacéutico, se
desarrolló su poco usual habilidad mecánica,
que ejercitó en la construcción de diversos mecanismos (el más citado es
un reloj de agua) y juguetes (las famosas cometas, a cuya
cola ataba linternas que por las noches asustaban a sus convecinos).
También se produjo un importante cambio en su carácter: su inicial
indiferencia por los estudios, surgida probablemente de la timidez
y el retraimiento, se trocó en un feroz espíritu competitivo que le
llevó a ser el primero de la clase, a raíz de una pelea
con un compañero de la que salió vencedor. Newton fue un muchacho
«sobrio, silencioso, meditativo», que prefirió construir
utensilios para que las niñas jugaran con sus muñecas a compartir las
diversiones de los demás muchachos, según el testimonio
de una de sus compañeras femeninas infantiles, la cual, cuando ya era
una anciana, se atribuyó una relación sentimental adolescente
con Newton, la única que se le conoce con una mujer.
Cumplidos los dieciséis años, su madre lo hizo regresar a casa para
que empezara a ocuparse de los asuntos de la heredad. Sin embargo,
Newton no se mostró en absoluto interesado por asumir sus
responsabilidades como terrateniente; su madre, aconsejada por el
maestro de Newton y
por su propio hermano, accedió a que regresara a la escuela para
preparar su ingreso en la universidad.
En Cambridge
Finalmente, en junio de 1661, Newton fue admitido en el Trinity
College de Cambridge, y se matriculó como fámulo, ganando su manutención
a cambio de servicios domésticos, pese a que su situación económica no
parece que lo exigiera así. Allí empezó a
recibir una educación convencional en los principios de la filosofía
aristotélica (por aquel entonces, los centros que destacaban
en materia de estudios científicos se hallaban en Oxford y Londres),
pero en 1663 se despertó su interés por las cuestiones relativas
a la investigación experimental de la naturaleza, que estudió por su
cuenta.
Fruto de esos esfuerzos independientes fueron sus primeras notas
acerca de lo que luego sería su cálculo de fluxiones, estimuladas quizá
por
algunas de las clases del matemático y teólogo Isaac Barrow; sin
embargo, Newton hubo de ser examinado por Barrow en 1664 al aspirar a
una
beca, y no consiguió entonces inspirarle ninguna opinión especialmente
favorable.
Busto de Newton
Al declararse en Londres la gran epidemia de peste de 1665, Cambridge
cerró sus puertas y Newton regresó a Woolsthorpe. En marzo de 1666
se reincorporó al Trinity, que de nuevo interrumpió sus actividades en
junio al reaparecer la peste, y no reemprendió definitivamente
sus estudios hasta abril de 1667. En una carta publicada póstumamente,
el propio Newton describió los años de 1665 y 1666 como su «época
más fecunda de invención», durante la cual «pensaba en las matemáticas y
en la filosofía mucho más que en
ningún otro tiempo desde entonces».
El método de fluxiones, la teoría de los colores y las primeras ideas
sobre la atracción gravitatoria, relacionadas con la permanencia
de la Luna en su órbita en torno a la Tierra, fueron los logros que
Newton mencionó como fechados en esos años, y él mismo
se encargó de propagar, también hacia el final de su vida, la anécdota
que relaciona sus primeros pensamientos sobre la ley de la
gravedad con la observación casual de una manzana cayendo de alguno de
los frutales de su jardín. Voltaire fue el encargado de divulgar
en letra impresa la historia, que conocía por la sobrina de Newton.
Docencia e investigaciones matemáticas
A su regreso definitivo a Cambridge, Newton fue elegido miembro
becario del Trinity College en octubre de 1667, y dos años más tarde
sucedió a
Barrow en su cátedra. Durante sus primeros años de docencia no parece
que las actividades lectivas supusieran ninguna carga para él,
ya que tanto la complejidad del tema como el sistema docente tutorial
favorecían el absentismo a las clases.
Isaac Newton
Por esa época, Newton redactó sus primeras exposiciones sistemáticas
del cálculo infinitesimal, que no se publicaron hasta
más tarde. En 1664 o 1665 había hallado la famosa fórmula para el
desarrollo de la potencia de un binomio con un exponente cualquiera,
entero o fraccionario, aunque no dio noticia escrita del descubrimiento
hasta 1676, en dos cartas dirigidas a Henry Oldenburg, secretario de la
Royal Society;
el teorema lo publicó por vez primera en 1685 John Wallis, el más
importante de los matemáticos ingleses inmediatamente anteriores
a Newton, reconociendo debidamente la prioridad de este último en el
hallazgo.
