Isaac Newton es uno de los más grandes hombres de ciencias de la historia, solamente comparable, probablemente, a Einstein, Darwin o Galileo. Su descubrimiento de la Ley de Gravitación Universal es uno de los pilares de la cosmología moderna no sólo de las ciencias sino del mundo mismo. Su mirada mecanicista transformó por varios siglos la forma de comprender la naturaleza. Por otro lado existían en él muchas reminiscencias de tiempos anteriores, como su confianza en la alquimia, que no logran sacarle mérito a su gigantesca figura.
Newton nació en 1642, en el condado de Lincoln, Inglaterra, en los tiempos turbulentos de Cromwell. Tras la muerte de su padre, su madre quiso que se hiciera cargo del manejo de las propiedades familiares, para lo que Newton fue tan incapaz que finalmente lo enviaron de nuevo al colegio.
En junio de 1661 ingresó en el Trinyty College de Cambridge, un bastión de un aristotelismo cada vez más resquebrajado y pasado de moda, con la idea de iniciarse en derecho. Al llegar a su tercer año de estudios, Newton comenzó a analizar la filosofía de Descartes, Gasendi, Hobbes y Boyle. La mecánica copernicana de la astronomía de Galileo y la óptica de Kepler parecen haber causado un profundo efecto en él hasta inducirlo a cambiar el foco de sus estudios. "Platón es mi amigo, Aristóteles es mi amigo, pero mi mejor amigo es la verdad" pensaba por aquel entonces, lo que lo ayudaría a preguntar más a la naturaleza que a los grandes hombres del pasado a la hora de buscar respuestas.
No se sabe si fue el complejo libro de Kepler u otro de astrología, a la que era muy afecto, lo que lo hizo comprender sus limitaciones en el campo de las matemáticas y lo estimuló a iniciarse en ellas. Uno de sus primeros libros de matemáticas fue la edición de Isaac Barrow, quien luego sería su profesor, sobre los elementos de Euclides. Continuó luego con Descartes y los otros matemáticos de la primera mitad del siglo XVII, hasta llegar a Wallis, cuya Arithmetica infinitorum ejerció en él una influencia indeleble. También se acercó a otro mundo totalmente distinto: la tradición mágica del hermetismo, que buscaba explicar los fenómenos naturales en término alquímicos y conceptos mágicos. En 1665 el que sería el científico más genial en siglos consiguió, sin pena ni gloria, su primer grado académico. Al poco tiempo la plaga que estalló en la ciudad lo hizo volver a su hogar materno.
Retirado en su pueblo natal se concentró totalmente en las propias investigaciones y en 1665-1667 (¡a los 23 años!), el joven Newton elaboró el núcleo principal de sus más importantes descubrimientos matemáticos y físicos, en especial el cálculo infinitesimal (las fluxiones, como las llamaba él) o las bases de su futura ley de gravitación. Fue en este lugar donde, según la leyenda, la famosa manzana cayó sobre su cabeza para disparar en su mente la idea de la gravitación universal. En realidad la anécdota de la manzana la contó Voltaire, pero su versión popular alteró por completo el significado, que, en la versión de del francés muestra el real contenido del gran descubrimiento de Newton. En efecto, imaginemos la escena: Newton sentado al pie de un manzano, la manzana que cae. Naturalmente, no alertó a Newton sobre el hecho de que las cosas caen, porque era un dato conocido (y la Ley de Gravitación, efectivamente, NO establece que las cosas caen), sino que la síntesis que se produce allí es la siguiente: la manzana cae por acción de la misma fuerza que mantiene en órbita a la Luna. O dicho, de otro modo, la Luna también "cae" hacia la Tierra todo el tiempo aunque nunca la alcanza.
Tras el fin de la plaga de 1667 el college al que asistía Newton se reabrió. Una vez de regreso en Cambridge sometió sus manuscritos de tema matemático a Barrow. Una de las leyendas señala que éste, comprendiendo el excepcional valor del discípulo, decidió directamente renunciar a la cátedra en su favor. Otra versión dice que Barrow simplemente decidió dedicarse a la teología y recomendó a su alumno (que tenía 27 años) para el puesto. Poco después del comienzo de su enseñanza universitaria, en 1672, Newton pasó a formar parte de la Royal Society de Londres. En ese mismo año publicó su primer trabajo científico acerca de la luz y el color en un compendio llamado Philosophical Transactions of the Royal Society. El paper tuvo muy buena aceptación, pero dos especialistas en el tema no vieron con agrado la competencia del joven físico. El argumento de Hooke y Huygens era típico de la época que estaba terminando: no se podía demostrar por "simple experimentación" que la luz consiste en el movimiento de partículas en lugar de ondas.
