Trabajo Practico Nº 1 Newton - Facultad de Ciencias Económicas
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Trabajo Práctico Nº 1 Cátedra: Epistemología Profesores: Ramón José María, Rus Andrea Alumnos: Ansaldo, Ana María Del Rio, Mariana Harris, Daniela Vasquez, Alejandra Thot, Sergio Año: 2009 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas ISAAC NEWTON 2 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas Indice Pág. Bibliografía…………..……………………………………………………….………....4 Principales Ideas: Actuación Política………………………………………………..7 Alquimia……………………………………….………………….7 Teología………………………………………….……………….9 Relación con otros científicos…………………………………..9 Principales Teorías que desarrollo: Desarrollo del cálculo………………………………………….10 Trabajos sobre la luz………………………………………..…11 Ley de Gravitación Universal………………………………….12 Leyes de la dinámica…………………………………………..12 Contexto histórico en el que se desarrollo………………………………………13 Eje cronológico del siglo en el que su ubico……………………………………16 3 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas Sir Isaac Newton: su biografía Nació el 25 de diciembre de 1642 (correspondiente al 4 de enero de 1643 del nuevo calendario) en Woolsthorpe, Lincolnshire, Inglaterra; fue hijo de dos campesinos puritanos, aunque nunca llegó a conocer a su padre, pues había muerto en octubre de 1642. Dos años después de la muerte de su primer marido, Anna Ayscough se casó en segundas nupcias con el reverendo Barnaby Smith y se mudó a casa de éste, en la vecina aldea de North Withan. Pero el reverendo no tenía la menor intención de hacerse cargo de aquel hijo que no era suyo, por lo que el pequeño Isaac fue confiado a los cuidados de su abuela. De este nuevo matrimonio de la madre nacieron tres hijos Anna los llevó consigo a Woolsthorpe cuando, en 1656, volvió a quedar viuda y regresó a su antigua casa. A estas alturas, Isaac era ya un adolescente, y en verdad que no puede afirmarse que tuviera una infancia ejemplar. Lo único cierto es que creció tímido y suspicaz, con muchas dificultades para relacionarse con los demás; características que, con el transcurso del tiempo, se harán cada vez más evidentes hasta convertirse en el aspecto más destacado de su historia personal. Su educación dio comienzo en dos pequeñas escuelas aledañas a su casa hasta que, a los doce años, fue enviado a proseguir sus estudios en la King´s School de Grantham, poblado que por entonces contaba con dos mil o tres mil habitantes. Cuando Newton tenía doce años, ingresó en la Escuela del Rey, donde vivió con un boticario llamado Clark, cuya esposa era amiga de la madre de Newton. Pasó cuatro años en ese hogar, en el que se divertía construyendo toda clase de molinos de viento, carros mecánicos, relojes de agua y cometas. Encontró un desván lleno de libros científicos que le encantaba leer, y toda suerte de sustancias químicas. Realizó estudios en la Free Grammar School en Grantham y a los dieciocho años ingresó en la Universidad de Cambridge para continuar sus estudios. Su primer tutor oficial fue Benjamín Pulleyn. Newton nunca asistió regularmente a sus clases, ya que su principal interés era la biblioteca. Se graduó en el Trinity College como un estudiante mediocre debido a su formación principalmente autodidacta, leyendo algunos de los libros más importantes de matemática y filosofía natural de la época. En 1663 Newton leyó la Clavis mathematicae de William Oughtred, la Geometría de Descartes, de Frans van Schooten, la Óptica de Kepler, la Opera mathematica de Viète, editadas por Van Schooten y, en 1664, la Aritmética de John Wallis, que le serviría como introducción a sus investigaciones sobre las series infinitas, el teorema del binomio y ciertas cuadraturas. En 1663 conoció a Isaac Barrow, quien le dio clase como su primer profesor Lucasiano de matemática. En la misma época entró en contacto con los trabajos de Galileo, Fermat, Huygens y otros a partir, probablemente, de la edición de 1659 de la Geometría de Descartes por Van Schooten. Newton superó rápidamente a Barrow, quien solicitaba su ayuda frecuentemente en problemas matemáticos. En esta época la geometría y la óptica ya tenían un papel esencial en la vida de Newton. Fue en este momento en que su fama comenzó a crecer ya que inició una correspondencia con la Royal Society (Sociedad Real). Newton les envió algunos de sus descubrimientos y un telescopio que suscitó un gran interés de los miembros de la Sociedad, aunque también las críticas de algunos de sus miembros, principalmente Robert Hooke. Esto fue el comienzo de una de las muchas disputas que tuvo en su carrera científica. Se considera que Newton demostró agresividad ante sus contrincantes que fueron principalmente, (pero no únicamente) Hooke, Leibniz y, en lo religioso, la Iglesia de Roma. 4 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas Cuando fue presidente de la Royal Society, fue descrito como un dictador cruel, vengativo y busca-pleitos. Sin embargo, fue una carta de Robert Hooke, en la que éste comentaba sus ideas intuitivas acerca de la gravedad, la que hizo que iniciara de lleno sus estudios sobre la mecánica y la gravedad. Newton resolvió el problema con el que Hooke no había podido y sus resultados los escribió en lo que muchos científicos creen que es el libro más importante