El procedimiento seguido por Newton para establecer la fórmula
binomial tuvo la virtud de hacerle ver el interés de las series
infinitas
para el cálculo infinitesimal, legitimando así la intervención de los
procesos infinitos en los razonamientos matemáticos y
poniendo fin al rechazo tradicional de los mismos impuesto por la
matemática griega. La primera exposición sustancial de su método
de análisis matemático por medio de series infinitas la escribió Newton
en 1669; Barrow conoció e hizo conocer el texto, y
Newton recibió presiones encaminadas a que permitiera su publicación,
pese a lo cual (o quizá precisamente por ello) el escrito no
llegó a imprimirse hasta 1711.
Las controversias de la óptica
Tampoco en las aulas divulgó Newton sus resultados matemáticos, que
parece haber considerado más como una herramienta para el estudio
de la naturaleza que como un tema merecedor de atención en sí; el
capítulo de la ciencia que eligió tratar en sus clases fue
la óptica, a la que venía dedicando su atención desde que en 1666
tuviera la idea que hubo de llevarle a su descubrimiento de la
naturaleza
compuesta de la luz.
En febrero de 1672 presentó a la Royal Society su primera
comunicación sobre el tema, pocos días después de que dicha sociedad
lo hubiera elegido como uno de sus miembros en reconocimiento de su
construcción de un telescopio reflector. La comunicación de Newton
aportaba
la indiscutible evidencia experimental de que la luz blanca era una
mezcla de rayos de diferentes colores, caracterizado cada uno por su
distinta refrangibilidad
al atravesar un prisma óptico.
Réplica del telescopio de Newton
Newton consideró, con justicia, que su descubrimiento era «el más
singular, cuando no el más importante, de los que se han
hecho hasta ahora relativos al funcionamiento de la naturaleza». Pero
sus consecuencias inmediatas fueron las de marcar el inicio de un
periodo de
cuatro años (1672-1676) durante los que, como él mismo le escribió a
Leibniz en diciembre de 1675, «me vi tan acosado por las
discusiones suscitadas a raíz de la publicación de mi teoría sobre la
luz, que maldije mi imprudencia por apartarme de las considerables
ventajas de mi silencio para correr tras una sombra».
El contraste entre la obstinación con que Newton defendió su primacía
intelectual allí donde correspondía que le
fuese reconocida (admitiendo sólo a regañadientes que otros pudieran
habérsele anticipado), y su retraimiento innato que siempre le
hizo ver con desconfianza la posibilidad de haberse de mezclar con el
común de los mortales, es uno de los rasgos de su biografía que mejor
parecen justificar la caracterización de su temperamento como neurótico;
un diagnóstico que la constatación de sus traumas
infantiles no ha hecho más que abonar, y que ha encontrado su
confirmación en otras componentes de su personalidad como la hipocondría
o la misoginia.
El primero en oponerse a sus ideas en materia de óptica fue
Robert Hooke,
a quien la Royal Society encargó que informara
acerca de la teoría presentada por Newton. Hooke defendía una concepción
ondulatoria de la luz, frente a las ideas de Newton, precisadas
en una nueva comunicación de 1675 que hacían de la luz un fenómeno
resultante de la emisión de corpúsculos luminosos
por parte de determinados cuerpos. La acritud de la polémica determinó
que Newton renunciara a publicar un tratado que contuviera los
resultados
de sus investigaciones hasta después de la muerte de Hooke y, en efecto,
su
Óptica no se publicó hasta 1704. La obra máxima
de Newton,
Principios matemáticos de la filosofía natural, vería la luz mucho antes.
En 1676 Newton renunció a proseguir la polémica acerca de su teoría
de los colores y, por unos años, se refugió de
nuevo en la intimidad de sus trabajos sobre el cálculo diferencial y en
su interés (no por privado menos intenso) por dos temas aparentemente
alejados del mundo sobrio de sus investigaciones sobre la naturaleza: la
alquimia y los estudios bíblicos. La afición de Newton por la alquimia
(John Maynard Keynes lo llamó «el último de los magos») estaba en
sintonía con su empeño por trascender el mecanicismo
de observancia estrictamente cartesiana que todo lo reducía a materia y
movimiento y llegar a establecer la presencia efectiva de lo espiritual
en las operaciones de la naturaleza.
