Isaac Newton: Una Biografía Completa

Escrito para CountryReports.org

INTRODUCCIÓN

Isaac Newton es la figura más trascendental en la historia de la ciencia occidental, el personaje colosal cuya síntesis matemática y física definió la naturaleza de la investigación científica durante dos siglos y medio y estableció el marco dentro del cual se formó cada generación posterior de físicos y matemáticos. Nacido el día de Navidad de 1642 en una casa solariega en Lincolnshire, Inglaterra, y fallecido en Londres en 1727 a la edad de ochenta y cuatro años, Newton logró más en sus años de trabajo creativo concentrado que cualquier otro científico antes o después. Inventó el cálculo, descubrió las leyes del movimiento que rigen toda la mecánica terrestre y celeste, demostró que la luz blanca está compuesta por todos los colores del espectro, formuló la ley de la gravitación universal y construyó el telescopio reflector. Logró la mayor parte de esto antes de los treinta años, y en los años siguientes continuó refinando, ampliando y publicando trabajos cuyas implicaciones los científicos todavía están explorando.

La imagen popular de Newton — el genio solitario iluminado por la inspiración cuando una manzana cayó de un árbol — captura algo verdadero sobre el aislamiento y la claridad repentina de ciertos descubrimientos, al mismo tiempo que oculta las décadas de labor metódica, obsesiva y a veces enloquecedora mediante las cuales esos descubrimientos se convirtieron en la maquinaria matemática de los Principia Mathematica. Newton no fue simplemente inspirado; fue un trabajador de extraordinaria disciplina y concentración, capaz de mantener investigaciones matemáticas durante horas y días seguidos, volviendo a problemas que lo habían derrotado durante años hasta que finalmente llegaba la solución, y reelaborando el mismo material a través de múltiples borradores hasta que la estructura lógica era tan perfecta como podía lograrla. También era un hombre de profunda complejidad — reservado, combativo, emocionalmente frío en sus relaciones profesionales, profundamente religioso de manera completamente poco ortodoxa, y consumido a lo largo de su vida por investigaciones en alquimia y profecía bíblica que consideraba tan importantes como su trabajo en matemáticas y filosofía natural.

El mundo al que Newton ingresó en 1642 estaba gobernado, en materia de filosofía natural, por la autoridad de Aristóteles tal como fue interpretada y transmitida por la tradición escolástica medieval y las instituciones dominantes de la vida intelectual europea. La obra revolucionaria de Copérnico, Kepler y Galileo había desafiado esta autoridad en astronomía y mecánica, pero aún no existía un marco matemático unificado que pudiera reemplazarla. Cuando Newton murió en 1727, el cosmos aristotélico había sido completamente desmantelado y reemplazado por un universo mecánico gobernado por leyes matemáticas de aplicación universal — un universo que el propio Newton había construido en gran medida. La magnitud de esta transformación, que reformó no solo la ciencia sino la filosofía, la teología y el pensamiento político de la Ilustración, difícilmente puede exagerarse.

Infancia en Woolsthorpe

Isaac Newton nació prematuramente el 25 de diciembre de 1642 (calendario del Estilo Antiguo; 4 de enero de 1643 según el calendario gregoriano entonces en uso en el resto de Europa), en Woolsthorpe Manor, en la aldea de Woolsthorpe-by-Colsterworth, en Lincolnshire. Las circunstancias de su nacimiento fueron sumamente adversas. Su padre, también llamado Isaac Newton, había muerto tres meses antes de su nacimiento a la edad de treinta y seis años, dejando la mansión y su pequeña granja a su viuda Hannah Ayscough Newton. El bebé era tan pequeño y frágil que las mujeres que asistieron al parto dijeron supuestamente que habría cabido en una jarra de un cuarto de galón y dudaban de que sobreviviera el día.