de la historia de la ciencia, el Philosophiae naturalis principia mathematica. En 1693 sufrió una gran crisis psicológica, causante de largos periodos en los que permaneció aislado, durante los que no comía ni dormía. En esta época sufrió depresión y arranques de paranoia. Mantuvo correspondencia con su amigo, el filósofo John Locke, en la que, además de contarle su mal estado, lo acusó en varias ocasiones de cosas que nunca hizo. Algunos historiadores creen que la crisis fue causada por la ruptura de su relación con su discípulo Nicolás Fatio de Duillier; la mayoría, sin embargo, opina que en esta época Newton se había envenenado al hacer sus experimentos alquímicos. Después de escribir los Principia abandonó Cambridge mudándose a Londres donde ocupó diferentes puestos públicos de prestigio siendo nombrado Preboste del Rey, magistrado de Charterhouse y director de la Casa de Moneda. Entre sus intereses más profundos se encontraban la alquimia y la religión, temas en los que sus escritos sobrepasan con mucho en volumen sus escritos científicos. Entre sus opiniones religiosas defendía el arrianismo y estaba convencido de que las Sagradas Escrituras habían sido violadas para sustentar la doctrina trinitaria. Esto le causó graves problemas al formar parte del Trinity College en Cambridge y sus ideas religiosas impidieron que pudiera ser director del College. Entre sus estudios alquímicos estaba interesado en temas esotéricos como la transmutación de los elementos, la piedra filosofal y el elixir de la vida. Desde finales de 1664 trabajó intensamente en diferentes problemas matemáticos. Abordó entonces el teorema del binomio, a partir de los trabajos de John Wallis, y desarrolló un método propio denominado cálculo de fluxiones. Poco después regresó a la granja familiar a causa de una epidemia de peste bubónica. Retirado con su familia durante los años 1665-1666, conoció un período muy intenso de descubrimientos, entre los que destaca la ley del inverso del cuadrado de la gravitación, su desarrollo de las bases de la mecánica clásica, la formalización del método de fluxiones y la generalización del teorema del binomio, poniendo además de manifiesto la naturaleza física de los colores. Sin embargo, guardaría silencio durante mucho tiempo sobre sus descubrimientos ante el temor a las críticas y el robo de sus ideas. En 1667 reanudó sus estudios en Cambridge. Los últimos años de su vida se vieron ensombrecidos por la desgraciada controversia, de envergadura internacional, con Leibniz a propósito de la prioridad de la invención del nuevo análisis. Acusaciones mutuas de plagio, secretos disimulados en criptogramas, cartas anónimas, tratados inéditos, afirmaciones a menudo subjetivas de amigos y partidarios de los dos gigantes enfrentados, celos manifiestos y esfuerzos desplegados por los conciliadores para aproximar a los clanes adversos, sólo terminaron con la muerte de Leibniz en 1716. Padeció durante sus últimos años diversos problemas renales, incluyendo atroces cólicos nefríticos, sufriendo uno de los cuales moriría -tras muchas horas de delirio- la noche del 31 de marzo de 1727 (calendario gregoriano). Fue enterrado en la abadía de Westminster junto a los grandes hombres de Inglaterra. Fue respetado durante toda su vida como ningún otro científico, y prueba de ello fueron los diversos cargos con que se le honró: en 1689 fue elegido miembro del Parlamento, en 1696 se le encargó la custodia de la Casa de la Moneda, en 1703 se le 5 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas nombró presidente de la Royal Society y finalmente en 1705 recibió el título de Sir de manos de la Reina Ana. La gran obra de Newton culminaba la revolución científica iniciada por Nicolás Copérnico (1473-1543) e inauguraba un período de confianza sin límites en la razón, extensible a todos los campos del conocimiento. 6 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas Actuación Política En 1687 defendió los derechos de la Universidad de Cambridge contra el impopular Rey Jacobo II que intentó transformar la universidad en una institución católica. Como resultado de la eficacia que demostró en esa ocasión fue elegido miembro del Parlamento en 1689 cuando aquel fue destronado y obligado a exiliarse. Mantuvo su escaño (banco con respaldo para sentarse) durante varios años sin mostrarse, no obstante, muy activo durante los debates. Después de haber sido profesor durante cerca de 30 años, Newton abandonó su puesto para aceptar la responsabilidad de Director de la Moneda en 1696. Durante ese período fue un incansable perseguidor de falsificadores, a los que enviaba a la horca, y propuso por primera vez el uso del oro como patrón monetario. Durante los últimos 30 años de su vida, abandonó toda actividad científica y se consagró progresivamente a los estudios religiosos. Fue elegido presidente de la Royal Society en 1703 y reelegido cada año hasta su muerte. En 1705 fue nombrado caballero por la Reina Ana como recompensa a sus servicios prestados a Inglaterra. Alquimia Newton dedicó mucho esfuerzo al estudio de la alquimia, que es una antigua práctica protocientífica y una disciplina filosófica que combina elementos de la química, la metalurgia, la física, la medicina, la astrología, la semiótica, el misticismo, el