J.D. Ponce sobre Isaac Newton: Un Análisis Académico de Principia E-Book

J.D. Ponce

• Herausgeber: J.D. Ponce
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Spanisch

Veröffentlichungsjahr: 2024

Beschreibung

Este apasionante ensayo se centra en la explicación y análisis de Philosophiæ naturalis principia mathematica, de Isaac Newton, comunmente conocido como Principia, uno de los trabajos más influyentes de la historia y cuya comprensión, por su complejidad y profundidad, escapa a la comprensión en primera lectura. Tanto si ya has leído Principia como si no, este ensayo te permitirá sumergirte en todos y cada uno de sus significados, abriendo una ventana al pensamiento científico de Newton y a su verdadera intención cuando creó este trabajo inmortal.

Leseprobe

J.D. PONCE SOBRE

Isaac Newton

UN ANÁLISIS ACADÉMICO DE

PRINCIPIA

© 2024 por J.D. Ponce

ÍNDICE

CONSIDERACIONES PRELIMINARES

Capítulo I: CONTEXTO HISTÓRICO DE FINALES DEL SIGLO XVII

Capítulo II: INFLUENCIAS Y CONTROVERSIAS RELIGIOSAS

Capítulo III: PARADIGMAS CIENTÍFICOS ANTES DE NEWTON

Capítulo IV: ANTECEDENTES DE NEWTON

Capítulo V: EL ESPACIO Y EL TIEMPO NEWTONIANOS

Capítulo VI: LAS TRES LEYES DEL MOVIMIENTO

Capítulo VII: MÉTODOS DE EVIDENCIA EMPÍRICA E INDUCCIÓN

Capítulo VIII: FUNDAMENTOS DE GEOMETRÍA Y CÁLCULO

Capítulo IX: GRAVITACIÓN UNIVERSAL

Capítulo X: MOVIMIENTO PLANETARIO

Capítulo XI: APLICACIONES DE LA TEORÍA GRAVITACIONAL

Capítulo XII: DEFINICIONES Y AXIOMAS

Capítulo XIII: EL MOVIMIENTO DE LOS FLUIDOS

Capítulo XIV: LA PROPUESTA DE RESISTENCIA

Capítulo XV: LOS LEMAS DE NEWTON

Capítulo XVI: LEYES DEL MOVIMIENTO - MECÁNICA CELESTE

Capítulo XVII: LATeoría GRAVITACIONAL

Capítulo XVIII: DINÁMICA ORBITAL

Capítulo XIX: LEYES DE KEPLER Y SÍNTESIS NEWTONIANA

Capítulo XX: MAREAS

Capítulo XXI: PRECESIÓN PLANETARIA

Capítulo XXII: IMPACTO EN LA ASTROFÍSICA MODERNA

Capítulo XXIII: 50 CITAS CLAVE DE NEWTON

Consideraciones preliminares

La publicación de los Principia Mathematica de Isaac Newton en 1687 marcó el inicio de una nueva era de la razón que alteró la dinámica de la filosofía científica moderna. En el núcleo de los Principia, Newton introdujo el empirismo y revolucionó la comprensión humana del mundo físico. El marco que combinaba las matemáticas y la observación que se presentaba en él cambió el paradigma de cómo se entendían los fenómenos que sustentaban el universo.

En el ámbito de la ciencia, la modelización y la formulación de hipótesis se pueden utilizar en numerosas disciplinas, sin embargo, Newton propuso el primer conjunto de principios naturales sobre las leyes de la gravitación y el movimiento junto con evidencia tangible. Las repercusiones de su trabajo se extienden mucho más allá de la esfera de la ciencia, a la filosofía y al debate social sobre la causalidad, el mundo determinista y la existencia. Las suposiciones que formaron la base de estas leyes dieron una sensación de previsibilidad en el universo natural no viviente en agitación y alteraron drásticamente la vida de los humanos.

Existencialmente, los principios establecidos por Newton se observan en las diversas ramas de la física moderna, la astronomía, la ingeniería y en los conceptos del liberalismo que sacudieron los cimientos del establishment durante la Ilustración europea. Las interfaces del razonamiento a partir de las matemáticas y los hechos en los Principia rompieron las cadenas y las nociones que ataban a la civilización a la ignorancia y abrieron la puerta a una era revolucionaria de la ciencia.

