Isaac Newton, científico y alquimista

Autor de descubrimientos fundamentales en la ciencia occidental, entre ellos la ley de la gravedad, Newton realizó también extraños experimentos alquímicos y oscuras especulaciones teológicas

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Isaac Newton

Isaac Newton

Retrato de Isaac Newton en su madurez. Oleo realizado por Sir Godfrey Kneller en 1702. Galeria Nacional de Retratos, Londres.

 

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Newton y la manzana

Newton y la manzana

En sus últimos años Newton gustaba de contar la historia de la manzana que al caer le habría inspirado la ley de la gravedad, según representa Robert Hannah en este óleo. Siglo XIX.

Bridgeman

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El alma máter de Newton

El alma máter de Newton

El joven Isaac Newton se formó en el Trinity College de la Universidad de Cambridge, donde ejercería largos años como catedrático de matemáticas. En la imagen, el gran patio de este colegio.

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Telescópio perteneciente a Newton, 1671. Royal Society. Telescopio perteneciente a Newton, 1671. Royal Society, Londres

Telescopio perteneciente a Newton, 1671. Royal Society, Londres

1643- Nace Isaac Newton, hijo de un labrador casi analfabeto, y de Hannah Ayscough, perteneciente a una familia noble venida a menos. Isaac es prematuro y nadie espera que sobreviva.
1669- El joven Newton sucede a su maestro Isaac Barrow en la cátedra de matemáticas de la Universidad de Cambridge. Critica en sus escritos la concepción del movimiento del francés Descartes.
1672-  Ingresa en la Royal Society, sociedad que reúne a los principales científicos ingleses. En 1687, a instancias de su amigo Edmund Halley, publica el tratado Principios matemáticos de la filosofía natural.
1689/1703- Newton es elegido diputado en el Parlamento. En 1696 asume la dirección de la Casa de la Moneda y en 1703, a la muerte de Robert Hooke, a quien odiaba, es nombrado presidente de la Royal Society.
1727-  Sus numerosos problemas renales acaban causándole la muerte el 31 de marzo. Newton es enterrado con grandes honores en la abadía de Westminster.

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De la luz al color

De la luz al color

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Real observatorio de Greenwich

Real observatorio de Greenwich

Isaac Newton tuvo algunas diferencias de índole científica con John Flamsteed, que era el director del observatorio de Greenwich y astrónomo real.

Laurie Noble

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El tratado que cambió la ciencia

El tratado que cambió la ciencia

En las tres primeras páginas de su obra Principia, Newton agradece a su amigo Halley su insistencia para que la publicase. Esta es la portada del libro publicado en 1687.

British Library

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La abadia de Wesminster. Enterrado en la abadía de Wesminster

Enterrado en la abadía de Wesminster

"Dad las gracias, mortales, al que ha existido así, y tan grandemente como adorno de la raza humana", reza parte del epitafio de Isaac Newton grabado en su monumental tumba en Westminster.

R. Rafael Alvarez

31 de marzo de 2016

El 20 de marzo de 1727 del calendario juliano, 31 de marzo en el calendario gregoriano, entonces en vigor en Inglaterra, murió sir Isaac Newton, quien días más tarde fue enterrado en la abadía de Westminster en un funeral donde se dio cita prácticamente toda la intelectualidad de Gran Bretaña y buena parte de su aristocracia. Se rendía homenaje a un hombre de ciencia, a un matemático, a un filósofo natural y al primer científico nombrado caballero por la reina en la historia de aquel país. A su muerte ocupaba la presidencia de la Royal Society, era miembro de la Comisión de Longitud y su influencia fluía por todos los canales de la cultura británica. A un asistente al funeral procedente de Francia y de sobrenombre Voltaire le sorprendió que la sociedad británica honrara la figura de un sabio.

Isaac Newton murió octogenario y con la fama de poseer una mente con una capacidad extraordinaria para dominar las ciencias más difíciles: las matemáticas y el cálculo, la mecánica de los cuerpos celestes y el comportamiento de la luz. De hecho, sus contemporáneos lo admiraron tanto que no pudieron contener sus exageraciones. En el mausoleo de Newton situado en la abadía de Westminster se asegura que estaba dotado de «una fuerza mental casi divina», pero todavía más rotundo era el epitafio que propuso el poeta Alexander Pope: «La Naturaleza y sus leyes permanecían ocultas en la noche; Dios dijo: “Hágase Newton” y todo fue luz". Su influencia posterior aumentó su fama gigantesca hasta convertirlo en el modelo de científico por excelencia.