espiritualismo y el arte. Escribió mas de un millón de palabras sobre el tema, algo que tardó en saberse ya que la alquimia era ilegal en aquella época. Como alquimista, Newton firmó sus trabajos como Jehová Sanctus Unus, que se interpreta como un lema antitrinitario: Jehová único santo, siendo además un anagrama del nombre latinizado de Isaac Newton, Isaacus Neuutomus – Ieova sanctus unus. El primer contacto que tuvo con la alquimia fue a través de Isaac Barrow y Henry More, intelectuales de Cambridge. En 1669 escribió dos trabajos sobre la alquimia: * Theatrum Chemicum (es el mas importante y la mas célebre recopilación de tratados alquímicos del renacimiento, escritos en latín, la lengua culta europea de la época, publicado por primera vez en 3 volúmenes en 1602 por el editor e impresor en Estrasburgo Lazare Zetner, en la última edición en 6 volúmenes de 1659-1661 se compilaron mas de 200 tratados) *The Vegetación of Metals. Ese mismo año fue nombrado profesor Lucasiano de Cambridge. En 1680 empezó su más intenso escrito alquímico: Index Acidorum, en donde discute la acción química de los ácidos por medio de la fuerza atractiva de sus moléculas. Es interesante ver como relaciona la alquimia con el lenguaje físico de las fuerzas. Durante la siguiente década prosiguió sus estudios alquímicos escribiendo obras como: Ripley Expounded, Tabula Smaragdina y el más importante Praxis, que es un conjunto de notas de Triomphe Hermetique de Didier, libro francés cuyo única traducción es del mismo Newton. Cabe mencionar que desde joven Newton desconfiaba de la medicina oficial y usaba sus conocimiento para auto recetarse. Muchos historiadores consideraban su uso de remedios alquímicos como la fuente de numerosos envenenamientos que le produjeron crisis nerviosas durante gran parte de su vida. Sin embargo vivió 84 años. 7 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas Teología Newton era un hombre creyente de los llamados fundamentalistas, esto es, de los que creían en la revelación de la Biblia y la entendían al pie de la letra. Así pues, parece que Newton pensaba que Dios había hecho una segunda revelación en la Biblia en la que completaba la primera. En esta se halla la ciencia divina hecha en la creación expresada en forma de leyes físicas a cuyo conocimiento había llegado Newton por primera vez, con lo que había llegado casi a los mismos confines de la divinidad. Pero aún faltaba mucho por conocer del formidable plan de Dios. El resto de las claves deberían hallarse en la Biblia, la otra entrega; divina, y por ello Newton acudiría a su estudio de modo tan apasionado. Newton no se daba por satisfecho con haber logrado desentrañar el complicado sistema mecánico de los astros del sistema solar -y eventualmente de cualquier otro-, sino que creía que eso era sólo un subsistema del sistema total, una pequeña parte del enigma, unas piedras más pulidas o más brillantes halladas en la playa del inmenso océano de la verdad; y se planteó el desaforado desafío de tratar de alcanzar el fondo del océano, desafío propio de un espíritu titánico y universal. Esto nos da una pista de lo que debió ser el Newton filósofo, metafísico, creyente y hasta un poco renacentista y otro poco medieval. Newton fue profundamente religioso toda su vida. Hijo de padres puritanos dedicó más tiempo al estudio de la Biblia que al de la ciencia. Dado que se revela que de unas 3600000 palabras solo 1000000 se dedicaron a las ciencias mientras que unas 1400000 tuvieron que ver con la teología. Se conoce una lista de 58 pecados que escribió a los 19 años en el cual se encuentra: “Amenazar a mi padre y madre SEIT con quemarlos y a la casa con ellos” Newton era arrianista y creía en un único Dios, Dios Padre. En cuanto a los trinitarios, creía que habían cometido un fraude a las Sagradas Escrituras y acusó a la Iglesia de Roma de ser bestia del Apocalipsis. Por estos motivos se entiende porque eligió firmar sus más secretos manuscritos alquímicos como Jehová Único Dios. Relacionó sus estudios teológicos con los alquímicos y creía que Moisés había sido alquimista. Su ideología antitrinitaria le causó problemas, ya que estudiaba en el Trinity Collage en donde estaba obligado a sostener la doctrina de la trinidad. Newton viajó a Londres para pedirle al Rey Carlos II que lo dispensara de tomar las órdenes sagradas y su solicitud le fue concedida. Cuando regresó a Cambridge inició su correspondencia con el filósofo John Locke. Newton tuvo la confianza de confesarle sus opiniones acerca de la trinidad y Locke le incitó a que continuara con sus manuscritos teológicos. Entre sus obras teológicas, algunas de las más conocidas son: *An Historical Account of Two notable corruption of Scripture. *Chronology of Ancient Kingdoms Atended *Observatioms upon the Prophecies. Newton realizó varios cálculos sobre el “Día del Juicio Final” llegando a la conclusión de que este no sería antes del año 2060 Al contrario del pensamiento cartesiano de Leibniz, para quien Dios solo intervino en el mundo en el momento de su creación. Newton creía que dios es un ente presente siempre y en todos los momentos, no como observador impotente ni como restaurador de relojería, sino como actividad necesaria e indispensable para el funcionamiento del universo. Newton