Sir Isaac Newton fue un matemático, físico, astrónomo, teólogo y autor inglés descrito en su propia época como un "filósofo natural", reconocido ampliamente como uno de los científicos más influyentes de todos los tiempos y figura clave de la revolución científica. Su libro Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Principios Matemáticos de la Filosofía Natural), publicado por primera vez en 1687, estableció la mecánica clásica. Newton también realizó contribuciones seminales a la óptica y comparte el crédito con Gottfried Wilhelm Leibniz por el desarrollo del cálculo infinitesimal.
En Principia, Newton formuló las leyes del movimiento y de la gravitación universal que conformaron el punto de vista científico dominante hasta ser superadas por la teoría de la relatividad. Newton utilizó su descripción matemática de la gravedad para demostrar las leyes del movimiento planetario de Kepler, explicar las mareas, las trayectorias de los cometas, la precesión de los equinoccios y otros fenómenos, erradicando toda duda sobre el heliocentrismo del Sistema Solar. Demostró que el movimiento de los objetos en la Tierra y de los cuerpos celestes podía explicarse mediante los mismos principios. La inferencia de Newton de que la Tierra es un esferoide oblato fue confirmada posteriormente por las mediciones geodésicas de Maupertuis, La Condamine y otros, convenciendo a la mayoría de los científicos europeos de la superioridad de la mecánica newtoniana sobre sistemas anteriores.
!Engraving of a Portrait of Newton by John Vanderbank Grabado de un retrato de Newton por John Vanderbank
Newton construyó el primer telescopio reflector práctico y desarrolló una teoría sofisticada del color basada en la observación de que un prisma separa la luz blanca en los colores del espectro visible. Su trabajo sobre la luz fue recopilado en su libro altamente influyente Opticks, publicado en 1704. También formuló una ley empírica de enfriamiento, realizó el primer cálculo teórico de la velocidad del sonido e introdujo la noción de fluido newtoniano. Además de su trabajo sobre el cálculo, como matemático Newton contribuyó al estudio de las series de potencias, generalizó el teorema del binomio a exponentes no enteros, desarrolló un método para aproximar las raíces de una función y clasificó la mayoría de las curvas planas cúbicas.
Newton fue miembro del Trinity College y el segundo Profesor Lucasiano de Matemáticas en la Universidad de Cambridge. Era un cristiano devoto pero poco ortodoxo que rechazaba privadamente la doctrina de la Trinidad. De manera inusual para un miembro de la facultad de Cambridge de la época, se negó a recibir las órdenes sagradas en la Iglesia de Inglaterra. Más allá de su trabajo en las ciencias matemáticas, Newton dedicó gran parte de su tiempo al estudio de la alquimia y la cronología bíblica, pero la mayor parte de su trabajo en esas áreas permaneció inédito hasta mucho después de su muerte. Política y personalmente vinculado al partido Whig, Newton sirvió dos breves períodos como Miembro del Parlamento por la Universidad de Cambridge, en 1689–90 y 1701–02. Fue nombrado caballero por la Reina Ana en 1705 y pasó las últimas tres décadas de su vida en Londres, sirviendo como Director (1696–1699) y Maestro (1699–1727) de la Casa Real de la Moneda, así como presidente de la Royal Society (1703–1727).
!Newton in 1702 by Godfrey Kneller Newton en 1702 por Godfrey Kneller
Isaac Newton nació según el calendario juliano, en uso en Inglaterra en ese momento, el día de Navidad, 25 de diciembre de 1642 (NS 4 de enero de 1643) "una o dos horas después de medianoche", en Woolsthorpe Manor en Woolsthorpe-by-Colsterworth, una aldea en el condado de Lincolnshire. Su padre, también llamado Isaac Newton, había fallecido tres meses antes. Nacido prematuramente, Newton fue un niño pequeño; su madre Hannah Ayscough habría dicho que podría haber cabido dentro de una jarra de un cuarto de galón. Cuando Newton tenía tres años, su madre se volvió a casar y se fue a vivir con su nuevo esposo, el Reverendo Barnabas Smith, dejando a su hijo al cuidado de su abuela materna, Margery Ayscough (de soltera Blythe). Newton no apreciaba a su padrastro y mantuvo cierta hostilidad hacia su madre por haberse casado con él, como revela esta entrada en una lista de pecados cometidos hasta los 19 años: "Amenazar a mi padre y madre Smith con quemarlos a ellos y la casa sobre ellos". La madre de Newton tuvo tres hijos —Mary, Benjamin y Hannah— de su segundo matrimonio.
Desde aproximadamente los doce años hasta los diecisiete, Newton fue educado en The King's School, Grantham, que enseñaba latín y griego y probablemente impartió una base significativa de matemáticas. Fue retirado de la escuela y regresado a Woolsthorpe-by-Colsterworth en octubre de 1659. Su madre, viuda por segunda vez, intentó convertirlo en granjero, una ocupación que él detestaba. Henry Stokes, director de The King's School, persuadió a su madre de enviarlo de vuelta a la escuela. Motivado en parte por el deseo de vengarse de un matón del patio escolar, se convirtió en el estudiante mejor clasificado, distinguiéndose principalmente por construir relojes de sol y modelos de molinos de viento. En junio de 1661, fue admitido en Trinity College, Cambridge, por recomendación de su tío, el reverendo William Ayscough, quien había estudiado allí. Comenzó como subsizar —pagando su camino mediante la realización de tareas de criado— hasta que le fue otorgada una beca en 1664, garantizándole cuatro años más hasta poder obtener su maestría. En aquel tiempo, las enseñanzas del colegio se basaban en las de Aristóteles, a quien Newton complementó con filósofos modernos como Descartes, y astrónomos como Galileo y Thomas Street, a través de quienes conoció la obra de Kepler. Registró en su cuaderno una serie de "Quaestiones" sobre filosofía mecánica tal como la encontró. En 1665, descubrió el teorema binomial generalizado y comenzó a desarrollar una teoría matemática que posteriormente se convertiría en el cálculo. Poco después de que Newton obtuviera su título de bachiller en agosto de 1665, la universidad cerró temporalmente como precaución ante la Gran Plaga. Aunque había sido un estudiante poco distinguido en Cambridge, los estudios privados de Newton en su hogar en Woolsthorpe durante los dos años subsiguientes vieron el desarrollo de sus teorías sobre el cálculo, la óptica y la ley de gravitación.