Woolsthorpe Manor era una modesta casa de campo más que una sede aristocrática — una casa de piedra de quizás seis habitaciones, rodeada de campos que requerían atención constante. Los Newton pertenecían a la pequeña nobleza: la familia había sido dueña de la mansión por aproximadamente un siglo, y el abuelo de Isaac había ascendido de labrador a hidalgo, pero no eran ricos ni prominentes. El entorno intelectual de la infancia de Newton no estaba moldeado por la presencia de libros o conversaciones eruditas, sino por los ritmos de la vida agrícola y las expectativas de la nobleza rural de la que provenía su familia.

Las circunstancias familiares cambiaron drásticamente cuando Newton tenía tres años. En enero de 1646, su madre Hannah se casó con Barnabas Smith, el rector de sesenta y tres años de North Witham, una aldea cercana. Smith era considerablemente mayor, próspero según los estándares locales, y no estaba dispuesto a hacerse cargo de un hijastro. Los términos del matrimonio requerían que Newton permaneciera en Woolsthorpe Manor en lugar de unirse a su madre en North Witham, y por consiguiente fue dejado al cuidado de su abuela materna, Margery Ayscough, mientras su madre se mudaba al rectorado de Smith y tenía tres hijos con su nuevo esposo.

La separación de su madre durante estos años formativos dejó marcas en la psicología de Newton que los biógrafos han rastreado a través de la ira y la frialdad emocional de sus relaciones adultas. En una lista de pecados que el joven Newton compiló siendo joven y conservó en sus cuadernos — una práctica de autoexamen notablemente puritana — una entrada dice "amenazar a mi padre y madre Smith con quemarlos a ellos y la casa sobre ellos". La rabia y el abandono codificados en esa entrada sugieren la profundidad de la herida infligida por la partida de su madre, y los patrones emocionales establecidos en la primera infancia — la tendencia a formar relaciones de intensa dependencia seguidas de furiosas rupturas, la combatividad, el anhelo de dominio intelectual absoluto en cada campo al que entraba — son coherentes con el legado psicológico del abandono materno.

Barnabas Smith murió en 1653, y Hannah regresó a Woolsthorpe con los tres hijos de su segundo matrimonio. Newton tenía once años. El regreso de su madre llegó demasiado tarde para reparar el daño de los años intermedios, pero sí trajo un beneficio material: la sustancial biblioteca de Barnabas Smith, que Newton heredó a través de su madre y que le dio acceso a los libros teológicos y filosóficos que moldearon el extraordinario alcance de sus intereses intelectuales.

La Escuela Secundaria de Grantham

En 1655, cuando Newton tenía doce años, fue enviado a la King's School en Grantham, la ciudad más cercana de cierta importancia a Woolsthorpe. Allí se alojó en casa de un boticario local, William Clark, y comenzó la educación formal que lo prepararía para la universidad. Grantham estaba a aproximadamente once kilómetros de Woolsthorpe — lo suficientemente cerca para visitas ocasionales a casa, lo suficientemente lejos como para constituir otra separación del entorno familiar que había conocido desde el regreso de su madre.

La King's School era una escuela secundaria de respetable calidad, y su currículo era principalmente clásico: gramática y composición en latín, algo de griego, un poco de aritmética, y la literatura teológica y ética apropiada para los hijos de la nobleza menor que continuarían en la universidad o en las profesiones. El rendimiento de Newton fue al principio discreto. Los relatos contemporáneos sugieren que inicialmente no era un estudiante sobresaliente — que se situaba en algún lugar del medio de su clase y no atraía ninguna atención especial.

El cambio en su trayectoria académica es atribuido por los primeros biógrafos a una pelea. Un chico más grande intimidaba a Newton, pateándolo en el estómago de camino a la escuela; Newton, que no era físicamente formidable, supuestamente se propuso derrotar a su agresor en los estudios lo que no podía lograr en la confrontación física, y comenzó a estudiar con una ferocidad que pronto lo llevó a la cima de su clase. Sea o no precisa en sus detalles, esta historia captura algo verdadero sobre el carácter competitivo y movido por el orgullo de la motivación intelectual de Newton.

