Biografia De Isack Newton

Isaac Newton

Considerado el más grande matemático inglés de su generación. Sentó las bases del cálculo diferencial e integral y sus trabajos sobre óptica y sobre la gravedad lo convirtieron en uno de los más grandes científicos de la historia de la humanidad.

Por: Guillermo Rubén Ávalos Ceja

Isaac Newton. Filósofo natural de origen inglés nacido en 1643 y fallecido en Londres en 1727. Reconocido universalmente como uno de los más inteligente científicos de la historia.

Nació prematuramente el 4 de enero de 1643 en Woolsthorpe, una aldea de Lincolnshire, en Inglaterra. Fue hijo de Hannah Ayscough y un granjero analfabeto fallecido antes del nacimiento de Isaac. Se dice que era un bebé tan pequeño al nacer que podía caber en una vasija de cuarto. La infancia de Newton fue difícil e ingrata, lo que produjo en él un carácter complejo y poco amable.

Para fortuna de la ciencia su difícil vida no le impidió una educación e ingresó a estudiar en el Colegio Trinity, en Cambridge, donde vivió de 1661 a 1696, tiempo durante el cual produjo la mayor parte de sus aportaciones matemáticas. En el mencionado año de 1696 aceptó un cargo en una oficina de gobierno y se trasladó a Londres, donde permaneció hasta su muerte.

Quiso el destino poner en sus manos un libro sobre astrología durante un paseo por la Feria de Stourbridge, durante su primer período vacacional.

Réplica del telescopio reflejante original hecho por Isaac Newton, presentado en la Royal Society en febrero de 1766.

El libro despertó su interés pero no lo comprendía a cabalidad debido a su falta de conocimientos de geometría y trigonometría, lo que lo llevó a adquirir un texto de Euclides que terminó por atraparlo y hacerlo meditar acerca de la claridad y obviedad de los preceptos ahí expuestos. Posteriormente se interesó en la lectura de tratados como Optics, de Kepler; los tratados de Vieta y van Schooten, la Geometría de Descartes y Arithmetica Infinitorum, de Wallis. Por cierto, con el paso del tiempo, al retomar la lectura de Euclides con mayor detenimiento, se formó una alta opinión de este pensador y llegó a comentar que se arrepentía de no haberse aplicado al estudio de la geometría en lugar de haber profundizado en el análisis algebráico.

Durante esos años como colegial, cuando la plaga lo obligaba a regresar durante ciertos períodos a su casa, realizó algunas de sus más brillantes deducciones; concibió los principios fundamentales de su teoría de la gravedad, la cual afirma que cada partícula de materia ejerce una atracción en las otras partículas de materia, considerando que tal atracción varía de acuerdo a la masa y la distancia. Fue también en un VIAJE a su hogar que ideó algunos instrumentos para pulir lentes con formas particulares no esféricas; se dice que tal vez durante ese tiempo también logró descomponer la luz solar en diferentes colores.

Durante los años de 1665 y 1666 desarrolló una gran cantidad de experimentos acerca de la composición de la luz inspirado inicialmente por los trabajos de Kepler y Descartes. Su mayor hallazgo fue que la luz blanca en realidad está compuesta por los colores básicos y que los prismas, más que modificar la luz, separan sus diferentes componentes de color. Al contrario de las afirmaciones hechas en las teorías de Aristóteles, sostuvo que la luz blanca es secundaria y heterogénea y que los colores separados eran primarios y homogéneos. Demostró, asimismo, que los colores del espectro correspondían a un grado cuantificable de refracción.

El experimento más famoso de Isaac Newton es el conocido como experimentum crucis, mediante el cual demostró su teoría de la composición de la luz. Consistía en permitir el paso de un delgado rayo de luz de sol, el cual entraba a una HABITACIÓN oscura a través de una pequeño agujero y un prisma, éste descomponía la luz blanca y la convertía en los colores del espectro que se proyectaban sobre una tabla, posteriormente seleccionaba uno de los colores (pongamos por caso el amarillo) y lo hacía pasar mediante una apertura por un segundo prisma, a través del cual era refractado a otra tabla. La luz ordinaria era, de esa manera, descompuesta a través de dos prismas.

Mediante este esquema tratamos de ilustrar el experimento de Newton llamado Experimentum Crucis, con el cual demostró su teoría de la composición de la luz.

De esta manera Newton demostró que el color seleccionado a partir de la descomposición en el primer prisma no podía separarse en otros colores por el segundo prisma, esto es, que el rayo de color seleccionado permanecía del mismo color y que su ángulo de refracción era constante. Concluyó que “la luz blanca es una mezcla heterogénea de diferentes rayos refractables” y que los colores del espectro no pueden ser modificados, sino que son “propiedades originales y conjuntas”.

