GRANDES NOMBRES DE LA ASTRONOMÍA: ISAAC NEWTON O LA MENTE DE UN GIGANTE(PRIMERA PARTE)

El historiador estadounidense Richard S.Westfall(1924-1996) consagró más de veinte años de su vida a estudiar la de Isaac Newton de las que nacerían dos libros biográficos "Never at rest" en 1980 y "La vida de Isaac Newton" en 1993 , que hoy son consideradas dos obras principales para el conocimiento de la vida del gran físico, filósofo, teólogo, alquimista e inventor británico. En el prólogo de esta biografía Westfall escribía estas palabras sobre Newton, donde se rinde al genio de este gigante del saber  "Cuanto más lo he estudiado, tanto más Newton se ha alejado de mí. He tenido el privilegio , en diversas ocasiones, de conocer a una serie de hombres brillantes, hombres a quienes reconozco sin vacilación como intelectualmente superiores a mí. Sin embargo, nunca he conocido a ninguno con el que no estuviese dispuesto a medirme, de modo que fuese razonable decir que mi capacidad era la mitad de la persona en cuestión, o la tercera o la cuarta parte, pero en todos los casos una fracción finita. El resultado final de mi estudio de Newton ha servido para convencerme que con él no hay comparación posible. Se ha convertido para mí en otro ser totalmente diferente, en uno de un puñado de genios supremos que han modelado las categorías del intelecto humano, un hombre que, finalmente, no es reducible a los criterios con que comprendemos a nuestros semejantes"

Escribo este artículo el 5 de enero de 2012, por lo que ayer se celebraba el aniversario del nacimiento de Isaac Newton ,un cuatro de enero de 1643 en la localidad inglesa de Woolsthorpe, en Lincolnshire, aunque en algunos libros encontraremos otra fecha diferente, el 25 de diciembre de 1642.¿Por qué esta discrepancia? No es un error de datación, pues ambas fechas son correctas. En el año 1572 era elegido como nuevo Papa Ugo Buocompagni que adopta el nombre de Gregorio XIII(1502-1585) cuyo pontificado pasará a la historia sobre todo por la reforma del calendario juliano, que había ido acumulando un desfase ,por un error en el cálculo de la duración real del año, de 11 minutos anuales, lo que supuso que en 1582 el error fuese ya de diez días  y esto a su vez provocaba que las fechas del calendario no coincidiesen con las estaciones del año. Por eso Gregorio XIII creó  una Comisión del Calendario para solucionar este desfase ,y una vez corregidos los cálculos se suprimen diez días para acabar con el error acumulado.De esta forma , cuando entra en vigor el nuevo calendario que se llamará gregoriano en honor del papa , al jueves 4 de octubre de 1582 le sucedió el 15 de octubre.

Fotografía de la casa natal de Isaac Newton  en la localidad de Woolsthorpe , en Lincolnshire, donde nació prematuramente aquel 4 de enero de 1643(aunque en algunas referencias se menciona que esta es la casa donde vivió en Grantham años después)  . Era tan pequeño al nacer que su madre ,  Hannah Ayscough, diría que cabía en una botella de cuarto. Su padre había muerto unos meses antes y con sólo tres años tuvo que abandonar la casa materna cuando Hannah se casó por segunda vez y su nuevo marido no quiso hacerse cargo del niño.Durante el resto de su infancia viviría en casa de su abuela materna , a dos kilómetros de distancia de su madre , algo que seguramente influiría en el carácter silencioso, reservado y poco sociable de Newton a lo largo de su vida. De todas formas es difícil juzgar la personalidad de una mente tan poderosa como la del gran matemático inglés , porque su forma de ver el mundo no puede ser igual a la que tenemos los demás, muy por debajo de su capacidad intelectual 
(imagen procedente de http://www.panoramio.com )