La reacción de Newton marcó una tendencia para el resto de su vida. Siempre había estado interesado en el reconocimiento y la fama, pero al mismo tiempo, toleraba muy mal las críticas, por lo que en muchos casos demoraba exageradamente la publicación de sus hallazgos, lo que le valió algunos problemas graves. Hooke fue la primera víctima de los humillantes ataques de Newton.
En 1678 Newton sufrió un ataque nervioso, tal vez provocado *por una de las duras polémicas que manejaba con su indignación y furia habituales. Esta crisis lo llevó a aislarse por casi seis años, durante los cuales redujo su contacto con el mundo a lo mínimo indispensable y se dedicó a profundizar en el conocimiento hermético y la alquimia.
Superada su crisis, Newton volvió a gatear lentamente hacia la que sería su idea más genial: la Ley de Gravitación Universal (una ley que, cabe adivinar, fue posible gracias a sus creencias herméticas y no mecanicistas, de que la acción a distancia es posible). En 1685 presentó un informe sobre el movimiento de los astros con el título De motu: era la primera información oficial del famoso descubrimiento mediante el cual Newton lograba unificar los fenómenos celestes con los terrestres y deducía matemáticamente las leyes de Kepler del principio de gravitación universal. Se publicó en 1687 en forma más amplia con el título De Philosophiae naturalis principia matemática (Principios matemáticos de la filosofía natural), que le valió algunas resistencias, pero también un innegable respeto internacional. Volveremos al libro en un par de párrafos para darle la extensión que se merece, tras dejar a Newton en su lecho de muerte.
En 1693 cuando Isaac Newton ya era respetado y cumplía una importante labor política, sufrió un segundo ataque nervioso, probablemente una depresión grave, que lo hizo pelearse con sus mejores amigos (entre ellos nada menos que John Locke). Se retiró del medio por varios años más y de hecho su labor científica posterior fue pobre o directamente insignificante. De cualquier manera lo que había hecho era más que suficiente.
Si bien el aislamiento fue más breve que la última vez, ya nunca volvería a ser el mismo y sólo publicaría algunas de sus obras anteriores a este período. En 1695 lo nombraron inspector de la Casa de la Moneda en Londres y luego se convirtió en su director general. Su elección para ese cargo no fue una mera retribución para que viviera una vejez tranquila, sino que lo convocaron por su capacidad y honestidad en los momentos en que se había producido un verdadero caos monetario. Otro de los rasgos menos conocidos de Newton fue su profunda religiosidad, tema que lo llevó a escribir numerosos tratados. Cuando su amigo John Locke intentó publicar algunos de sus escritos, Newton se negó por miedo a que se lo considerara un hereje. En 1703 fue elegido presidente de la Royal Society y se transformó en un patriarca de las ciencias. El resto de su vida lo dedicó mayoritariamente a la polémica con Leibniz (incluso tras la muerte de éste) como vamos a ver más abajo. Murió en 1727 y fue sepultado con los mayores honores en la abadía de Westminster.

De Philosophia Naturalis Principia Matematica

Este libro de 1687 cerraba la revolución científica. No se puede disimular el asombro que aún hoy, produce su estudio. De él, la ciencia moderna sale perfectamente armada, con un programa y un sistema que, poco a poco, se extenderá a la explicación y comprensión de todos los rincones y sectores de la realidad. Si Galileo había sostenido que el libro de la naturaleza está escrito en caracteres matemáticos, Newton escribió ese libro, o por lo menos algo que se aproxima mucho a él. Los principia exponen a la física como un conjunto de proposiciones, axiomas y definiciones con riguroso estilo matemático. Además de la ley de inercia, enuncia la ley de proporcionalidad entre la fuerza y la aceleración y el principio de acción y reacción. La primera había sido utilizada por Galileo y enunciada por Descartes; la segunda había sido empleada con éxito por Huygens. Pero es en los Principia donde se elevan a la categoría de cimientos, de leyes fundadoras de toda la mecánica y válidas para toda la materia. Es cierto que al principio su rechazo de la circularidad se dio de manera tibia e intentó de todas las formas posibles con óvalos, pero después de intentarlo tercamente tuvo que resignarse. Y allí apareció lo obvio: "¡Qué estúpido he sido!" escribió entonces. La cuestión es que los resultados de Tycho se hicieron infinitamente más valiosos en manos de Kepler, quien trató de encontrar el modo de representar de la mejor manera posible y por medio de una sola curva los movimientos planetarios. Así Kepler llegó a su primera ley, que remplaza las órbitas circulares por órbitas elípticas con el Sol en un de los focos (Siempre parece haber antecedente para las ideas novedosas: un tal Arzaquel de Toledo, 1029-1087, se supone que sugirió la idea de las órbitas elípticas, aunque basándose en datos totalmente equivocados). La primera Ley de Kepler (junto a la segunda que establece que los radios vectores de los planetas barren áreas iguales en tiempos iguales) completa el sistema de Copérnico enunciado cincuenta años antes y lo dota de elegancia y simplicidad. Sólo Einstein, mucho después, demostraría que no se trataba exactamente de elipses, pero esa es otra historia.
