Newton

BIOGRAFIA DE NEWTON:

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 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 que en una lista de «pecados» de los que se auto inculpó a los diecinueve
años, el número trece fuera el haber deseado incendiarles su casa con ellos dentro.
Cuando Newton contaba doce años, su madre, otra vez viuda, regresó a Woolsthorpe,
trayendo consigo una sustanciosa herencia que le había legado su 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.

Cronología:

 1642 Nació el 25 de Diciembre de 1642 (según el calendario Juliano y el 4 de
Enero de 1643 según el calendario gregoriano vigente en toda Europa) en
Woolsthorpe (Inglaterra)
 1661 Ingresa en el Trinity College de Cambridge.
 1665 Se licenció en Artes en 1665. Pero ese mismo año se cerró la Universidad a
causa de la peste y tuvo que volver a la granja.
 1666 Primeras ideas sobre la ley de la gravitación universal, suscitadas por la
contemplación de la caída de las manzanas, según la célebre anécdota.
 1667 Vuelve a Cambridge como ayudante (becario)
 1669 Sucede a Isaac Barrow como profesor de matemáticas.
 1671 Escribe Método de fluxiones y de las series infinitas.
 1675 Lectura en la Royal Society de su Hipótesis para explicar las propiedades de
la luz.

 1687 Primera edición de los Principios matemáticos de la filosofía de la
naturaleza, en que establece las tres leyes fundamentales de la física y la ley de la
gravitación universal.
 1688 Es elegido miembro del Parlamento, en representación de la Universidad de
Cambridge.
 1689 Es elegido miembro de la Cámara de los Lores, aunque no tenía nada que
ver con la política. Al año siguiente se disuelve la cámara y Newton vuelve a su
cátedra.
 1693 debido al exceso de trabajo (o a un auto envenenamiento con uno de sus
experimentos) sufre de un desplomó mental. Derrumbe del que tardo meses en
salir y desde entonces no fue el mismo genio que había sido hasta entonces.
 1696 Es nombrado inspector de la Casa de la Moneda y se encargó de la reforma
del sistema de acuñaciones
 1699 Es nombrado director de la Casa de la Moneda.
 1703 Es elegido presidente de la Royal Society (Real Sociedad), cargo que
ocupará hasta su muerte.
 1704 Se publica la primera edición de la Óptica o Tratado de las reflexiones,
refracciones, inflexiones y colores de la luz.
 1705 Se le otorga el título de sir.
 1713 Segunda edición de los Principia.
 1718 Segunda edición de la Óptica.
 1722 Sufre de cálculos renales y poco después empezó a tener problemas
respiratorios, por lo que sus últimos años los pasó con bastantes dolores, aunque
los acepto con resignación y dignidad.
 1727 murió el 23 de Marzo de 1727 a los 84 años en Kensington, siendo
enterrado en la famosa abadía de Westminster junto a los grandes de Inglaterra.

OBRAS:

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).

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.

 Descubrió las tres leyes fundamentales del movimiento.
 Descubrió la Ley de la Gravitación Universal.
 Invento el reloj de péndulo.
 Descubrió la fórmula para obtener la fuerza centrífuga sobre un cuerpo que se
mueve uniformemente en una trayectoria circular.

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).

 Construyó el primer telescopio reflectante.
 obtención de los anillos de Newton (un fenómeno óptico que se produce por la
refracción de la luz en materiales de grosor variable)
 anillos de interferencias y el disco de luz blanca

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.

 Formuló el teorema general del binomio de Newton.
 Fundador del cálculo infinitesimal.
 Extendió la notación para exponentes negativos y racionales.
 Descubrió la naturaleza de los colores.
 Dedujo que la integración es el proceso inverso de la diferenciación.

PRINCIPIA (Philosophiænaturalis principia mathematical)

En 1687, y a instancias de su amigo Edmond Halley, Isaac Newton publicó sus
descubrimientos en mecánica y cálculo matemático en una obra que tituló "Philosophiæ
naturalis principia mathematica" (Latín: Principios matemáticos de la filosofía natural).
Esta obra marcó un punto de inflexión en la historia de la ciencia y es considerada, por
muchos, como la obra científica más importante jamás publicada.