En Grantham, Newton se alojó durante varios años en la casa de William Clark, y su tiempo allí le dio acceso al equipo del boticario y a los diversos libros, productos químicos y herramientas que alimentaban su curiosidad práctica. Construyó modelos mecánicos — un modelo funcional del molino de viento que entonces se construía cerca de Grantham, un reloj de agua, pequeños carruajes movidos por el viento — y llenó las paredes y el suelo de su habitación en la casa Clark con dibujos y diagramas. Esta aptitud mecánica, la capacidad de traducir la comprensión abstracta en dispositivos físicos funcionales, fue una característica de la inteligencia de Newton que persistió a lo largo de toda su carrera: el telescopio reflector que construyó en 1668, que resolvió un problema óptico que había derrotado a diseñadores de telescopios anteriores, fue el producto de la misma habilidad práctica que había empleado en el modelo del molino de viento en Grantham.

Su madre lo llamó de regreso en 1659, a la edad de dieciséis años, para administrar la granja de Woolsthorpe. Hannah tenía tres hijos menores que mantener y necesitaba la ayuda de su hijo mayor, y la educación en Grantham había sido un lujo supeditado a las circunstancias de la familia. Newton pasó aproximadamente un año en Woolsthorpe intentando administrar la granja, una ocupación para la que no tenía ni aptitud ni inclinación. Los relatos contemporáneos registran que caía en ensimismamientos matemáticos mientras su ganado se adentraba en los campos de los vecinos, que fue multado varias veces por descuidar sus responsabilidades, y que pasaba el tiempo que podía junto al estanque del molino cerca de Woolsthorpe trabajando en problemas en sus cuadernos. El episodio ilustra la concentración absoluta que caracterizaría su trabajo científico posterior — una incapacidad para dividir su atención, una compulsión de seguir un hilo intelectual hasta donde condujera sin importar las obligaciones en competencia.

Su maestro Henry Stokes y su tío William Ayscough, que había asistido a Cambridge, reconocieron que Newton no era apto para la administración agrícola y que era intelectualmente capaz de algo mucho mejor. Persuadieron a Hannah para que le permitiera regresar a Grantham y prepararse para la universidad. En junio de 1661, Newton ingresó al Trinity College de Cambridge como subsizar — un estudiante que pagaba su educación realizando servicios meniales para estudiantes y catedráticos más ricos.

La Universidad de Cambridge y los Primeros Años

Newton llegó al Trinity College de Cambridge en el verano de 1661 a la edad de dieciocho años. Cambridge a principios de la década de 1660 era una institución en transición intelectual: el currículo formal seguía siendo en gran medida escolástico, basado en la lógica y la filosofía natural de Aristóteles, pero la nueva filosofía natural asociada con Descartes, Galileo y Kepler había penetrado la universidad a través de redes informales de académicos y de la lectura independiente, y un estudiante dispuesto a ir más allá del currículo prescrito podía encontrarse con las ideas científicas más apasionantes de la época.

Newton fue mucho más allá del currículo prescrito. El cuaderno que llevó durante sus primeros años en Cambridge — que hoy se encuentra en la Biblioteca de la Universidad de Cambridge — registra su rápido progreso a través de las nuevas matemáticas y la filosofía natural. Estudió la Geometría de Descartes, la Arithmetica Infinitorum de Wallis y el comentario de Van Schooten sobre Descartes. Leyó extensamente sobre óptica, incluyendo la obra de Kepler y Barrow. Llevaba una lista de preguntas sobre fenómenos naturales organizadas bajo encabezados — "De los colores", "De los movimientos celestes", "De la gravedad y la levedad" — que anticipa el programa de investigación que perseguiría durante las décadas siguientes.

Su tutor formal era Benjamin Pulleyn, quien aparentemente tuvo poca influencia en su desarrollo intelectual. La figura que más importó fue Isaac Barrow, el Profesor Lucasiano de Matemáticas, quien reconoció los extraordinarios dones de Newton y se convirtió en su mentor. Barrow renunciaría más tarde a su cátedra para permitir que Newton la ocupara, un gesto de generosidad intelectual inusual en cualquier época. Newton fue elegido becario del Trinity College en 1664, una distinción que conllevaba apoyo financiero y la expectativa de logros académicos.

