Genios que vieron lo invisible

Isaac Newton: el hombre que convirtió las fuerzas invisibles del universo en leyes matemáticas

Desde la luz y la gravedad hasta la Casa de la Moneda, Newton buscó leyes detrás de lo que nadie podía ver.

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Una pieza que sobrevivió a la historia

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La Universidad de Cambridge conserva papeles de Newton incorporados al Registro de la Memoria del Mundo de la UNESCO. La imagen de esta ficha es una recreación, no un manuscrito original.

Los papeles de Isaac Newton en CambridgeUniversity of Cambridge · Cambridge University Library2017

Recreación visual generada con IA; no es un documento histórico.

El niño que nació después de la muerte de su padre

Isaac Newton nació prematuramente en Woolsthorpe, Lincolnshire, el 25 de diciembre de 1642 según el calendario utilizado entonces en Inglaterra, fecha equivalente al 4 de enero de 1643 en el calendario gregoriano. Su padre, también llamado Isaac, había muerto aproximadamente tres meses antes.

Cuando el niño tenía tres años, su madre, Hannah Ayscough, se casó con el clérigo Barnabas Smith y se trasladó a vivir con él. Isaac quedó al cuidado de sus abuelos maternos. La separación parece haberlo marcado profundamente. En una lista de faltas escrita durante su juventud llegó a confesar que había amenazado con incendiar la casa donde vivían su madre y su padrastro (The Newton Project, s. f.-a).

Tras la muerte de Smith, Hannah regresó y trató de convertir a su hijo en administrador de la propiedad familiar. El proyecto fracasó. Newton mostraba poco interés por las tareas agrícolas y prefería construir mecanismos, dibujar, leer y observar fenómenos naturales.

Finalmente regresó a la escuela de Grantham y en 1661 ingresó en Trinity College, Cambridge. La enseñanza universitaria continuaba dominada por Aristóteles, pero Newton estudió por su cuenta a René Descartes, Johannes Kepler, Galileo Galilei, Pierre Gassendi y otros autores vinculados con la nueva filosofía natural.

En sus cuadernos escribió una frase que anticipaba su método: Platón y Aristóteles eran sus amigos, pero su mejor amiga debía ser la verdad. No pretendía limitarse a repetir autoridades. Quería reconstruir el conocimiento desde sus fundamentos.

La peste que cerró Cambridge y abrió un universo

En 1665, la peste bubónica obligó a la Universidad de Cambridge a cerrar temporalmente. Newton regresó a Woolsthorpe y permaneció allí, con algunas interrupciones, hasta 1667. Más tarde describiría ese periodo como los años en que se encontraba en la mejor edad para la invención.

Durante aquel aislamiento desarrolló ideas fundamentales sobre lo que después se conocería como cálculo, investigó la naturaleza de la luz y comenzó a relacionar la gravedad terrestre con el movimiento de la Luna. No completó entonces todas sus teorías, como a veces afirma la leyenda, pero estableció varias de sus bases esenciales (The Newton Project, s. f.-a).

Su método matemático de las “fluxiones” permitía estudiar cantidades que cambiaban continuamente. Con herramientas de ese tipo podían calcularse velocidades instantáneas, pendientes, áreas y movimientos variables. Gottfried Wilhelm Leibniz desarrolló el cálculo de manera independiente y publicó antes un sistema de notación más claro, del que proceden muchos de los símbolos utilizados actualmente.

Décadas después, la prioridad del descubrimiento provocó una disputa amarga entre Newton y Leibniz. La Royal Society, presidida entonces por el propio Newton, publicó un informe favorable a la posición inglesa. Hoy se reconoce que ambos realizaron contribuciones independientes y fundamentales, aunque la notación de Leibniz resultó más influyente en el desarrollo posterior de las matemáticas (Guicciardini, 2018).

La manzana: lo que ocurrió y lo que inventó la leyenda

La historia de la manzana no surgió completamente de la imaginación popular. Newton contó durante su vejez que, mientras se encontraba en Woolsthorpe, la caída de una manzana lo llevó a preguntarse por qué los objetos descendían perpendicularmente hacia la Tierra y hasta dónde podía extenderse esa atracción.

William Stukeley, quien conoció personalmente a Newton, registró la conversación después de compartir con él una tarde de 1726 bajo unos manzanos. En su relato, Newton vio caer una manzana mientras reflexionaba. No escribió que la fruta le golpeara la cabeza ni que la ley de la gravitación apareciera terminada en un instante (Stukeley, 1752/1936).

La anécdota representa el comienzo de una pregunta, no una iluminación milagrosa. Newton necesitó años de cálculos, datos astronómicos y discusiones con otros investigadores para construir una teoría completa.