Su publicación se había demorado enormemente dado el temor de Newton a que otros
intentaran apropiarse de sus descubrimientos. Sin embargo Edmond Halley presionó a
Newton hasta que publicara, Newton se lo agradece en las primeras páginas del libro. 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 escolios, se encuentra como anexo del Libro III la
teoría de las fluxiones. Aunque esta obra monumental le aportó un gran renombre,
resulta un trabajo difícil de leer en la actualidad dado el lenguaje y tono utilizados. Es por

ello, que por ejemplo en el cálculo diferencial, es la notación de Leibniz la que se utiliza en
la actualidad, más intuitiva y que facilita los cálculos, y no la de Newton.

En el campo de la mecánica recopiló en su obra los hallazgos de Galileo y enunció sus tres
famosas leyes del movimiento. De ellas pudo deducir la fuerza gravitatoria entre la Tierra
y la Luna y demostrar que ésta es directamente proporcional al producto de las masas e
inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, multiplicando este cociente por
una constante llamada constante de gravitación universal. Tuvo además la gran intuición
de generalizar esta ley a todos los cuerpos del universo, con lo que esta ecuación se
convirtió en la ley de gravitación universal.

Aplicaciones

Define materia, cantidad de movimiento, fuerza ínsita de la materia, fuerza impresa,
fuerza centrípeta, cantidad absoluta de una fuerza, cantidad acelerativa de una fuerza y
cantidad motriz de una fuerza. Define la materia como la cantidad surgida de su densidad
y magnitud. La cantidad de movimiento como la medida surgida de la velocidad y cantidad
de materia. La cantidad motriz de una fuerza centrípeta como la medida proporcional al
movimiento que genera en un tiempo dado. Le sigue a las definiciones un pequeño escolio
en donde expone la importancia del tiempo y el espacio absoluto.

La parte de axiomas o leyes del movimiento comienza indicándonos las famosas tres leyes
de Newton.

Primera ley: Todos los cuerpos perseveran en su estado de reposo o de movimiento
uniforme en línea recta, salvo que se vean forzados a cambiar ese estado por fuerzas
impresas.

Segunda ley: El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa, y se
hace en la dirección de la línea recta en la que se imprime esa fuerza.

Tercera ley: Para toda acción hay siempre una reacción opuesta e igual. Las acciones
recíprocas de dos cuerpos entre sí son siempre iguales y dirigidas hacia partes contrarias

El segmento del Libro primero está compuesto por una serie de lemas matemáticos. En los
primeros está interesado en aproximar áreas con paralelogramos y afirma que “la suma
última de esos paralelogramos evanescentes coincidirá en todas las partes con la figura

curvilínea.” En lemas siguientes trabaja con arcos y cuerdas que se aproximan a tangentes
y asevera que su última razón es la igualdad.

La parte del Libro Segundo también llamado, El Movimiento de los Cuerpos en Medios
Resistentes, contiene dos secciones, en la primera se ocupa de “el movimiento de cuerpos
que son resistidos en la razón de la velocidad”, al principio hay un teorema de cuánto
movimiento pierden estos cuerpos, seguida de la explicación del movimiento de un
cuerpo en descenso con esta resistencia. La sección II trata “sobre el movimiento de los
cuerpos que son resistidos como el cuadrado de su velocidad”, y contiene teoremas
similares a los anteriores. Sin embargo en el escolio de la primera sección señala que éstas
son más hipótesis matemáticas que físicas.

Al principio del Libro Tercero Newton escribe que los libros anteriores son la herramienta
matemática para poder explicar el libro tercero, y que si alguien va a leer este libro tiene
que estar familiarizado con los principios precedentes.

BIBLIOGRAFIA:

 http://tomygdl86.wordpress.com/2009/10/03/ensayo-leyes-de-newton/
 http://sauce.pntic.mec.es/~rmarti9/newton1.html
 http://www.biografiasyvidas.com/monografia/newton/

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