fue extremadamente cauto en sus creencias religiosas. Esto puede explicar, en parte, por qué no publicó sus obras teológicas durante su vida. Tal vez, consciente del ambiente religioso inglés, no quería ser acusado de herejía, sino que buscó con 8 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas afán la verdad como la encontraba en la Biblia. Sus obras teológicas fueron publicadas después de su muerte. El fue un verdadero gigante de la ciencia que no se avergonzaba de su fe, sino que, por el contrario, dedicó tiempo para entender la Palabra de Dios, tanto cuando predice los movimientos de la historia, como cuando proporciona orientación para ordenar la vida personal de cada uno. Relación con otros científicos En 1687 Newton publicó sus Principios Matemáticos de la filosofía material, editados 22 años después de la Micrografía de Hooke, describían las leyes del movimiento, entre ellas la ley de gravedad. Pero lo cierto es que Robert Hooke había formulado antes que Newton muchos de los fundamentos de la teoría de la gravitación. La labor de Hooke también estimuló las investigaciones de Newton sobre la naturaleza de la luz. Por desgracia, las disputas en materia de óptica y gravitación agriaron las relaciones entre ambos hombres. Newton llegó al extremo de eliminar de sus Principios Matemáticos toda referencia a Hooke. Un especialista asegura que también intentó borrar de los registros las contribuciones que éste había hecho a la ciencia. Además, los instrumentos de Hooke (incluso elaborados artesanalmente) buena parte de sus ensayos y el único retrato auténtico suyo se esfumaron una vez que Newton se convirtió en presidente de la Sociedad Real. A consecuencia de lo anterior, la fama de Hooke cayó al olvido, un olvido que duraría más de dos siglos, al punto que no se sabe hoy día donde se halla la tumba. 9 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas PRINCIPALES TEORIAS QUE DESARROLLO Desarrollo del Cálculo En 1696 envió a John Collins, por medio de Barrow, su mentor, su "Analysis per aequationes número terminorum infinitos". Para Newton, este manuscrito representa la introducción a un potente método general, que desarrollaría más tarde: su cálculo diferencial e integral. En el último cuarto del siglo XVII, Newton y Leibnitz, de manera independiente, sintetizaron de la maraña de métodos infinitesimales usados por sus predecesores dos conceptos, los que hoy llamamos la derivada y la integral, desarrollaron unas reglas para manipular la derivada -reglas de derivación-y mostraron que ambos conceptos eran inversos- teorema fundamental del cálculo-: acababa de nacer el cálculo infinitesimal. Para resolver todos los problemas de cuadraturas, máximos y mínimos, tangentes, centros de gravedad, etc Newton y Leibniz protagonizaron una agria polémica sobre la autoría del desarrollo de esta rama de la matemática. Los historiadores de la ciencia consideran que ambos desarrollaron el cálculo independientemente, si bien la notación de Leibniz era mejor y la formulación de Newton se aplicaba mejor a problemas prácticos. La polémica dividió aún más a los matemáticos británicos y continentales, sin embargo esta separación no fue tan profunda como para que Newton y Leibniz dejaran de intercambiar resultados. Newton abordó el desarrollo del cálculo a partir de la geometría analítica desarrollando un enfoque geométrico y analítico de las derivadas matemáticas aplicadas sobre curvas definidas a través de ecuaciones. También buscaba cómo cuadrar distintas curvas, y la relación entre la cuadratura y la teoría de tangentes. Utilizó como base matemática la Geometría Analítica de Descartes pero sin necesidad de recurrir al sistema cartesiano. A modo de ejemplo de la gran potencia del cálculo, uno de los problemas que se resolvió gracias a la nueva herramienta descubierta por Newton y Leibnitz: el problema de la braquistocrona. El problema consistía en determinar la curva por la que un cuerpo desciende en el menor tiempo posible entre dos puntos que no estén en posición vertical u horizontal. Este problema ya interesó en su día a Galileo aunque éste fue incapaz de resolverlo -lo cual no es raro pues para resolverlo se precisaba del cálculo-. 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 un lente. Para evitar este problema inventó un telescopio reflector (conocido como telescopio newtoniano). Es interesante señalar que cerca de cien años después se comenzaron a producir lentes que no descomponen la luz. Estos lentes, que reciben el nombre de "acromáticos", se construyen mediante la combinación de diferentes tipos de cristales ópticos. Newton se vio obligado a defender sus teorías contra los sabios más capaces de sus días: Huygens, Hook y otros. 