Un niño amargado

El hombre que murió siendo considerado el sabio universal nació en 1643 en el seno de una familia puritana inglesa. Su infancia no fue feliz: su padre murió antes de su nacimiento, y a los tres años su madre lo dejó con su abuela para casarse con un clérigo anglicano, aunque cuando el niño contaba once años, su madre enviudó de nuevo y volvió con él. No es extraño que el joven Isaac se criara como un niño tímido e introvertido. A los doce años fue a una escuela local, donde al parecer prefería jugar con las niñas, para las que fabricaba ingenios a modo de juguetes, un anticipo de la destreza que mostraría más tarde para construir artilugios tan complejos como un telescopio de refracción. Al mismo tiempo, el niño tímido era capaz de pelearse con un chico mayor del colegio, «agarrarlo por las orejas y estamparle su cara contra un lado de la iglesia». Sin duda, fue en esos años cuando se forjó el carácter reservado, en cierta medida paranoico, hipersensible y vengativo que Newton mostraría toda su vida.

A los 19 años, Newton llegó a la Universidad de Cambridge e ingresó en el Trinity College, la principal residencia para estudiantes y profesores. A lo largo de sus años de estudiante en esa universidad adquirió una enorme competencia en el dominio de las matemáticas de su época, que le llevaría más tarde a realizar una contribución tan fundamental como el desarrollo del cálculo infinitesimal, en paralelo al filósofo alemán Gottfried Leibniz, con quien mantendría una sonada polémica. Newton se formó bajo la tutela de Isaac Barrow, a quien, una vez completados sus estudios, sucedería en la cátedra de matemáticas, que ejerció desde 1669 hasta 1696. La cátedra lucasiana, como se la conoce en referencia a su fundador, Henry Lucas, siempre ha estado ocupada por científicos influyentes y poderosos, incluido, en tiempos recientes, el físico Stephen Hawking.

La forja de un genio

Newton se formó en los años en que triunfaba en toda Europa la revolución científica, ligada a autores como Kepler, Galileo, Descartes, Borelli, Hobbes, Gassendi, Hooke y Boyle, cuyas obras estudió con atención. Newton comenzó siendo un seguidor de Descartes, como lo era todo aquel que estuviera interesado en la renovación de la filosofía natural y mecánica lo era. En particular, el poder de la matemática de Descartes fascinó a los científicos de esa misma generación; también a Newton. Pero, a diferencia de otros, Newton tuvo un pensamiento propio y no se dejó arrastrar ni siquiera por una filosofía tan atractiva como la de Descartes, y así, ya en la década de 1660, criticó en sus escritos la concepción cartesiana del movimiento y desarrolló una teoría alternativa sobre la naturaleza de la luz y los colores.

En 1672 Newton ingresó en la Royal Society, una institución fundada en Londres en 1660 que reunía a los principales científicos ingleses, y ese mismo año presentó ante sus miembros una memoria titulada Nueva teoría de la luz y los colores, en la que explicaba la relación entre la luz blanca solar y los colores del arcoíris. Estudiosos anteriores, como Descartes y Huygens, creían que la luz propiamente dicha era la luz blanca, la cual estaba formada por partículas que se difundían en ondas. Los colores, por su parte, se consideraban propiedades de las superficies del material sobre el que incidía la luz. Sin embargo, Newton, a través de una serie de experimentos realizados con prismas, llegó a la conclusión de que los colores eran propiedades de la misma luz, y que la luz blanca no era sino la combinación de rayos de luz de diversos colores. La luz no era, pues, el resultado de la vibración de ningún éter material, sino una sustancia con propiedades.

