«Solo da por sentado aquello que puedas demostrar».
Isaac Newton
Los hombres no son los únicos que pueden contar. Los científicos han demostrado recientemente que los elefantes asiáticos también son capaces de contar números relativos, todo un descubrimiento que irrumpe en la historia de las matemáticas.
A lo largo de la historia, científicos matemáticos como Arquímedes, Pitágoras, Robert Hooke, Leibniz, Edmond Halley y René Descartes, han hecho descubrimientos que han revolucionado nuestras certezas. Isaac Newton y sus grandes descubrimientos no se quedan atrás.
La ley de la gravitación, el telescopio reflector... Newton estudió los fenómenos naturales de su entorno para establecer verdades científicas que logró demostrar con eficacia. Isaac Newton, reconocido como uno de los científicos más grandes de su tiempo, aún lo sigue siendo en la actualidad.
Descubre los aportes a la matemática de Isaac Newton en la historia.
¿Cómo fue la vida de Isaac Newton?
Cuando hablamos de la historia de las matemáticas, es difícil no acordarse del famoso Newton. Newton, físico, astrónomo y matemático inglés, nació el año 1642 en Woolsthorpe, Lincolnshire, Inglaterra.
Su padre murió pocos meses antes de que naciera. Su madre se volvió a casar cuando Newton tenía tres años. A partir de ese momento, su abuela materna fue quien se encargó de su educación.
Isaac Newton fue un niño tranquilo al que le interesaba mucho el funcionamiento de las máquinas que lo rodeaban. Aunque como alumno, se distraía con mucha facilidad en clase y estaba en las nubes, aprendió a hacer relojes de sol, aerogeneradores, dispositivos mecánicos de transporte, cometas, etc.
Pero, ¿a qué se dedicaba Isaac Newton? Unos años más tarde, su madre lo sacó de la escuela para convertirlo en agricultor. A los 14 años, el futuro matemático mostraba poco interés por ello. Por suerte, le sonrió la vida cuando su antiguo maestro convenció a su madre para que lo dejara entrar en la Universidad de Cambridge.
En 1661, comenzó a estudiar en el Trinity College de Cambridge. Para evitar pagar las tasas de matrícula, Isaac Newton realizó tareas domésticas en la escuela, lo que le permitió estudiar aritmética, geometría, trigonometría, astronomía, etc. Isaac Barrow, un gran matemático y profesor de Cambridge, lo adoptó como su discípulo. Newton se graduó en 1665.
Posteriormente, el científico desarrolló la hipótesis y las leyes sobre la gravitación universal y los cuerpos en movimiento. Estudió su entorno y cómo se desplazaban los artefactos que lo rodeaban. Asimismo, hizo grandes descubrimientos al estudiar el comportamiento de la luz y el funcionamiento de la óptica. Newton inventó durante su carrera el telescopio-espejo.
No obstante, Isaac Newton no se detuvo ahí, sino también buscó nutrir las reflexiones sobre teología, cronología, alquimia y química.
Después de una gran carrera como científico, Isaac Newton se alejó de la capital inglesa para descansar en Kensington, donde murió el año 1727. Fue el primer científico en ser enterrado en la Abadía de Westminster.
¿Cuál fue el descubrimiento de Isaac Newton?
Newton hizo más de un descubrimiento importante. Uno de los principales fue la formulación de la teoría de la gravitación.
Cuenta la leyenda que Newton trató de comprender cómo la luna podría permanecer en órbita alrededor de la tierra. Estaba en un huerto, observando cómo caían las manzanas. En ese momento, descubrió la fuerza de atracción a la que estaba sujeta la manzana, a lo que denominó la ley de la gravedad.
Creyó que la razón de la caída de la manzana era la misma razón que mantenía a la luna cerca de la tierra.
Para verificar sus afirmaciones e hipótesis, Newton estableció una ecuación según la cual la fuerza de la gravedad dependía del cuadrado inverso de la distancia entre dos objetos. Es a esta ley a lo que denominó la ley del cuadrado inverso.
Para ir más allá, el científico extiende la hipótesis a las estrellas como el sol y a otros planetas. No obstante, Newton no hace más cálculos sobre la relación entre la manzana y la tierra porque la distancia le parece demasiado corta en comparación con las estrellas del cielo.
Por todas estas razones, destacó por su investigación sobre la gravedad. Todavía hoy en día, nos gusta contar la leyenda de la manzana en clase de ciencias.
El método de las fluxiones de Isaac Newton
Aunque Newton es más conocido por los descubrimientos en el campo de la física, no debemos olvidar sus habilidades de matemático. Bajo la supervisión de Isaac Barrow durante sus estudios en el Trinity College de Cambridge, Newton le confió un manuscrito que escribió sobre varias conclusiones matemáticas.
Denominado Analysis, el documento de Newton describe el cálculo integral y diferencial. Newton lo denominó el método de las fluxiones.
El cálculo integral y diferencial implica otros cálculos matemáticos como:
- La tasa de cambio de cantidad
- La inclinación de las curvas en un punto dado
- El cálculo de valores mínimos y máximos en funciones
- El cálculo de áreas con curvas
Cuando Isaac Barrow tuvo el manuscrito en sus manos, se lo mostró a varios de los principales científicos europeos. Isaac Newton fue reconocido como el fundador de estos cálculos matemáticos y, por lo tanto, se ganó un puesto entre los más grandes de su tiempo.
Isaac Newton también es conocido por lo que se llama el binomio de Newton, es decir, la fórmula «(a + b) n», posible independientemente del valor de n.
