Cómo Isaac Newton cambió nuestro mundo

  • Mark Lindsey
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Uno de los científicos más influyentes de la historia, las contribuciones de Sir Isaac Newton a los campos de la física, las matemáticas, la astronomía y la química ayudaron a marcar el comienzo de la Revolución Científica. Y aunque la historia largamente contada de una manzana que cae sobre su cabeza erudita es probablemente apócrifa, sus contribuciones cambiaron la forma en que vemos y entendemos el mundo que nos rodea..

Creó el telescopio moderno.

Sir Isaac Newton y su telescopio.

Foto: Getty Images

Antes de Newton, los telescopios estándar proporcionaban aumento, pero con inconvenientes. Conocidos como telescopios refractores, utilizaron lentes de vidrio que cambiaron la dirección de diferentes colores en diferentes ángulos. Esto causó & # x201C; aberraciones cromáticas, & # x201D; o áreas borrosas y desenfocadas alrededor de los objetos que se ven a través del telescopio.

Después de muchos ajustes y pruebas, incluido el rectificado de sus propios lentes, Newton encontró una solución. Reemplazó las lentes refractantes con lentes espejadas, incluido un espejo cóncavo grande para mostrar la imagen principal y una más pequeña, plana y reflectante, para mostrar esa imagen a la vista. El nuevo & # x201C; telescopio reflector de Newton & # x201C; era más potente que las versiones anteriores, y debido a que usaba el pequeño espejo para hacer rebotar la imagen a la vista, podía construir un telescopio mucho más pequeño y práctico. De hecho, su primer modelo, que construyó en 1668 y donó a la Royal Society de Inglaterra, tenía solo seis pulgadas de largo (unas 10 veces más pequeño que otros telescopios de la época), pero podía ampliar los objetos en 40x.

El diseño simple del telescopio de Newton todavía se usa hoy en día, tanto por los astrónomos del patio trasero como por los científicos de la NASA..

Newton ayudó a desarrollar el análisis espectral

Un dibujo de Sir Isaac Newton dispersando la luz con un prisma de vidrio..

Foto: Apic / Getty Images

La próxima vez que mire un arco iris en el cielo, puede agradecerle a Newton por ayudarnos a comprender e identificar sus siete colores. Comenzó a trabajar en sus estudios de luz y color incluso antes de crear el telescopio reflector, aunque presentó gran parte de su evidencia varios años después, en su libro de 1704., Opticks.

Antes de Newton, los científicos se adhirieron principalmente a las antiguas teorías sobre el color, incluidas las de Aristóteles, que creían que todos los colores provenían de la claridad (blanco) y la oscuridad (negro). Algunos incluso creían que los colores del arco iris estaban formados por el agua de lluvia que coloreaba los rayos del cielo. Newton no estuvo de acuerdo. Realizó una serie aparentemente interminable de experimentos para demostrar sus teorías..

Trabajando en su habitación oscura, dirigió la luz blanca a través de un prisma de cristal en una pared, que se separó en los siete colores que ahora conocemos como espectro de color (rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta). Los científicos ya sabían que existían muchos de estos colores, pero creían que el prisma mismo transformaba la luz blanca en estos colores. Pero cuando Newton refractó estos mismos colores en otro prisma, se formaron en una luz blanca, lo que demuestra que la luz blanca (y la luz solar) era en realidad una combinación de todos los colores del arco iris..

Las leyes del movimiento de Newton sentaron las bases para la mecánica clásica

Sir Isaac's Newton's 'Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.'

Foto: SSPL / Getty Images

En 1687, Newton publicó uno de los libros científicos más importantes de la historia, el Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, comúnmente conocido como el Principales. Fue en este trabajo que expuso por primera vez sus tres leyes de movimiento..

La ley de inercia establece que en reposo o en movimiento permanecerá en reposo o en movimiento a menos que una fuerza externa actúe sobre él. Entonces, con esta ley, Newton nos ayuda a explicar por qué un automóvil se detendrá cuando golpee una pared, pero los cuerpos humanos dentro del automóvil seguirán moviéndose a la misma velocidad constante que habían tenido hasta que los cuerpos golpeen una fuerza externa, como un tablero de instrumentos o airbag. También explica por qué es probable que un objeto arrojado al espacio continúe a la misma velocidad en el mismo camino durante el infinito, a menos que se encuentre con otro objeto que ejerza fuerza para reducir la velocidad o cambiar de dirección..

Puedes ver un ejemplo de su segunda ley de aceleración cuando andas en bicicleta. En su ecuación, esa fuerza es igual a la masa por la aceleración, o F = ma, Su pedaleo de una bicicleta crea la fuerza necesaria para acelerar. La ley de Newton también explica por qué los objetos más grandes o pesados ​​requieren más fuerza para moverlos o alterarlos, y por qué golpear un objeto pequeño con un bate de béisbol produciría más daño que golpear un objeto grande con ese mismo bate..

Su tercera ley de acción y reacción crea una simetría simple para la comprensión del mundo que nos rodea: para cada acción, hay una reacción igual y opuesta. Cuando te sientas en una silla, estás ejerciendo fuerza sobre la silla, pero la silla ejerce la misma fuerza para mantenerte erguido. Y cuando un cohete se lanza al espacio, es gracias a la fuerza hacia atrás del cohete sobre el gas y al empuje hacia adelante del gas sobre el cohete..

Creó la ley de gravitación y cálculo universal.

los Principales También contenía algunos de los primeros trabajos publicados de Newton sobre el movimiento de los planetas y la gravedad. Según una leyenda popular, un joven Newton estaba sentado debajo de un árbol en la granja de su familia cuando la caída de una manzana inspiró una de sus teorías más famosas. Es imposible saber si esto es cierto (y Newton mismo solo comenzó a contar la historia como un hombre mayor), pero es una historia útil para explicar la ciencia detrás de la gravedad. También siguió siendo la base de la mecánica clásica hasta la teoría de la relatividad de Albert Einstein..

Newton dedujo que si la fuerza de la gravedad sacaba a la manzana del árbol, entonces también era posible que la gravedad ejerciera su fuerza sobre los objetos mucho, mucho más lejos. La teoría de Newton ayudó a demostrar que todos los objetos, tan pequeños como una manzana y tan grandes como un planeta, están sujetos a la gravedad. La gravedad ayudó a mantener los planetas girando alrededor del sol y crea los reflujos y flujos de ríos y mareas. La ley de Newton también establece que los cuerpos más grandes con masas más pesadas ejercen más atracción gravitacional, por lo que aquellos que caminaron en la luna mucho más pequeña experimentaron una sensación de ingravidez, ya que tenía una atracción gravitacional más pequeña..

Para ayudar a explicar sus teorías de la gravedad y el movimiento, Newton ayudó a crear una nueva forma especializada de matemáticas. Originalmente conocido como & # x201C; fluxions, & # x201D; y ahora cálculo, trazó el estado de la naturaleza en constante cambio y variable (como la fuerza y ​​la aceleración), de una manera que el álgebra y la geometría existentes no podían. El cálculo puede haber sido la ruina de muchos estudiantes de secundaria y universitarios, pero ha demostrado ser invaluable para siglos de matemáticos, ingenieros y científicos.. 

Por Barbara Maranzani

Barbara Maranzani es una escritora y editora con sede en Nueva York que se enfoca en la historia estadounidense y europea..

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