10 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas 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. Ley de gravitación universal Bernard Cohen afirma que “El momento culminante de la Revolución científica fue el descubrimiento realizado por Isaac Newton de la ley de la gravitación universal.” Con una simple ley, Newton dio a entender los fenómenos físicos más importantes del universo observable, explicando las tres leyes de Kepler. La ley de gravitación universal nació en 1685 como culminación de una serie de estudios y trabajos iniciados mucho antes. En 1679 Robert Hooke introdujo a Newton en el problema de analizar una trayectoria curva. Hooke proponía “componer los movimientos celestes de los planetas a partir de un movimiento rectilíneo a lo largo de la tangente y un movimiento atractivo, hacia el cuerpo central.” También Hooke deseaba saber cuál es la curva resultante de un objeto al que se le imprime una fuerza inversa al cuadrado de la distancia. En 1684 Newton informó a su amigo Edmund Halley de que había resuelto el problema de la fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Newton intuyó fácilmente a partir de su tercera ley de la dinámica que si un objeto atrae a un segundo objeto, este segundo también atrae al primero con la misma fuerza. Newton se percató de que el movimiento de los cuerpos celestes no podía ser regular. Afirmó: “los planetas ni se mueven exactamente en elipses, ni giran dos veces según la misma órbita”. 11 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas Las leyes de la Dinámica ¿Se requiere una fuerza para que exista movimiento?¿Qué o quién mueve a los planetas en sus órbitas? Estas preguntas, que durante años se hizo el hombre, fueron contestadas correctamente por Newton hacia el año 1700. Para los objetos que se desplazan a velocidades próximas a la velocidad de la luz, las leyes de Newton han sido sustituidas por la teoría de la relatividad de Albert Einstein. Para las partículas atómicas y subatómicas, las leyes de Newton han sido sustituidas por la teoría cuántica. Pero para los fenómenos de la vida diaria, las tres leyes del movimiento de Newton siguen siendo la piedra angular de la dinámica (el estudio de las causas del cambio en el movimiento). Este tema fue tratado en los Principa: las tres leyes de la Dinámica o Leyes de Newton, en las que explicaba el movimiento de los cuerpos así como sus efectos y causas. Éstas son: • La primera ley de Newton o ley de la inercia (equilibrio) "Todo cuerpo preservará en sus estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado por fuerzas impresas a cambiar su estado" En esta ley, Newton afirma que un cuerpo sobre el que no actúan fuerzas extrañas (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 (masa "El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa 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). 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: la sensación de dolor que se siente 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 a la fuerza que él ha ejercido previamente. 12 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas CONTEXTO HISTORICO EN EL QUE VIVIO ISAAC NEWTON Newton vivió en la época de El Barroco (1600 – 1750), fue una época donde la población descendió drásticamente, ya que las guerras, el hambre, las epidemias y la emigración por motivos económicos o políticos estaban al orden del día. La guerra de los treinta años y las epidemias, que eran consecuencia de la falta de higiene que había en esa época, hicieron perder a España aproximadamente dos millones de habitantes desde el principio del siglo hasta el final de este. Las epidemias afectaban sobre todo a los pobres, ya que, al estar mal alimentados y viviendo en unas pésimas condiciones de higiene no podían hacer frente a una enfermedad. La economía sufrió un gran cambio, el mercantilismo. Este nuevo sistema económico fue inventado por Jean Baptiste Colbert, un ministro de Luis XIV. El mercantilismo permitía que el gobierno pudiera guardar metales preciosos para el estado. Se basaban en que el país seria más rico de esta forma. También destaca la crisis que pasó la agricultura en el sur de Europa. Fue debida a un cambio en el clima. La industria avanzó con el uso de manufacturas, que aligeraban la producción al usar algunas máquinas simples. La sociedad se dividía en tres estados: -La nobleza, eran privilegiados que vivían de sus tierras. Formaban parte del primer estado -El clero, este grupo se dividía en dos estamentos, alto clero, los cuales eran privilegiados y se encontraba en el primer estado, y el bajo clero, eran pobres, y poco formados, pertenecían al tercer estado. -El tercer estado, era muy heterogéneo y diferencial. Se dividía en: +Campesinos, en Europa occidental eran libres, pero muchos de ellos vivían en la pobreza, aunque poseyeran terrenos. +Alta burguesía, eran los dueños del poder económico del momento y la formaban los comerciantes, industriales y oficiales de la administración. Los que destacaban iban teniendo acceso a puestos de responsabilidad e incluso llegar a la nobleza o el poder político. En el campo de la política se produjo un fortalecimiento del poder monárquico, pasa de ser monarquía autoritaria a ser monarquía absoluta. Con esto se conseguía, apoyados por la corte, los reyes, la administración, el ejército y la burocracia, acabar con las limitaciones del monarca que tenia con los ingresos y gastos de la corona. Los organismos que limitaban el poder del monarca eran, en España, las cortes. En esta época los monarcas eran asignados por la teoría del poder absoluto de derecho divino, sostenían que habían sido elegidos por Dios para gobernar pueblo. La Revolución Científica Cuando Newton llegó a Cambridge (1661), el movimiento que hoy se conoce como la revolución científica estaba muy avanzado, y muchas