Todos los países donde la Iglesia Católica tenía mayor influencia adoptaron con rapidez el nuevo calendario, pero en aquellos en los que había sido desplazada por las iglesias protestantes se tardaría bastante más, como sucedía en Inglaterra, separada de la Iglesia Católica desde que el rey  Enrique VIII(1491-1547) fundara la Iglesia Anglicana en 1534. Habría que esperar hasta el año 1752 para que Inglaterra adoptase la reforma del calendario gregoriano, por lo que el protagonista de nuestro artículo de hoy, Isaac Newton, nació el 25 de diciembre de 1642 de acuerdo con el calendario juliano vigente en Inglaterra en aquel momento, y el 4 de enero de 1643 según el calendario gregoriano. Su llegada al mundo fue accidentada, pues se trató de un parto prematuro y el pequeño Isaac estuvo en peligro de muerte durante su primera semana de vida. Su padre , del mismo nombre , Isaac Newton, había muerto unos meses antes, en octubre de 1642 . En cuanto a su madre se llamaba Hannah  Ayscough, que decía del prematuro nacimiento de su hijo que su cuerpo era tan pequeño que habría cabido en una botella de cuarto de litro.  Nada hacía presagiar que aquel cuerpo diminuto albergase una de las mentes más brillantes de la historia.

Cuando Newton tiene tres años su madre vuelve a casarse con el reverendo Barnabus Smith que no estaba precisamente entusiasmado con hacerse responsable de la educación y la manutención de un niño que no era suyo, por lo que Newton fue enviado a casa de su abuela materna , donde viviría los siguientes diez años , mientras su madre tenía dos nuevos hijos, o tres según las fuentes. Ya en su infancia Newton tenía la costumbre de y sus pensamientos , y según lo que en ellos anotó los años que pasó junto a su abuela no estuvieron entre los más felices de su vida. En uno de estos cuadernos ,escrito años después, encontramos una lista de lo que él consideraba pensamientos pecaminosos y entre ellos estaban "desear la muerte de algunos y confiar en que se produjera", "pegar a muchos" y "amenazar a mi padre y a mi madre con quemarlos y a su casa con ellos". De conducta  imprevisible , olvidaba con frecuencia la hora de comer y su trabajo en la granja no era muy eficaz debido a su carácter distraído.

Fotografía de uno de los cuadernos de notas en los que desde su juventud iría anotando todo lo que le sucedía durante el día, desde sus ideas filosóficas, científicas o teológicas hasta cualquier acontecimiento de la vida cotidiana. En la Universidad encabezó uno de estos cuadernos con el lema en latín "Amicus Plato amicus Aristoteles magis amica veritas" que se puede traducir por "Platón es mi amigo, Aristóteles es mi amigo, pero mi verdadero amigo es la verdad" No fue hombre de grandes amistades y no se le conoce ningún romance con una mujer excepto la buena amistad que mantuvo durante sus primeros años de juventud con una chica llamada Storer 
(imagen procedente de http://platea.pntic.mec.es )

Hay muchas anécdotas que reflejan este ensimismamiento característico de los grandes genios, por ejemplo Timothy Ferris cuenta en su "La aventura del Universo", que me ha servido de fuente de información y guía para escribir este artículo, como un día regresaba a casa montado a caballo y llevaba de la brida a otro caballo pero sólo cuando llegó a su destino se dio cuenta que en algún momento había perdido al otro caballo por el camino. Años después, siendo ya universitario sus compañeros contaban que abstraído en sus reflexiones se olvidaba de dormir, pasando hasta cuatro días enteros en vela, y contaban que un día, haciendo un experimento para determinar el tiempo óptimo de cocción de un huevo, se dispuso a medirlo con su reloj, pero concentrado en el experimento no se percató de que había puesto su reloj de bolsillo en el agua hirviendo mientras sostenía en su mano el huevo como si se tratara del reloj.  También tenía Newton un particular humor negro y le gustaban las bromas pesadas como un verano en el que inventó una especie de globo alimentado con aire caliente con el que asustó a los habitantes de Lincolnshire.