Así, el legado de Principia no se basa sólo en sus revelaciones empíricas, sino también en su papel catalizador en la transformación de la investigación y la innovación para la posteridad.

Esta obra seminal no sólo proporcionó a la humanidad un modelo para comprender los mecanismos del mundo físico, sino que también infundió un sentido de asombro y una curiosidad insaciable que alimenta una sed insaciable de conocimiento. En otras palabras, Principia ha servido como catalizador que emancipó la comprensión humana de las cadenas de la tradición y el dogma hacia el mundo empírico e intelectualmente renovador.

Capítulo I

Contexto histórico de finales del siglo XVII

El final del siglo XVII estuvo marcado por una multitud de teorías y planteamientos fruto de cientos de años de investigación intelectual en el ámbito científico. El paradigma científico se encontraba bajo la enorme influencia del concepto tradicional aristotélico que consideraba el universo como geocéntrico, atribuyendo el movimiento de los objetos naturales a las características naturales de los mismos. Durante más de mil años, este paradigma dominó Europa, el mundo islámico e incluso el bizantino.

El siglo XVII trajo consigo importantes cambios en el aristotelismo junto con la Unión Soviética. La implementación de un sistema heliocéntrico junto con la representación de un sistema geocéntrico mediante una rotación elíptica permitió que se produjera la revolución copernicana. Además, con la introducción del telescopio, Galileo pudo cambiar el debate académico sobre nuestro universo.

La integración de los nuevos avances en matemáticas y física está cambiando la ciencia de manera fundamental. La ley y el movimiento de Descartes, la geometría analítica y los novedosos experimentos de Boyle con gases definieron la nueva visión del mundo de la física.

Este nuevo enfoque en la observación y la experimentación empírica, que fue testigo del establecimiento de la Royal Society en Inglaterra y la Académie Royale des Sciences en Francia, representó un movimiento que se alejaba de las tradiciones antiguas y avanzaba hacia una comprensión más sistemática del mundo natural.

Durante este período de actividad científica se hizo cada vez más evidente que el viejo orden se estaba debilitando, lo que prepararía el terreno para los sorprendentes cambios que se esperaban tras la publicación de los Principia de Isaac Newton.

Sin embargo, la reinterpretación y el Renacimiento, junto con los cambios de la Reforma en el marco cultural del mundo durante el final del siglo XVII, siempre estuvieron ahí para ser tomados en cuenta. Durante esa época, los capitales de renovación de la vida, como el humanismo, al preguntar y encontrar sus respuestas con el pensamiento racional, el arte, la literatura y la ciencia estaban a la altura e incluso superando con creces a las tecnologías. En Europa, el desafío del movimiento de reforma contra la supremacía flagrante de la Iglesia Católica y el surgimiento y propagación de la religión protestante fue muy prominente. Al mismo tiempo, una nueva dirección de las obras clásicas y una mayor defensa de las creencias anteriores que necesitaban ser desafiadas trajeron lo que más tarde se conocería como la revolución científica.

Además, el final del siglo XVII marca un período de exploraciones globales sin precedentes, ya que las potencias europeas desarrollaron nuevos medios de descubrimiento e incluso de conquista. Comerciantes y exploradores como Cristóbal Colón, Vasco da Gama y Fernando de Magallanes buscaron nuevos imperios para expandir el comercio y se adentraron en territorios inexplorados. Estas expediciones no solo transformaron los mapas globales, sino que también trajeron cambios intelectuales a la sociedad de la época. Hubo una renovada curiosidad con respecto a las civilizaciones, plantas y animales que antes eran conocidos por las sociedades, lo que planteó preguntas básicas en relación con el mundo.

Las exploraciones científicas y de otro tipo dieron lugar a un mayor interés por la historia natural, la botánica, la zoología y la etnografía. El flujo de ideas, conocimientos e incluso artefactos de un continente a otro dio lugar a intercambios y diálogos culturales, educativos y de información. Además de esto, se creó una nueva técnica que ayudó a una clasificación y descripción más precisas y a la representación de imágenes de tierras y especies de criaturas, comparable a las técnicas modernas de cartografía y taxonomía.

