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Cuando hablamos de genios cuyos logros han cambiado por completo
la ciencia y la historia, podemos pensar en Galileo, Einstein, Maxwell... Cada
uno de ellos hizo grandes descubrimientos, pero de todos esos personajes
ilustres y famosos ninguno fue tan completos como el grandioso Isaac Newton.
Tal vez creas que
esto es una opinión, pero la verdad es que fue un génio tanto en la teoría como
en la experimentación y las matemáticas. La teoría del color, las bases del
cálculo infinitesimal, la teoría de la gravitación universal... Todas ellas
marcaron el devenir de la historia, pero comencemos por el principio.
Newton nació el 25
de diciembre de 1642, o el 4 de enero de 1643. Aunque esto resulte confuso, la
razón de que se le atribuyan dos fechas de nacimiento diferentes es que nació el 4 de
enero de 1643 en Woolsthorpe, Lincolnshire, Inglaterra.
En esa fecha el calendario usado era el juliano y correspondía al 25 de
diciembre de 1642, día de la Navidad. A pesar de que nació enfermizo
y muy pequeño nadie se explicó como sobrevivió a la vista de la mortalidad
infantil de esa época, y de hecho vivió hasta los 84 años.
El carácter de Newton era complejo y enrevesado. A pesar de esto, en un arranque de humildad (cosa de extrañar en Newton) dijo "Si he visto más lejos es porque estoy sentado sobre los hombros de gigantes". Esta expresión es originaria de Bernardo de Chartres, aunque esta cita se suele atribuir a Isaac Newton como pionero pues, en una carta remitida el 15 de febrero de 1676 (del calendario juliano de la época) a Robert Hooke, la empleó. Con esta expresión Newton quería decir que no habría llegado tan lejos sin las aportaciones previas a la ciencia de genios como Arquímedes, Galileo, Kepler...
En esa época todas
las universidades estaban impregnadas hasta el tuétano de aristotelismo (aunque
científicos como Copérnico, Kepler y Galileo habían criticado mucho a
Aristóteles). Pero, ¿que es el aristotelismo? Es la teoría de Aristóteles que sostuvo un
sistema geocéntrico, en el cual la Tierra se encontraba inmóvil
en el centro mientras a su alrededor giraba el Sol con otros planetas. El
universo aristotélico tiene las siguientes características:
- Es esférico, finito, eterno, geocéntrico y geostático.
- En él no existe el vacío, sino cinco elementos que constituyen los cuerpos de las diferentes regiones: tierra, agua, aire, fuego y éter. Todo está lleno de materia.
- No hay movimientos a distancia o gravitacionales. Los planetas no se mueven en el vacío, sinó que se mueven las esferas de éter en las que se hallan.
El aristotelismo estaba basado en la observación, y en el pasado a la hora de llevar a cabo su teoría solo observó que todo el universo giraba alrededor de la Tierra (aunque una observación y análisis más profundo lo habrían descartado). Según Aristóteles la Tierra es el centro del Universo y los planetas, el Sol y las estrellas giraban alrededor de la Tierra en órbitas circulares perfectas. Más tarde Tolomeo mejoró la teoría de Aristóteles detallando con precisión la órbita de los planetas, prediciendo con exactitud en comportamiento futuro de estos (aunque seguía siendo esta teoría errónea). Esta teoría perduró por varios siglos hasta que Copérnico en el siglo XVI cambió el concepto e introdujo una serie de paradigmas, concibiendo el Sol como centro del universo.
El problema que tenía que explicar la astronomía griega, incluida la de Aristóteles, era la irregularidad de ciertos movimientos de los cuerpos celestes. Las estrellas no presentaban problemas, porque su movimiento es regular (movimiento diurno de Este a Oeste). El del sol tampoco. La anomalía la presentaban los movimientos de los planetas: éstos parecían moverse en bucles o ir hacia atrás.
En este capítulo
se mencionan a muchos físicos importantes. En esta línea temporal están
recogidos todos estos físicos y sus principales aportaciones (ampliar el zoom para ver más acontecimientos):
Newton también hizo grandes descubrimientos en la óptica,
Los telescopios reflectores son aquellos que utilizan espejos para enfocar la luz y formar imágenes, en cambio los telescopios refractores de Galileo utilizaban lentes para enfocar la luz para crear la imagen. Este cambio nuevo telescopio que hizo Newton supuso la solución para el problema que había con el telescopio refractor, que era que al formar la imagen, esta sufría una degradación lo que hacia que la imagen estuviese distorsionada comparada con el objeto observado.
Uno de los fenómenos estudiados por Newton fue la refracción, que ocurre cuando la luz pasa por un medio a otro donde la velocidad de la luz es distinta. Este fenómeno lo podríamos observar metiendo un objeto en un vaso transparente lleno de agua.
