"Principia" 300 años (1). Isaac Newton, autor de Principia

1987/02/01 Duoandikoetxea Zuazo, Javier - EHUko matematika irakaslea | Duoandikoetxea, J. Andoni Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Primeros años (1642-1661)

Isaac Newton Lincolnshire nació en Woolsthorpe (Inglaterra) el 4 de enero en el Continente por el cambio de calendario el día de Navidad de 1642. Su madre, Hannah Ayscough, de buena familia decadente, se dio a luz unas semanas antes de lo esperado. Su padre, también analfabeto terrateniente, fue enterrado tres meses antes. Aunque aquel cuerpo nimiño no pensaba que el primer día iba a sobrevivir, llegó hasta los 84 años.

Después de tres años, Hannah volvió a casarse, a North-Witham, con su ministro de iglesia, Barnabas Smith. Isaac quedó en Woolsthorpe bajo la protección de su abuela materna. Esta necesidad de vivir sin padres marcó para siempre el carácter de Newton, ya que la psicosis y el paranón que mostraron a lo largo de su vida crearon en ello. Años más tarde (1662) escribió una lista de pecados de un cuaderno en la que aparece como muy representativo: Su padre y su madre quieren quemar a los smith y su casa con ellos. En 1653, la nueva viuda Hannah volvió a Woolsthorpe con dos hijas y un hijo, de nuevo en buena situación económica.

Al año siguiente se incorporó al King's School de Newton Grantham. Le dieron una educación normal y fue entonces cuando más mérito demostró la mano de obra mecánica (relojes, molinos de viento, etc.). Fue una habilidad de ejecución. Siendo el hijo mayor, la madre quería hacerse cargo de los bienes de la familia, pero Isaac no era capaz de hacerlo y Hannah cede y vuelve a la escuela. Pronto, con el esfuerzo de un tío, entra en Cambridge.

Cambridge (1661-1696)

Entró en el "Trinity College" de Newton Cambridge en 1661, después de una formación más antigua y no convencional que sus compañeros. En un principio, lograba su sustento haciendo de asistente para codiciados y catedráticos. En la entonces enseñanza oficial de Cambridge, al igual que en otras universidades europeas, prevalecía la filosofía de Aristóteles; a pesar de los progresos de Copérnico, Kepler, Descartes y Galileo, se encontraban en un debate vivo y sólo unos pocos profesores los apoyaban.

Newton también comenzó con la filosofía de Aristóteles, pero pronto se acercó a nuevas ideas, al atomismo de Pierre Gassendi. Es señal del cambio la frase que nos dejó: amicus Plato, amicus Aristoteles, magis amica veritas, amigo de Platón, amigo de Aristóteles, pero es verdad mi amigo. En 1665 logró el grado de "Bachelor of Arts".

Ese año era puntero en Matemáticas y Física; estaba dispuesto a aportar sus aportaciones. Pero la epidemia llegó a Inglaterra y cerró la Universidad, por lo que Newton se retiró a Woolsthorpe para pasar un año allí. A esta época se le llama annus mirabilis. Fue entonces cuando Newton canalizó sus tres principales resultados: Cálculo Infinitesimal, Ley de la gravitación y teoría de la luz y los colores.

En los años siguientes la carrera de Newton fue imparable: primero fue nombrado miembro del "Trinity" (1667), pronto se hizo con el grado de "Master of Arts" (1668) y después con el puesto "Lucasian professor". Este puesto de categoría extra era de Barrow, pero parece ser que lo dejó para que se lo entregaran a Newton. Newton tuvo que dar un curso al año como profesor y durante estos primeros años enseñó Óptica, sin grandes éxitos.

1669 Newton construyó su primer telescopio de reflexión y Charles II. Fue enviado a la corte para ser visto por el rey. En 1672 fue elegido miembro de la Real Sociedad "Royal Society". Este nombramiento obligó a presentar ante la Asociación una obra suya, a pesar de su oposición. La conferencia se centró en la naturaleza del color y la luz y Hooke tuvo que informar sobre ella, dando comienzo al primer debate entre ambos. Hasta entonces la gente que conocía las obras de Newton era muy minoritaria, a partir de ahora estaría más callada, con dos fuerzas contrapuestas en su interior: el deseo de admirarse por su trabajo y el miedo a la crítica. Este debate con Hooke se prolongó durante cuatro años y contó con la participación de Huygens, Pardies y otros científicos.

Como consecuencia de estos enfrentamientos, Alquimia y Química, Teología, Historia y otros temas diferentes. Aislada en su habitación, comiendo poco y pernoctando poco, pasó horas sobre sus crisetas, realizando viejos experimentos, desarrollando una tradición hermética. Bajo esta tensión sufrió un ataque nervioso en 1678 y la muerte de su madre el año siguiente le impactó mucho.

En 1679 retomó los estudios de Dinámica que había dejado atrás. En consecuencia, abrió un nuevo debate con Hooke, esta vez de la gravitación. Abandonó estos trabajos y volvió a ellos en 1684 para responder a una pregunta de Edmond Halley. La respuesta a este astrónomo que dio nombre a la cometa más famosa que apareció en 1682 se materializó en el libro "De Motu" (Higiduraz).

Este fue el punto de partida del libro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, presentado en la Royal Society en 1686 y publicado al año siguiente con la atención de Halley. Hooke denunció el plagio, proclamando que la ley de la gravitación era tomada de él, un plagio sin mucho sentido. En el "Principia" se encuentran las bases de la Física moderna y, si se publican, el nombre de Newton alcanzó la cima de los científicos de todo el mundo, convirtiéndose en cabeza de los jóvenes ingleses.