!Newton (1795, detalle) de William Blake. Newton es representado críticamente como un Newton (1795, detalle) de William Blake. Newton es representado críticamente como un
En abril de 1667, regresó a Cambridge y en octubre fue elegido como miembro de Trinity. Se requería que los miembros se ordenaran sacerdotes, aunque esto no se aplicaba con rigor en los años de la restauración y era suficiente una declaración de conformidad con la Iglesia de Inglaterra. Sin embargo, para 1675 el asunto no podía evitarse y para entonces sus puntos de vista poco convencionales se interponían en el camino. No obstante, Newton logró evitarlo mediante un permiso especial de Carlos II.
Sus estudios habían impresionado al profesor lucasiano Isaac Barrow, quien estaba más ansioso por desarrollar su propio potencial religioso y administrativo y se convirtió en rector de Trinity dos años después; en 1669 Newton lo sucedió, solo un año después de recibir su maestría. Fue elegido miembro de la Royal Society FRS en 1672.
!Isaac Newton Isaac Newton
Se ha dicho que el trabajo de Newton "avanzó claramente cada rama de las matemáticas estudiadas en ese momento". Su trabajo sobre la materia usualmente denominada fluxiones o cálculo, visto en un manuscrito de octubre de 1666, se encuentra ahora publicado entre los documentos matemáticos de Newton. El autor del manuscrito De analysi per aequationes numero terminorum infinitas, enviado por Isaac Barrow a John Collins en junio de 1669, fue identificado por Barrow en una carta enviada a Collins en agosto de ese año como "de un genio y competencia extraordinarios en estas cosas".
Newton posteriormente se vio involucrado en una disputa con Leibniz sobre la prioridad en el desarrollo del cálculo, la controversia del cálculo Leibniz-Newton. La mayoría de los historiadores modernos creen que Newton y Leibniz desarrollaron el cálculo de forma independiente, aunque con notaciones matemáticas muy diferentes. Ocasionalmente se ha sugerido que Newton no publicó casi nada al respecto hasta 1693, y no dio una descripción completa hasta 1704, mientras que Leibniz comenzó a publicar una descripción completa de sus métodos en 1684. La notación de Leibniz y su "método diferencial", hoy en día reconocidos como notaciones mucho más convenientes, fueron adoptados por los matemáticos de Europa continental, y después de 1820 aproximadamente, también por los matemáticos británicos.
Su trabajo utiliza extensivamente el cálculo en forma geométrica basado en valores límite de las razones de cantidades infinitesimalmente pequeñas: en el propio Principia, Newton dio demostración de esto bajo el nombre de "el método de las primeras y últimas razones" y explicó por qué presentó sus exposiciones en esta forma, comentando también que "de este modo se realiza lo mismo que por el método de los indivisibles".
Debido a esto, el Principia ha sido llamado "un libro denso en teoría y aplicación del cálculo infinitesimal" en tiempos modernos y en la época de Newton "casi todo es de este cálculo". Su uso de métodos que involucran "uno o más órdenes de lo infinitesimalmente pequeño" está presente en su De motu corporum in gyrum de 1684 y en sus documentos sobre movimiento "durante las dos décadas anteriores a 1684".
Newton había sido reacio a publicar su cálculo porque temía la controversia y la crítica. Estaba cerca del matemático suizo Nicolas Fatio de Duillier. En 1691, Duillier comenzó a escribir una nueva versión del Principia de Newton, y mantuvo correspondencia con Leibniz. En 1693, la relación entre Duillier y Newton se deterioró y el libro nunca fue completado.
A partir de 1699, otros miembros de la Royal Society acusaron a Leibniz de plagio. La disputa estalló entonces con toda su fuerza en 1711 cuando la Royal Society proclamó en un estudio que era Newton quien era el verdadero descubridor y calificó a Leibniz de fraude; posteriormente se descubrió que Newton había escrito las observaciones finales del estudio sobre Leibniz. Así comenzó la amarga controversia que empañó las vidas tanto de Newton como de Leibniz hasta la muerte de este último en 1716.
!Isaac Newton en su vejez en 1712, retrato de Sir James Thornhill Isaac Newton en su vejez en 1712, retrato de Sir James Thornhill
A Newton generalmente se le atribuye el teorema binomial generalizado, válido para cualquier exponente. Descubrió las identidades de Newton, el método de Newton, clasificó curvas planas cúbicas (polinomios de grado tres en dos variables), hizo contribuciones sustanciales a la teoría de diferencias finitas, y fue el primero en usar índices fraccionarios y en emplear geometría de coordenadas para derivar soluciones a ecuaciones diofánticas. Aproximó sumas parciales de la serie armónica mediante logaritmos (un precursor de la fórmula de sumación de Euler) y fue el primero en usar series de potencias con confianza y en revertir series de potencias. El trabajo de Newton sobre series infinitas fue inspirado por los decimales de Simon Stevin. Cuando Newton recibió su MA y se convirtió en Fellow del "College of the Holy and Undivided Trinity" en 1667, adquirió el compromiso de que "o bien estableceré la Teología como objeto de mis estudios y tomaré las órdenes sagradas cuando llegue el tiempo prescrito por estos estatutos, o renunciaré al college". Hasta ese momento no había reflexionado demasiado sobre la religión y había firmado dos veces su acuerdo con los treinta y nueve artículos, la base de la doctrina de la Church of England.
Fue nombrado Lucasian Professor of Mathematics en 1669, por recomendación de Barrow. Durante ese tiempo, cualquier Fellow de un college en Cambridge u Oxford estaba obligado a tomar las órdenes sagradas y convertirse en sacerdote anglicano ordenado. Sin embargo, los términos de la cátedra lucasiana exigían que el titular no estuviera activo en la iglesia —presumiblemente, para disponer de más tiempo para la ciencia. Newton argumentó que esto debía eximirlo del requisito de ordenación, y Charles II, cuyo permiso era necesario, aceptó este argumento. Así se evitó un conflicto entre las opiniones religiosas de Newton y la ortodoxia anglicana.
En 1666, Newton observó que el espectro de colores que emerge de un prisma en la posición de desviación mínima es oblongo, incluso cuando el rayo de luz que entra al prisma es circular, es decir, el prisma refracta diferentes colores en diferentes ángulos. Esto lo llevó a concluir que el color es una propiedad intrínseca a la luz —un punto que, hasta entonces, había sido objeto de debate.