También existían antecedentes importantes. Galileo había estudiado la caída y la aceleración de los cuerpos; Kepler había descrito matemáticamente las órbitas planetarias, y Robert Hooke había propuesto que el movimiento orbital podía surgir de una combinación entre inercia y atracción hacia un centro. Newton reunió esos problemas dentro de un sistema matemático mucho más poderoso.

Su pregunta decisiva no fue por qué caía la manzana. Fue si la gravedad llegaba hasta la Luna.

El experimento que reveló lo que escondía la luz

Newton también investigó algo aparentemente tan familiar como la luz solar. En una habitación oscura hizo entrar un rayo de luz por una pequeña abertura y lo hizo atravesar un prisma. Apareció una banda de colores.

La explicación tradicional sostenía que el prisma modificaba o coloreaba la luz blanca. Newton realizó nuevos experimentos, aislando uno de los colores y haciéndolo pasar por otro prisma. Ese color no volvía a dividirse de la misma manera. Después consiguió reunir diferentes colores para reconstruir luz blanca.

Concluyó que la luz blanca no era pura: contenía rayos de distintos colores, cada uno con un grado diferente de refracción. El prisma no fabricaba el arcoíris; revelaba una diversidad que ya estaba escondida dentro de la luz (Newton, 1672/2003).

El hallazgo lo condujo a otro problema. Los telescopios refractores producían bordes coloreados porque sus lentes desviaban de forma desigual los distintos componentes de la luz. Newton diseñó entonces un telescopio que utilizaba un espejo curvo en lugar de una gran lente principal.

Su telescopio reflector fue presentado a la Royal Society en 1671. El instrumento era pequeño, pero ofrecía una imagen eficaz sin necesitar los largos tubos de los telescopios refractores de la época. La demostración contribuyó a que Newton fuera elegido miembro de la institución en 1672 (Royal Society, s. f.).

El libro que hizo calculable el cielo

En 1684, el astrónomo Edmond Halley visitó a Newton en Cambridge y le preguntó qué órbita seguiría un planeta sometido a una fuerza que disminuyera con el cuadrado de la distancia. Newton respondió que sería una elipse y afirmó que ya había realizado el cálculo.

Halley lo animó a desarrollar la demostración. El resultado creció hasta convertirse en Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, publicado en 1687. Como la Royal Society atravesaba problemas económicos —en parte después de financiar un costoso libro sobre peces—, Halley asumió personalmente los gastos de publicación (Royal Society, 2012).

En los Principia, Newton formuló las tres leyes del movimiento y la ley de gravitación universal. Demostró que los movimientos de proyectiles, la caída de los cuerpos, las órbitas planetarias, los cometas y las mareas podían analizarse mediante principios relacionados.

La primera ley describía la persistencia del movimiento si ninguna fuerza lo modificaba. La segunda relacionaba la fuerza con el cambio de movimiento, y la tercera establecía que las acciones entre cuerpos producían reacciones iguales y opuestas. La gravitación añadía que toda masa atraía a las demás y que esa fuerza disminuía con el cuadrado de la distancia.

Newton no explicó qué mecanismo físico transmitía la gravedad a través del espacio. Se negó a inventar una causa que no pudiera demostrar. Pero ofreció ecuaciones capaces de predecir sus efectos con una precisión sin precedentes.

Lo invisible se había vuelto calculable.

Un genio que no trabajó completamente solo

La imagen de Newton aislado del mundo contiene una parte de verdad. Era reservado, desconfiado y extremadamente reacio a publicar resultados que pudieran atraer críticas. Sin embargo, su obra dependió de conocimientos construidos por muchas personas.

Utilizó las observaciones de astrónomos como John Flamsteed, las leyes planetarias de Kepler, los estudios de Galileo y las preguntas planteadas por Hooke. Halley no solo lo convenció de escribir los Principia, sino que revisó pruebas, gestionó conflictos editoriales y pagó la impresión.

Newton reconoció en una carta que, si había visto más lejos, era por estar sobre hombros de gigantes. La frase tenía antecedentes mucho más antiguos y quizá contenía una alusión irónica a Hooke, con quien mantenía una relación difícil. Aun así, expresa una realidad fundamental: ni siquiera una transformación científica tan profunda nació en completo aislamiento.

Su carácter convirtió las diferencias intelectuales en conflictos personales. Discutió con Hooke sobre la luz y la gravitación, con Leibniz sobre el cálculo y con Flamsteed sobre el uso de observaciones astronómicas. Después de convertirse en presidente de la Royal Society en 1703, empleó su autoridad institucional con una dureza que perjudicó a algunos de sus rivales (Westfall, 1980).

