Sir Isaac Newton - Principios matemáticos de la filosofía natural (Principia)

Publicados en Londres en 1687, los principios matemáticos de la filosofía natural son uno de esos libros que todo el mundo cita pero muy pocos han leído; pues si el puesto que ocupa en la historia del pensamiento es tan principal como acreditado, su lectura presenta serias dificultades debidas a la complejidad propia de alguno de sus teoremas, junto a la sujeción deliberada del autor a las reglas del método geométrico en su demostración. Como es bien sabido, Newton resuelve aquí el teorema de los movimientos planetarios a la vez que los une a los terrestres mediante una misma dinámica y una ley universal de gravitación; discute y explica fenómenos como el del movimiento de los cometas o las mareas; sienta las bases de la hidrostática, la hidrodinámica y la acústica; demuestra la imposibilidad de la hipótesis cartesiana de los vórtices; descubre, define por primera vez de modo no contradictorio y da reglas prácticas para la derivación e integración de funciones; y sistematiza un modo de estudio de la Naturaleza (a la que deben hacerse preguntas explícitas y cuantitativas mediante los experimentos) y de exposición de los conocimientos adquiridos mediante métodos matemáticos: lo que desde él se conoce propiamente como física.

Isaac Newton (1642-1727), recogiendo las aportaciones de Kepler y Galileo, consigue por vez primera construir un modelo matemático general que permite explicar tanto el movimiento de los cuerpos celestes como el de los terrestres.

Sir Isaac Newton

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casc 29.05.16

Título original: Philosophiæ naturalis principia mathematica

Sir Isaac Newton, 1687

Traducción: Eloy Rada García

Retoque de cubierta: casc

Editor digital: casc

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Sir ISAAC NEWTON (Woolsthorpe, Lincolnshire; 25 de diciembre de 1642 (4 de enero de 1643) -Kensington, Londres; 20 de marzo (31 de marzo de 1727). Fue un físico, filósofo, teólogo, inventor, alquimista y matemático inglés. Es autor de los Philosophiæ naturalis principia mathematica, más conocidos como los Principia, donde describe la ley de la gravitación universal y estableció las bases de la mecánica clásica mediante las leyes que llevan su nombre. Entre sus otros descubrimientos científicos destacan los trabajos sobre la naturaleza de la luz y la óptica (que se presentan principalmente en su obra Opticks) y el desarrollo del cálculo matemático.

Newton comparte con Gottfried Leibniz el crédito por el desarrollo del cálculo integral y diferencial, que utilizó para formular sus leyes de la física. También contribuyó en otras áreas de la matemática, desarrollando el teorema del binomio y las fórmulas de Newton-Cotes.

Entre sus hallazgos científicos se encuentran el descubrimiento de que el espectro de color que se observa cuando la luz blanca pasa por un prisma es inherente a esa luz, en lugar de provenir del prisma (como había sido postulado por Roger Bacon en el siglo XIII); su argumentación sobre la posibilidad de que la luz estuviera compuesta por partículas; su desarrollo de una ley de convección térmica, que describe la tasa de enfriamiento de los objetos expuestos al aire; sus estudios sobre la velocidad del sonido en el aire; y su propuesta de una teoría sobre el origen de las estrellas. Fue también un pionero de la mecánica de fluidos, estableciendo una ley sobre la viscosidad.

Newton fue el primero en demostrar que las leyes naturales que gobiernan el movimiento en la Tierra y las que gobiernan el movimiento de los cuerpos celestes son las mismas. Es, a menudo, calificado como el científico más grande de todos los tiempos, y su obra como la culminación de la revolución científica. El matemático y físico matemático Joseph Louis Lagrange (1736-1813), dijo que «Newton fue el más grande genio que ha existido y también el más afortunado dado que sólo se puede encontrar una vez un sistema que rija el mundo».

[1] Véanse las Biografías, reseñadas en la Bibliografía, pero nos hemos ceñido a las más destacadas. Datos menores, aunque significativos habría que tomarlos de las biografías de algunos de sus contemporáneos, en particular de las de Hooke, Whiston, Flamsteed.