De 1670 a 1672, Newton impartió cátedra sobre óptica. Durante este período investigó la refracción de la luz, demostrando que el espectro multicolor producido por un prisma podía recomponerse en luz blanca mediante una lente y un segundo prisma. La erudición moderna ha revelado que el análisis y la resíntesis de la luz blanca por parte de Newton debe algo a la alquimia corpuscular.
Demostró que la luz coloreada no cambia sus propiedades al separar un haz coloreado y proyectarlo sobre diversos objetos, y que independientemente de si se refleja, dispersa o transmite, la luz permanece del mismo color. Así, observó que el color es el resultado de los objetos interactuando con luz ya coloreada en lugar de que los objetos generen el color por sí mismos. Esto se conoce como la teoría del color de Newton.
A partir de este trabajo, concluyó que la lente de cualquier telescopio refractor sufriría de la dispersión de la luz en colores —aberración cromática. Como prueba de concepto, construyó un telescopio usando espejos reflectantes en lugar de lentes como objetivo para evitar ese problema. Construir el diseño, el primer telescopio reflector funcional conocido, hoy conocido como telescopio newtoniano, implicó resolver el problema de un material de espejo adecuado y una técnica de tallado. Newton pulió sus propios espejos con una composición personalizada de metal especular altamente reflectante, utilizando los anillos de Newton para juzgar la calidad de la óptica de sus telescopios. A finales de 1668, pudo producir este primer telescopio reflector. Medía unas ocho pulgadas de largo y ofrecía una imagen más clara y grande. En 1671, la Royal Society solicitó una demostración de su telescopio reflector. Su interés lo animó a publicar sus notas, Of Colours, que posteriormente expandió en la obra Opticks. Cuando Robert Hooke criticó algunas de las ideas de Newton, este se sintió tan ofendido que se retiró del debate público. Newton y Hooke mantuvieron breves intercambios en 1679–80, cuando Hooke, designado para gestionar la correspondencia de la Royal Society, inició una correspondencia destinada a obtener contribuciones de Newton para las transacciones de la Royal Society, lo que tuvo el efecto de estimular a Newton a desarrollar una prueba de que la forma elíptica de las órbitas planetarias resultaría de una fuerza centrípeta inversamente proporcional al cuadrado del vector de radio. Pero ambos hombres permanecieron en general en malos términos hasta la muerte de Hooke.
Newton argumentó que la luz está compuesta de partículas o corpúsculos, que eran refractados al acelerarse hacia un medio más denso. Rozó las ondas similares al sonido para explicar el patrón repetido de reflexión y transmisión por películas delgadas Opticks Bk.II, Props. 12, pero aún conservó su teoría de los 'ajustes' que predisponían a los corpúsculos a ser reflejados o transmitidos Props.13. Sin embargo, físicos posteriores favorecieron una explicación puramente ondulatoria de la luz para dar cuenta de los patrones de interferencia y el fenómeno general de difracción. La mecánica cuántica actual, los fotones y la idea de dualidad onda–partícula guardan solo un parecido menor con la comprensión de Newton sobre la luz.
En su Hypothesis of Light de 1675, Newton postuló la existencia del éter para transmitir fuerzas entre partículas. El contacto con el filósofo platónico de Cambridge Henry More revivió su interés en la alquimia. Reemplazó el éter con fuerzas ocultas basadas en ideas herméticas de atracción y repulsión entre partículas. John Maynard Keynes, quien adquirió muchos de los escritos de Newton sobre alquimia, afirmó que "Newton no fue el primero de la era de la razón: fue el último de los magos". El interés de Newton en la alquimia no puede aislarse de sus contribuciones a la ciencia. Esto ocurrió en una época en que no había distinción clara entre alquimia y ciencia. De no haber confiado en la idea oculta de acción a distancia, a través del vacío, podría no haber desarrollado su teoría de la gravedad.
En 1704, Newton publicó Opticks, en el cual expuso su teoría corpuscular de la luz. Consideraba que la luz estaba compuesta de corpúsculos extremadamente sutiles, que la materia ordinaria estaba hecha de corpúsculos más densos y especuló que mediante una suerte de transmutación alquímica "¿Acaso los Cuerpos densos y la Luz no son convertibles uno en otro, ... y no pueden los Cuerpos recibir gran parte de su Actividad de las Partículas de Luz que entran en su Composición?" Newton también construyó una forma primitiva de generador electrostático friccional, utilizando un globo de vidrio. En su libro Opticks, Newton fue el primero en mostrar un diagrama utilizando un prisma como expansor de haz, y también el uso de matrices de prismas múltiples. Unos 278 años después de la discusión de Newton, los expansores de haz de prismas múltiples se volvieron fundamentales para el desarrollo de láseres sintonizables de ancho de línea estrecho. Asimismo, el uso de estos expansores de haz prismáticos condujo a la teoría de dispersión de prismas múltiples.
Tras Newton, mucho se ha enmendado. Young y Fresnel combinaron la teoría corpuscular de Newton con la teoría ondulatoria de Huygens para demostrar que el color es la manifestación visible de la longitud de onda de la luz. La ciencia también llegó lentamente a comprender la diferencia entre la percepción del color y la óptica matematizable. El poeta y científico alemán, Goethe, no pudo sacudir los cimientos newtonianos pero "una fisura sí encontró Goethe en la armadura de Newton... Newton se había comprometido con la doctrina de que la refracción sin color era imposible. Por lo tanto, pensó que los objetivos de los telescopios debían permanecer imperfectos para siempre, siendo el acromatismo y la refracción incompatibles. Dollond demostró que esta inferencia era errónea".