En 1653 muere Barnabus Smith  y la madre de Newton regresa con su hijo acompañada de los dos hijos que había tenido con Smith, pero la reunión de la familia sólo durara dos años, pues en 1655 el joven Isaac es enviado a estudiar  al  The King's School en la localidad de Grantham .En la biografía de Westfall leemos que cuando los criados vieron que dejaba la granja para ir a la escuela estos decían que "se alegraban de su alejamiento, declarando que no era apto para nada excepto la Universidad". En  sus estudios no era muy trabajador y solía llegar tarde a las clases, pero al final del curso se esforzaba y obtenía mejores notas que sus compañeros, lo que no le hacía demasiado popular entre ellos y despertaba más de un resentimiento por celos. Como escribiera el filósofo griego Diógenes Laercio "La envidia es causada por ver a otro gozar de lo que deseamos; los celos, por ver a otro poseer lo que quisiéramos poseer nosotros" y los compañeros de Newton querrían gozar de la brillante mente de Newton pero se encontraban ante una de las mentes más poderosas de la historia. La mayoría desconfiaba de aquel niño tan inteligente y sospechaban que a menudo abusaba de su superioridad intelectual.




DOCUMENTAL BIOGRÁFICO SOBRE LA VIDA DE ISAAC NEWTON (Parte 1)

Este documental consta de cuatro partes, pero en esta primera parte del artículo incluyo sólo la primera de ellas que hace referencia a su infancia y juventud. El resto lo incluiré en la segunda parte que publicaré mañana

En esta época se aloja en casa de un tal señor Clark, que dirigía una casa de empeños , que vivía junto a tres hijos . La difícil infancia que había vivido lejos de su madre y rechazado por su padrastro habían influido en el carácter de Newton, que era más bien callado, reflexivo y huraño, apenas jugaba con los demás niños aunque si parecía tener más facilidad para relacionarse con las chicas , aunque siempre en la esfera de la amistad, pues a Newton no se le conocerá ninguna aventura romántica a lo largo de toda su vida y únicamente en estos años en Grantham pudo mantener una amistad que tal vez alcanzase el nivel de romance con una joven llamada Storer para la que, sacando fruto de su habilidad manual, hacía muebles para las casitas de muñecas . Años después, Storer, ya casada con otro hombre, recordaría a Newton como un joven serio , silencioso y pensativo. Si, pensativo, pero también orgulloso , pues uno de sus compañeros de estudio le dio una patada en el estómago como represalia por alguna broma pesada de Newton y este ,lejos de amedrentarse , le retó a una pelea y le derrotó. Además, para dejar recuerdo de su paso por la escuela y de su brillantez, Newton grabó su nombre en cada uno de los bancos donde estuvo sentado,

Durante estos años demuestra sus dotes como inventor y su destreza construyendo relojes solares,cometas, clepsidras o relojes de agua  y molinos de viento pero, por fin, a los 18 años abandona Grantham para dirigirse a Cambridge donde estudiará en el Trinity College de la prestigiosa Universidad. Newton siguió llevando una vida solitaria que llenaba con sus libros y con su único amigo, otro estudiante llamado John Wickins , que parece que decidió hacer compañía después de que un día le viera caminando en soledad por los jardines de la Universidad y se compadeciera de él. Años después Newton diría sobre la amistad en uno de sus cuadernos  "Platón es mi amigo, Aristóteles es mi amigo, pero mi mejor amigo es la verdad" Para él la amistad y las relaciones humanas debían de ser una distracción inoportuna que le apartaba de sus reflexiones. Nada le podía disuadir cuando abordaba una cuestión que le interesaba de verdad. Por ejemplo, para estudiar la forma en que el ojo capta la luz miraba fijamente al Sol con uno sólo de sus ojos para comprobar los colores que percibía,  lo que hizo que en una ocasión tuviera que descansar varios días en una habitación oscura para recuperar la visión normal,  y para conocer mejor la anatomía del ojo no dudaba en presionar con un punzón su globo ocular para alterar la curvatura de la retina y comprobar las variaciones en la visión que eso causaba.