Cuando se produce este cambio de medio
en los que la velocidad de propagación es distinta ocurre esta
ilusión óptica que hace que veamos el objeto distorsionado, lo
mismo pasaba con los telescopios refractores, la luz pasaba por las
lentes, donde la velocidad de propagación es distinta que en el aire
y se producía esa degradación.
La reflexión es un fenómeno que
ocurre cuando se refleja la luz y esta cambia de dirección pero
conserva la misma velocidad. Este fenómeno puede ocurrir cuando se
refleja un objeto en un lago.
La luz hace que la montaña se refleje
en el lago y que nosotros a nosotros nos llegue esta imagen. La
montaña reflejada no tiene ninguna diferencia a la original, aunque
la vemos un poco borrosa por el movimiento de las olas. Esto
solucionaba el problema del telescopio refractor.
El arco iris primario se forma cuando
la luz de Sol se refracta al pasar por el interior de las gotas de la
lluvia, se refleja en parte en la car posterior de las gotas y llega
al ojo del observador. El arco iris secundario es difícil de ver,
ocurre cuando la luz incide sobre la gota de agua y realiza al menos
dos refracciones y tres reflexiones internas. El resultado es un arco
iris secundario de colores invertidos, más débil y que queda por
encima del arco iris primario.
Tampoco podríamos estar hablando de newton sin mencionar sus descubrimientos en la cinemática, comenzando por sus tres leyes del movimiento:
1. Si un objeto está en reposo, seguirá así a no ser que una fuerza compensada sea ejercida sobre él.
2. Si aplicamos una fuerza al cuerpo este se moverá proporcionalmente a la intensidad de esta
3. Esa fuerza solo es aprovechable si podemos obtener una contraria, principio de acción y reacción, por eso no es posible levantarse a uno mismo.
Estas leyes pueden ser relacionadas con los conceptos de momento lineal, que nos da información de una nueva magnitud llamada cantidad de movimiento.
Esta consiste en la relación entre la masa y velocidad de un cuerpo, cuanta más masa tenga más fuerza es necesaria para llevarla a la misma velocidad que un cuerpo más ligero.
Se expresa en mks (kilogramos * metros/segundo)
Por esa regla, necesitaríamos mucha más fuerza para parar un camión que un coche que vayan a la misma velocidad
Aparte de las leyes de la cinemática Newton también enunció la grandiosa Ley de Gravitación Universal.
Ésta dictamina que todos los cuerpos que poseen masa son atraídos entre ellos, siendo las únicas variables su masa y el cuadrado de su distancia:
Esta ley sirve para los cálculos , pero... ¿Por qué la luna no cae sobre la tierra, si esta es atraída por ella?
La respuesta es que SIEMPRE está cayendo, simplemente que está mucho más distante de la tierra que un objeto en su superficie, y en vez de caer recto, orbita alrededor de la tierra, se puede explicar muy bien viendo el siguiente vídeo:
1. Si un objeto está en reposo, seguirá así a no ser que una fuerza compensada sea ejercida sobre él.
2. Si aplicamos una fuerza al cuerpo este se moverá proporcionalmente a la intensidad de esta
3. Esa fuerza solo es aprovechable si podemos obtener una contraria, principio de acción y reacción, por eso no es posible levantarse a uno mismo.
Estas leyes pueden ser relacionadas con los conceptos de momento lineal, que nos da información de una nueva magnitud llamada cantidad de movimiento.
Esta consiste en la relación entre la masa y velocidad de un cuerpo, cuanta más masa tenga más fuerza es necesaria para llevarla a la misma velocidad que un cuerpo más ligero.
Se expresa en mks (kilogramos * metros/segundo)
Por esa regla, necesitaríamos mucha más fuerza para parar un camión que un coche que vayan a la misma velocidad
Aparte de las leyes de la cinemática Newton también enunció la grandiosa Ley de Gravitación Universal.
Ésta dictamina que todos los cuerpos que poseen masa son atraídos entre ellos, siendo las únicas variables su masa y el cuadrado de su distancia:
Esta ley sirve para los cálculos , pero... ¿Por qué la luna no cae sobre la tierra, si esta es atraída por ella?
La respuesta es que SIEMPRE está cayendo, simplemente que está mucho más distante de la tierra que un objeto en su superficie, y en vez de caer recto, orbita alrededor de la tierra, se puede explicar muy bien viendo el siguiente vídeo:
En este enlace se encuentra un vídeo que explica la inercia (Víctor García):
https://docs.google.com/file/d/0B3NkxRD3YkQFdk9tUTlJVVY1Z1k/edit