En 1679, Newton retomó su trabajo sobre mecánica celeste al considerar la gravitación y su efecto sobre las órbitas de los planetas con referencia a las leyes del movimiento planetario de Kepler. Esto siguió al estímulo de un breve intercambio de cartas en 1679–80 con Hooke, quien había sido designado para gestionar la correspondencia de la Royal Society, y quien abrió una correspondencia destinada a obtener contribuciones de Newton para las transacciones de la Royal Society. El renovado interés de Newton en asuntos astronómicos recibió mayor estímulo por la aparición de un cometa en el invierno de 1680–1681, sobre el cual mantuvo correspondencia con John Flamsteed. Después de los intercambios con Hooke, Newton elaboró la prueba de que la forma elíptica de las órbitas planetarias resultaría de una fuerza centrípeta inversamente proporcional al cuadrado del vector radio. Newton comunicó sus resultados a Edmond Halley y a la Royal Society en De motu corporum in gyrum, un tratado escrito en unas nueve hojas que fue copiado en el Registro de la Royal Society en diciembre de 1684. Este tratado contenía el núcleo que Newton desarrolló y expandió para formar el Principia.
El Principia fue publicado el 5 de julio de 1687 con el aliento y la ayuda financiera de Edmond Halley. En esta obra, Newton enunció las tres leyes universales del movimiento. Juntas, estas leyes describen la relación entre cualquier objeto, las fuerzas que actúan sobre él y el movimiento resultante, sentando las bases de la mecánica clásica. Contribuyeron a numerosos avances durante la Revolución Industrial que siguió poco después y no fueron mejoradas durante más de 200 años. Muchos de estos avances continúan siendo los fundamentos de las tecnologías no relativistas en el mundo moderno. Utilizó la palabra latina gravitas (peso) para el efecto que se conocería como gravedad, y definió la ley de gravitación universal.
En la misma obra, Newton presentó un método similar al cálculo de análisis geométrico utilizando 'razones primeras y últimas', dio la primera determinación analítica basada en la ley de Boyle de la velocidad del sonido en el aire, infirió el achatamiento de la figura esferoidal de la Tierra, explicó la precesión de los equinoccios como resultado de la atracción gravitacional de la Luna sobre el achatamiento de la Tierra, inició el estudio gravitacional de las irregularidades en el movimiento de la Luna, proporcionó una teoría para la determinación de las órbitas de los cometas, y mucho más.
Newton dejó clara su visión heliocéntrica del Sistema Solar—desarrollada de un modo algo moderno porque ya a mediados de la década de 1680 reconoció la "desviación del Sol" del centro de gravedad del Sistema Solar. Para Newton, no era precisamente el centro del Sol ni de ningún otro cuerpo el que podía considerarse en reposo, sino más bien "el centro común de gravedad de la Tierra, el Sol y todos los Planetas debe estimarse como el Centro del Mundo", y este centro de gravedad "o bien está en reposo o se mueve uniformemente hacia adelante en línea recta". Newton adoptó la alternativa "en reposo" en vista del consenso común de que el centro, dondequiera que estuviera, estaba en reposo.
El postulado de Newton de una fuerza invisible capaz de actuar a vastas distancias lo llevó a ser criticado por introducir "agencias ocultas" en la ciencia. Más tarde, en la segunda edición del Principia de 1713, Newton rechazó firmemente tales críticas en un Escolio General conclusivo, escribiendo que era suficiente que los fenómenos implicaran una atracción gravitacional, como lo hacían; pero no indicaban hasta el momento su causa, y era tanto innecesario como inapropiado formular hipótesis de cosas que no estaban implicadas por los fenómenos. Aquí Newton utilizó lo que se convertiría en su famosa expresión "hypotheses non-fingo".
Con el Principia, Newton se convirtió en un reconocido internacional. Adquirió un círculo de admiradores, incluido el matemático de origen suizo Nicolas Fatio de Duillier.
Newton encontró 72 de las 78 "especies" de curvas cúbicas y las clasificó en cuatro tipos. En 1717, y probablemente con la ayuda de Newton, James Stirling demostró que toda cúbica era uno de estos cuatro tipos. Newton también afirmó que los cuatro tipos podían obtenerse mediante proyección plana a partir de uno de ellos, y esto fue demostrado en 1731, cuatro años después de su muerte.
El ejemplar propio de Newton de su Principia, con correcciones manuscritas para la segunda edición, en la Wren Library del Trinity College, Cambridge.
En la década de 1690, Newton escribió varios tratados religiosos que abordaban la interpretación literal y simbólica de la Biblia. Un manuscrito que Newton envió a John Locke en el que cuestionaba la fidelidad de 1 Juan 5:7—la Coma Juanina—y su fidelidad a los manuscritos originales del Nuevo Testamento, permaneció inédito hasta 1785. Newton fue también miembro del Parlamento de Inglaterra por Cambridge University en 1689 y 1701, pero según algunos relatos sus únicos comentarios fueron quejarse de una corriente de aire frío en la cámara y solicitar que se cerrara la ventana. Sin embargo, el cronista de Cambridge Abraham de la Pryme señaló que reprendió a estudiantes que estaban asustando a los habitantes locales al afirmar que una casa estaba embrujada.
Newton se trasladó a Londres para asumir el cargo de guardián de la Real Casa de la Moneda en 1696, una posición que había obtenido mediante el patronazgo de Charles Montagu, primer conde de Halifax, entonces Canciller del Tesoro. Se hizo cargo de la gran recuñación de Inglaterra, pisó los callos de Lord Lucas, gobernador de la Torre, y consiguió el puesto de contralor adjunto de la sucursal temporal de Chester para Edmond Halley. Newton se convirtió quizás en el Maestro de la Casa de la Moneda más conocido tras la muerte de Thomas Neale en 1699, cargo que ocupó durante los últimos 30 años de su vida. Estos nombramientos estaban destinados a ser sinecuras, pero Newton se los tomó en serio. Se retiró de sus funciones en Cambridge en 1701 y ejerció su autoridad para reformar la moneda y castigar a recortadores y falsificadores.
Como Guardián, y posteriormente como Maestro, de la Real Casa de la Moneda, Newton estimó que el 20 por ciento de las monedas recibidas durante la Gran Recuñación de 1696 eran falsas. La falsificación era alta traición, castigada con la horca, el descuartizamiento y el despedazamiento del criminal. A pesar de esto, condenar incluso a los criminales más flagrantes podía ser extremadamente difícil; sin embargo, Newton estuvo a la altura de la tarea.
Disfrazado como un habitual de bares y tabernas, reunió gran parte de esa evidencia personalmente. A pesar de todas las barreras impuestas al enjuiciamiento y la separación de los poderes del gobierno, el derecho inglés todavía conservaba antiguas y formidables costumbres de autoridad. Newton se hizo nombrar juez de paz en todos los condados del interior. Un borrador de carta sobre el asunto está incluido en la primera edición personal de Newton de Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, que debía estar enmendando en ese momento. Luego realizó más de 100 interrogatorios cruzados de testigos, informantes y sospechosos entre junio de 1698 y Navidad de 1699. Newton procesó exitosamente a 28 acuñadores falsos.