de las obras básicas para la ciencia moderna habían aparecido. Los astrónomos, desde Copérnico hasta Kepler habían elaborado el sistema heliocéntrico del universo. Galileo había propuesto las 13 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas bases de una nueva mecánica basada en el principio de inercia. Liderados por Descartes, los filósofos habían comenzado a formular una nueva concepción de la naturaleza como una intrincada, impersonal, e inerte máquina. Sin embargo, en lo que respecta a las universidades de Europa, incluyendo a Cambridge, todo esto podría no haber sucedido nunca. Ellos siguieron siendo las fortalezas del aristotelismo pasada de moda, que descansaba en una visión geocéntrica del universo y tratarán de la naturaleza en términos cualitativos más que cuantitativos. La revolución científica se desarrolla en el periodo comprendido entre 1500 y 1700 durante el cual se establecen los fundamentos conceptuales e institucionales de la ciencia moderna. Se considera revolución científica a todos aquellos episodios de desarrollo no acumulativo, en que un paradigma antiguo es reemplazado completamente o en parte, por otro nuevo, incompatible. En lo que a conceptos, el elemento central de la Revolución Científica es el abandono de la visión cosmogónica en la que la Tierra ocupaba el centro del Universo (sistema geocéntrico de Ptolomeo) y de la física aristotélica, por una en la que los planetas se mueven en torno al Sol (sistema heliocéntrico), una idea que fue introducida con detalle por Nicolás Copérnico. Las consecuencias de la revolución científica, de la que Galileo y Newton fueron sus máximos exponentes, pueden dividirse en tres grandes grupos: consecuencias metodológicas, filosóficas, y religiosas: Consecuencias metodológicas: • Desconfianza ante las "intuiciones" ingenuas del sentido común como intérprete de la realidad. • Se incrementa el valor de la observación y de la experiencia y la necesidad de la verificación empírica. Los sistemas puramente especulativos, como construcciones mentales deducidas a partir de unos principios universales no discutidas, ceden el paso a hipótesis de trabajo basadas en la experiencia y sujetas a una revisión continua. • Nuevo criterio de verdad. • La deducción cede el trono a la inducción. Galileo la practica, y Bacon acomete la tarea de justificarla teóricamente y de elaborar su metodología. • La expresión de la realidad se matematiza. La ciencia moderna desea predecir con exactitud los fenómenos, y para ello necesita conocer las leyes físico-matemáticas que los rigen. • Cada rama de la ciencia se independiza de las otras (aunque aproveche indirectamente sus avances). Consecuencias filosóficas • Se derrumba la autoridad de Aristóteles. Se ve que Aristóteles se equivocó al afirmar el sistema geocéntrico de esferas, la incorruptibilidad de los astros, el cese del 14 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas movimiento cuando cesa la causa, etc. El desprestigio de Aristóteles aumentó también por considerársele defensor a ultranza del método deductivo y la especulación pura. • Cambia el concepto de ciencia. Ya no interesa lo óntico (lo que tiene ser o existe), sino lo fenoménico; la realidad subyacente, sino el comportamiento aparente. Algunos científicos como Galileo y Kepler solo se interesan por establecer las leyes matemáticas de los movimientos. Consecuencias religiosas • Autonomía de la ciencia frente a cualquier autoridad. La última palabra corresponde a la razón, que parte de la experiencia científica y vuelve a ella para verificar sus conclusiones. • El científico moderno suprime las explicaciones prenaturales de los fenómenos físicos, y busca sólo las causas inmanentes, intramundanas. El panorama de la filosofía moderna del siglo XVII, y su relación con la ciencia, o más exactamente como la filosofía natural se fue gradualmente escindiendo hasta convertirse en dos entidades separadas e incluso opuestas: la filosofía y la ciencia. 15 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas EJE CRONOLOGICO DE LOS ACONTECIMIENTOS RELEVANTES DEL SIGLO XVII HASTA LA MUERTE DE ISAAC NEWTON Años 1600 • • • • • • • • • • • • • 1601: La Batalla de Kinsale, una de las batallas más importantes de la historia Irlandesa. 1602: Se funda la Compañía Holandesa de las Indias Orientales, su éxito contribuyó al Siglo de Oro holandés. 1603: Muere Isabel I de Inglaterra y es sucedida por su primo el rey Jacobo VI de Escocia, uniendo las coronas de Escocia e Inglaterra. 1603: Tokugawa Ieyasu toma el control de Japón y establece Shogunato Tokugawa, que gobierna el país hasta 1868. 1603-23: Después de la modernización de su ejército, Abbas I expande el Imperio Safávida capturando territorio de los Otomanos y Portugueses. 1605: La Conspiración de la pólvora falla en Inglaterra. 1606: La larga guerra entre el Imperio Otomano y Austria se termina con la Paz de Zsitvatorok. 1606: El capitán Willem Janszoon y su tripulación a bordo de la nave Duyfken de la Compañía Holandesa de las Indias Orientales, se convierten en los primeros europeos que avistan y desembarcan en Australia. 1607: Se funda Jamestown, Virginia, que se convierte en la primera colonia inglesa permanente en Norteamérica. 1608: Se funda la Ciudad de Quebec por Samuel de Champlain, en Nueva Francia (actual Canadá). 