7 de mayo de 2009

Areas de la ciencia en las que aporto

A continuación mostramos una lista de los principales descubrimientos e inventos que Newton aportó a la historia de la ciencia. Algunos de ellos, los marcados con un asterisco, serán ampliados en apartados posteriores.

- Fuerza centrípeta: Del latín hacia el centro, es la fuerza resultante que causa de todo movimiento circular, dirigida hacia el centro y con una magnitud , siendo el radio de la circunferencia instantánea que describe la trayectoria. Esta ley, aplicada al movimiento de la luna, pudo ser la inspiración a la ley del cuadrado de la distancia de la gravitación universal.
- Descomposición de la luz en colores:* Explicó el fenómeno mediante una teoría corpuscular de a descomposición de la luz blanca en los diferentes colores del arco iris en pasar por prismas transparentes.
- Gravitación universal:* Cuantificó y describió la atracción de los cuerpos por el simple hecho de tener masa.
- Leyes de Kepler: Las demostró matemáticamente a partir de su teoría de la gravitación universal. Las leyes de Kepler sobre las órbitas de los planetas afirman que: 1.- las órbitas son elípticas, con el sol en un foco de la misma; 2.- el radio vector que une el planeta con el sol barre áreas iguales en tiempos iguales; 3.- el cubo del semieje mayor de la elipse orbital de cada planeta es proporcional al cuadrado del período que tarda el planeta.
- Hipótesis corpuscular de la luz: Intentó explicar diversos aspectos de la propagación de la luz suponiendo que estaba formada por pequeños proyectiles, corpúsculos. Ésta fue la teoría dominante hasta los experimentos de doble rendija de Young.
- Mecánica newtoniana:* La mecánica es l parte de la física que se encarga de estudiar el movimiento de los cuerpos y sus causas. La formulación newtoniana es la más sencilla y práctica en la mayoría de situaciones en que no intervienen correcciones relativistas y cuánticas.
- Óptica: Hizo diferentes adelantos en óptica, entre los que destaca el telescopio de reflexión. Probablemente el «Óptica» sea el segundo libro en importancia que publicó a lo largo de su vida.
- Leyes del movimiento:* Las tres leyes que fundamentan la mecánica de Newton fueron publicadas en su libro más importante, los «Principia».

A que edad le intereso la ciencia

Desde finales de 1664 trabajó intensamente en diferentes problemas matemáticos. Abordó entonces el teorema del binomio, a partir de los trabajos de John Wallis, y desarrolló un método propio denominado cálculo de fluxiones. Poco después regresó a la granja familiar a causa de una epidemia de peste bubónica.
Retirado con su familia durante los años 1665-1666, conoció un período muy intenso de descubrimientos, entre los que destaca la ley del inverso del cuadrado de la gravitación, su desarrollo de las bases de la mecánica clásica, la formalización del método de fluxiones y la generalización del teorema del binomio, poniendo además de manifiesto la naturaleza física de los colores. Sin embargo, guardaría silencio durante mucho tiempo sobre sus descubrimientos ante el temor a las críticas y el robo de sus ideas. En 1667 reanudó sus estudios en Cambridge.

