Isaac Newton (1642-1727)

Retrato Sir Isaac Newton, 1702, óleo de Sir Godfrey Kneller (1646-1723)

No podemos terminar esta unidad sin dedicar unas líneas a Isaac Newton.

Newton es, casi con seguridad, el mayor científico de todos los tiempos. Con él culmina y termina la revolución científica iniciada por Copérnico. Como él mismo decía:

"Si he visto más lejos que otros hombres es porque me he subido sobre los hombros de muchos gigantes"

Nacido el día de Navidad del mismo año en que murió Galileo, aunque contadas las fechas por dos calendarios diferentes (otro curioso relevo), Newton fue un niño extraño que daba la impresión de retardado. 

A los doce años interrumpieron su formación para que se hiciese cargo de las labores propias de la finca de su madre, donde demostró ser muy mal agricultor. Finalmente un tío suyo, que pertenecía al claustro del Trinity College de Cambridge, consiguió que lo admitieran en esa universidad a los 18 años.

De las muchas contribuciones de Newton a la física, vamos a destacar solamente los principios fundamentales de la dinámica y la gravitación universal.

Los principios de la dinámica

Las observaciones de Galileo y Kepler llevan a Newton a concluir que:

1) Todo cuerpo sobre el que no actúa una fuerza neta está en movimiento rectilíneo y uniforme, en particular en reposo (principio de inercia)

2) Si sobre un cuerpo actúa una fuerza, éste sufre un cambio en la velocidad (aceleración) que modifica el movimiento rectilíneo y uniforme del primer principio. Este 2º principio se llama a veces ley fundamental de la dinámica y se expresa así: Fuerza igual a masa por aceleración

 

Es de notar que estas dos primeras leyes destruyen el prejuicio aristotélico que asocia fuerza con velocidad; un cuerpo puede moverse sin que sobre él actúe fuerza alguna y la fuerza debe asociarse al cambio de velocidad y no a la velocidad.

3) Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre un segundo cuerpo, éste ejerce otra fuerza sobre el primero, siendo ambas fuerzas de igual magnitud y sentidos contrarios (principio de acción y reacción)

Estos tres principios (o leyes) han constituido la base de la dinámica hasta los albores del siglo XX.

En 1905 la relatividad especial de Einstein estableció que la masa crece con la velocidad, aunque este efecto sólo es importante a velocidades próximas a la luz (300.000 Km/s). Como ejemplo del segundo principio, la Tierra atrae a cualquier objeto material con una fuerza que es igual a la masa del objeto por la aceleración de la gravedad, g=9,81 m/seg.. Otro ejemplo: si a un cuerpo en movimiento rectilíneo y uniforme se le aplica una fuerza perpendicular a su trayectoria, dicho cuerpo se desviará describiendo una trayectoria curvilínea (círculo, elipse, etc.).

Gravitación Universal

Réplica del segundo telescopio fabricado por Newton en 1672

Pensó Newton que los movimientos de los planetas, cuya modelización había resultado tan difícil para los astrónomos, podrían explicarse mucho más fácilmente si fueran debidos a aceleraciones producidas por fuerzas entre ellos (es decir, aplicando el segundo principio). De esta forma, las órbitas descritas por los planetas del sistema solar alrededor del Sol serían debidas a la atracción solar sobre dichos planetas. Del carácter de dichas órbitas (elípticas según las leyes de Kepler), Newton dedujo que cada fuerza tenía que ser inversamente proporcional al cuadrado de la distancia de cada planeta al Sol y directamente proporcional al producto de sus masas gravitatorias.

Esta deducción es puramente matemática, y Newton la hizo con las matemáticas de la época, a las que él mismo contribuyó en gran medida.

Comprobó Newton que esta ley podía también explicar la caída de cuerpos sobre la Tierra, obteniendo el valor correcto de la aceleración de la gravedad. Las masas inerciales y las gravitatorias eran, pues, de la misma naturaleza. Conjeturó, por tanto, que su ley de la gravitación era de validez universal.

Resultaba, pues, que los mismos principios que funcionan en nuestro planeta valían también para los cuerpos celestes. No había quintaesencia ni inmutabilidad de los cielos. Este fue el golpe definitivo a la cosmología aristotélica que había sido la base del pensamiento de la humanidad durante veinte siglos. Es el momento culminante de la revolución científica. La nueva concepción del universo ya no volvería a ser discutida… Hasta que Albert Einstein publicó su teoría de la relatividad general en 1916.

Newton fue ennoblecido en 1705 por la reina Ana de Inglaterra con el título de Sir. Sir Isaac Newton, y fue enterrado en la Abadía de Westminster el 20 de marzo de 1727 junto a los héroes de Inglaterra.

El literato francés Voltaire, que visitaba Inglaterra por aquellos días, comentó con admiración que Inglaterra honraba a sus científicos como otros países honraban a sus reyes.



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La Tierra en el universo. (2006). Sala de Astronomía. Museo Virtual de la Ciencia del CSIC.
 Autores: José María López Sancho / Mª Carmen Refolio Refolio / Esteban Moreno Gómez
Financiación: Programa Nacional del Fomento de la Cultura Científica. Proyecto FECYT: CCT005-07-00209. Dirección General de Investigación. MEC
Museo Virtual de la Ciencia del CSIC
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