1609: Los Países Bajos y España, aceptan la Tregua de los Doce Años en la Guerra de los Ochenta Años. 1609: Pedro de Peralta, más tarde gobernador de Nuevo México, establece el asentamiento de Santa Fe. 1609: Maximiliano I, duque y elector de Baviera establece la Liga Católica. Años 1610 • • • • 1613: El Tiempo de Problemas en Rusia termina con la creación de la Casa de los Románov que estuvo en vigencia hasta 1917. 1616: Los últimos moriscos son expulsados de España. 1618: La Rebelión bohemia precipita la Guerra de los treinta años, que devasta Europa entre 1618 y 1648. 1618: Los Manchúes comienzan a invadir China. Su conquista eventualmente derriba a la Dinastía Ming. 16 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas Años 1620 • • • • • • • 1620: El Emperador Fernando II de Habsburgo derrota a los bohemios rebeldes en la Batalla de la Montaña Blanca. 1620: Los Peregrinos puritanos llegan en el Mayflower a Plymouth Rock, Cabo Cod, Nueva Inglaterra. 1624-42: En calidad de primer ministro, el Cardenal Richelieu centraliza el poder en Francia. 1625: Nueva Amsterdam es fundada por la Compañía Holandesa de las Indias Occidentales en Norteamérica. 1626: Se termina la Basílica de San Pedro en el Vaticano. 1627: El Cardenal Richelieu establece el asedio a La Rochelle protestante que finalmente se rinde. 1629: El Cardenal Richelieu se alía con las fuerzas protestantes suecas en la Guerra de los treinta años para contrarrestar la expansión de Fernando II de Habsburgo. Años1630 • • • • • 1630: Muere Johannes Kepler, científico austriaco. 1632: La Batalla de Lützen, muerte del rey de Suecia Gustavo II Adolfo. 1633: Galileo Galilei llega a Roma para su juicio ante la Inquisición. 1634: Batalla de Nördlingen con victoria católica como resultado. 1639-55: Guerras de los Tres Reinos, guerras civiles en toda Escocia, Irlanda e Inglaterra. Años 1640 • • • • • • • • • 1640: El rey Carlos I de Inglaterra se ve obligado a convocar al Parlamento, debido a la revuelta de los escoceses. 1640-68: La Guerra de Restauración portuguesa lleva al fin del gobierno de Portugal bajo la Casa de Austria. 1640: La tortura queda prohibida en Inglaterra. 1641: El Shogunato Tokugawa instituye el sakoku; los extranjeros son expulsados y nadie está autorizado a entrar o salir de Japón. La Rebelion Irlandesa. 1642: El explorador holandés Abel Janszoon Tasman hace el primer avistamiento europeo registrado de Nueva Zelanda. 1642-49: Guerra Civil en Inglaterra; Carlos I es decapitado por Cromwell . 1943: Nace Isaac Newton. Torricelli inventa el barómetro. Fallece el músico Claudio Monteverdi. 1644: La conquista Manchú de China pone fin a la Dinastía Ming. La posterior Dinastía Qing regiría hasta 1912. 1644-74: Comienza la Guerra de Char Bouba. 17 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas • • • • • • • 1648: La Paz de Westfalia pone fin a la Guerra de los Treinta Años y a la Guerra de los Ochenta Años, que marca el fin de España y el Sacro Imperio Romano como las mayores potencias europeas. 1648-53: Fronda, guerra civil en Francia. 1648-67: La guerra El Diluvio deja a Polonia en ruinas. 1648-69: Los Otomanos capturan Creta a los Venecianos tras el Sitio de Candía. 1648: Después de Shah Jahan, el Taj Mahal es completado por su hijo Aurangzeb como gobernante del Imperio mogol. 1649: La Gran plaga de Sevilla. Galileo Galilei, De la scienza meccanica, publicación póstuma. 1649-53: Conquista de Irlanda por Cromwell. Años 1650 • • • 1652: La Ciudad del Cabo es fundada por la Compañía Holandesa de las Indias Orientales en Sudáfrica. Comienzan las Guerras angloholandesas. 1655: C. Huygens inventa el reloj de péndulo. Isaac Barrow, Euclides elementa. 1655-61: Las Guerras del Norte se unen al ascenso de Suecia como una gran potencia. Años 1660 • • • • • • • • • 1660: La Commonwealth de Inglaterra termina y la monarquía regresa durante la Restauración inglesa. Se funda la Real Sociedad de Londres para la mejora del conocimiento natural. 1661: Comienza el reinado del Emperador Kangxi de China. R. Boyle, El químico escéptico. 1662: Koxinga captura Taiwán de los holandeses y funda el Reino de Tungning. Reina hasta 1683. Nace Jacques Aymar-Vernay, que más tarde reintroducirá la radiestesia al uso popular en Europa. 1663: Francia tiene plenamente el control político y militar sobre sus posesiones coloniales en Nueva Francia. Hooke descubre en el microscopio las células. Baruch Spinoza, Principia philosophiae cartesianae. 1664: Las tropas británicas capturan Nueva Amsterdam, renombrándola Nueva York. 1665: Gran Plaga de Londres. 1666: El Gran Incendio de Londres. Guerra entre Rusia y Polonia. Leibniz, De Arte Combinatorio. 1667-99: La Gran Guerra turca detiene la expansión del Imperio Otomano en Europa. 1668: Newton construye el primer telescopio reflector de la historia. El Tratado de Paz de Lisboa entre España y Portugal reconoce a Portugal como país independiente. 18 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas Años 1670 • • • • • • • • 1670: La Compañía de la Bahía de Hudson es fundada en Canadá. 1671: Newton publica Method of Fluxions. 1672: Newton publica su artículo “Light & Colors” en la revista de la Royal Society, Philosophical Transactions. 1672-76: Guerra polaco-otomana. 