Newton fue nombrado Presidente de la Royal Society en 1703 y asociado de la Académie des Sciences francesa. En su posición en la Royal Society, Newton se ganó la enemistad de John Flamsteed, el Astrónomo Real, al publicar prematuramente la Historia Coelestis Britannica de Flamsteed, que Newton había utilizado en sus estudios.
En abril de 1705, la reina Ana nombró caballero a Newton durante una visita real a Trinity College, Cambridge. Es probable que el título de caballero estuviera motivado por consideraciones políticas relacionadas con la elección parlamentaria de mayo de 1705, más que por cualquier reconocimiento del trabajo científico de Newton o sus servicios como Maestro de la Casa de la Moneda. Newton fue el segundo científico en ser nombrado caballero, después de Francis Bacon.
Como resultado de un informe escrito por Newton el 21 de septiembre de 1717 a los Comisionados de la Tesorería de Su Majestad, la relación bimetálica entre las monedas de oro y las monedas de plata fue cambiada mediante proclamación real el 22 de diciembre de 1717, prohibiendo el intercambio de guineas de oro por más de 21 chelines de plata. Esto inadvertidamente resultó en una escasez de plata, ya que las monedas de plata se utilizaban para pagar las importaciones, mientras que las exportaciones se pagaban en oro, moviendo efectivamente a Gran Bretaña del patrón plata a su primer patrón oro. Es un asunto de debate si tuvo la intención de hacer esto o no. Se ha argumentado que Newton concibió su trabajo en la Casa de la Moneda como una continuación de su trabajo alquímico.
Newton invirtió en la South Sea Company y perdió unas £20,000 £4.4 millones en 2020 cuando colapsó alrededor de 1720.
Hacia el final de su vida, Newton se instaló en Cranbury Park, cerca de Winchester, con su sobrina y el esposo de esta, hasta su muerte en 1727. Su medio sobrina, Catherine Barton Conduitt, sirvió como su anfitriona en los asuntos sociales en su casa de Jermyn Street en Londres; él era su "tío muy cariñoso", según su carta dirigida a ella cuando se recuperaba de la viruela.
Newton murió mientras dormía en Londres el 20 de marzo de 1727 OS 20 de marzo de 1726; NS 31 de marzo de 1727. Su cuerpo fue enterrado en Westminster Abbey. Voltaire pudo haber estado presente en su funeral. Soltero, había traspasado gran parte de su patrimonio a parientes durante sus últimos años y murió intestado. Sus papeles pasaron a John Conduitt y Catherine Barton. Después de su muerte, el cabello de Newton fue examinado y se encontró que contenía mercurio, probablemente resultado de sus actividades alquímicas. El envenenamiento por mercurio podría explicar la excentricidad de Newton en sus últimos años de vida.
Aunque se afirmó que estuvo comprometido una vez, Newton nunca se casó. El escritor y filósofo francés Voltaire, que estaba en Londres en el momento del funeral de Newton, dijo que él "nunca fue sensible a ninguna pasión, no estaba sujeto a las fragilidades comunes de la humanidad, ni tuvo comercio alguno con mujeres—una circunstancia que me fue asegurada por el médico y cirujano que lo atendieron en sus últimos momentos". La creencia generalizada de que murió virgen ha sido comentada por escritores como el matemático Charles Hutton, el economista John Maynard Keynes y el físico Carl Sagan.
Newton tuvo una estrecha amistad con el matemático suizo Nicolas Fatio de Duillier, a quien conoció en Londres alrededor de 1689—parte de su correspondencia ha sobrevivido. Su relación llegó a un final abrupto e inexplicable en 1693, y al mismo tiempo Newton sufrió un colapso nervioso que incluyó el envío de cartas salvajemente acusatorias a sus amigos Samuel Pepys y John Locke—su nota a este último incluía la acusación de que Locke "intentó enredarme con mujeres".
El matemático Joseph-Louis Lagrange dijo que Newton fue el mayor genio que jamás haya existido, y en una ocasión añadió que Newton fue también "el más afortunado, pues no podemos encontrar más de una vez un sistema del mundo por establecer". El poeta inglés Alexander Pope escribió el famoso epitafio: La naturaleza y las leyes de la naturaleza yacían ocultas en la noche; Dios dijo "Hágase Newton" y todo fue luz.
Newton fue relativamente modesto acerca de sus logros, escribiendo en una carta a Robert Hooke en febrero de 1676:
Si he visto más lejos es porque he estado de pie sobre los hombros de gigantes
Dos escritores consideran que la cita anterior, escrita en un momento en que Newton y Hooke estaban en disputa por descubrimientos ópticos, fue un ataque velado a Hooke —a quien se decía bajo y jorobado— más que —o además de— una declaración de modestia. Por otra parte, el proverbio ampliamente conocido sobre estar de pie sobre los hombros de gigantes, publicado entre otros por el poeta del siglo XVII George Herbert, antiguo orador de la University of Cambridge y miembro del Trinity College en su Jacula Prudentum 1651, tenía como punto principal que "un enano sobre los hombros de un gigante ve más lejos de los dos", y por tanto su efecto como analogía situaría a Newton mismo antes que a Hooke como el 'enano'.
En una memoria posterior, Newton escribió:
No sé cómo pueda parecer al mundo, pero a mí mismo me parece haber sido sólo como un niño jugando en la orilla del mar, y divirtiéndome de vez en cuando encontrando un guijarro más liso o una concha más bonita de lo ordinario, mientras el gran océano de la verdad yacía completamente sin descubrir ante mí.
En 1816, un diente que se decía había pertenecido a Newton fue vendido por £730 US$3,633 en Londres a un aristócrata que lo montó en un anillo. Guinness World Records 2002 lo clasificó como el diente más valioso, cuyo valor aproximado sería de £25,000 US$35,700 a finales de 2001. Quién lo compró y quién lo tiene actualmente no ha sido revelado.
