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A hombros de gigantes: la rivalidad entre Newton y Hooke

NewtonsPrincipia_4.jpg Andrew Dunn/Wikimedia

Philosophiae naturalis principia mathematica es probablemente la obra más importante que jamás se ha publicado en la historia de la ciencia. Publicado por Isaac Newton el 5 de julio de 1687 revolucionó la concepción que se tenía de los fenómenos naturales, brindando las herramientas necesarias para analizar el universo desde un punto de vista mecánico.

Tal vez no es tan conocido el dato de que la existencia de este libro es debida, no sólo al genio de Newton, sino que también a la persistencia de Halley, que incluso sufragó los costos de su publicación, y a la influencia de varios "Gigantes" anteriores que le marcaron a Newton el camino a seguir.

La manzana y la luna

El hecho de que Newton fuese el primero en concebir una ley de gravitación que explicase el movimiento de los planetas alrededor del Sol, o de los satélites alrededor de otros planetas es muy discutido. Uno de los principales conceptos que usó Newton es el de la existencia de unas "fuerzas a distancia" que mantenían a los cuerpos ligados y moviéndose describiendo órbitas alrededor de otros cuerpos, una ley que estaba relacionada con la inversa de la distancia que separaba a los cuerpos al cuadrado:

NewtonsLawOfUniversalGravitation_4.jpg Dennis Nilsson/Wikimedia

Cuenta la historia que estando Newton descansando bajo un manzano le cayó una manzana, y eso desencadenó que su mente empezase a plantearse cuál sería la causa de que la manzana se sintiese atraída hacia la Tierra, y pensó que tal vez esta "influencia" no estaba limitada a distancias cercanas a la Tierra, sino que era capaz de llegar mucho más allá, manteniendo incluso a la Luna ligada a nuestro planeta.

17_Robert_Hooke_Engineer_4.JPG James.Leek/Wikimedia

La aportación de Hooke en la ley de la gravitación

Hooke era en aquellos momentos el máximo responsable de la Royal Society, la institución a la que pertenecían los científicos más importantes de la época. En 1674 (trece años antes de la publicación del libro de Newton) Hooke había dado con la clave para explicar el movimiento de la Luna: introdujo la idea de una "acción a distancia" que se transmitiría a través del espacio vacío para ejercer una tracción.

En 1679 escribió a Newton para pedirle su opinión sobre estas teorías (que ya había publicado). Es decir, fue Hooke quien proporcionó a Newton la idea de una acción a distancia que apareció inmediatamente, sin comentarios, en todos los trabajos de Newton sobre la Ley de la gravedad.

También le sugirió la idea de una órbita en línea recta de la Luna que se curvaba como efecto de la gravedad, y que la atracción siempre es dos veces proporcional a la inversa de la distancia. Newton no respondió a esta carta, pero es evidente que fue el detonante que le estimuló a demostrar que una ley de gravedad con cuadrados inversos exige que los planetas se muevan recorriendo órbitas elípticas o circulares.

La disputa entre Hooke y Newton

Este no fue el único tema de disputa entre ambos. Anteriormente ya habían tenido algún intercambio de pareceres debido a una ponencia realizada por Newton sobre efectos ópticos (los conocidos ahora como "anillos de Newton") basada en un experimento descrito por Hooke en su libro Micrographia. Newton omitió en esa ocasión también citar a Hooke o a su obra, lo que lo ofendió profundamente. Esto dió lugar a un intercambio de correos, en los que Newton le escribió:

Lo que Descartes hizo fue un paso importante. Usted ha añadido mucho de distintas maneras, especialmente al tomar en consideración filosófica los colores de unas láminas muy finas. Si yo he sido capaz de ver más allá, es porque me encontraba sentado sobre los hombros de unos Gigantes.

1024px-Newton_rings_4.jpg Ulfbastel/Wikimedia

Estas palabras se han interpretado como una gran muestra de la humildad de Newton, que no sólo reconocía la aportación de Hooke y Descartes (desarrolló una teoría fundamental de la luz donde la interpretaba como un pulso transmitido en el espacio), sino que los llamaba "Gigantes". Aunque no parece muy acorde con el resto del comportamiento de Newton, que negó el reconocimiento merecido a Hooke en varias ocasiones.