Newton no concebía el cosmos como la creación de un Dios que se había
limitado a legislarlo para luego ausentarse de él,
sino como el ámbito donde la voluntad divina habitaba y se hacía
presente, imbuyendo en los átomos que integraban el mundo un espíritu
que era el mismo para todas las cosas y que hacía posible pensar en la
existencia de un único principio general de orden cósmico.
Esa búsqueda de la unidad en la naturaleza por parte de Newton fue
paralela a su investigación de la verdad originaria a través
de las Sagradas Escrituras, rastreo que hizo de él un convencido
antitrinitario y que seguramente influyó en sus esfuerzos por conseguir
la dispensa real de la obligación de recibir las órdenes sagradas para
mantener su posición en el Trinity College.
Hacia los Principios matemáticos de la filosofía natural
En 1679 Newton se ausentó de Cambridge durante varios meses con
motivo de la muerte de su madre; a su regreso; en el mes de noviembre,
recibió una
carta de Robert Hooke, por entonces secretario de la Royal Society, en
la que intentaba persuadirle de que restableciera su contacto con la
institución
y le sugería la posibilidad de hacerlo comentando las teorías del propio
Hooke acerca del movimiento de los planetas.
Como resultado, Newton reemprendió una correspondencia sobre el tema
que, con el tiempo, habría de desembocar en las reclamaciones de
prioridad de Hooke respecto a la formulación de la ley de la atracción
gravitatoria. Por el momento, su efecto fue el de devolverle a Newton
su interés por la dinámica y hacerle ver que la trayectoria seguida por
un cuerpo que se moviera bajo el efecto de una fuerza inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia tendría forma elíptica (y no
sería una espiral, como Newton creyó en principio, dando
pie a ser corregido por Hooke).
Newton según el visionario pintor William Blake
Cuando cinco años más tarde
Edmond Halley,
quien por entonces había ya observado el cometa que luego llevó su
nombre, visitó a Newton en Cambridge y le preguntó cuál sería la órbita
de un planeta si la gravedad disminuyese con
el cuadrado de la distancia, su respuesta fue inmediata: una elipse.
Maravillado por la rapidez con que Newton consideraba resuelto un asunto
en cuyo esclarecimiento
andaban compitiendo desde hacía varios meses Robert Hooke y el propio
Halley, el astrónomo inquirió cómo podía conocer
Newton la forma de la curva y obtuvo una contestación tajante: «La he
calculado». La distancia que iba entre el atisbo de una verdad
y su demostración por el cálculo marcaba la diferencia fundamental entre
Hooke y Newton, a la par que iluminaba sobre el sentido que este último
daría a su insistente afirmación de «no fingir hipótesis».
Sin embargo, en aquel día del verano de 1684 Newton no pudo encontrar
sus cálculos para mostrárselos a Halley, y éste tuvo
que conformarse con la promesa de que le serían enviados una vez
rehechos. La reconstrucción, empero, chocó con un obstáculo:
demostrar que la fuerza de atracción entre dos esferas es igual a la que
existiría si las masas de cada una de ellas estuviesen concentradas
en los centros respectivos. Newton resolvió ese problema en febrero de
1685, tras comprobar la validez de su ley de la atracción gravitatoria
mediante su aplicación al caso de la Luna; la idea, nacida veinte años
antes, quedó confirmada entonces merced a la medición
precisa del radio de la Tierra realizada por el astrónomo francés Jean
Picard.
El camino quedaba abierto para reunir todos los resultados en un tratado sobre la ciencia del movimiento:
Philosophiae naturalis principia mathematica (
Principios
matemáticos de la filosofía natural). La intervención de Halley en
la publicación de la obra no se limitó a haber
sabido convencer a su autor de consentir en ella, algo ya muy meritorio
tratándose de Newton; Halley supo capear el temporal de la polémica
con Hooke, se encargó de que el manuscrito fuese presentado en abril de
1686 ante la Royal Society y de que ésta asumiera su edición,
y acabó corriendo personalmente con los gastos de la impresión,
terminada en julio de 1687.