Albert Einstein mantenía una imagen de Newton en la pared de su estudio junto a las de Michael Faraday y James Clerk Maxwell. En una encuesta de 2005 a miembros de la Royal Society de Gran Bretaña anteriormente presidida por Newton preguntando quién había tenido el mayor efecto en la historia de la ciencia, Newton o Einstein, los miembros consideraron que Newton había hecho la mayor contribución general. En 1999, una encuesta de opinión a 100 de los principales físicos de la época votó a Einstein como el "mayor físico de todos los tiempos", con Newton como subcampeón, mientras que una encuesta paralela a físicos de base del sitio PhysicsWeb otorgó el primer lugar a Newton. En The 100: A Ranking of the Most Influential Persons in History, Newton está clasificado como la 2ª persona más influyente que jamás haya vivido, por delante de Jesucristo y sólo detrás de Mahoma.
La unidad derivada del SI de fuerza se denomina Newton en su honor.
El monumento de Newton 1731 puede verse en Westminster Abbey, al norte de la entrada al coro contra el biombo del coro, cerca de su tumba. Fue ejecutado por el escultor Michael Rysbrack 1694–1770 en mármol blanco y gris con diseño del arquitecto William Kent. El monumento presenta una figura de Newton reclinado sobre un sarcófago, su codo derecho descansando sobre varios de sus grandes libros y su mano izquierda señalando un pergamino con un diseño matemático. Sobre él hay una pirámide y un globo celeste que muestra los signos del Zodíaco y la trayectoria del cometa de 1680. Un panel en relieve representa putti usando instrumentos como un telescopio y un prisma. La inscripción latina en la base se traduce como:
!Newton's tomb monument in Westminster Abbey Monumento de la tumba de Newton en Westminster Abbey
Aquí yace enterrado Isaac Newton, Caballero, quien con una fuerza de mente casi divina, y principios matemáticos peculiarmente suyos, exploró el curso y las figuras de los planetas, las trayectorias de los cometas, las mareas del mar, las disimilitudes en los rayos de luz, y, lo que ningún otro erudito había imaginado previamente, las propiedades de los colores así producidos. Diligente, sagaz y fiel, en sus exposiciones de la naturaleza, la antigüedad y las Sagradas Escrituras, vindicó mediante su filosofía la majestad de Dios todopoderoso y bueno, y expresó la simplicidad del Evangelio en sus maneras. ¡Regocíjense los mortales de que haya existido tal y tan grande ornamento de la raza humana! Nació el 25 de diciembre de 1642, y murió el 20 de marzo de 1726/7.—Traducción de G.L. Smyth, The Monuments and Genii of St. Paul's Cathedral, and of Westminster Abbey
Desde 1978 hasta 1988, una imagen de Newton diseñada por Harry Ecclestone apareció en los billetes de £1 Serie D emitidos por el Bank of England los últimos billetes de £1 emitidos por el Bank of England. Newton fue mostrado en el reverso de los billetes sosteniendo un libro y acompañado de un telescopio, un prisma y un mapa del Sistema Solar.
Una estatua de Isaac Newton, mirando una manzana a sus pies, puede verse en el Oxford University Museum of Natural History. Una gran estatua de bronce, Newton, after William Blake, de Eduardo Paolozzi, datada en 1995 e inspirada en el grabado de Blake, domina la plaza de la British Library en Londres.
!Newton statue on display at the Oxford University Museum of Natural History Estatua de Newton en exhibición en el Oxford University Museum of Natural History
Aunque nacido en una familia anglicana, hacia sus treinta años Newton sostenía una fe cristiana que, de haberse hecho pública, no habría sido considerada ortodoxa por el cristianismo dominante, con un historiador catalogándolo como hereje.
Para 1672, había comenzado a registrar sus investigaciones teológicas en cuadernos que no mostró a nadie y que sólo recientemente han sido examinados. Demuestran un conocimiento extenso de los escritos de la Iglesia primitiva y muestran que en el conflicto entre Atanasio y Arrio que definió el Credo, tomó el lado de Arrio, el perdedor, quien rechazó la visión convencional de la Trinidad. Newton "reconoció a Cristo como un mediador divino entre Dios y el hombre, que estaba subordinado al Padre que lo creó". Estaba especialmente interesado en la profecía, pero para él, "la gran apostasía era el trinitarismo". Newton intentó sin éxito obtener una de las dos becas que eximían al titular del requisito de ordenación. En el último momento, en 1675, recibió una dispensa del gobierno que lo eximió a él y a todos los futuros titulares de la cátedra lucasiana.
A los ojos de Newton, adorar a Cristo como Dios era idolatría, para él el pecado fundamental. En 1999, el historiador Stephen D. Snobelen escribió: "Isaac Newton era un hereje. Pero... nunca hizo una declaración pública de su fe privada, que los ortodoxos habrían considerado extremadamente radical. Ocultó su fe tan bien que los académicos aún están desentrañando sus creencias personales". Snobelen concluye que Newton fue al menos un simpatizante sociniano —poseía y había leído a fondo al menos ocho libros socinianos—, posiblemente un arriano y casi con certeza un antitrinitario.
!Isaac Newton Isaac Newton
En una posición minoritaria, T.C. Pfizenmaier ofrece una perspectiva más matizada, argumentando que Newton se acercaba más a la visión semiarriana de la Trinidad: que Jesucristo era de una "sustancia similar" homoiousios al Padre, en lugar de la visión ortodoxa de que Jesucristo es de la "misma sustancia" del Padre homoousios, como sostienen los ortodoxos orientales modernos, los católicos romanos y los protestantes. Sin embargo, este tipo de visión "ha perdido apoyo recientemente con la disponibilidad de los documentos teológicos de Newton", y ahora la mayoría de los académicos identifica a Newton como un monoteísta antitrinitario.
Aunque las leyes del movimiento y la gravitación universal se convirtieron en los descubrimientos más conocidos de Newton, advirtió contra usarlos para ver el universo como una mera máquina, como si fuera semejante a un gran reloj. Dijo: "Así pues, la gravedad puede poner a los planetas en movimiento, pero sin el Poder Divino nunca podría ponerlos en tal movimiento circular como el que tienen alrededor del sol".