Además de lo anterior, la diversidad de bienes y materiales consumibles procedentes de distintas regiones del mundo desencadenó una revolución comercial en el mundo desarrollado, que aumentó el comercio y la financiación internacionales y dio origen al capitalismo moderno. El flujo de artículos publicados sobre los nuevos descubrimientos de mano en mano y de un académico a otro provocó debates e inspiró a filósofos, eruditos y teólogos a repensar conceptos e ideas sobre los que habían construido previamente su razonamiento.

Estos encuentros con culturas locales también obligaron a los europeos a desafiar los estereotipos sobre la heterogeneidad humana y la estructura social, que estaban profundamente arraigados en los paradigmas existentes.

Capítulo II

Influencias y controversias religiosas

En el siglo XVII Europa sufrió una importante transformación debido a la influencia de la religión, que tenía el poder de dictar las costumbres sociales, la educación e incluso la investigación científica. La estructura y el avance del conocimiento fueron manipulados por la poderosa población de la sociedad, que se encontraba bajo la influencia de la Iglesia Católica y de diferentes sectas protestantes. Para satisfacer sus necesidades, las civilizaciones siguieron modificando sus visiones del mundo y alterando sus caminos.

Este período se caracteriza por la presencia de debates religiosos que impulsaron a la sociedad a pensar de manera más crítica. Estos argumentos se basaban en la interpretación de las escrituras, la distinción ideológica y la jurisdicción de la religión en cuestión. Estas cuestiones sociales eran de suma importancia y se derivaban de otras áreas de la vida, incluida la investigación científica. De estas cuestiones surgieron la multitud de tensiones que resonaron en todos los ámbitos de la controversia humana. Los debates en curso cambiaron drásticamente la forma en que se desarrollaba el pensamiento científico y cómo se aceptaban las nuevas ideas en una sociedad desarrollada.

Newton no es una excepción. Tuvo que conciliar sus creencias con los hallazgos que su religión le decía personalmente. Lo que más moldeó el trabajo de Newton sobre física y matemáticas fueron sus búsquedas científicas, que se mezclaron con su interpretación de la religión y la filosofía natural. Sus visiones del mundo y las doctrinas integradas en su fe moldearon la manera en que realizó la investigación científica que emprendió.

Las disputas religiosas ocupaban un lugar central en los problemas de la época y, como hemos visto anteriormente, tenían amplias implicaciones, entre ellas, el impacto en el razonamiento científico. El razonamiento científico a menudo entraba en conflicto con la religión prescrita, lo que provocó una gran conmoción en el orden intelectual y cultural de la sociedad. Uno de los problemas centrales en esa época era la lucha entre las creencias religiosas que eran mayoritariamente aceptadas y la nueva creencia en el razonamiento y la observación. El conflicto entre la fe y la realidad fáctica generó una renovación del debate académico sobre la relación de la religión con la fuerza social emergente más poderosa, la ciencia. Este complejo choque entre la religión y la ciencia condujo al desarrollo del pensamiento científico, del que surgirían obras contextuales posteriores como los Principia de Newton.

Además, estas controversias religiosas tuvieron un efecto claro en la propagación y aceptación de los conceptos científicos. La ortodoxia religiosa existente tenía mucho poder sobre la mayoría de las instituciones académicas y la opinión pública, por lo que inhibió los nuevos conocimientos científicos. Los debates sobre religión eran tan polémicos que provocaron aún más dificultades para los científicos pioneros, obligándolos a intentar razonar teorías y descubrimientos audaces mientras luchaban por llegar a un acuerdo con las ideologías. Por lo tanto, la relación entre las disputas religiosas y el progreso científico se hizo cada vez más clara, lo que dio lugar a la turbulencia intelectual de la época.

Esta interrelación entre religión y pensamiento científico se caracterizó por un carácter rígido y ramificado, lo que hizo que el fenómeno fuera sorprendente. Algunos eruditos intentaron encontrar un compromiso entre la fe y la razón, mientras que otros adoptaron un enfoque más radical, obligando a la ciencia a oponerse directamente a la religión. Debido a este enfoque sumamente fluido, surgió una miríada de opiniones diversas que crearon una cultura científica moderna profundamente compleja.

