La mecánica y el universo en newton

La mecánica y el universo según newton

Categoría: La Mecánica de Newton

Época: fin siglo XVII
Inicio: Año 1660
Fin: Año 1789

La culminación de la nueva ciencia de la mecánica y de la revolución científica está representada por la obra de Isaac Newton (1642-1727). Él justificó plenamente la confianza de Galileo y de Kepler en la estructura matemática de la Naturaleza. En efecto, sus"Philosophiae naturalis principia matemática" (1687) o sencillamente "Principia", constituyeron la cumbre del esfuerzo científico del siglo XVII por experimentar y por sujetar los fenómenos de la naturaleza a las leyes de las matemáticas, al mismo tiempo que fueron la culminación de su reacción contra la tradición y de su búsqueda de elementos conceptuales nuevos. Al cultivar las matemáticas hastadonde se relacionan con la filosofía, como él mismo afirmaba, estaba sentando en principios de física matemática que han sido valiosos hasta mediados del siglo XIX.
Los "Principia" comienzan con definiciones y axiomas o leyes del movimiento, que constituyen el primer código de la ciencia de la mecánica: masa, cantidad de movimiento, inercia, fuerza impresa y fuerza centrípeta. La noción de masaaparece bajo la expresión "cantidad de materia"; la cantidad de movimiento se define por el producto de la masa por la velocidad. Newton se ocupa de las distintas fuerzas y establece, para corregir los principios de Descartes, que al utilizar los conceptos de tiempo, de espacio, de lugar y de movimiento es preciso que se distinga en ellos lo absoluto de lo relativo, lo verdadero de lo aparente, lomatemático de lo vulgar y, de ese modo, al lado del tiempo absoluto, Newton introduce el concepto de tiempo relativo, y de igual manera opera con el resto de los conceptos de espacio y movimiento. La primera ley del movimiento enunciada por Newton y cuya paternidad corresponde a Galileo es la ley de inercia, según la cual todo cuerpo persevera en el estado de reposo o de movimiento uniforme en quese encuentre, a menos que una fuerza lo obligue a cambiar de estado. La segunda ley del movimiento, originaria también de Galileo, establece que los cambios que ocurren en la cantidad de movimiento son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta fuerza. La tercera ley, que pertenece en todo a Newton, establece que a cada acción se opone siempre una reacción igual,que las acciones mutuas de dos cuerpos, uno sobre otro, son siempre iguales y opuestas.
Con la ayuda de esos conceptos y de esas leyes Newton se ocupa en los dos primeros libros de los Principia de la teoría general de la dinámica y de las matemáticas que se necesitan para desarrollarla. De ese modo, Newton integra por vez primera el movimiento de los cuerpos celestes en una dinámica precisa,plantea los teoremas sobre la atracción de esferas, trata el problema del movimiento de un cuerpo en un medio resistente, esboza teorías acerca de la resistencia de los fluidos, estudia la velocidad de propagación de las ondas adelantándose así a Laplace, distingue los distintos conceptos de fluido y demuestra cómo la trayectoria parabólica de los proyectiles de Galileo es un caso especial delfuncionamiento de una fuerza constante para, más adelante, hacer extensiva esta idea a las proposiciones ópticas referentes al movimiento de una partícula de luz.
En ese sentido, Newton se enfrentó con un problema no resuelto por Kepler y Galileo: si una fuerza exterior es necesaria para modificar el movimiento rectilíneo uniforme de un cuerpo, ¿cuál es, por lo tanto, la fuerza que hace desviar a losastros de la línea recta en el espacio y describir trayectorias curvas? Desde 1666, reflexionando sobre el movimiento de la Luna alrededor de la Tierra, Newton se interrogaba si la gravedad que se hace sentir incluso sobre las montañas, se extendía a la Luna y retenía a ésta sobre su órbita, si la gravedad era la fuerza centrípeta. Razonó por analogía con el movimiento de los proyectiles. Si la...