Sin embargo, una de las explicaciones aceptadas recientemente por ser más acorde con el carácter de Newton, y dada por John Faulkner del Lick Observatory de California, dice que Newton nombró a Descartes en esta carta para poner en su sitio a Hooke, y que al escribir Gigantes en mayúsculas realmente estaba haciendo referencia a las condiciones físicas de Hooke, que tenía la espalda deformada.

Aquí no acabaron las hostilidades de Newton hacia Hooke, sino que, una vez muerto éste hizo que desapareciese cualquier referencia existente en la Royal Society, de modo, que hoy en día, no queda ninguna imagen suya.

¿Te imaginabas que Newton fuese así?

Imagen de David Bañon
Publicado por: David Bañon

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8 ComentariosComentar

¡Que buen señor! este "caballero" Newton lo suyo es de una gravedad histórica.
Con esa actitud, en el cuentito de la manzana debe haber pateado el árbol. Gracias por el artículo.

Mar, 2012-10-09 20:02

La ley de hooke para la deformación de los materiales es usada desde siglos por los que diseñan, edificios, motores etc. reconozco que fue un genio,pero jamas pensé que le fueran robadas sus ideas por newton, así es siempre en este mundo, recordemos lo de la patente de Euzkady, que mientras el investigador original hacia el experimento su ayudante se fue a patentarlo.

Sáb, 2012-10-13 17:14

Una idea no tiene relevancia sin una base matemática comprobada mediante la observación y experimentación. La ciencia física sin matemáticas es filosofía, la cual queda relegada al estudio del lenguaje. Newton fue un físico y matemático con una capacidad analítica sorprendente, incluso para hombres como Einstein. Fue un hombre apartado y sedentario que le gustaba trabajar en casa sin ayuda de nadie. Tímido, tanto que detestaba las criticas y por esto no publico sus trabajos al momento de descubrirlos.Así como conocía la ley del inverso del cuadrado de su trabajo y no por influencia de Robert Hooke, conocía diez años antes que Leibniz El calculo diferencial e integral. Hooke empezaba un trabajo pero no tenia la capacidad de terminarlo. Desde que conoció la genialidad de Newton empezó una labor de criticas en su contra. Apoyado en otros envidiosos como los hermanos Bernoulli Jacobo y Johann, además de Libniz y otros que enviaban a Newton problemas como ejemplo el de la cicloide, que por anticipados resolvían en soluciones ripiosas e incompletas llevados a meses para lograrlo. Newton los resolvía en una noche y con una solución completa y simplificada que ellos mismo se sorprendían sin expresarlo. Así la gravitación universal le corresponde a el y nadie mas. Lo único que Hooke termino fue la ley de la fuerza para materiales elásticos.