En su último año de pregrado, Newton comenzó las investigaciones matemáticas que florecerían en su invención del cálculo. Su método de fluxiones — como llamaba al cálculo diferencial — surgió de su lectura de Wallis y de sus propias investigaciones sobre la matemática del movimiento y el cambio. Para cuando obtuvo su licenciatura en abril de 1665, ya había realizado descubrimientos matemáticos que lo situaban muy por delante de cualquier otro matemático vivo, aunque no compartió nada de esto con nadie.

Los Años de la Peste: la Cosecha Milagrosa de 1665-1666

En el verano de 1665, la peste estalló en Cambridge. La universidad se dispersó, y Newton regresó a Woolsthorpe Manor, donde permanecería, con breves interrupciones, durante aproximadamente dieciocho meses. Este período — desde el verano de 1665 hasta la primavera de 1667 — es conocido como el annus mirabilis de Newton, su año o años milagrosos, el período durante el cual realizó los descubrimientos que definirían su legado científico.

Los relatos de este período son en gran parte los del propio Newton, consignados en retrospectiva décadas después, cuando ya era legendario y tenía razones para enfatizar la precocidad y la completitud de sus primeros descubrimientos. La realidad era probablemente algo menos ordenada — más un período de investigación intensiva y resultados parciales que de revelaciones completas — pero la exactitud fundamental del panorama general está confirmada por sus cuadernos de ese período. En la quietud de Woolsthorpe, liberado de las exigencias formales del currículo universitario y apoyado por el hogar de su madre, Newton trabajó con una libertad y concentración que Cambridge no le había ofrecido en problemas que lo habían ocupado durante años.

En matemáticas, desarrolló y amplió su método de fluxiones — lo que ahora llamaríamos el cálculo diferencial e integral — proporcionando por primera vez un marco matemático sistemático para tratar con cantidades que varían continuamente. El teorema fundamental que conecta la diferenciación y la integración, que establece que estas dos operaciones son inversas entre sí y que es la base de todo el cálculo posterior, fue descubierto por Newton durante este período. También elaboró el teorema binomial general, extendiendo la fórmula familiar para exponentes enteros a exponentes fraccionarios y negativos, y haciendo posible así la expansión de una gran variedad de expresiones matemáticas en series infinitas.

En óptica, comenzó los experimentos con prismas que eventualmente producirían su teoría de los colores. Trabajando con un prisma en una habitación oscura, dejando pasar un estrecho haz de luz solar a través de un orificio en el postigo, observó el familiar espectro de colores producido cuando la luz blanca pasa a través del prisma. Pero donde observadores anteriores habían asumido que el prisma de alguna manera impartía color a la luz, Newton comprendió a través de la experimentación sistemática que el prisma estaba separando colores ya presentes en la luz blanca — que la luz blanca es una mezcla de todos los colores del espectro, y que cada color tiene un grado fijo de refrangibilidad que determina cuánto se dobla al pasar por el prisma. Esta comprensión, que revolucionó la óptica, fue confirmada por una serie de elegantes experimentos en los que los colores espectrales aislados no podían descomponerse más mediante prismas adicionales.

Las investigaciones gravitacionales de los años de la peste son las más mitificadas de todos los descubrimientos de Newton. La historia de la manzana — que observar caer una manzana en el huerto de Woolsthorpe impulsó su perspicacia sobre la gravitación universal — fue contada por el propio Newton a varias personas en su vejez y fue registrada por William Stukeley y John Conduitt, entre otros. La propia versión de Newton era más específica que la leyenda popular: la visión de la manzana cayendo le dio la idea de que la gravedad se extendía hasta la Luna, y luego calculó si la fuerza gravitacional que hacía caer la manzana podía también explicar el movimiento orbital de la Luna.

