Isaac Newton
Isaac Newton nació en las primeras horas del 25 de diciembre de 1642 (4 de enero de 1643, según el calendario gregoriano), en la pequeña aldea de Woolsthorpe, en el Lincolnshire. Su padre, un pequeño terrateniente, acababa de fallecer a comienzos de octubre, tras haber contraído matrimonio en abril del mismo año con Hannah Ayscough, procedente de una familia en otro tiempo acomodada. Cuando el pequeño Isaac acababa de cumplir tres años, su madre contrajo de nuevo matrimonio con el reverendo Barnabas Smith, rector de North Witham, lo que tuvo como consecuencia un hecho que influiría decisivamente en el desarrollo del carácter de Newton: Hannah se trasladó a la casa de su nuevo marido y su hijo quedó en Woolsthorpe al cuidado de su abuela materna.
Del odio que ello le hizo concebir a Newton contra su madre y el reverendo Smith da buena cuenta el que en una lista de «pecados» de los que se autoinculpó a los diecinueve años, el número trece fuera el haber deseado incendiarles su casa con ellos dentro. Cuando Newton contaba doce años, su madre, otra vez viuda, regresó a Woolsthorpe, trayendo consigo una sustanciosa herencia que le había legado su segundo marido (y de la que Newton se beneficiaría a la muerte de ella en 1679), además de tres hermanastros para Isaac, dos niñas y un niño.
La manzana de Newton
Un año más tarde Newton fue inscrito en la King's School de la cercana población de Grantham. Hay testimonios de que en los años que allí pasó alojado en la casa del farmacéutico, se desarrolló su poco usual habilidad mecánica, que ejercitó en la construcción de diversos mecanismos (el más citado es un reloj de agua) y juguetes (las famosas cometas, a cuya cola ataba linternas que por las noches asustaban a sus convecinos). También se produjo un importante cambio en su carácter: su inicial indiferencia por los estudios, surgida probablemente de la timidez y el retraimiento, se cambió en feroz espíritu competitivo que le llevó a ser el primero de la clase, a raíz de una pelea con un compañero de la que salió vencedor.
Aportes
Ley de Gravitación Universal
Isaac Newton (1642-1727) fue un fisico y matemático británico que realizó importantes aportes a la ciencia, dentro de los cuales uno de los más importantes ha sido la ley de gravitación universal, que fue formulada en 1684.
Sir Isaac Newton al observar caer una manzana desde un árbol dedujo que esa misma fuerza que atraía aceleradamente los cuerpos hacia la tierra hacia que la luna se mantuviera en órbita con respecto a la tierra.
Newton se dio cuenta que un objeto al ser lanzado horizontalmente se acelera hacia abajo al igual que lo hace cuando cae verticalmente, y que mientras más rápida sea la velocidad inicial del objeto, más distancia recorrerá antes de llegar al suelo; por lo que pensó que si un objeto era lanzado horizontalmente con la fuerza suficiente, este describiría una trayectoria curva sobre la superficie de la tierra, y que con la fuerza adecuada, este mismo objeto podría entrar en una órbita circular alrededor de la tierra, cayendo siempre hacia el centro de la tierra, pero sin acercarse nunca a este centro. Al ser lanzado este mismo objeto, pero con velocidades mayores, la trayectoria sería elíptica.
Newton afirmó que la atracción gravitatoria entre dos cuerpos es directamente proporcional al producto de las masas de ambos cuerpos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos. En forma algebraica, la ley se expresa como:
donde F es la fuerza gravitatoria, m1 y m2 son las masas de los dos cuerpos, d es la distancia entre los mismos y G es la constante gravitatoria. Según la fórmula de Newton, la fuerza de atracción gravitatoria entre dos cuerpos esféricos, cada uno con una masa de 1kg y ubicados a una distancia de 1 m, es de 6,67 x 10 -11 N. De esta manera se puede calcular la fuerza gravitatoria entre diversos objetos a diversas distancias.
Es decir que Newton estableció con la Ley de gravitación universal, que existe una fuerza de atracción que actúa entre todos los cuerpos del universo. Además logró observar que la fuerza gravitatoria depende de la masa de los cuerpos y la distancia entre ellos. Para poder demostrar su teoría, midió las distancias desde el centro de los cuerpos esféricos
Trabajos sobre la Luz
Entre 1670 y 1672 trabajó intensamente en problemas relacionados con la óptica y la naturaleza de la luz. Newton demostró que la luz blanca estaba formada por una banda de colores (rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta) que podían separarse por medio de un prisma. Como consecuencia de estos trabajos concluyó que cualquier telescopio refractor sufriría de un tipo de aberración conocida en la actualidad como aberración cromática que consiste en la dispersión de la luz en diferentes colores al atravesar una lente. Para evitar este problema inventó un telescopio reflector (conocido como telescopio newtoniano).
Sus experimentos sobre la naturaleza de la luz le llevaron a formular su teoría general sobre la misma que, según él, está formada por corpúsculos y se propaga en línea recta y no por medio de ondas. El libro en que expuso esta teoría fue severamente criticado por la mayor parte de sus contemporáneos, entre ellos Hooke (1638-1703) y Huygens, quienes sostenían ideas diferentes defendiendo una naturaleza ondulatoria. Estas críticas provocaron su recelo por las publicaciones, por lo que se retiró a la soledad de su estudio en Cambridge.