Isaac Barrow(1630-1677) fue el primer profesor de la Cátedra Lucasiana de Matemáticas de la Universidad de Cambridge y Newton sería su principal discípulo hasta el punto de que cuando decidió abandonar la cátedra en 1669 lo hizo en favor de Newton. Isaac Barrow tuvo que insistir a Newton durante dos años para que escribiera su primer tratado matemático "El análisis" con los descubrimientos matemáticos que este había realizado durante su retiro en el campo entre 1665 y 1666, pero una vez  más Newton no se decidiría a publicarlo. Barrow , que compartía rasgos de excentricidad con Newton pues también descuidaba su aspecto físico además de ser un empedernido fumador,  se convertiría en el director del Trinity College de Cambridge en 1672 y tres años después moría por una sobredosis de opio
(Imagen procedente de https://es.wikipedia.org)

Sus compañeros de la Universidad dirían luego que no era extraño verle sentado por los caminos que rodeaban Cambridge, dibujando extrañas formas geométricas mientras los demás trataban de esquivar aquellos dibujos y no estropearlos despertando el enojo de Newton. También era frecuente verle mal vestido, sin peinar e incluso sucio pues cuando se sumergía en sus reflexiones se olvidaba hasta de su higiene personal. En estos años  entra en contacto con la obra del filósofo, matemático y físico  francés René Descartes(1596-1650) , en particular con sus "Principios de filosofía" y también con la de los grandes astrónomos Johannes Kepler(1571-1630) y Galileo Galilei(1564-1642). Precisamente, para resolver el problema del movimiento planetario planteado por Kepler y resuelto por Descartes con una explicación que no satisfacía a Newton,inventó una nueva rama de la matemática, el cálculo infinitesimal. Sin embargo, este descubrimiento, que le habría servido para ser considerado el matemático más importante de su tiempo, no sería publicado. Newton sabía de la importancia de su descubrimiento, pero también lo era de que la fama que le proporcionaría le impediría seguir trabajando en libertad y con la vida tranquila que llevaba hasta aquel momento. Años después, en 1670, nos cuenta Timothy Ferris , que Newton escribía "No veo que hay de deseable en la estima pública, si yo pudiese adquirirla y mantenerla. Quizás aumentaría mis relaciones , que es lo que principalmente deseo reducir".

En abril de 1665 obtiene el título de licenciado  y poco después se inicia una epidemia de peste que hará que Newton regrese a Lincolnshire. Conocida como la Gran Plaga de Londres, la peste habría llegado a Inglaterra a bordo de barcos mercantes holandeses y las primeras zonas donde se manifestó la peste fue en los barrios portuarios donde los trabajadores vivían hacinados y en pésimas condiciones higiénicas. Como los primeros muertos se dieron entre los más pobres no hubo un registro de estas víctimas, y la primera muerte causada por la peste de la que se tiene constancia ocurrió el 12 de abril de 1665 , se llamaba Margaret Porteous. Durante todo ese año la peste se extiende por todo Londres y también fuera de la ciudad . En los primeros meses de la infección se registran mil muertos semanales, cifra que se incrementa en verano hasta las dos mil y ya en otoño de 1665 alcanza las siete mil semanales. Como remedio contra ella se mantenían hogueras encendidas durante todo el día con la esperanza de que purificaran el aire, al igual que el uso de incienso y otras sustancias que desprendieran olores fuertes. Uno de los remedios aconsejados a los londinenses era que fumaran, pues se creía que prevenía el contagio.

Galileo Galilei había descrito a principios del siglo XVII descubrió que todos los cuerpos, con independencia de su masa, cae con la misma  aceleración constante. Newton explicó por qué sucedía esto. También daba respuesta al hecho de que la Luna no siguiera su camino en línea recta y permaneciera en órbita alrededor de la Tierra. Según la ley de gravitación universal de Newton cuanto más masivos sean los cuerpos y más cercanos se encuentren, con mayor fuerza se atraerán y la fuerza de la atracción sera inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que se encuentren los dos cuerpos, es decir, a mayor distancia menos atracción, atracción que disminuye en base al cuadrado de la distancia . Si la célebre manzana que habría caído sobre la cabeza de nuestro protagonista  está 60 veces más próxima al centro de  la Tierra que la Luna ,la atracción que experimenta la manzana será 60 al cuadrado más que la atracción que la Tierra ejerce sobre la Luna, o lo que es lo mismo, 60 x 60: 3600 veces superior la fuerza que la gravedad ejerce sobre la manzana que sobre la Luna . En cuanto al episodio de la manzana, no es probable que le cayera sobre la cabeza pero si había un manzano en frente de la ventana donde Newton trabajaba a diario y quizás contemplar la caída de una de ellas encendió la chispa de la inspiración
(imagen procedente de manzanasfamosas.blogspot.com )