El hecho poco conocido: Newton fue investigador de falsificadores

En 1696, Newton abandonó Cambridge para convertirse en Guardián de la Casa de la Moneda en Londres. El cargo podía haber sido una función administrativa cómoda, pero coincidió con la Gran Reacuñación, una operación destinada a sustituir las deterioradas monedas de plata inglesas.

La falsificación y el recorte de monedas constituían problemas graves. Newton reorganizó procesos, vigiló la calidad de la nueva moneda y comenzó a investigar las redes criminales que fabricaban o alteraban dinero.

Frecuentó cárceles y tabernas, contrató informantes, reunió declaraciones y realizó personalmente decenas de interrogatorios. Estudió las contradicciones de los sospechosos con la misma paciencia que aplicaba a un problema matemático. Su adversario más conocido fue William Chaloner, un falsificador que intentó desacreditarlo y acusar de corrupción a la propia Casa de la Moneda.

Newton reunió testimonios suficientes para llevarlo a juicio. Chaloner fue condenado en 1699 y ejecutado conforme a las severas leyes inglesas de la época. El episodio muestra una faceta incómoda: el científico que había formulado las leyes del movimiento también se convirtió en un funcionario implacable dentro de un sistema penal extremadamente brutal.

En 1699 Newton fue ascendido a Maestro de la Casa de la Moneda y permaneció en ese puesto hasta su muerte. Su trabajo monetario no fue una distracción menor: administró una institución esencial para el Estado y participó en decisiones que contribuyeron a transformar el sistema monetario británico (Royal Mint Museum, s. f.).

El otro Newton: alquimista y teólogo secreto

Cuando Newton murió, dejó una enorme cantidad de manuscritos que no encajaban con la imagen de fundador de la ciencia moderna. Había dedicado años a copiar recetas alquímicas, interpretar símbolos, estudiar transformaciones de metales y buscar principios activos ocultos dentro de la materia.

Para Newton, la alquimia no era necesariamente lo contrario de su física. Ambas investigaciones intentaban descubrir fuerzas invisibles. La diferencia era que sus experimentos alquímicos no produjeron una teoría verificable comparable con las leyes del movimiento.

También escribió más sobre religión que sobre física y matemáticas. Estudió las lenguas bíblicas, la historia de la Iglesia, la cronología antigua y las profecías. Rechazó en privado la doctrina de la Trinidad, posición que podía costarle su carrera universitaria y provocar acusaciones de herejía. Por eso mantuvo gran parte de sus conclusiones en secreto (Iliffe, 2017).

La amplitud de estos intereses permaneció parcialmente oculta hasta que muchos de sus documentos fueron dispersados en una subasta de Sotheby’s en 1936. Investigadores posteriores reconstruyeron gradualmente la figura de un Newton que no separaba con claridad ciencia, alquimia y teología. Para él, el universo completo era un texto cifrado cuyo autor era Dios (The Newton Project, s. f.-b).

El hombre convertido en monumento

Newton fue elegido presidente de la Royal Society en 1703 y ocupó el cargo hasta su muerte. En 1704 publicó Opticks, donde reunió sus investigaciones sobre la luz y añadió preguntas especulativas que influyeron sobre generaciones posteriores.

La reina Ana lo nombró caballero en 1705. Aunque su prestigio científico contribuyó a la ceremonia, el nombramiento también estuvo relacionado con la política electoral y sus servicios públicos. Fue el primer científico en alcanzar una fama internacional de esa magnitud dentro de la cultura británica.

Murió en Londres el 20 de marzo de 1727 según el calendario inglés de la época y fue enterrado con grandes honores en la abadía de Westminster. La nación lo transformó en símbolo de la razón, aunque esa imagen dejó fuera al alquimista, al teólogo heterodoxo y al funcionario que perseguía falsificadores.

Sus leyes no fueron la última palabra sobre el universo. En el siglo XX, la relatividad de Albert Einstein mostró que la gravedad podía entenderse con mayor profundidad como una curvatura del espacio-tiempo, mientras que la mecánica cuántica reveló dominios donde la física newtoniana no era suficiente.

Sin embargo, las ecuaciones de Newton siguen describiendo con extraordinaria precisión una inmensa variedad de movimientos cotidianos, máquinas, edificios, proyectiles, satélites y trayectorias espaciales.

Su logro no consistió en verlo todo. Consistió en enseñar que aquello que nadie podía ver directamente —una fuerza, una aceleración, la composición de la luz— podía descubrirse a través de sus efectos y expresarse mediante las matemáticas.

Newton no hizo visible la gravedad. Hizo algo más duradero: encontró el lenguaje con el que el universo revelaba que estaba allí.