Cuando fue nombrado presidente de la Royal Society, Newton borró las huellas del trabajo de Hooke, así como sus retratos

Estas ideas no gustaron a Robert Hooke, un influyente miembro de la Royal Society que había dedicado todos sus esfuerzos a desarrollar la tesis de Descartes y Huygens. Su dura crítica a la memoria presentada por Newton fraguó entre ellos una enemistad que duraría décadas. Newton no perdonó a Hooke, se refugió en Cambridge, cortó sus relaciones con la Royal Society y sólo regresó formalmente a ella como presidente el año de la muerte del detestado Hooke, en 1703. Rencoroso e implacable, Newton se apresuró a borrar todas las huellas del trabajo de Hooke en la Royal Society, incluidos sus retratos. En 1704 publicó su Óptica, escrita en inglés y que recogía su interpretación corpuscular de la luz, un triunfo sobre los cartesianos ingleses de la época.

La gravitación universal

Newton aplicó con éxito las matemáticas a los problemas de la mecánica, en particular a todo lo referente al movimiento de los planetas del sistema solar. Desde Copérnico se sabía que todos los planetas, incluida la Tierra, giran en torno al Sol, y desde entonces se había acumulado una gran masa de observaciones sobre la mecánica celeste, pero seguía habiendo fenómenos sin explicar. Uno de ellos era el movimiento curvilíneo de los planetas en torno al Sol, o el problema más general de los movimientos circulares. Por una parte, los trabajos de Kepler –que nadie ponía en duda– probaban que los planetas giraban en torno al Sol describiendo no órbitas circulares, sino elipses, y ello con una velocidad areolar constante, esto es, barriendo siempre la misma superficie en una misma unidad de tiempo. Pero ¿cómo eran solicitados (atraídos) por el Sol para poder realizar esa trayectoria?

Descartes había formulado la hipótesis de que todo el espacio del universo estaba lleno de una infinidad de corpúsculos y que el Sol generaba torbellinos de materia que arrastraban a los planetas y les llevaban a describir esas órbitas elípticas. Pero parecía difícil demostrar esa imagen intuitiva mediante un cálculo matemático. En sus días en Cambridge, Newton dio con una solución al problema: imaginó que una fuerza unía el Sol con cada uno de los planetas y que esa fuerza tiraba de ellos de forma que los obligaba a girar describiendo órbitas. Dicho así era solo una imagen, pero, a diferencia de la propuesta cartesiana, Newton aportaba una demostración cuantitativa de la fuerza en acción. En efecto, la célebre ley de la gravedad de Newton establecía que la fuerza de atracción entre dos cuerpos es proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. De este modo, mediante cálculos geométricos, Newton pudo demostrar que el resultado de esa acción era una trayectoria elíptica.

Las mieles del éxito

Cuando Newton hizo pública su teoría, toda la sociedad ilustrada británica se sintió interesada por su trabajo. El astrónomo y viajero Edmund Halley se había trasladado a Cambridge en verano de 1684 para conocer los cálculos de Newton, y a partir de entonces surgió entre los dos cierta amistad. En 1686, Halley convenció a Newton de que debía publicar su compendio de mecánica, pese a que éste, temiendo las críticas, incluso llegó a pensar en destruirlo. Finalmente, en 1687 se publicó el tratado de nombre Principios matemáticos de la filosofía natural , conocido habitualmente por la primera palabra latina de su título, Principia . El idioma en que estaba escrito, el latín, indicaba el público al que se dirigía: expertos en matemáticas y en mecánica, astrónomos, filósofos y universitarios.

Halley, amigo de Newton, le convenció para publicar en 1687 sus Principia, tratado que éste incluso había pensado en destruir

Si la óptica le había dado amarguras a Newton, la mecánica le resarciría con creces. Su interpretación gravitatoria permitía explicar todos los fenómenos físicos del universo en virtud de una fuerza que concibió como universal: las manzanas caen por la misma causa que se mueven los planetas o regresan los cometas. Algunos objetaron que la teoría de la gravitación suponía una acción a distancia entre los cuerpos, algo que repugnaba a la razón. El propio Newton reconocía que una acción a distancia de ese tipo «es un absurdo tan grande que no creo que pueda caer jamás en él ningún hombre que tenga facultad y pensamientos de alguna competencia en asuntos filosóficos», y decía estar convencido de que la gravedad debía ser causada por un agente, aunque no sabía cuál, ni si era material o inmaterial. En realidad, los escrúpulos filosóficos carecían de importancia frente al éxito que tuvo el sistema de Newton para calcular y predecir el curso de cualquier tipo de cuerpo celeste, desde la Tierra y la Luna hasta los cometas.