A partir de entonces apenas realizó investigaciones científicas. Por el contrario, los ensayos alquímicos y los estudios religioso-teológicos aumentaron. Negaba el Santo Trío en materia religiosa, es decir, seguía la doctrina del famoso Arrio herético, y aunque lo guardaba en secreto, se opuso públicamente a la Ley de Inglaterra para convertirse en cotólico. Antes, temiendo por la necesidad de jurar para mantener la cátedra, obtuvo la autorización del rey para renunciar al obispo, rompiendo la costumbre. Cuando William III fue nombrado rey, en 1689, fue elegido representante de la Universidad para el Parlamento.

Al año 1693 se le ha llamado "año negro": por un lado, el suizo Fatio de Duillier, amigo predilecto de Newton, se marchó de Londres a Suiza renunciando a la invitación de vivir con él en Cambridge; por otro, durante mucho tiempo (quince días una hora y otros cinco días) estuvo casi sin dormir por el trabajo continuo en el laboratorio. Todo ello afectó a la cabeza y en otoño se volvió loco rompiendo las relaciones con Samuel Pepys, John Locke y otros amigos. Meses después superó la locura y pidió perdón a los conocidos. Llegó el momento de irse de Cambridge.

Londres (1696-1727)

Abandonado el trabajo universitario, en 1696 se traslada a Londres como monitor de la Casa de Moneda. Para conseguir este puesto contó con la colaboración de Lord Halifax. Esto estaba fascinado por la belleza de Catherine Barton, sobrina de Newton. Empezó en una dura persecución contra los falsificadores de dinero y acabó con diecinueve ahorcados. En 1700 llegó a ser Director.

La "Royal Society" también estaba más cerca y en 1697 fue nombrada miembro de su Consejo, y en 1703 Hooke murió el mismo año que murió Presidente. Entre tanto, fue elegido como miembro extranjero de la "Académie des Sciences" de París. En 1705 la reina Anne hizo "Sir", nombre que recibió por primera vez un científico. Por eso, para el "College of Heralds", escribió su genealogía llena de mentiras: adelantó el día del matrimonio de sus padres para que no se sospechara mal de su nacimiento prematuro.

En esa época vivía entre los grandes, debido a la famosa petsonaya. Sin embargo, no utilizó el poder para ayudar a sus viejos amigos: Aunque Fatio fue encarcelado por sus ideas religiosas, Newton no hizo nada. Sí, para defender sus intereses: John Flamsteed, el astrónomo Real de Greenwich, deseoso de obtener los datos recopilados durante años, aprovechó su presidencia de la "Royal Society" y, con la ayuda de Halley, los imprimió, aunque Flamsteed acabó ganando y quemándose antes de la entrega de los libros.

Mientras tanto, Newton estaba metido en otro largo debate: esta vez con el filósofo y matemático germánico Leibniz, que era la prioridad de inventar el Cálculo Infinitesimal. A pesar de que en la actualidad se les reconoce el descubrimiento independiente, entonces se produjo una ferviente batalla con las continuas acusaciones de plagio por ambas partes; incluso con la muerte de Leibniz (1716), Newton atacó.

La teoría de la luz, basada en trabajos de juventud, fue conservada durante muchos años y publicada en 1704, año siguiente a la muerte de Hooke. Esta edición de "Opticks" apareció en inglés, en contra de la costumbre, dos años después en latín. En los próximos años ha preparado nuevas publicaciones de "Principia" y "Opticks" y ha publicado otros trabajos desconocidos: Arithmetica Universalis y De Análisis, por ejemplo. Tras la muerte de Newton se iluminó "The Chronology of the Ancient Kingdoms Amended", en el que propone una cronología de los antiguos reyes y "Observations upon the Prophecies of Daniel and de Apocalypse of St. John", en la que se muestran por primera vez los heréticos de sus creencias.

En 1725, afectado por la enfermedad de las piedras biliares, enfermo de pulmón, se marcha a Kensington, dejando la vida social, en busca de un aire fresco y limpio. Con la muerte cercana, se dedicó a la Casa de la Moneda y a la presidencia de la "Royal Society", disfrutando de la compañía de su sobrino Catherine y su marido, John Conduitt. En los últimos días de su vida quemó papeles, manuscritos y algunas cartas. Murió rico el 20 de marzo de 1727 como pionero de la Física. El cuerpo más alto de la ciencia a lo largo de todos los siglos fue enterrado en los estandartes de Westminster a los 84 años.

Contenido de "Principia"

El libro "Principia" se centra principalmente en la Dinámica. La primera parte comienza con un resumen del Cálculo Infinitesimal, pero apenas lo utiliza a lo largo del libro. Aunque él lo utilizó para obtener resultados, en la presentación del libro aplicó el método de los griegos. Por eso se dice que es un libro que podían escribir los griegos.

Tras varias definiciones y tres leyes básicas de movimiento, divide su obra en tres "libros". En la primera se refiere al movimiento de los cuerpos: el tipo de movimiento que las distintas fuerzas extraen y el tipo de fuerza que le corresponde. Así mismo, muestra que la fuerza de atracción de una esfera se produce en el centro de masas, un problema que le causó el quebradero de cabeza.

Todo ello suponiendo que se produce únicamente en movimiento, por lo que en la segunda parte considera el obstáculo del medio, formando la parte más pobre del libro. La tercera parte, denominada "El sistema del mundo (matemáticamente)", trata sobre la Gravitación. Tras analizar el movimiento de varios astros, concluye que una sola fuerza explica el movimiento de la Luna, de los satélites de Júpiter, de los planetas alrededor del Sol, de los cometas, de los cuerpos que caen a la Tierra y de las mareas del mar.