[2] Al menos 16 retratos y 6 medallas en bronce se hicieron de Newton en vida del mismo. Empezó posando para Kneller en 1689 y lo hizo de nuevo en 1702, 1720 y 1723. Para Gandy en 1706, para Jervas en 1703. Para Richter en 1741, para Murray en 1718, para Thornhill en 1710 (bis), para Vanderbank, en 1725 (bis) y 1726, además de dos anónimos y un boceto de Stukeley de 1719, para Seeman en 1724. Aunque no son retratos geniales como el retratado, permiten entre todos entrever cierta altivez y fría lejanía en Newton. Pero no hay que olvidar que se encargaban para algún fin. Y esto era lo primero que debía intentar el retrato.

[3] Los apuntes de Stukeley, William, se han publicado con el título Memoirs of sir Isaac Newton’s Life, editados por A. Hastings White, en Londres 1936. Las notas de Conduitt se hallan en los manuscritos Keynes, en la biblioteca del King College de Cambridge y no han sido publicados más que fragmentariamente en citas diversas. De esa procedencia son la mayor parte de anécdotas sobre su vida en Londres y también las noticias que recibió Fontenelle para su Elogio.

[4] Aparece en el manuscrito Keynes, caligrafía de Conduitt. Ms. 130-132, págs. 17-18.

[5] Gracias a un cuaderno de notas de Newton de esta época que se conserva en la Pierpont Morgan Library de Nueva York, sabemos que uno de los libros que centraron su interés en esta época y que inspiraron su genio mecánico como constructor de artefactos fue The Mysteries of Nature and Art, de John Bate. Vde. E. N. da C. Andrade, «Newton’s Early Notebook», en Nature, 135 (1935), pág. 360.

[6] Cfr. Stukeley, o. c., pág. 43 y Conduitt, Keynes Ms. 130-132, pág. 24. El reloj de agua y otro de sol junto con una reproducción a escala del molino, llamaron la atención de todos.

[7]Ibíd. Su afición por la pintura y el dibujo le valió luego en el diseño de los diagramas de sus experimentos.

[8] Entre los textos que manejó Newton hubo uno de orientación aristotélica cuyo autor era un clásico en el siglo XVII inglés. Johannes Margirus. Su Physiologiae peripateticae no satisfacía a Newton y menos sus datos. Entre líneas escribe: «Galileo dice que el diámetro aparente de las estrellas de primera magnitud es de 5″…etc. y M. Azout estima el diámetro de…, etc.». Cuando Newton conoce estos otros valores y formas de hacer astronomía abandona a Margirus y con él la cosmología aristotélica.

[9] Recientemente publicado por J. E. McGuire y Martin Tamy; Certain Philosophical Questions, Newton’s Trinity Notebook, Cambridge U. Press. 1983. Con un amplio comentario inicial de 325 páginas y el texto con la transcripción al inglés actual.

[10] Los tópicos que Newton incluye en el texto citado en la nota anterior son: 1) la materia prima, 2) los átomos, 3) el vacío y los átomos, 4) de la cantidad, 5) de la conjunción de cuerpos, 6) del lugar, 7) del tiempo y la eternidad, 8) del movimiento, 9) de la materia celeste y de los orbes, 10) del sol, las estrellas, los planetas y cometas, 11) de la rareza, la densidad, la rarefacción y condensación, 12) transparencia y opacidad, 13) de la fluidez, estabilidad y sequedad, de la blandura, la dureza, la flexibilidad y tractilidad, 14) del calor y el frío, 15) de la gravedad y levedad, 16) del calor y frío (bis), 17) del movimiento violento, 18) de la reflexión, ondulación y refracción, 19) del fuego, 20) del aire, 21) del aire y la sal, 22) de la tierra y de la atracción magnética, 23) movimiento perpetuo, 24) vegetales, 25) filtración y electricidad, 26) de la luz, 27) de la sensación, 28) de la especie visible, 29) de la visión, 30) de los colores, 31) de los sonidos y, tras algunos sobre cuestiones de imaginación y fantasía, vuelve a los minerales, a los meteoros, al flujo y reflujo del mar, al movimiento violento, de nuevo, a los cometas (tablas de Snell) y siguen sus observaciones del cometa de 1664 con dibujos, como antes con el movimiento, con un largo estudio de la luz y del movimiento que alcanza a sus estudios de 1665-1666. En este conjunto de textos se halla una buena pista de lo que estamos diciendo respecto a los programas de investigación de Newton.