Por ejemplo, Halley, apoyándose en los cálculos de Newton y las observaciones previas, predijo que el cometa avistado en 1682 –hoy llamado cometa Halley– regresaría en torno al año 1758, como así ocurrió. Tras la publicación de los Principia , Newton disfrutó de las mieles del éxito. En 1689 fue elegido diputado en el Parlamento de Inglaterra (aunque parece que no se mostró muy activo en su labor política: se cuenta que su única intervención fue para pedir a un ujier que cerrara una ventana que dejaba pasar una corriente de aire).

En 1696 abandonó Cambridge y se trasladó a Londres para asumir la dirección de la Casa de la Moneda, la institución encargada de acuñar la moneda del reino. En 1703 fue elegido presidente de la Royal Society y su influencia se acrecentó hasta llegar a la categoría de personaje público. Mantuvo el control sobre lo que ocurría en Cambridge, e incluso en Oxford, y su mecánica comenzó a estudiarse en esas universidades. Sus teorías se difundieron por toda Europa a través de libros de divulgación como los de su discípulo Desaguliers o el holandés Gravesande. Y tras su muerte su fama no hizo sino acrecentarse en toda la Europa ilustrada.

Alquimista y teólogo

Dada la inmensa reputación de que gozó Newton como padre de la ciencia moderna, se comprende la sorpresa que causó el descubrimiento, en la década de 1930, de una enorme cantidad de manuscritos suyos dedicados a asuntos en apariencia tan poco científicos como la alquimia, la cábala, la teología natural y la interpretación de textos bíblicos. El mismo hombre que desarrolló el cálculo infinitesimal y estudiaba las leyes de la mecánica se dedicó en cuerpo y alma a realizar experimentos alquímicos con sustancias misteriosas a las que dio nombres tan pintorescos como «el león verde», o bien con nombres de planetas, como Júpiter y Saturno. El economista John Maynard Keynes, que adquirió buena parte de estos manuscritos en 1936, escribió al respecto: «Newton no fue el iniciador de la edad de la razón. Fue el último de los magos, el último babilonio y sumerio, la última gran mente que miró al mundo de lo visible y del intelecto con idénticos ojos que aquellos que iniciaron la edificación de nuestra herencia intelectual hace 10.000 años [...] ¿Por qué le llamo mago? Porque miró al universo y todo lo que hay en él como si fuera un enigma, un secreto que puede ser leído aplicando el pensamiento puro a ciertas evidencias, ciertas claves místicas sobre el mundo que Dios ha dejado a la vista para la caza del tesoro de cierto tipo de filósofos de la hermandad esotérica.

«Fue el último de los magos, el último sumerjo», dijo Keynes de Newton

Él creía que esas claves podían hallarse, en parte, en las evidencias de los cielos y en la constitución de los elementos (eso favoreció que se tuviera la falsa impresión de que era un filósofo natural experimental)». Sin embargo, cabe señalar que el interés por la alquimia era muy corriente entre los científicos del siglo XVII que deseaban investigar la naturaleza de la materia. Por ejemplo, Robert Boyle, gran precursor de la química moderna y colega de Newton en la Royal Society, fue también un alquimista impenitente.

No menos sorprendente resulta la cantidad de tiempo y energías que Newton dedicó a sus estudios sobre religión y teología. El genial matemático escribió miles de páginas en las que estudiaba las profecías bíblicas, la cronología de los reinos judíos o la estructura del templo de Salomón. Una vez se atrevió incluso a calcular la fecha de la segunda venida de Cristo, que situó en el año 2060. Asimismo, estudió a fondo la Biblia para demostrar que en el texto original no había referencias a la Trinidad, un dogma cristiano que consideraba falso, pues en determinado momento llegó a la convicción de que sólo Dios padre tenía naturaleza divina, y no Jesucristo ni el Espíritu Santo. En realidad, el interés de Newton por la teología no puede separarse enteramente de su sistema científico, en el que se presuponía la existencia de un Dios que fijaba las leyes inamovibles del mundo físico. Por eso no debe sorprender su respuesta a la paradoja de las estrellas fijas. Cuando se le preguntó por qué todos los cuerpos materiales se atraen, pero las estrellas parecen estar fijas en el cielo a pesar de ser cuerpos materiales, su respuesta fue teológica: Dios las mantiene en su sitio como un gigantesco atlante.