La historia cuenta que cuando Isaac Barrow se jubiló, este recomendó la contratación de Newton en el Trinity College de Cambridge como nuevo profesor. Newton y la universidad aceptaron. El matemático dio su primera clase de matemáticas en óptica, una de sus grandes pasiones.
Los trabajos de Newton sobre la luz
Entre todas sus grandes investigaciones, Isaac Newton prestó especial atención a todo lo relacionado con la óptica. Esta pasión comenzó cuando el científico inglés empezó a interesarse por el comportamiento de la luz.
Para los científicos del tiempo de Newton, la luz blanca era homogénea y no se podía distorsionar. Los experimentos de Isaac Newton en esta área también cambiaron las certezas de su época.
Para ello, utilizó un prisma transparente y lo expuso a los rayos del sol. Se dio cuenta de que la luz del sol se convertía en varios haces de luz de diferentes colores, a los que denominó «espectros».
Introdujo el término de la refrangibilidad, un fenómeno que explicó los diferentes colores del rayo de sol por las diferencias de grado de una propiedad y el hecho de que los rayos pueden cambiar de dirección y girar en contacto con ciertos cuerpos.
Los objetos cuyo material permite el cambio de dirección se denominan «objetos refractantes». Cada color que compone el rayo de sol tiene una refrangibilidad diferente. Cuando están en contacto con el prisma, todos los colores del espectro no se comportan de la misma manera. Newton los estudió y anotó todo lo que observó en sus experimentos.
Todas estas observaciones marcaron el campo de la óptica en el que Newton seguiría interesado.
La invención de Newton: el telescopio reflector
Los descubrimientos de Newton sobre la luz y el fenómeno de la refrangibilidad cambiaron el mundo en el ámbito científico. Newton aprovechó su posición como profesor de matemáticas para continuar estudiando el campo de la óptica.
Después de descubrir el comportamiento del espectro de luz y los diferentes colores que emergían frente al prisma, Newton revisó el funcionamiento de los telescopios fabricados en la época con lentes.
Estas lentes estaban fabricadas con un material (vidrio) que modificaba la trayectoria de los haces de luz. El científico decidió reemplazar las lentes con espejos para que todos los colores pudieran reflejarse de la misma manera y con mayor eficacia.
En 1668, Isaac Newton fue, por lo tanto, el primero en fabricar dicho objeto.
El telescopio estaba equipado con un espejo de 3,3 cm y un factor de aumento de aproximadamente 40 cm. Este superdotado de las ciencias combinó su pasión por los objetos mecánicos con su obsesión con el funcionamiento de los objetos y la luz.
Unos años más tarde, Isaac Newton recibió nuevas alabanzas cuando la Royal Society, la Asociación de Científicos y Matemáticos, probó su telescopio y elaboró una ficha técnica de la máquina. Su condición de genio de la ciencia se formalizó durante su vida y en los posteriores años.
Newton y sus aportes a la filosofía
Isaac Newton no era principalmente un filósofo, aunque sus trabajos tuvieron implicaciones filosóficas importantes.
Las teorías científicas de Newton tuvieron un fuerte impacto en la filosofía y en la forma en que la gente pensaba sobre la naturaleza y el universo.
Su obra Principia, (1687), estableció las bases matemáticas para la mecánica clásica y cambió la forma en que se entendía el mundo físico.
Además formuló principios relacionados con el método científico, como la importancia de las leyes naturales y la necesidad de buscar explicaciones basadas en la observación y la experimentación.
Polémica entre científicos
Newton era conocido por tener una personalidad difícil y poco tolerante hacia quienes desafiaban sus ideas o autoridad. A menudo era descrito como introvertido, obsesivo y perfeccionista. Su interacción con otros científicos y colegas a veces era tensa debido a su carácter dominante.
A menudo se vio envuelto en conflictos con otros científicos de su época debido a la prioridad de ciertos descubrimientos. Uno de los ejemplos más notorios es la disputa con el matemático alemán Godofredo Leibniz sobre quién había inventado el cálculo. Esta controversia, conocida como la "controversia del cálculo", llevó a tensiones y rivalidades entre los partidarios de cada uno.
Newton también tuvo disputas con Robert Hooke, principalmente en cuanto a la ley de gravedad. Hooke había propuesto la idea de la inversa del cuadrado como una posible relación para la fuerza gravitatoria sin proporcionar una demostración matemática completa. Newton presentó su propia ley de la gravedad, que incluía la inversa del cuadrado, y proporcionó una base matemática sólida para su teoría.
Esto llevó a un desacuerdo y hostilidad entre ellos; Hooke alegó que Newton había robado su idea, mientras que Newton sostenía que sus investigaciones independientes habían llevado a la formulación de la ley de la gravedad.
Newton y la Royal Society
Isaac Newton fue elegido miembro de la Royal Society, una de las sociedades científicas más prestigiosas del mundo. Fue elegido miembro de la Royal Society de Londres en 1672, y posteriormente ocupó el cargo de presidente de la sociedad en dos ocasiones, desde 1703 hasta 1727.
Durante su presidencia, contribuyó significativamente a la promoción de la investigación científica y a la consolidación de la Royal Society como una institución líder en la promoción de la ciencia.
La Royal Society desempeñó un papel importante en la difusión de las ideas científicas y en la comunicación entre los científicos de ese entonces. La elección de Newton como miembro y su posterior liderazgo en la sociedad destacan su estatus como una de las figuras científicas más influyentes y respetadas de su tiempo.
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