  

Daniel Defoe (1660-1731) relataría aquel trágico año en Londres en su "Diario del año de la peste" de 1722 , una peste que comenzaba a ceder en febrero de 1666 y que concluiría con el gran incendio de Londres entre el dos y el tres de septiembre de ese mismo año, incendio que destruiría los barrios más antiguos y pobres de la ciudad que eran el centro principal del contagio. La ciudad sería reconstruida según un nuevo plan diseñado por el arquitecto y amigo de Newton, Christopher Wren (1632-1723). Se cree que la epidemia se cobró la vida de entre 70.000 y 100.000 personas, pero mientras Londres vivía sumida en el horror y el miedo a la enfermedad, Newton dedicaba gran parte de su tiempo a pensar en su casa, sobre todo acerca de la explicación definitiva del movimiento de los planetas. El propio Newton escribe sobre esta época "En aquellos días yo estaba en la flor de mi vida para la invención y pensaba en matemáticas y filosofía más que en cualquier otro tiempo desde entonces. Empecé a imaginar que la gravedad se extendía hasta la órbita de la Luna . Deduje que las fuerzas que mantienen a los planetas en sus órbitas deben ser recíprocamente los cuadrados de sus distancias de los centros alrededor de los cuales giran, y por ende comparé la fuerza necesaria para mantener la Luna en su órbita con la fuerza de la gravedad en la superficie de la Tierra, y hallé que concuerdan con bastante aproximación" .

Es conocida y celebre la anécdota que afirma que  Newton tuvo la inspiración que hizo nacer la teoría de la gravedad cuando vio como caía una manzana del árbol que se hallaba frente a la ventada de su habitación, donde en ese momento estaba escribiendo. Quizás sea cierto o quizás solo un mito pero Newton acababa de dar uno de los pasos más importantes en la historia de la ciencia,la comprensión y enunciado de la ley de la gravitación universal según la cual  cuanto más masivos sean los cuerpos y más cercanos se encuentren, con mayor fuerza se atraerán y la fuerza de la atracción sera inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que se encuentren los dos cuerpos. Esperad, no os asustéis por el lenguaje, trataré de explicarlo con un ejemplo. Imaginad que tenemos la Tierra, la manzana de Newton y la Luna. La manzana se halla a 6380 kilómetros del centro de la Tierra y la Luna a 60 veces esa distancia, es decir 6380 x 60 = 384.000 kilómetros. Si la gravedad disminuye según el cuadrado de la distancia, como la manzana está 60 veces más cerca que la Luna el valor de la fuerza de la gravedad que la atrae hacia el centro de la Tierra es 60 al cuadrado, es decir, 3600 veces mayor que la experimentada por la Luna.

EPISODIOS DE LA SERIE "ERASE UNA VEZ LOS DESCUBRIDORES" SOBRE ISAAC NEWTON 

Os incluyo los dos primeros episodios sobre la vida de Isaac Newton de "Erase una vez los descubridores". Se que es una serie de dibujos, pero también me parece la forma más sencilla y amena de entender la ley de la gravedad. Nunca he sido muy bueno en ciencias por lo que creo que mi explicación no ha sido demasiado clara, y creo que con estos dos episodios podréis entenderlo mejor . Por cierto, el primer minuto es la sintonía de la serie que podéis saltaros. En el artículo de mañana incluiré la tercera parte

Newton llegaba con ello a la conclusión de que la misma fuerza que atraía a la manzana a la Tierra atraía a la Luna hacia nuestro planeta, aunque con una fuerza más débil pero suficiente para evitar que la Luna siguiera en linea recta y se alejara para siempre . Pero a pesar de lo revolucionario de este descubrimiento que explicaba la razón de las órbitas de los planetas y porque estos no vagaban perdidos en el espacio sino alrededor de la Tierra en el caso de la Luna y alrededor del Sol en el caso de todos los planetas, Newton no comunicaría su hallazgo y lo mantendría en silencio al igual que había hecho con el descubrimiento del cálculo infinitesimal. Terminada la peste en 1666 , en 1667 Newton regresaba a Cambridge y dos años después, en 1669 , se hace cargo de la cátedra de Matemáticas que llevaba el nombre de Cátedra Lucasiana de Matemáticas desde su creación en 1663 por el parlamentario Henry Lucas(1610-1663). El primer catedrático había sido Isaac Barrow(1630-1677), profesor favorito de Newton, pero había decidido retirarse para seguir sus estudios de teología y el candidato más adecuado era, sin duda , aquel hombre brillante pero extraño , como era visto por sus compañeros.

