Newton publica los Principia

La historia

Una pregunta sobre las órbitas

En enero de 1684, en Londres, tres miembros de la Royal Society, Edmond Halley, Christopher Wren y Robert Hooke, discutían una cuestión que los apasionaba: ¿qué fuerza mantiene a los planetas en sus órbitas? Kepler había descubierto que los planetas se mueven en elipses, pero nadie sabía explicar por qué. Halley sospechaba que la fuerza dependía del inverso del cuadrado de la distancia al Sol, es decir, que se volvía cuatro veces más pequeña si la distancia se duplicaba, pero no lograba demostrarlo. Wren, según la tradición, ofreció un premio a quien lo consiguiera, y nadie lo ganó.

En agosto de 1684 Halley hizo un viaje a Cambridge para pedir ayuda a un profesor de matemáticas que vivía apartado y casi no publicaba nada: Isaac Newton. Le preguntó qué curva describiría un planeta atraído con una fuerza de este tipo. Según el relato transmitido, Newton respondió enseguida: una elipse. Ya había hecho los cálculos años antes, pero no encontraba las hojas. Prometió rehacerlos.

El trabajo de dieciocho meses

Newton había nacido en 1642 en Woolsthorpe, en Inglaterra, en una familia de campesinos. Era un muchacho solitario, apasionado de la mecánica y de las construcciones. En la universidad de Cambridge se dedicó a las matemáticas y a la física, y en los años 1665-1666, cuando la universidad cerró a causa de la peste, trabajó en casa e hizo descubrimientos importantes: el cálculo infinitesimal (una nueva matemática para estudiar las cosas que cambian), la naturaleza de la luz blanca y la gravitación. A ese período se une el relato de la manzana que cae: el propio Newton lo contó de viejo, pero la manzana que le golpea la cabeza es una leyenda.

Después de la visita de Halley, Newton se encerró en su estudio y durante unos dieciocho meses trabajó casi sin descanso, olvidando las comidas, según un ayudante suyo. El resultado fue una obra en tres libros, en latín, llena de demostraciones geométricas: los «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica», es decir, «Principios matemáticos de la filosofía natural». Halley siguió la impresión y la pagó de su bolsillo, porque la Royal Society no tenía fondos. El libro salió en julio de 1687.

Tres leyes y una fuerza

En los Principia Newton enunció tres leyes del movimiento. La primera dice que un cuerpo quieto sigue quieto, y uno en movimiento sigue moviéndose en línea recta con la misma velocidad, a menos que una fuerza lo haga cambiar. La segunda dice que la fuerza que actúa sobre un cuerpo es igual a su masa multiplicada por la aceleración. La tercera dice que a cada acción corresponde una reacción igual y contraria: si empujas una pared, la pared te empuja a ti.

Luego enunció la ley de gravitación universal: todo cuerpo atrae a todo otro cuerpo con una fuerza que es tanto mayor cuanto mayores son sus masas y tanto menor cuanto mayor es el cuadrado de la distancia. La misma fuerza que hace caer una manzana hace girar la Luna alrededor de la Tierra y a los planetas alrededor del Sol. De estas leyes Newton dedujo las tres leyes de Kepler, explicó las mareas como efecto de la atracción de la Luna y del Sol, previó la forma ligeramente achatada de la Tierra y estudió el movimiento de los cometas.

Un libro difícil

Los Principia eran dificilísimos de leer, incluso para los expertos: pocos en Europa los entendieron enseguida. Newton los había escrito de manera deliberadamente complicada, según contó él mismo, para evitar discusiones con quienes no entendían. Pero las predicciones eran tan exactas que el libro conquistó pronto a todos. En 1705 Halley, usando las leyes de Newton, previó el regreso de un cometa en 1758: volvió de verdad, aunque él ya había muerto, y hoy lleva su nombre.

Newton se vio implicado también en pleitos: con Hooke, que sostenía que la idea de la fuerza inversa del cuadrado se le había ocurrido a él, y con el filósofo alemán Leibniz, que había desarrollado por su cuenta el cálculo infinitesimal. En 1699 fue nombrado director de la Casa de la Moneda, en Londres, y en 1705 la reina Ana lo nombró caballero. Murió en 1727 y tuvo funerales solemnes en la abadía de Westminster.