Tercera edición de los
Principios matemáticos de la filosofía natural
Los
Principios matemáticos de la filosofía natural contenían
la primera exposición impresa del cálculo infinitesimal
creado por Newton, aunque el autor prefirió que, en general, la obra
presentara los fundamentos de la física y la astronomía formulados
en el lenguaje sintético de la geometría. Newton no fue el primero en
servirse de aquel tipo de cálculo; de hecho, la primera edición
de su obra contenía el reconocimiento de que
Leibniz
estaba en posesión de un método análogo. Sin embargo,
la disputa de prioridades en que se enzarzaron los partidarios de uno y
otro determinó que Newton suprimiera la referencia a Leibniz en la
tercera
edición de 1726. El detonante de la polémica (orquestada por el propio
Newton entre bastidores) lo constituyó la insinuación
de que Leibniz podía haber cometido plagio, expresada en 1699 por
Nicolas Fatio de Duillier, un matemático suizo admirador de Newton, con
el que mantuvo una íntima amistad de 1689 a 1693.
Ese año Newton atravesó por una crisis paranoica de la que se ha
tratado de dar diversas explicaciones, entre las que no ha faltado,
desde
luego, la consistente en atribuirla a la ruptura de su relación con el
joven Fatio, relación que, por otra parte, no parece que llevara a
Newton a traspasar las férreas barreras de su código moral puritano. Los
contemporáneos de Newton popularizaron la improbable explicación
de su trastorno como consecuencia de que algunos de sus manuscritos
resultaran destruidos en un incendio; más recientemente se ha hablado de
una
lenta y progresiva intoxicación derivada de sus experimentos alquímicos
con mercurio y plomo. Por fin, no pueden olvidarse como causa plausible
de la depresión las dificultades que Newton encontró para conseguir un
reconocimiento público más allá del estricto ámbito
de la ciencia, reconocimiento que su soberbia exigía y cuya ausencia no
podía interpretar sino como resultado de una conspiración
de la historia.
Últimos años
Pese a la dificultad de su lectura, los
Principios matemáticos de la filosofía natural
le habían hecho famoso en la comunidad
científica. En 1687, Newton había formado parte de la comisión que la
Universidad de Cambridge envió a Londres para
oponerse a las medidas de catolización del rey Jacobo II. Aunque quizá
su intervención se debió más a su condición
de laico que a su fama, ello le valió ser elegido por la universidad
como representante suyo en el parlamento formado como consecuencia del
desembarco
de Guillermo de Orange y el exilio de Jacobo II a finales de 1688.
Isaac Newton (detalle de un retrato de James Thornhill, c. 1710)
Su actividad parlamentaria, que duró hasta febrero de 1690, se
desarrolló en estrecha colaboración con Charles Montagu, más
tarde lord Halifax, a quien había conocido pocos años antes como alumno
en Cambridge y que fue el encargado de dar cumplimiento a los deseos
de Newton de cambiar su retiro académico en Cambridge por la vida
pública en Londres. Montagu fue nombrado canciller de la hacienda real
en abril de 1694; cuando su ley de reacuñación fue aprobada en 1695, le
otorgó a Newton el cargo de inspector de la Casa de la Moneda,
siendo ascendido al de director en 1699. Lord Halifax acabó por
convertirse en el amante de la sobrina de Newton, aunque los cargos
obtenidos por éste,
pese a las acusaciones lanzadas por Voltaire, no tuvieron que ver con el
asunto.
A fines de 1701, Newton fue elegido de nuevo miembro del parlamento
como representante de su universidad, pero poco después renunció
definitivamente
a su cátedra y a su condición de
fellow del Trinity College,
confirmando así un alejamiento de la actividad científica
que se remontaba, de hecho, a su llegada a Londres. En 1703, tras la
muerte de Hooke y cuando el final de la reacuñación había convertido
la dirección de la Casa de la Moneda en una tranquila sinecura, Newton
fue elegido presidente de la Royal Society, cargo que conservó hasta
su muerte. En 1705 se le otorgó el título de sir.
Pese a su hipocondría, alimentada desde la infancia por su condición
de niño prematuro, Newton gozó de buena salud hasta
los últimos años de su vida; a principios de 1722 una afección renal lo
tuvo seriamente enfermo durante varios meses, y en 1724 se
produjo un nuevo cólico nefrítico. En los primeros días de marzo de
1727, el alojamiento de otro cálculo en la vejiga marcó el
comienzo de su agonía: Newton murió en la madrugada del 20 de marzo,
tras haberse negado a recibir los auxilios finales de la Iglesia,
consecuente
con su aborrecimiento del dogma de la Trinidad.
Enlace:
http://www.biografiasyvidas.com/monografia/newton/