Porque Newton seguía comportándose como siempre , según nos cuenta Timothy Ferris "Demacrado y despeinado, con la peluca torcida, llevaba zapatos gastados y ropa sucia, raramente dejaba de trabajar y con frecuencia se olvidaba de dormir. Una vez, desconcertado porque parecía estar perdiendo su agilidad mental mientras trabajaba en un problema , pensó en la cuestión y se dio cuenta de que no había dormido durante días, y se marchó a la cama con renuencia.También se olvidaba de comer , y a menudo se levantaba de su escritorio al alba para desayunar los restos congelados de la cena que le habían llevado la noche anterior y no había tocado". Tampoco tenía mucho éxito en sus escasos intentos de llevar una vida más sociable como lo demuestra otro episodio en el que tenía a unos invitados en casa y fue a su habitación a por una botella de vino , pero pasaba el tiempo y no regresaba. Cuando le fueron a buscar por si le había sucedido algo le hallaron escribiendo. Se había olvidado por completo de que tenía invitados en casa.

Newton, que había nacido en el mismo año de la muerte de Galileo Galilei, sustituyó el telescopio refractor de Galileo , que tenía una gran lente en la parte delantera para recoger la luz pero que Newton, por su experiencia con la refracción de la luz, sabía que distorsionaba los colores. Así desarrolló el telescopio reflector que empleaba un espejo en lugar de una lente para recoger la luz lo que lo hacía más barato´y más eficiente. La Royal Society le pediría que construyese un segundo telescopio y viendo que funcionaba a la perfección le admitieron inmediatamente en la sociedad científica. Sin embargo, Newton no estaría contento con la fama que había ganado con este invento, ya que recibía muchas cartas. Escribiría al secretario de la Royal Society quejándose porque había 
"sacrificado mi tranquilidad, una cuestión de verdadera importancia"
Así era Newton, siempre huyendo de la fama para que no interrumpieran su trabajo, aunque no estaba exento de ambición 
(imagen procedente de http://www.biografiasyvidas.com )

En cuanto a las clases, no tenía gran éxito entre los estudiantes, porque muy pocos podían seguir la brillantez de su pensamiento y se perdían en sus explicaciones. No era raro que al entrar en el aula Newton se encontrara con que ningún estudiante había acudido a la clase, y es fácil imaginar que sentiría alivio ya que eso le permitía regresar a sus estudios sin que nadie le importunase. Durante la década de los setenta Newton, que quería observar los planetas y los cometas, necesitaba un telescopio, pero quería uno mejor que el telescopio refractor creado por Galileo Galilei pues sabía que distorsionaba los colores, por lo que desarrolló un nuevo telescopio, el reflector, que concentra la luz mediante un espejo curvo y lo hacía más eficiente, práctico y barato que el de Galileo. Este telescopio, que no tardaría en hacerse el más usado en el mundo, atrajo la atención de la Royal Society fundada en 1660 y que se iba a convertir en la más influyente sociedad científica de su época.Eligieron a Newton como uno de sus miembros y  allí Newton se encontraría con algunas de las mentes científicas más importantes de su tiempo como Edmond Halley(1656-1742), Robert Hooke(1635-1703) o el ya mencionado Christopher Wren. De una reunión de estos tres hombres en una fría tarde de enero del año 1684 nacería una de las obras más importantes de la historia de la ciencia, los "Principia", pero sobre ello hablaremos mañana en la segunda parte de este artículo.


Enlace  con la segunda parte de  Isaac Newton o la mente de un gigante 
http://chrismielost.blogspot.com.es/2012/01/grandes-nombres-de-la-astronomia-isaac_06.html


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