Mié, 2012-10-17 04:24

Si he llegado a ver más lejos, es por que me entregue mas a la investigación. Fue lo que Newton escribió a la humanidad. Si he llegado a ver mas lejos, es por que he subido ¡A hombros de gigantes! Esta fue su respuesta en una carta enviada a Robert Hooke. Refiriéndose a sus predecesores como Pitágoras, Arquimides, Copérnico, Galileo, Johanes Kepler, Rene Descartes,etc. Pero no a Hooke que era un hombre pequeño, encorvado y uno de sus peores enemigos. Es verdad Newton fue un hombre muy humilde, pero también rencoroso y vengativo que no aceptaba criticas, aun cuando estuvieran acompañadas de elogios. Nunca hubiera aceptado siquiera ser segundo de nadie. En el fondo sabia lo que valía y pesaba. Hooke escribió a Newton en 1679 una carta atrevida en la que decía: Ahora les dirás, según mi descubrimiento, que los planetas se mueven siguiendo la tangente de la elíptica, guiados por una fuerza central. Según algunos historiadores la respuesta secreta de Newton fue: ¡Es una idea excelente!. Y que la ley inversa del cuadrado se la envío como parte de su descubrimiento a Newton. Veamos esto. En 1684 Robert Hooke, Christopher y Edmon Halley. Se enzarzaron en intensos debates sobre la relación del inverso de los cuadrados que regia el movimiento de los planetas. Hooke declaro que había deducido la ley de Kepler de las elipses, partiendo de la idea de que la gravedad es una fuerza de emanacion. Pero que no les facilitaría su deducción a Halley ni a Wren hasta hacerla publica. Furioso Halley fue a Cambridge y le contó a Newton lo que pretendía Hooke y le pregunto cuál seria la forma de la orbita de un planeta alrededor del sol, si fuera atraído por este, con una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Sin ningún problema Newton respondió: seria una elipse y le contó a su amigo Halley que había resuelto el problema cuatro años antes, pero que la demostración se habían extraviado. Halley pidió a Newton que volviera a trabajar en este problema y Newton no solo lo resolvió sino que mejoro la demostración que le llevo tres meses y terminando el trabajo que explica los fenómenos de la marea, precesión de los equinoccios, el movimiento de los planetas, la caída de cualquier objeto a la tierra, demostrando también que las leyes del movimiento en la tierra son las mismas que las de los cuerpos celestes. La ley del inverso del cuadrado aparece en la deducción de la ley de la gravedad. Hooke conocía la ley inversa del cuadrado como la conocían muchos en el Trinity College. Pero Newton la conocía mucho mas antes. Si Newton hubiera copiado de Hooke, no habría resuelto el problema de la gravedad justamente cuando su amigo se lo pidió. Y no conociéramos los principias de no ser por la insistencia de Halley que aun costeo la publicación del libro. Por ultimo esta ley del inverso del cuadrado no es una tarea terminada. Por si sola no dice nada si no aparecen, el producto de las masas y la constante de Cavendish en la ecuación de la gravedad. ¿La hubiera encontrado Robert Hooke? Además Newton fue muy audaz al considerar los objetos masivos como si toda la masa estuviera concentrada en un punto. La deducción de la gran ley exige también utilizar la segunda ley de la mecánica que es una ecuación diferencial de segundo orden formulada por Newton. Además una ecuación diferencial requiere del calculo infinitesimal descubierto por Newton,requiere también la ley de acción y reacción descubierta y formulada por Newton, la ley de la inercia formulada por Newton. Nada de lo anterior fue trabajo de Hooke. Yo personalmente no comprendo como un hombre como Hooke por pequeño en genialidad pero garantizada un poco de fama, llego a envidiar tanto a su propio compatriota, pues Newton y el nacieron en la misma tierra, ambos eran ingleses. Y en ves de apoyarlo se unió con extranjeros en busca de querer aplastarlo. Pero su maldad se le revertió y pago muy caro, después de todo fracaso y murió empobrecido. En tanto Newton llego a ser un hombre acaudalado, armado caballero de honor por la reina Ana de Inglaterra, le fue otorgado el titulo Sir de la Nobleza y a su muerte en sus funerales acudieron tantas personas que solo puede ser comparado con el funeral de Einstein. Atendiendo a que la población había crecido mucho para mediados del siglo XX. Época en que muere Einstein.

Lun, 2012-10-29 06:24

Siguiendo con el comentario sobre Newton. Hay estudiantes y aún profesores que se creen la leyenda de la manzana que dio a Newton el descubrimiento de la ley de la gravedad. Gauss, el llamado príncipe de las matemáticas, se enojaba cuando escuchaba sobre la manzana de Newton. Su reacción era: no se como puede suponerse que una manzana pudo haber frenado o acelerado este descubrimiento. Desde los tiempos de la antigüedad las personas veían caer no solo manzanas, sino todo tipo de objetos y nunca dieron con la clave del asunto. Seguramente Robert Hooke llego a ver caer objetos e incluso alguna vez él mismo llego a caer de algún lugar a determinada altura, pero no tenia el talento. Un día Newton realizo un experimento mental. Se imagino ubicado en la cima de una montaña, lanzando una piedra cada ves con mayor velocidad, y pensó. ¿Qué pasaría si en cada lanzamiento, la empujo con mayor velocidad?. Inmediatamente se respondió así mismo, recorrería mayor distancia. ¿Y si la velocidad fuera tal que ya no caería, sino que se mantuviera orbitando tal como lo hace la luna?. Entonces la luna esta cayendo hacia la tierra y no a ocurrido, por que su velocidad es exactamente la necesaria para mantenerse en orbita alrededor de la misma. Realizo un dibujo de lo anterior y este aparece en su principia. De esta manera Newton conocía perfectamente como colocar un satélite que orbitara la tierra pero la tecnología no estaba madura ni existían ningún tipo de cohetes para enviarlo. Con este experimento también Newton pudo darse cuenta, que las leyes que gobiernan el movimiento de los cuerpos en la tierra, son las mismas que las que rigen el movimiento de los astros. Newton lo único que llego a decir sobre la manzana es que estaba en disposición contemplativa cuando lo distrajo la caída de una manzana. sea como sea la historia de la manzana, es una bonita leyenda que no merece esta extraordinaria fama mundial. de esto nos aclara el mismo Newton cuando expreso; No se aparta de mi mente, el objeto de mi investigación y espero pacientemente hasta que el primer resplandor, se transforme en una luz plena y brillante.