En 1704 Newton escribió su obra más importante sobre óptica, Opticks, en la que exponía sus teorías anteriores y la naturaleza corpuscular de la luz, así como un estudio detallado sobre fenómenos como la refracción, la reflexión y la dispersión de la luz.Aunque sus ideas acerca de la naturaleza corpuscular de la luz pronto fueron desacreditadas en favor de la teoría ondulatoria, los científicos actuales han llegado a la conclusión (gracias a los trabajos de Max Planck y Albert Einstein) de que la luz tiene una naturaleza dual: es onda y corpúsculo al mismo tiempo. Esta es la base en la cual se apoya toda la Mecánica Cuántica.
Óptica y observación astronómica
Con respecto a la óptica, Newton intentó primero reducir la aberración cromática de las lentes de los telescopios, intento que fracasó, pero que no obstante le permitió descubrir que la luz blanca era una mezcla de colores puros, lo que llamó el spectrum. Explicó que aparecían debido a que cada uno de ellos estaba caracterizado por un índice de refracción distinto con el vidrio. Descubrió los anillos de Newton, figuras de interferencia que aparecen cuando se ponen en contacto un vidrio con superficie plana y otro convexo.
Todos estos fenómenos, y algunos de naturaleza ondulatoria como el fenómeno de difracción, fueron explicados con mayor o menor fortuna en una teoría corpuscular, en la que se explica que las partículas de luz viajan en rayos en líneas rectas determinadas por fuerzas que actúan a distancia, y al encontrarse con un sólido ocasionan una especie de vibración interna.
También la observación astronómica debe mucho a Newton, ya que al considerar que la aberración cromática de las lentes no podía ser eliminada, tuvo la idea de sustituir con un espejo el objetivo de los telescopios. Construyó así el telescopio de reflexión, uno de los instrumentos astronómicos más importantes. Los trabajos de óptica, publicados con el título de Opticks en 1704, gozaron de más de treinta años de autoridad incontestada, incluso a pesar de los errores que contenían (por ejemplo el relativo a la pretendida imposibilidad de corregir las aberraciones cromáticas de las lentes).
Las leyes de la dinámica
La primera ley de Newton o ley de la inercia
"Todo cuerpo permanecerá en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado por fuerzas externas a cambiar su estado".
En esta ley, Newton afirma que un cuerpo sobre el que no actúan fuerzas externas (o las que actúan se anulan entre sí) permanecerá en reposo o moviéndose a velocidad constante.
Esta idea, que ya había sido enunciada por Descartes y Galileo, suponía romper con la física aristotélica, según la cual un cuerpo sólo se mantenía en movimiento mientras actuara una fuerza sobre él.
La segunda ley de Newton o ley de la interacción y la fuerza
"El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz externa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime".
Esta ley explica las condiciones necesarias para modificar el estado de movimiento o reposo de un cuerpo. Según Newton estas modificaciones sólo tienen lugar si se produce una interacción entre dos cuerpos, entrando o no en contacto (por ejemplo, la gravedad actúa sin que haya contacto físico). Según la segunda ley, las interacciones producen variaciones en el momento lineal, a razón de
F=dp/dt
F= Fuerza
dp= diferencial del momento lineal
dt= diferencial del tiempo
La tercera ley de Newton o ley de acción-reacción
"Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria; las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentidos opuestos".
Esta ley se refleja constantemente en la naturaleza: se tiene una sensación de dolor al golpear una mesa, puesto que la mesa ejerce una fuerza sobre ti con la misma intensidad; el impulso que consigue un nadador al ejercer una fuerza sobre el borde de la piscina, siendo la fuerza que le impulsa la reacción del borde a la fuerza que él está ejerciendo.
Leyes de Newton
Otro de los temas tratados en los Principia fueron las tres Leyes de Newton, en las que explicaba el movimiento de los cuerpos así como sus efectos y causas. Éstas son:
Primera Ley de Newton o Ley de la Inercia
"Todo cuerpo permanecerá en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado por fuerzas externas a cambiar su estado"
En esta ley, Newton afirma que un cuerpo sobre el que no actúan fuerzas externas permanecerá en reposo o moviéndose a velocidad constante.
Segunda Ley de Newton o Ley de la Interacción y la Fuerza
"El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz externa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime"
Esta ley explica las condiciones necesarias para modificar el estado de movimiento o reposo de un cuerpo.
Escritos
Method of Fluxions (1671)
http://es.wikipedia.org/wiki/Method_of_Fluxions
Philosophiae naturalis principia mathematica (1687)
http://es.wikipedia.org/wiki/Philosophiae_naturalis_principia_mathematica
Opticks (1704)
http://es.wikipedia.org/wiki/Opticks
Arithmetica universalis (1707)
Instrumento de newton
El disco de Newton es un dispositivo inventado por Isaac Newton, consistente en un círculo con sectores pintados en colores rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta. Al girar rápidamente, los colores se combinan formando el color blanco. Con este dispositivo se demuestra que la luz blanca está formada por los siete colores del arco iris, y que el color negro es la ausencia de todos los colores.
VIDEOS
FUENTES:
http://www.buenastareas.com/ensayos/Isaac-Newton-Aportaciones/2812327.html
http://tecnologiaxunproceso.blogspot.com/
http://www.biografiasyvidas.com/monografia/newton/
http://es.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton
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