El cálculo requería conocer la distancia de la Tierra a la Luna, el período de la órbita de la Luna y el radio de la Tierra. Newton utilizó las cifras disponibles para estas cantidades y encontró que la aceleración necesaria para mantener a la Luna en su órbita era aproximadamente igual a la aceleración de la gravedad en la superficie terrestre, disminuida por el cuadrado de la razón entre el radio de la Tierra y la distancia a la Luna — exactamente la relación de cuadrado inverso que buscaba. Si el cálculo dio resultados tan precisos como él afirmó más tarde es incierto; los historiadores de la ciencia contemporáneos señalan que el valor que usó para el radio de la Tierra era inexacto y que el acuerdo entre la predicción y la observación habría sido imperfecto. Pero la idea esencial — que la gravedad se extendía a la Luna y variaba con el cuadrado inverso de la distancia — se alcanzó durante los años de la peste, y sentó las bases de los Principia Mathematica dos décadas después.

Regreso a Cambridge: la Cátedra Lucasiana

Newton regresó al Trinity College en abril de 1667, fue elegido miembro del colegio en octubre de ese año, y en 1668 recibió su título de maestría. En 1669, a la edad de veintiséis años, fue nombrado Profesor Lucasiano de Matemáticas, en sucesión de Isaac Barrow, quien dejó vacante el puesto en favor de Newton. La Cátedra Lucasiana conllevaba un salario de cien libras por año, requería que el titular diera una serie de conferencias cada trimestre, y proporcionaba la base institucional desde la cual Newton conduciría su trabajo científico durante las siguientes tres décadas.

Sus conferencias — que impartía cumpliendo el requisito estatutario de al menos una por trimestre y que aparentemente no tenían mucha asistencia; los contemporáneos recordaban que a veces daba conferencias ante una sala vacía — cubrieron óptica en los primeros años, matemáticas en el período intermedio, y mecánica y gravitación en los años inmediatamente anteriores a los Principia. Los textos de las conferencias, que Newton depositó en la biblioteca universitaria, se encuentran entre las primeras exposiciones de sus descubrimientos en óptica y cálculo.

El logro práctico más significativo de este primer período en Cambridge fue la construcción del telescopio reflector en 1668 y 1669. Los telescopios refractores en uso desde la época de Galileo padecían de aberración cromática — la tendencia de las lentes a enfocar diferentes colores de luz a diferentes distancias, produciendo imágenes borrosas con franjas de colores. Este problema se derivaba directamente del descubrimiento de Newton de que la luz blanca contenía colores con diferentes grados de refrangibilidad, y el telescopio refractor era en principio incapaz de eliminarlo. La solución era utilizar un espejo curvo en lugar de una lente para enfocar la luz, ya que la reflexión no separa los colores. Newton construyó un pequeño telescopio reflector con un espejo que él mismo pulió a partir de una aleación de cobre, y el instrumento producía imágenes de notable claridad para su tamaño. Lo demostró ante la Royal Society de Londres en 1671, causando sensación y contribuyendo directamente a su elección como miembro de la Sociedad en enero de 1672.

Su elección para la Royal Society fue seguida casi de inmediato por el artículo sobre la naturaleza de la luz y los colores que presentó a las Philosophical Transactions de la Sociedad — su primera publicación científica, y una de las más controvertidas. El artículo presentaba su teoría de los colores, describiendo los experimentos con prismas y argumentando que la luz blanca era una mezcla de rayos de diferentes colores, cada uno con un grado característico de refrangibilidad. La respuesta fue extraordinaria: el artículo generó más debate que cualquier contribución anterior a las Philosophical Transactions, y la mayor parte fue crítica. Robert Hooke, Curador de Experimentos de la Sociedad y uno de los científicos más formidables de la época, cuestionó la interpretación de Newton de los experimentos y las conclusiones teóricas que extrajo de ellos. La controversia con Hooke — que continuó de diversas formas durante dos décadas y terminó solo con la muerte de Hooke en 1703 — fue la primera de las amargas disputas sobre prioridad y reconocimiento que definirían las relaciones profesionales de Newton.