La correspondencia de Newton revela que prestó atención a la mayoría de los aspectos de la fe cristiana y les dio mucha importancia. También se dedicó de lleno a cuestiones relacionadas con la cronología bíblica, la profecía e incluso la alquimia. Sin embargo, la característica más sorprendente es la síntesis de la abrumadora devoción religiosa con el trabajo científico. En un número notable de casos, su creencia inquebrantable en un universo organizado gobernado por una deidad sirvió de guía para la investigación científica.

El orden natural de las cosas le obligó a buscar activamente explicaciones racionales y matemáticas para cada fenómeno natural y su observación de la naturaleza estuvo siempre impregnada de la convicción de que todo estaba en orden. La existencia de Dios creó la base sobre la que se podía construir un mundo racional y predecible y esto le permitió dedicarse a las ciencias naturales.

Las discusiones sobre la naturaleza infinita y la presencia de Dios lo inspiraron a creer en el espacio y el tiempo absolutos, lo que puso de relieve la mecánica newtoniana y ayudó a sus ideas en física. Estas reflexiones, guiadas por la lógica, lo ayudaron a desarrollar una percepción rica y vívida del tiempo y el espacio que fue muy beneficiosa para el desarrollo de la física clásica. Su fe en que los fenómenos naturales debían ser vistos a través de la lente de la voluntad de Dios, además de ser vistos como el fin de la causalidad mecánica, define de manera única su metodología científica. Las opiniones personales de Newton, por lo tanto, estaban profundamente conectadas con sus esfuerzos científicos, lo ayudaron a profundizar la comprensión del mundo natural y, en el proceso, influyeron profundamente en la historia de la ciencia.

Capítulo III

Paradigmas científicos antes de Newton

La revolución científica fue un proceso de evolución racional, más que un fenómeno aislado, ya que sus explicaciones se basaron en siglos de esfuerzo científico e intelectual. Nicolás Copérnico, Galileo y Kepler fueron algunas de las personas que influyeron en gran medida en esta época de la historia. Siendo matemático y astrónomo, Copérnico, a la edad de 36 años, teorizó que, en lugar de que la Tierra fuera el centro del universo, era el Sol el que estaba en el centro y la Tierra giraba a su alrededor, lo que se conoce como la teoría heliocéntrica. Aunque su teoría del sistema heliocéntrico de la astronomía provocó innumerables debates, finalmente se convirtió en la base de la astronomía moderna. La contribución de la teoría de Copérnico fue respaldada además por Galileo Galilei, un físico que ayudó a dar forma al método científico moderno y también contribuyó a la astronomía. Mientras observaba el cielo con un telescopio, hizo observaciones clave que respaldaron la teoría heliocéntrica de Galileo y proporcionaron fundamentos racionales para las teorías copernicanas más complejas, que fomentaron más avances en la ciencia y la lógica. El matemático y astrónomo alemán Kepler, conocido por formular las tres leyes del movimiento planetario, que postulaban que la Tierra y todos los demás cuerpos celestes seguían órbitas establecidas matemáticamente, se sumó a las contribuciones recibidas de Copérnico y Galileo. Estas personas cambiaron la noción misma del universo y abrieron el camino para la era de Newton.

En la historia de la filosofía natural, Bacon y Descartes influyeron profundamente en el razonamiento científico baconiano y cartesiano. La apelación empírica de Bacon a la observación y a la catalogación ordenada de la información contribuyó a formar la base de la física newtoniana posterior. Al mismo tiempo, las innovaciones de Descartes en la geometría analítica y su dualismo mente-cuerpo no sólo ampliaron, sino que también configuraron los diálogos científicos y filosóficos de la época.

También hay que reconocer las contribuciones de los primeros anatomistas, como Vesalio y Harvey, que hicieron avanzar enormemente el empirismo en la medicina y cambiaron la anatomía y la fisiología para siempre. Sus asombrosas demostraciones y hallazgos anatómicos marcaron líneas claras en la historia de la medicina, subrayando la necesidad de la observación y la experimentación.