Junto con su fama científica, los estudios de Newton sobre la Biblia y los Padres de la Iglesia primitiva también fueron notables. Newton escribió obras sobre crítica textual, más notablemente Un relato histórico de dos notables corrupciones de las Escrituras y Observaciones sobre las profecías de Daniel y el Apocalipsis de San Juan. Situó la crucifixión de Jesucristo el 3 de abril del 33 d.C., lo que coincide con una fecha tradicionalmente aceptada.
Creía en un mundo racionalmente inmanente, pero rechazaba el hilozoísmo implícito en Leibniz y Baruch Spinoza. El universo ordenado y dinámicamente informado podía ser comprendido, y debía ser comprendido, mediante una razón activa. En su correspondencia, Newton afirmó que al escribir los Principia "tenía la vista puesta en aquellos Principios que pudieran obrar en hombres reflexivos para la creencia en una Deidad". Vio evidencia de diseño en el sistema del mundo: "Tal maravillosa uniformidad en el sistema planetario debe permitirse como efecto de la elección". Pero Newton insistió en que eventualmente se requeriría intervención divina para reformar el sistema, debido al lento crecimiento de las inestabilidades. Por esto, Leibniz lo ridiculizó: "Dios Todopoderoso necesita dar cuerda a su reloj de vez en cuando: de lo contrario dejaría de moverse. No tuvo, al parecer, suficiente previsión para convertirlo en un movimiento perpetuo".
La posición de Newton fue defendida vigorosamente por su seguidor Samuel Clarke en una famosa correspondencia. Un siglo después, la obra Mecánica celeste de Pierre-Simon Laplace tenía una explicación natural de por qué las órbitas planetarias no requieren intervención divina periódica. El contraste entre la visión mecanicista del mundo de Laplace y la de Newton es más estridente considerando la famosa respuesta que el científico francés dio a Napoleón, quien lo había criticado por la ausencia del Creador en la Mécanique céleste: "Sire, j'ai pu me passer de cette hypothèse" "No necesito tal hipótesis".
Los académicos debatieron largamente si Newton disputaba la doctrina de la Trinidad. Su primer biógrafo, David Brewster, quien compiló sus manuscritos, interpretó a Newton como cuestionando la veracidad de algunos pasajes usados para apoyar la Trinidad, pero nunca negando la doctrina de la Trinidad como tal. En el siglo XX, manuscritos encriptados escritos por Newton y comprados por John Maynard Keynes entre otros fueron descifrados y se supo que Newton efectivamente rechazaba el trinitarismo.
El enfoque de Newton y Robert Boyle hacia la filosofía mecánica fue promovido por panfletistas racionalistas como una alternativa viable a los panteístas y entusiastas, y fue aceptado con vacilación tanto por predicadores ortodoxos como por predicadores disidentes como los latitudinarios. La claridad y simplicidad de la ciencia fue vista como una forma de combatir los superlativos emocionales y metafísicos tanto del entusiasmo supersticioso como de la amenaza del ateísmo, y al mismo tiempo, la segunda ola de deístas ingleses usó los descubrimientos de Newton para demostrar la posibilidad de una "Religión Natural".
Los ataques contra el "pensamiento mágico" pre-Ilustración y los elementos místicos del cristianismo recibieron su fundamento con la concepción mecánica del universo de Boyle. Newton dio a las ideas de Boyle su completitud mediante pruebas matemáticas y, quizás más importante aún, tuvo gran éxito en popularizarlas.
En un manuscrito que escribió en 1704 nunca destinado a ser publicado, menciona la fecha de 2060, pero no la da como fecha para el fin de los días. Ha sido falsamente reportado como una predicción. El pasaje es claro cuando la fecha se lee en contexto. Estaba en contra de fijar fechas para el fin de los días, preocupado de que esto pondría al cristianismo en descrédito.
"Así pues el tiempo tiempos y medio tiempo de dar años primitivos. Y los días de las Bestias de corta vida siendo puestos por los años de los reinos vividos el período de 1260 días, si se data desde la conquista completa de los tres reyes A.C. 800, terminará en 2060. Puede terminar más tarde, pero no veo razón para que termine antes".
"Esto lo menciono no para afirmar cuándo será el tiempo del fin, sino para poner freno a las conjeturas temerarias de hombres fantasiosos que frecuentemente predicen el tiempo del fin, y al hacerlo desacreditan las sagradas profecías cada vez que sus predicciones fracasan. Cristo viene como ladrón en la noche, y no nos corresponde conocer los tiempos y las estaciones que Dios ha puesto en su propio seno."
En el personaje de Morton Opperly en "Poor Superman" 1951, el autor de ficción especulativa Fritz Leiber dice de Newton: "Todo el mundo conoce a Newton como el gran científico. Pocos recuerdan que pasó la mitad de su vida enredado con la alquimia, buscando la piedra filosofal. Ese era el guijarro junto a la orilla del mar que realmente quería encontrar."
De un estimado de diez millones de palabras escritas en los documentos de Newton, aproximadamente un millón tratan sobre alquimia. Muchos de los escritos de Newton sobre alquimia son copias de otros manuscritos, con sus propias anotaciones. Los textos alquímicos mezclan conocimiento artesanal con especulación filosófica, a menudo ocultos tras capas de juegos de palabras, alegoría e imaginería para proteger los secretos del oficio. Parte del contenido de los documentos de Newton podría haber sido considerado herético por la iglesia.
En 1888, después de pasar dieciséis años catalogando los documentos de Newton, Cambridge University conservó un pequeño número y devolvió el resto al Earl of Portsmouth. En 1936, un descendiente ofreció los documentos en venta en Sotheby's. La colección fue fragmentada y vendida por un total de aproximadamente £9,000. John Maynard Keynes fue uno de cerca de tres docenas de postores que obtuvieron parte de la colección en subasta. Keynes procedió a reensamblar un estimado de la mitad de la colección de documentos sobre alquimia de Newton antes de donar su colección a Cambridge University en 1946.
Todos los escritos conocidos de Newton sobre alquimia están siendo puestos en línea actualmente en un proyecto emprendido por Indiana University: "The Chymistry of Isaac Newton" y resumidos en un libro.
!Sir Isaac Newton Sir Isaac Newton
Charles Coulston Gillispie discute que Newton jamás practicara la alquimia, afirmando que "su química estaba en el espíritu de la filosofía corpuscular de Boyle."