La Matemática de lo Infinitesimal: el Cálculo

La invención del cálculo por parte de Newton — al que llamó el método de fluxiones — es uno de los dos o tres mayores logros en la historia de las matemáticas. El método proporcionó, por primera vez, una forma sistemática de tratar matemáticamente con cantidades que cambian continuamente: la tasa instantánea de cambio de una función, el área bajo una curva, la longitud de un arco, la tangente a una curva en un punto dado. Estos problemas habían sido abordados por Arquímedes, Kepler, Cavalieri y otros utilizando métodos de agotamiento e indivisibles, pero sin un algoritmo general que pudiera aplicarse de forma rutinaria. El método de fluxiones de Newton, y el cálculo diferencial e integral desarrollado de forma independiente por Leibniz, proporcionaron tal algoritmo.

En la formulación de Newton, una "fluente" es una cantidad que cambia con el tiempo, y una "fluxión" es su tasa instantánea de cambio. Si un cuerpo se mueve a lo largo de un camino y su posición es una fluente, entonces su velocidad — la tasa de cambio de posición respecto al tiempo — es su fluxión. El problema fundamental del cálculo diferencial es encontrar la fluxión de una fluente dada; el problema fundamental del cálculo integral es la operación inversa, encontrar la fluente a partir de su fluxión. Newton demostró que estas dos operaciones son inversas entre sí — un resultado conocido ahora como el teorema fundamental del cálculo — y proporcionó algoritmos para realizar cada operación sobre funciones expresadas como fórmulas algebraicas o series infinitas.

El desarrollo privado del cálculo por parte de Newton comenzó a mediados de la década de 1660 y quedó plasmado en un manuscrito titulado "De Analysi per Aequationes Numero Terminorum Infinitas" (Sobre el análisis mediante series infinitas) en 1669, que compartió con Barrow y algunos otros matemáticos pero no publicó. Produjo un relato más sistemático en "De Methodis Serierum et Fluxionum" (Sobre los métodos de series y fluxiones) hacia 1671, que también permaneció sin publicar hasta el siglo XVIII. Este secretismo sobre sus descubrimientos matemáticos — la preferencia por retener la prioridad mediante la no publicación — es característico de la relación ambivalente de Newton con la vida intelectual pública y tendría graves consecuencias décadas más tarde cuando Leibniz publicó su propio cálculo desarrollado de forma independiente.

La disputa sobre la prioridad del cálculo entre Newton y Leibniz es una de las controversias más famosas y desafortunadas en la historia de la ciencia. Gottfried Wilhelm Leibniz, el filósofo y matemático alemán, desarrolló su propio cálculo diferencial e integral de forma independiente de Newton a principios de la década de 1670, publicándolo en 1684 y 1686 en artículos que introdujeron la notación — dx, dy, el signo integral — que se convirtió en estándar en matemáticas. El cálculo de Newton había sido desarrollado antes pero permanecía sin publicar y era prácticamente desconocido. Cuando surgió la cuestión de la prioridad, lo que comenzó como una disputa académica se convirtió, en gran parte por la intervención de Newton en su calidad de Presidente de la Royal Society, en una confrontación nacionalista entre la matemática inglesa y la continental que causó daños duraderos a la educación matemática británica, que se aferró a la notación de fluxiones de Newton mucho después de que la superior notación leibniziana hubiera sido adoptada universalmente en el continente.

La Naturaleza de la Luz y el Color: la Óptica

El trabajo de Newton en óptica, que culminó en la publicación de la Óptica en 1704, representa el segundo gran pilar de su logro científico junto con los Principia. El libro es también, estilísticamente, una obra muy diferente: donde los Principia son austeros y matemáticos, estructurados como una secuencia de proposiciones y demostraciones en la tradición geométrica, la Óptica está escrita en un inglés elegante y accesible, presenta sus argumentos a través de la descripción directa de experimentos, y concluye con una serie de "Cuestiones" especulativas que abrieron horizontes para investigaciones posteriores.