Este y otros experimentos con los prismas se publicarían posteriormente como Optical Lectures, en 1728 y serían suplementarios a los publicados en 1672.

A partir de los trabajos de Newton sabemos que el color es luz, Newton fue quien primeramente concibió la teoría ondulatoria o propagación de rayos lumínicos, que más tarde fue ampliada por Laplace y otros físicos. Lo que se designa como luz blanca es la impresión creada por el conjunto de radiaciones que son visibles por nuestro ojo; la luz blanca cuando es descompuesta produce el fenómeno de arco iris, éstos son los que llamamos colores, el conjunto de éstos, o franja continua de longitudes de onda creada por la luz al descomponerse, constituye el espectro.

W. W. Rouse Ball, en una obra cuya cuarta edición fue publicada en 1908, escribe que los resultados de las investigaciones de Isaac Newton fueron comunicados a la Royal Society en febrero de 1672 y posteriormente publicados en Philosophical Transactions. El manuscrito de sus exposiciones originales fue impreso en 1729 con el título Lectiones Opticae, trabajo que está dividido en dos libros. La primera sección del primero describe la descomposición de la luz solar mediante un prisma como consecuencia de una refractibilidad desigual de los rayos que la componen. La segunda sección trata acerca del método inventado por Newton para determinar los coeficientes de refracción de diferentes cuerpos. La tercera sección es acerca de refracciones en superficies planas y la cuarta contiene una discusión de refracciones en superficies curvas. El segundo libro contiene la teoría de los colores y del arcoiris.

El mismo W. W. Rouse Ball afirma que, debido a una serie de accidentes, Newton fracasó al tratar de corregir la aberración cromática de dos colores mediante un par de prismas y que, por tanto, abandonó la idea de hacer un telescopio refractante que sería acromático; en lugar de eso, diseñó un telescopio reflectante cuya forma aun es conocida con su nombre: La idea de éste fue sugerida por el telescopio de Gregory.

Ball afirma, además, que Newton estaba muy interesado en la cuestión de cómo eran producidos los efectos de la luz. Hacia el año 1675 había estado desarrollando la teoría de emisión corpuscular y había demostrado su importancia en los varios fenómenos de óptica geométrica como reflexión, refracción y difracción de los colores.

Robert A. Hatch, destacado profesor de la Universidad de Florida, nos proporciona otras importantes luces acerca de este enorme científico inglés. Nos dice que el trabajo más completo de Newton acerca de la luz y el color es Opticks, de 1704. Dice que el propósito de Isaac Newton era “no explicar las propiedades de la luz mediante hipótesis, sino proponerlas y probarlas mediante la razón y experimentos”. Opticks está dividido en tres libros que consisten en una sutil mezcla de matemáticas, razonamiento y cuidadosas observaciones, lo que lo convirtió en el modelo para los físicos experimentales de siglo XVIII.

Opticks contenía más que resultados experimentales. Durante el siglo XVII era aceptado de manera generalizada que la luz, al igual que el sonido, consistía en una onda de movimiento ondulatorio, pero Newton no aceptaba esa afirmación, su teoría acerca de la luz era esencialmente corpuscular, o de partículas. Al observar que la luz (a diferencia del sonido) VIAJA en líneas rectas y produce una sombra muy definida, Newton sigirió que la luz está compuesta por minúsculas partículas moviéndose en líneas rectas a manera de cuerpos en inercia. Más aún, a raíz de que los experimentos habían demostrado que las propiedades de los colores separados de la luz eran constantes y no cambiaban, así tenía que ser la sustancia de la luz, o sea, las partículas.

En varios momentos de su carrera Newton combinó la teoría de partículas y la de ondas de la luz. En Opticks, consideraba la posibilidad de una subsustancia etérea que pudiera proporcionar un medio para la propagación de ondas o vibraciones. Desde un inicio Newton rechazó los modelos de onda de Hooke y Huygens, quizás porque pasaban por alto la sutileza de la periodicidad. Este concepto (periodicidad) se presenta con el fenómeno conocido como “Los anillos de Newton”. En el libro II de Opticks, describe una serie de experimentos acerca del color en finas películas. Su observación más importante fue aquella de que al pasar la luz por un lente convexo presionado contra una placa de vidrio produce anillos concéntricos de color (los anillos de Newton). Intentó explicar este fenómeno empleando la teoría de partículas junto con su hipótesis de “adaptaciones de transmisión sencilla (refracción) y reflección”. Después de

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