En junio de 2020, dos páginas inéditas de las notas de Newton sobre el libro de Jan Baptist van Helmont sobre la peste, De Peste, estaban siendo subastadas en línea por Bonham's. El análisis de Newton de este libro, que realizó en Cambridge mientras se protegía de la infección londinense de 1665-1666, es la declaración escrita más sustancial que se conoce que haya hecho sobre la peste, según Bonham's. En cuanto a la terapia se refiere, Newton escribe que "lo mejor es un sapo suspendido por las patas en una chimenea durante tres días, que al final vomitó tierra con varios insectos en ella, sobre un plato de cera amarilla, y poco después murió. Combinar sapo en polvo con las excreciones y suero convertidos en pastillas y usados sobre el área afectada alejó el contagio y extrajo el veneno".
Los filósofos de la Ilustración eligieron una breve historia de predecesores científicos—Galileo, Boyle y Newton principalmente—como las guías y garantes de sus aplicaciones del concepto singular de naturaleza y ley natural a cada campo físico y social de la época. En este sentido, las lecciones de la historia y las estructuras sociales construidas sobre ella podían ser descartadas.
Fue la concepción de Newton del universo basada en leyes naturales y racionalmente comprensibles lo que se convirtió en una de las semillas de la ideología de la Ilustración. Locke y Voltaire aplicaron conceptos de ley natural a sistemas políticos abogando por derechos intrínsecos; los fisiócratas y Adam Smith aplicaron concepciones naturales de psicología y autointerés a sistemas económicos; y los sociólogos criticaron el orden social vigente por intentar ajustar la historia a modelos naturales de progreso. Monboddo y Samuel Clarke resistieron elementos del trabajo de Newton, pero eventualmente lo racionalizaron para conformarse con sus fuertes visiones religiosas de la naturaleza.
Newton mismo contaba a menudo la historia de que fue inspirado a formular su teoría de la gravitación al observar la caída de una manzana de un árbol. Se cree que la historia pasó al conocimiento popular después de ser relatada por Catherine Barton, sobrina de Newton, a Voltaire. Voltaire entonces escribió en su Essay on Epic Poetry 1727: "Sir Isaac Newton caminando en sus jardines, tuvo el primer pensamiento de su sistema de gravitación, al ver una manzana cayendo de un árbol."
!Reputed descendants of Newton's apple tree Supuestos descendientes del manzano de Newton
Aunque se ha dicho que la historia de la manzana es un mito y que él no llegó a su teoría de la gravedad en ningún momento singular, conocidos de Newton como William Stukeley, cuyo manuscrito de 1752 ha sido puesto a disposición por la Royal Society, de hecho confirman el incidente, aunque no la versión apócrifa de que la manzana realmente golpeó la cabeza de Newton. Stukeley registró en sus Memoirs of Sir Isaac Newton's Life una conversación con Newton en Kensington el 15 de abril de 1726:
entramos al jardín, & bebimos té bajo la sombra de algunos manzanos, solo él, & yo. en medio de otras conversaciones, me dijo, que estaba justo en la misma situación, que cuando anteriormente, la noción de gravitación vino a su mente. "por qué debería esa manzana descender siempre perpendicularmente al suelo," pensó él para sí mismo: ocasionado por la caída de una manzana, mientras se sentaba en un estado contemplativo: "por qué no debería ir hacia los lados, o hacia arriba? sino constantemente hacia el centro de la tierra? ciertamente, la razón es, que la tierra la atrae. debe haber un poder de atracción en la materia. & la suma del poder de atracción en la materia de la tierra debe estar en el centro de la tierra, no en ningún lado de la tierra. por lo tanto esta manzana cae perpendicularmente, o hacia el centro. si la materia así atrae a la materia; debe ser en proporción de su cantidad. por lo tanto la manzana atrae a la tierra, así como la tierra atrae a la manzana." John Conduitt, asistente de Newton en la Royal Mint y esposo de la sobrina de Newton, también describió el evento cuando escribió sobre la vida de Newton:
En el año 1666 se retiró nuevamente de Cambridge para reunirse con su madre en Lincolnshire. Mientras deambulaba pensativo en un jardín, le vino a la mente que el poder de la gravedad (que trajo una manzana del árbol al suelo) no estaba limitado a cierta distancia de la tierra, sino que este poder debía extenderse mucho más allá de lo que se pensaba habitualmente. ¿Por qué no tan alto como la Luna?, se dijo a sí mismo, y si es así, eso debe influir en su movimiento y quizás retenerla en su órbita, tras lo cual se puso a calcular cuál sería el efecto de esa suposición.
Se sabe por sus cuadernos que Newton estaba lidiando a finales de la década de 1660 con la idea de que la gravedad terrestre se extiende, en proporción inversa al cuadrado, hasta la Luna; sin embargo, le tomó dos décadas desarrollar la teoría completa. La pregunta no era si la gravedad existía, sino si se extendía tan lejos de la Tierra que también podría ser la fuerza que mantiene a la Luna en su órbita. Newton demostró que si la fuerza disminuía como el inverso del cuadrado de la distancia, uno podría efectivamente calcular el período orbital de la Luna y obtener buena concordancia. Conjeturó que la misma fuerza era responsable de otros movimientos orbitales y, por lo tanto, la denominó "gravitación universal".
Varios árboles afirman ser "el" manzano que Newton describe. The King's School, Grantham sostiene que el árbol fue comprado por la escuela, desarraigado y transportado al jardín del director algunos años después. El personal de Woolsthorpe Manor, ahora propiedad del National Trust, disputa esto y afirma que un árbol presente en sus jardines es el descrito por Newton. Un descendiente del árbol original puede verse creciendo fuera de la puerta principal de Trinity College, Cambridge, debajo de la habitación en la que Newton vivió cuando estudió allí. La National Fruit Collection en Brogdale, Kent, puede suministrar injertos de su árbol, que parece idéntico a Flower of Kent, una variedad de cocina de pulpa gruesa.
Isaac the Alchemist: Secrets of Isaac Newton, Reveal'd
Mathematical Principles of Natural Philosophy
Newton's Revised History of Ancient Kingdoms - A Complete Chronology
Observations upon the Prophecies of Daniel and the Apocalypse of St. John
The System of the World por Isaac Newton
Isaac Newton: The Last Magician (2013 TV Movie)
Newton: The Force of God (2016)
Newton: A Tale of Two Isaacs (1997 TV Movie)
Newton: The Dark Heretic (2003)
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