Isaac Newton

La importancia de Newton para el pensamiento científico occidental es considerable. Se le considera el padre de la física clásica, y no en vano sus dos principales obras, Philosophiae naturalis principia mathematica (1687) y Opticks (1707) son tenidas por Kuhn como ejemplos de paradigmas científicos, pues componen sistemas completos con los que se interpreta el trabajo de los científicos posteriores.


Isaac Newton

Es de destacar como su mayor contribución la introducción de un método: las leyes se obtienen por generalización, mediante la inducción y el análisis matemático, de los fenómenos o experimentos sistemáticos, y constituyen la única base fiable del conocimiento. Así, la mecánica de Newton es el nacimiento de la física moderna, el apoteosis de la relación causa-efecto, aspecto que expresó perfectamente con la frase Hypothesis non fingo (no construyo hipótesis). También es destacable la definición del espacio y el tiempo como conceptos absolutos, que no se deducen ni se definen por ningún proceso físico (aspecto que ocupó una parte importante de sus discusiones con Leibniz), concepción que imperó en la física hasta la llegada de la Teoría de la Relatividad.

La física

En los Principia, publicados por insistencia (y financiación) de su gran amigo y astrónomo Edmond Halley, parte de tres axiomas del movimiento, que se infieren de las experiencias de Galileo del movimiento de los proyectiles: la inercia, la composición de velocidades y la conservación del impulso. Y haciendo uso del cálculo infinitesimal obtiene sus famosas tres leyes dinámicas.

La primera es la Ley de la inercia: un cuerpo se encuentra en reposo o en movimiento rectilíneo y uniforme de forma indefinida si sobre él no actúa ninguna fuerza. La segunda es conocida como la Ley fundamental de la dinámica: la aceleración que produce una fuerza en un cuerpo es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza e inversamente proporcional a su masa, que matemáticamente toma la expresión F = m•a. Por último, la Ley de acción y reacción establece que si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro (acción), el otro ejerce exactamente la misma fuerza, pero en sentido contrario, sobre el primero (reacción).


Página de la primera edición de los Principia

Con la segunda ley, suponiendo que los cálculos dinámicos se simplificarían considerablemente si suponía como equivalente el que toda la masa se concentrara en el centro geométrico de los cuerpos, y con la tercera Ley de Kepler, dedujo la Ley de la gravitación, cuyo enunciado afirma que dos cuerpos cualesquiera se atraen recíprocamente con una fuerza directamente proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Esta ley queda sujeta a comprobación experimental, y con ésta logró demostrar las otras dos Leyes de Kepler.

Es de destacar también que en la obra de Newton el espacio y el tiempo se definen como entidades absolutas, sin relación con ningún objeto externo, pues la dinámica define un único sistema de referencia para el reposo y el movimiento que no está sujeto a ningún cuerpo, y el tiempo es irreducible a cualquier proceso físico (no se define por ningún proceso físico), inmóvil y siempre similar, concepción que imperó en el pensamiento científico moderno hasta la llegada de la teoría de la relatividad de Einstein. Este fue uno de los argumentos empleados por Newton en contra de Leibniz.

Óptica y observación astronómica

Con respecto a la óptica, Newton intentó primero reducir la aberración cromática de las lentes de los telescopios, intento que fracasó, pero que no obstante le permitió descubrir que la luz blanca era una mezcla de colores puros, lo que llamó el spectrum. Explicó que aparecían debido a que cada uno de ellos estaba caracterizado por un índice de refracción distinto con el vidrio. Descubrió los anillos de Newton, figuras de interferencia que aparecen cuando se ponen en contacto un vidrio con superficie plana y otro convexo.

Todos estos fenómenos, y algunos de naturaleza ondulatoria como el fenómeno de difracción, fueron explicados con mayor o menor fortuna en una teoría corpuscular, en la que se explica que las partículas de luz viajan en rayos en líneas rectas determinadas por fuerzas que actúan a distancia, y al encontrarse con un sólido ocasionan una especie de vibración interna.

También la observación astronómica debe mucho a Newton, ya que al considerar que la aberración cromática de las lentes no podía ser eliminada, tuvo la idea de sustituir con un espejo el objetivo de los telescopios. Construyó así el telescopio de reflexión, uno de los instrumentos astronómicos más importantes. Los trabajos de óptica, publicados con el título de Opticks en 1704, gozaron de más de treinta años de autoridad incontestada, incluso a pesar de los errores que contenían (por ejemplo el relativo a la pretendida imposibilidad de corregir las aberraciones cromáticas de las lentes).

Otras aportaciones

En el campo matemático merecen ser citadas las obras Arithmethica Universalis (1707) y Tractatus de quadratura curvarum, en la que el genio inglés expuso las reglas del método de las fluxiones, donde el concepto de infinitésimo hace su aparición y de él derivan el cálculo diferencial e integral. La notación de Newton era considerablemente más complicada que la de Leibniz, que es la que terminó por imponerse.

En hidrodinámica desarrolló una teoría del flujo, y descubrió que la sección transversal mínima de una corriente que fluye por un agujero practicado en un depósito se alcanza en el lado exterior. Se conocen en su honor como fluidos newtonianos aquellos cuya viscosidad es independiente del gradiente de velocidad.

Más desconocida es su pasión por la alquimia, a la cual dedicó casi treinta años de su vida, y cuyos trabajos permanecieron ocultos durante mucho tiempo. Newton, que conocía perfectamente la diferencia entre alquimia y química, consideraba secretos estos trabajos "esotéricos", y los ocultó a sus coetáneos, al igual que su pensamiento arriano, ya que de haberse sabido le hubiese costado su cátedra en Cambridge. Con posterioridad a su muerte, el conde de Portsmouth, heredero de sus escritos, se negó igualmente a su publicación.