El logro central de la Óptica es la teoría de los colores. Newton demostró mediante sus experimentos con prismas que la luz blanca está compuesta por rayos de diferentes colores, cada uno con un ángulo de refracción característico, y que los colores de los objetos naturales resultan de su absorción y reflexión diferencial de estos rayos constitutivos, en lugar de cualquier proceso de generación o modificación del color en el objeto mismo. Un objeto rojo parece rojo porque refleja los rayos rojos y absorbe los rayos de otros colores; un objeto verde refleja los rayos verdes; y así sucesivamente. Este análisis, que resultaba contraintuitivo para los contemporáneos acostumbrados a pensar en el blanco como la ausencia de color, requirió la sostenida evidencia experimental que Newton reunió con extraordinario ingenio.

También investigó los fenómenos ahora conocidos como los Anillos de Newton — los anillos de colores que aparecen cuando una lente ligeramente curvada se coloca en contacto con una placa de vidrio plana, producidos por la interferencia de la luz reflejada desde las dos superficies. Newton podía describir y medir estos anillos con precisión y podía explicar sus propiedades cuantitativas (los anillos se espacian más ampliamente hacia el exterior, y los diámetros de los anillos de un color dado escalan como las raíces cuadradas de los números enteros), pero no podía explicar completamente por qué ocurrían dentro de su teoría corpuscular de la luz. La explicación requería la teoría ondulatoria de la luz y el concepto de interferencia, que Newton rechazó. Su resistencia a la teoría ondulatoria, mantenida en parte en oposición a Huygens y en parte por compromisos teóricos, fue uno de los pocos casos en que su intuición física le falló.

Las Cuestiones con las que concluye la Óptica se encuentran entre los pasajes especulativos más fecundos en la historia de la ciencia. Newton las utilizó para preguntar — en forma hipotética, como preguntas en lugar de afirmaciones — sobre la naturaleza de la luz y la materia, las fuerzas entre partículas, los posibles mecanismos físicos subyacentes a la reacción química y la función biológica, y la existencia de un medio sutil que pervadía todo el espacio. Muchas de estas cuestiones anticipaban programas de investigación que no se emprenderían hasta un siglo o más después. Las Cuestiones fueron leídas por toda persona culta del siglo XVIII que tuviera algún interés en la filosofía natural, y su influencia en la ciencia posterior — en las investigaciones eléctricas de Franklin, en el desarrollo de la química, en los debates sobre la luz y el éter que persistieron hasta el siglo XX — fue incalculable.

Principia Mathematica: el Libro que lo Cambió Todo

Los Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, publicados en julio de 1687, son generalmente considerados la mayor obra científica jamás escrita. En tres libros de extraordinaria densidad matemática, Newton estableció las leyes del movimiento que rigen todos los fenómenos mecánicos, demostró la teoría matemática de la gravitación, derivó de la gravitación universal las órbitas de los planetas y los cometas, explicó las mareas, dio cuenta de la precesión de los equinoccios, y en el proceso creó un marco matemático para describir el mundo físico que no fue superado hasta la relatividad de Einstein a principios del siglo XX.

La génesis de los Principia se encuentra en una conversación en la Royal Society en enero de 1684 entre Edmund Halley, Robert Hooke y Christopher Wren, en la que discutieron si la ley de la gravedad con el cuadrado inverso podía explicar matemáticamente las órbitas elípticas de los planetas establecidas por primera vez por Kepler. Hooke afirmó tener una demostración pero se negó a presentarla; Halley, incapaz de producir una él mismo, decidió preguntarle a Newton. En agosto de 1684 viajó a Cambridge y planteó la pregunta a Newton, quien respondió de inmediato que ya había demostrado eso años atrás pero había extraviado el cálculo. Halley le instó a reproducirlo, y Newton le envió un artículo de nueve páginas — "De motu corporum in gyrum" (Sobre el movimiento de los cuerpos en órbita) — en pocos meses.