Con estas tres herramientas Newton desarrolla la dinámica de la masa puntual demostrando, entre otras cosas, la ley kepleriana de las áreas como un teorema e, inversamente, demuestra también que un cuerpo que cumple las leyes de Kepler se mueve según una fuerza central inversamente proporcional al cuadrado de la distancia (¿de la distancia a qué?). En este primer libro y en el segundo, establece sobre bases firmes la cinemática y la dinámica como preludio al tercero, promisoriamente titulado Sistema del mundo matemáticamente tratado.
La primera ley del movimiento enunciada por Newton es la ley de la inercia: todo cuerpo persevera en el estado de reposo o de movimiento uniforme en que se encuentre, a menos que una fuerza lo obligue a cambiar de estado. La segunda ley dispone que los cambios que ocurren en la cantidad de movimiento son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta fuerza. La tercera ley consiste en el principio de igualdad de acción y reacción en las acciones mutuas de dos cuerpos. Esta ley es trivial en las acciones de contacto, pero Newton la amplía a las acciones a distancia. Con ayuda de estas leyes, Newton suministra en los Principia una extraordinaria cosecha de demostraciones matemáticas de estilo geométrico, aunque el instrumento mismo del descubrimiento fuera a veces el cálculo infinitesimal o de fluxiones.
La cantidad de movimiento se define por el producto de la masa por la velocidad. La vis insita, proporcional a la masa, traduce la inercia de la materia. La vis impressa es la acción por la cual puede ser cambiado el estado de un cuerpo, sea ese estado el reposo o un movimiento rectilíneo y uniforme. Esa vis impressa puede ser producida por el choque, por la presión o por la vis centripeta. Ésta es la fuerza que hace tender un cuerpo hacia algún centro. Es una acción a distancia, mientras que los dos primeros modos son acciones de contacto.
Y en su tercer libro enuncia su ley de Gravitación Universal. Gracias a algunos manuscritos, hoy sabemos que ya en 1665 Newton había descubierto el principio esencial de la Ley de Gravitación del inverso del cuadrado de la distancia, que había derivado de Galileo. Incidentalmente descubrió también la ley de la fuerza centrífuga aproximadamente diez años antes que Huygens, a quien siempre se le atribuyó.
La Ley de Gravitación Universal resuelve el problema que planteaba el sistema copernicano, en su versión kepleriana, al barrer con las esferas perfectas y el primum mobile. Según la concepción antigua aristotélica, y que se mantuvo durante la Edad Media, la gravedad era una propiedad de los lugares y no de la materia, no era más que una tendencia de los cuerpos a ocupar su lugar natural. Copérnico introdujo un palo en la rueda: al no estar ya la Tierra en el centro, la explicación aristotélica carecía de sentido. En su intento por buscar la, Copérnico imaginó "una tendencia a reunirse con su todo". Sin dejar de interpretar la gravedad como una propiedad de los lugares, sugería la existencia de varios y diferentes sistemas gravitatorios. "Yo, por mi parte, creo que la gravedad no es sino una tendencia que la divina providencia del Creador ha conferido a las partes de los cuerpos para que recobren su unidad e integridad bajo la forma de una esfera".
El sistema newtoniano demoró en imponerse, pero cuando predijo con exactitud la llegada del Cometa Halley, ya no quedó alternativa en pie. La física de Newton se convirtió en el paradigma de la física y de toda la ciencia. El espacio absoluto, infinito, vacío, profano, geométrico y euclidiano de Newton sobre el que fluye el tiempo continuo y matemático, se impuso como visión del cosmos y así se quedó durante más de dos siglos hasta que las poderosas manos de Einstein lo curvaron, sometiéndolo al rigor de nuevas geometrías.