En el contexto de las hipótesis prenewtonianas, la filosofía corpuscular fue propuesta por Boyd y Hooke, lo que dio grandes pasos en el esclarecimiento de las propiedades de la materia y sus relaciones, que más tarde se convirtieron en la base de la teoría atómica. Asimismo, el auge de los estudios de alquimia, aunque de gran valor místico, fue útil para proporcionar una mejor comprensión de la transformación química y las sustancias involucradas.

Una de las principales dificultades se derivaba de la propia cosmovisión, que parecía provenir de una filosofía aristotélica y de una cosmología ptolemaica. Estos marcos de creencias habían estado bajo el dominio de los estudiosos durante los últimos siglos, lo que sirvió para bloquear nuevos puntos de vista y el desarrollo de nuevas teorías integrales. Además, la ausencia de estrategias experimentales y de un enfoque científico sistematizado retardó la comprensión del funcionamiento de la naturaleza. La creación de ciertos sistemas de procedimientos estándar centrados en la observación y el análisis restringió la recopilación de datos cuantitativos confiables.

Además de los fundamentos teóricos prenewtonianos, la falta de navegación mundial y de observación de los cielos supuso un serio impedimento para la ciencia. Las estimaciones combinadas de la precisión, combinadas con la ausencia de relojes y métodos de cálculo longitudinales cuidadosos, hicieron que las prácticas de navegación fueran especialmente defectuosas. Los viajes marítimos eran muy peligrosos, se perdían muchas embarcaciones y se perdían vidas. Al igual que la navegación, la observación de las estrellas se vio obstaculizada por la limitación de los telescopios y la especulación astronómica elemental de bajo nivel, que condujo a predicciones demasiado aproximadas e imprecisas.

Además, la creencia en la cosmología geocéntrica limitaba la concepción de la mecánica celeste, lo que a su vez dificultaba la comprensión del movimiento planetario. El modelo geocéntrico del universo se basaba en que la Tierra era el centro de todo. Sin embargo, tenía dificultades para explicar con precisión los movimientos extraños de los diversos cuerpos celestes, lo que era uno de los muchos pasos necesarios en el siempre avanzado mundo de la cosmología, así como para desarrollar marcos racionales capaces de predecir las órbitas de las lunas y los planetas.

Además de esto, la cultura social y religiosa de la época planteaba importantes desafíos a la investigación científica. Los sistemas de creencias religiosas existentes tenían mucho poder sobre la comunidad científica y tenían la capacidad de censurar cualquier punto de vista opuesto o nueva interpretación de la naturaleza. Los conceptos que eran intelectualmente liberadores estaban estrictamente controlados por la devoción a creencias establecidas que limitaban el alcance de la investigación científica y la aceptación de teorías radicales. El temor generalizado al castigo o la retribución desalentaba a mucha gente a ir en contra de las opiniones generalizadas, lo que detenía el avance de la ciencia.

Todos estos desafíos actuaron como barreras para el crecimiento del conocimiento científico antes de que Isaac Newton apareciera en escena. Sin embargo, fue dentro de estos sistemas que él pudo romper con las creencias tradicionales y comenzar una nueva era en la ciencia que ha afectado enormemente la historia de la humanidad.

Capítulo IV

Antecedentes de Newton

Se dice que la biografía de Isaac Newton recibió atención académica e investigación, especialmente en la época de su nacimiento y educación. Isaac Newton nació el día de Navidad de 1642. Su madre, Hannah Ayscough Newton, estaba casada con un granjero del mismo nombre y residían en Lincolnshire. Su padre falleció tres meses antes de su nacimiento y su madre dependió en gran medida de su familia extensa para recibir ayuda durante sus primeros años de infancia.

Desde muy pequeño, Isaac se interesó por la lectura y comprendió el concepto del mundo natural. En la escuela primaria, asistió a la King's School en Grantham, donde formó parte de un internado que volvía a casa durante los fines de semana. En este punto, comenzó a apreciar las matemáticas, la ciencia y, poco a poco, aprendió sobre otras materias.

Además, su asistencia a la King's School le proporcionó posteriormente a Newton los contactos más importantes a través de los cuales pudo acceder a las obras de eruditos antiguos y modernos. Esta se convirtió en el centro de su posterior celo y actividades intelectuales. Más adelante, Newton explicaría que estos acontecimientos fueron importantes para permitirle obtener una amplia educación.