10 Ejemplos de
Aportaciones de Isaac Newton

Isaac Newton (1642-1727) fue un físico, matemático y astrónomo británico que realizó grandes aportes a la ciencia. Es uno de los científicos más prestigiosos de la historia de la humanidad. Sus hallazgos cambiaron la forma de conocer y comprender el universo. Entre sus principales descubrimientos se encuentran las leyes del movimiento, la ley de gravitación universal, la teoría del color.

Newton formó parte de la revolución científica que comenzó en el Renacimiento con los estudios y descubrimientos del astrónomo Nicolás Copérnico. Esta revolución continuó con los aportes de Johannes Kepler, Galileo Galilei y luego con Isaac Newton. En el siglo XX, Albert Einstein tomó muchas de sus teorías para desarrollar sus investigaciones.

• Ver además: Revoluciones científicas

Leyes y teorías de Newton

Entre principales leyes y teorías que aportó Newton, se cuentan:

1. Las leyes del movimiento

Las leyes del movimiento fueron formuladas por Isaac Newton en su obra Philosophiæ naturalis principia mathematica (1687). Estas leyes sentaron las bases para comprender de un modo revolucionario la mecánica clásica, es decir, la rama de la física que estudia el comportamiento de los cuerpos en reposo o en desplazamiento.

Newton afirmó que cualquier movimiento de un cuerpo está sujeto a tres leyes principales:

• Primera ley: Ley de la inercia. Todo cuerpo permanece en su estado de reposo a menos que otra fuerza ejerza presión sobre él. Por ejemplo: Si un vehículo está detenido con el motor apagado, permanecerá detenido a menos que algo lo mueva.
• Segunda ley: Principio fundamental de la dinámica. La fuerza que se ejerce sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que tendrá este. Por ejemplo: Si una persona patea una pelota, esta llegará más lejos cuanta más fuerza se aplique en la patada.
• Tercera ley: Ley de acción y reacción. Cuando un objeto ejerce determinada fuerza sobre otro (con o sin movimiento), este último ejerce sobre el primero la misma cantidad de fuerza. Por ejemplo: Si una persona choca accidentalmente contra una pared, la pared ejerce sobre la persona la misma fuerza que esta ejerció sobre la pared.

2. Ley de gravitación universal

La ley de gravedad describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos. Newton se basó en sus leyes del movimiento para plantear que la fuerza gravitatoria (es decir, la intensidad con la que dos cuerpos se atraen) tiene relación con la distancia que hay entre estos y con la masa de cada uno. Por ejemplo, si la Tierra y la Luna se alejaran, su fuerza gravitatoria se reduciría por el aumento de la distancia entre ellas.

3. Naturaleza corpuscular de la luz

Al incursionar en el campo de la óptica, Newton intentó demostrar que la luz no estaba compuesta de ondas, como se creía entonces, sino de partículas (que denominó corpúsculos) lanzadas a gran velocidad y en línea recta desde el cuerpo que emite la luz.

Esta teoría fue expuesta en su obra Opticks (1704), en la que estudió la refracción, la reflexión y la dispersión de la luz. Allí, Newton mostró que la luz blanca podía descomponerse en un espectro de colores mediante un prisma, y que ese espectro podía volver a recomponerse en luz blanca mediante un segundo prisma.

Sin embargo, su teoría fue desacreditada en favor de la teoría ondulatoria de la luz. Recién en el siglo XX (con los avances de la mecánica cuántica) fue posible explicar el fenómeno de la luz como partícula en algunos casos y como onda en otros.

4. Teoría de la dispersión refractiva

Newton descubrió que la luz que provenía del Sol como luz blanca se descomponía en diferentes colores formando el arcoíris. Lo comprobó utilizando un prisma en una habitación oscura. Dejó pasar un rayo de luz con una inclinación determinada por un orificio y este penetró por una de las caras del prisma y se dividió en rayos de colores con diferentes ángulos.

También utilizó lo que se denomina “el disco de Newton”, un círculo con sectores pintados de rojo, naranja, amarillo, verde, cian, azul y violeta. Al hacer girar el disco a gran velocidad, los colores se combinan y forman el blanco.

5. Telescopio newtoniano

En 1668, Newton presentó su telescopio reflector. Este tipo de telescopio utiliza un espejo primario cóncavo para recoger y enfocar la luz, en lugar de una lente como en los telescopios refractores. Así, el espejo primario refleja la luz hacia un segundo espejo plano, llamado espejo secundario, que la desvía hacia un costado del tubo del telescopio, donde se ubica el ocular para su observación.

Hasta ese momento, los científicos usaban telescopios refractores, que combinaban prismas y lentes para poder ampliar la imagen que se buscaba observar a gran distancia.

6. Forma de la Tierra

En la época de Newton, se creía que la Tierra era una esfera perfecta. Al considerar la rotación de la Tierra sobre su propio eje, Newton derivó que el diámetro ecuatorial del planeta era mayor que el diámetro polar. Esto significa que la Tierra no es una esfera perfecta, sino que tiene una forma ligeramente ovalada o achatada en los polos y abultada en el ecuador. Esta forma se conoce como esferoide oblato.

7. Velocidad del sonido

En 1687 Newton publicó su teoría del sonido en Philosophiæ naturalis principia mathematica, donde afirma que la velocidad del sonido no depende de su intensidad o frecuencia, sino de las propiedades físicas del fluido por donde se desplaza. Por ejemplo, si se emite sonido debajo del agua, viajará a una velocidad diferente que si se emite en el aire.

8. Ley de convección térmica

Actualmente conocida como “ley de enfriamiento de Newton”, esta ley plantea que la pérdida de calor que experimenta un cuerpo es proporcional a la diferencia de temperatura que existe entre ese cuerpo y su alrededor. Por ejemplo, una taza de agua caliente se enfriará más rápido si se encuentra a una temperatura ambiente de 10 °C que si se encuentra a 32 °C.

9. Cálculo

Newton también incursionó en el cálculo infinitesimal. Llamó a este cálculo fluxiones (lo que hoy denominamos derivadas), y se trata de una herramienta que ayuda al cálculo de órbitas y curvas. A principios de 1665 descubrió el teorema del binomio y desarrolló los principios del cálculo diferencial e integral.

Aunque se cree que fue Newton el primero en hacer estos descubrimientos, en realidad se considera como codescubridor al matemático alemán Gottfried Leibniz, quien, tras estudiar el cálculo por su cuenta, publicó antes que él sus descubrimientos. Esto les valió una disputa que no cesó hasta la muerte de Newton en 1727.

10. Mareas

En su obra Philosophiæ naturalis principia mathematica, Newton explicó el funcionamiento de las mareas tal como lo conocemos hoy en día. Descubrió que el cambio en las mareas se da por las fuerzas gravitatorias que ejercen el Sol y la Luna sobre la Tierra.

• Sigue con: Aportaciones de Galileo Galilei

Referencias

• Biblioteca Nacional de España. (2024). Newton, Isaac (1642-1727). https://datos.bne.es/
• Ordóñez, J. (2024). Isaac Newton, científico y alquimista. National Geographic. https://historia.nationalgeographic.com.es/
• Tambucci, O. (2023). Las 4 teorías de Isaac Newton que cambiaron las bases de la física. Billiken. https://billiken.lat/