1672-78: Guerra Franco-Holandesa. 1674: El Imperio Maratha es fundado en la India por Shivaji. 1675: Inauguración del Observatorio de Greenwich. Leibniz descubre los principios fundamentales del cálculo infinitesimal. 1676: Rusia y el Imperio Otomano comienzan las Guerras Ruso-Turcas. Newton lee Discours of Observations ante la Royal Society. Anton van Leeuwenhoek descubre los microorganismos. Años 1680 • • • • • • • • • • • • • 1680: Newton empieza su obra alquímica Index Chemicus, que sobresale por su sistematización. 1681: Extinción del dodo. 1682: Pedro el Grande se convierte en gobernante de Rusia (exclusivo zar en 1696). Newton demuestra las leyes de la gravitación. Luis XIV inaugura el Observatorio de París. 1682: La Salle explora la longitud del río Misisipi y reclama Luisiana para Francia. 1683: China conquista el Reino de Tungning y anexiona Taiwán. 1683: La Batalla de Viena termina la hegemonía del Imperio Otomano en el sudeste de Europa. 1684: En pleno desacuerdo con Descartes, Newton redacta Specimens of a universal system of mathematics. Leibniz publica sus trabajos sobre cálculo infinitesimal en la revista Acta Eruditorum. 1685: El Edicto de Fontainebleau persigue al Protestantismo en Francia. Muere el Rey Carlos II de Inglaterra. 1686: Newton presenta ante la Royal Society el primer volumen de Philosophiae naturales principia matemática, comúnmente conocidos como los Principia. Nace el físico aleman Gabriel Fahrenheit. 1687: Newton termina los volúmenes dos y tres de los Principia. Es elegido diputado al parlamento por Cambridge. 1688-89: Después de la Gloriosa Revolución, Inglaterra se convierte en una monarquía constitucional y la República Holandesa entra en declive. 1685-97: La Gran Alianza trata de detener la expansión francesa durante la Guerra de los Nueve Años. 1689: El Tratado de Nerchinsk establece una frontera entre Rusia y China. John Locke, Two Treatises of Goverment. Jacques Bernoulli desarrolla el cálculo integral. 19 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas Años 1690 • • • • • • 1692: Fallece Robert Boyle.Nace el matemático escocés James Stirling. El matemático francés Guillaume de l’Hôspital da a conocer su regla. Se llevan a cabo los juicios por brujería en Salem, Massachusetts. 1693: La hambruna en Francia mata a dos millones de personas. J. Locke, Pensamientos sobre educación. 1695: Newton escribe Tabula refractonum. 1696: La hambruna en Finlandia elimina casi un tercio de la población. 1697: Los suizos Jacques y Jean Bernoulli desarrollan su cálculo diferencial. 1700: Muere el rey Carlos II extinguiéndose la dinastía Habsburgo o Casa de Austria en España. Años 1700 • • • • • • • 1700: Muere sin descendencia el rey Carlos II, dejando el trono a Felipe de Anjou, nieto de Luis XIV de Francia. 1701: Inglaterra reconoce a Felipe V como rey de España. Federico I funda la Academia de Ciencias de Berlín. Jethro Tull inventa la sembradora. 1702: Newton publica Lunae Theoria. Se publica en Londres The Daily Courant, el primer diario de la historia. 1704: Newton publica Opticks, en la que defiende la naturaleza corpuscular de la luz. Desembarco del archiduque Carlos de Austria en Lisboa e inicio de la guerra de Sucesión española. Fallece el filósofo inglés John Locke. 1705: Edmond Halley, Sinopsis Astronomía Cometicae. 1707: Newton publica Aritmética Universales. D. Papin construye un barco a vapor. 1709: Los afganos se sublevan contra el poder persa y forman un estado independiente. Año 1710 • • • • • 1710: Newton publica De natura acidorum, Enumeratio and De cuadratura Lexicon technicum. George Berkeñey, A Treatise Concerning the Principles of Human Knowledge. 1711: Newton publica De Analysi per aequatones numero terminorum infinitas y Methodus Differentialis. J. Shone inventa el diapasón. 1713: Newton publica Commercium epistolicum. Tratado de Utrcht, que pone fin a la guerra de Sucesión española. Se crea la real academia Española de Lengua. 1716: Fallece Gottfried Leibniz. 1717: Inglaterra, Francia y Holanda firman en La Haya una alianza defensiva contra España: la Triple Alianza. La casa de contrataciones se traslada de Sevilla a Cádiz. 20 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas • 1719: el zar Pedro I expulsa a los jesuitas de Rusia. Año 1720 • • • • • 1720: Newton publica la primera edición inglesa de Aritmética universal. Federico de Hesse es coromado rey de Suecia. W. Montatu ensaya la vacuna contra la viruela. 1721: Pedro I zar de Rusia. Johann Sebastian Bach, Conciertos de Brandeburgo. 1722: Newton publica Short Chronology. Expulsión de los Protestantes de Salzburgo. 1726: Fundación de la villa de Montevideo para frenar las incursiones de los colonos portugueses provenientes de Brasil. 1727: Johann Sebastian Bach, Pasión según san Mateo. El 31 de marzo en Kensington, Londres, muere Isaac Newton. 21 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO Facultad de Ciencias Económicas Bibliografía utilizada: • • • Enciclopedia Encarta Edición 2007 Newton, Vida, pensamiento y obra. Colección Grandes Pensadores Paginas de Internet: * www.biografiasyvidas.com * http://www.abcpedia.com/biografia/isaac-newton * Grandes Iconoclastas www.portalplanetasedna.com.ar * Newton y sus leyes www.phy6.or * La Dinámica de Newton www.astrocosmo.cl 22