newton y la masa fisica

El concepto de masa surge de la confluencia de dos leyes: la ley Gravitación Universal de Newton y la 2ª Ley de Newton (o 2º "Principio"). Según la ley de la Gravitación de Newton, la atracción entre dos cuerpos es proporcional al producto de dos constantes, denominadas "masa gravitatoria" —una de cada uno de ellos—, siendo así la masa gravitatoria una propiedad de la materia en virtud de la cual dos cuerpos se atraen; por la 2ª ley (o principio) de Newton, la fuerza aplicada sobre un cuerpo es directamente proporcional a la aceleración que experimenta, denominándose a la constante de proporcionalidad: "masa inercial" del cuerpo.
No es obvio que la masa inercial y la masa gravitatoria coincidan. Sin embargo todos los experimentos muestran que sí. Para la física clásica esta identidad era accidental. Ya Newton, para quien peso e inercia eran propiedades independientes de la materia, propuso que ambas cualidades son proporcionales a la cantidad de materia, a la cual denominó "masa". Sin embargo, para Einstein, la coincidencia de masa inercial y masa gravitacional fue un dato crucial y uno de los puntos de partida para su teoría de la Relatividad y, por tanto, para poder comprender mejor el comportamiento de la naturaleza. Según Einstein, esa identidad significa que: «la misma cualidad de un cuerpo se manifiesta, de acuerdo con las circunstancias, como inercia o como peso.»
Esto llevó a Einstein a enunciar el Principio de equivalencia: «las leyes de la naturaleza deben expresarse de modo que sea imposible distinguir entre un campo gravitatorio uniforme y un sistema referencial acelerado.» Así pues, «masa inercial» y «masa gravitatoria» son indistinguibles y, consecuentemente, cabe un único concepto de «masa» como sinónimo de «cantidad de materia», según formuló Newton.
En palabras de D. M. McMaster: «la masa es la expresión de la cantidad de materia de un cuerpo, revelada por su peso, o por la cantidad de fuerza necesaria para producir en un cuerpo cierta cantidad de movimiento en un tiempo dado.»
En la física clásica, la masa es una constante de un cuerpo. En física relativista, la masa es función de la velocidad que el cuerpo posee respecto al observador. Además, la física relativista demostró la relación de la masa con la energía, quedando probada en las reacciones nucleares; por ejemplo, en la explosión de una bomba atómica queda patente que la masa es una magnitud que trasciende a la masa inercial y a la masa gravitacional.
Es un concepto central en física, química, astronomía y otras disciplinas afines.

Aportes en la alquimia

Alquimia
Newton dedicó muchos esfuerzos al estudio de la alquimia. Escribió más de un millón de palabras sobre este tema, algo que tardó en saberse ya que la alquimia era ilegal en aquella época. Como alquimista, Newton firmó sus trabajos como Jeova Sanctus Unus, que se interpreta como un lema anti-trinitario: Jehová único santo, siendo además un anagrama del nombre latinizado de Isaac Newton, Isaacus Neuutonus - Ieova Sanctus Unus.
El primer contacto que tuvo con la alquimia fue a través de Isaac Barrow y Henry More, intelectuales de Cambridge. En 1669 escribió dos trabajos sobre la alquimia, Theatrum Chemicum y The Vegetation of Metals. En este mismo año fue nombrado profesor Lucasiano de Cambridge.
En 1680 empezó su más extenso escrito alquímico, Index Chemicus, el cual sobresale por su gran organización y sistematización. En 1692 escribió dos ensayos, de los que sobresale De Natura Acidorum, en donde discute la acción química de los ácidos por medio de la fuerza atractiva de sus moléculas. Es interesante ver cómo relaciona la alquimia con el lenguaje físico de las fuerzas.
Durante la siguiente década prosiguió sus estudios alquímicos escribiendo obras como Ripley Expounded, Tabula Smaragdina y el más importante Praxis, que es un conjunto de notas de Triomphe Hermétique de Didier, libro francés cuya única traducción es del mismo Newton.
Cabe mencionar que desde joven Newton desconfiaba de la medicina oficial y usaba sus conocimientos para auto recetarse. Muchos historiadores consideran su uso de remedios alquímicos como la fuente de numerosos envenenamientos que le produjeron crisis nerviosas durante gran parte de su vida. Vivió, sin embargo, 84 años.
COEXISTENCIA OCASIONAL
No se trataba de una paradoja. En aquella época la coexistencia ocasiona 1 entre experimentación, religión y superstición no era algo extraño para los científicos: basta pensar, por ejemplo, en la pasión extraordinaria que Newton sintió toda su vida por la alquimia, una pseudociencia medieval alejada del racionalismo que él y otros científicos propugnaban como método. El mismo Newton dejó constancia de esta confluencia entre lo divino y lo racional en su obra. El propio físico inglés explicó: "Cuando escribí mi tratado sobre nuestro sistema del mundo, no dejé de pensar en aquellos principios que podrían conducir a hombres reflexivos a creer en la divinidad, y nada puede ser más satisfactorio que la comprobación de que es útil para este propósito». Para entonces, Newton había aportado un nuevo modelo científíco, que se basaba en la demostración racional de los fenómenos de la naturaleza.
FUE UN ESTUDIOSO APASIONADO DE LA ALQUIMIA DURANTE TODA SU VIDA
El espíritu inquieto de Newton lo llevó a interesarse por otras disciplinas que se alejaban de la ciencia estricta y que tenían que ver más con las pseudociencias de la época medieval. Se trata de la alquimia, de la cual Newton se reconoció como un aficionado y practicante irredento durante más de 3o años. No es casual que el lo por ciento de su biblioteca estuviera compuesto por viejos volúmenes sobre alquimia que, supuestamente, albergaban el secreto para obtener la mítica piedra filosofal, el medio definitivo para convertir la materia inanimada en oro. Como era de esperar, los experimentos que Newton desarrolló en este campo terminaron en un rotundo fracaso. No obstante, su fe en este empeno permanecio inquebrantable a lo largo de su dilatada vida de investigador racionalista.