Jue, 2012-11-01 06:50

Haré un comentario acerca de la posición de Newton, sobre la naturaleza de la luz. Ya en el siglo XVII. Habían dos teorías acerca de la naturaleza de la luz. Una preferida por Newton que consideraba la luz como un torrente infinitesimal de partículas, la cual explica la propagación rectilínea de la luz,el fenómeno de reflexión y refracción de la luz y la otra preferida por Cristian Huygens que prefería la luz como una onda la cual explica la reflexión, y refracción, El problema era que si la luz es una onda, tendría que comportarse igual que el sonido. El sonido es una onda que necesita de un medio elástico como; el aire, los metales, o cualquier material para poder propagarse. Por esto no escuchamos las explosiones provenientes del sol, pues tendría que viajar a travez del espacio vacío sin la intervención del medio elástico. Esto es una dicha para nosotros pues las ondas expansivas hubieran acabado con toda forma de vida. En medio de acaloradas controversias Newton argumentaba, Si la luz es una onda, como puede viajar a través del espacio vacío. Esto ultimo tenia mucho razonamiento, pero la respuesta de huygens era que la luz viajaba a través de un medio al que llamaban el éter. Newton disgustado respondía. Y donde esta el éter que no lo puedo ver? Y era algo razonable, ya que en ciencias no se considera definitivo un fenómeno o sustancia que no haya sido comprobado experimentalmente. Robert Hooke era partidario de huygens. Pero la autoridad intelectual de Newton hizo que por mucho tiempo la teoría corpuscular venciera sobre la ondulatoria. Pero la teoría corpuscular cayo en desuso cuando en 1801 Thomas Young realizo un experimento en el cual se hacia pasar luz, sobre una pantalla con dos rendijas y detrás de esta otra pantalla plana. Al pasar el haz de luz sobre las dos rendijas, se observaba un patrón de interferencia con maximos y minimos los cuales no eran mas que los valles y crestas de una onda senoidal. Además la teoría corpuscular no explicaba el fenómeno descubierto por Newton ( anillos de Newton). De esta manera la teoría ondulatoria empieza a levantarse. En 1865 Maxwell. Unifica la electricidad y el magnetismo y descubre que la luz no es mas que fluctuaciones u ondas del campo electromagnético así obtiene otra unificación entre estos y las ondas luminosas.y descubre que la luz viaja a 300,000 K/S. No entrare en detalles sobre mecánica cuántica, pero es necesario recalcar que en 1900 El científico y premio nobel de física, Max Planck tratando de explicar la radiación del cuerpo negro, funda la mecánica cuántica argumentando que la energía no es continua sino que es emitida en ciertos paquetes a los que llamo cuantos. Mas tarde un desconocido empleado que trabajaba en la oficina de patente de berna suiza. Publico en un articulo en 1905. El fenómeno llamado efecto fotoeléctrico. En que un fotón produce presión cuando golpea un electrón y lo mueve expulsándolo del átomo que lo contiene para buscar otro donde instalarse, este movimiento del electrón no es mas que una corriente eléctrica ya que el electrón es portador de cargas eléctricas y las cargas en movimiento es corriente eléctrica. Así Einstein revivió la teoría corpuscular de Newton pues la teoría ondulatoria no puede explicar el fenómeno de este efecto. Einstein recibió el premio nobel por su trabajo sobre el efecto fotoeléctrico. Ahora todos sabemos que la luz se comporta como partícula y como ondas. La dualidad onda-partícula de la luz. y finalmente Newton tenia razón el éter nunca existió. Esto lo dejo muy claro Einstein. Y la luz tiene comportamiento corpuscular.

Vie, 2012-11-02 04:59

Aquí no acabaron las hostilidades de Newton hacia Hooke, sino que, una vez muerto éste hizo que desapareciese cualquier referencia existente en la Royal Society, de modo, que hoy en día, no queda ninguna imagen suya.

¿Te imaginabas que Newton fuese así?

Dom, 2013-03-10 22:20

Otto Nuñes: gracias por compartir sus conocimientos. Muy buena explicación.

Dom, 2013-03-17 22:31
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