Los estudios de newton

Realizó estudios en la Free Grammar School en Grantham y a los dieciocho años ingresó en la Universidad de Cambridge para continuar sus estudios. Su primer tutor oficial fue Benjamín Pulleyn. Newton nunca asistió regularmente a sus clases, ya que su principal interés era la biblioteca. Se graduó en el Trinity College como un estudiante mediocre debido a su formación principalmente autodidacta, leyendo algunos de los libros más importantes de matemática y filosofía natural de la época. En 1663 Newton leyó la Clavis mathematicae de William Oughtred, la Geometría de Descartes, de Frans van Schooten, la Óptica de Kepler, la Opera mathematica de Viète, editadas por Van Schooten y, en 1664, la Aritmética de John Wallis, que le serviría como introducción a sus investigaciones sobre las series infinitas, el teorema del binomio y ciertas cuadraturas.
En 1663 conoció a Isaac Barrow, quien le dio clase como su primer profesor Lucasiano de matemática. En la misma época entró en contacto con los trabajos de Galileo, Fermat, Huygens y otros a partir, probablemente, de la edición de 1659 de la Geometría de Descartes por Van Schooten. Newton superó rápidamente a Barrow, quien solicitaba su ayuda frecuentemente en problemas matemáticos.

Aportes en la Filosofia

En cuanto a la Filosofía, Newton ayudó a establecer la validez de la mecánica terrestre en el espacio y a eliminar los dogmas filosóficos innecesarios. Newton sólo aceptaba hipótesis que estuviesen de acuerdo con la observación. Roger Cotes dijo : "Esos que andan a la caza de hipótesis en qué fundar sus especulaciones pueden hacer novelas ingeniosas, quién lo duda, pero nunca dejarán de ser novelas". Newton definió un espacio y tiempo absolutos. No definió espacio, tiempo y movimiento "por ser bien conocidos de todos". Huygens y Leibniz lo atacaron por no ofrecer explicación a la causa de la gravedad. Newton ya tenía bastante al ver que cada patrícula actúa como si atrajera a todas las demás del universo.
Newton fundó la filosofía mecanicista (explica a la naturaleza como conjunto de principios mecánicos, explicables por un sistema matemático). Es su Opticks dice: "El principal objetivo de la filosofía natural consiste en sacar conclusiones directamente de lso fenómenos sin fantasear hipótesis y en deducir las causas por sus efectos, hasta llegar a la Causa primerísima, la cual, ciertamente, no es mecánica". Era muy religioso, lo cual lo llevó a decir que las irregularidades del sistema solar eran correciones de Dios (en realidad, efectos de cometas). Pues con todo esto la a gente ya le costaba más creer en el cielo y el infierno, la luz ya no era divina. Esto encaminó a la "religión contenida en los límites de la razón" a la que aspiraba Kant.