ISAAC NEWTON

Las mismas leyes para todos los cuerpos Cuando Newton empezó su carrera de físico, la descripción del movimiento de los cuerpos todavía distinguía la Tierra y los cielos. De un lado, se encontraba el movimiento de los cuerpos celestes que obedecía las leyes de Kepler; del otro, el movimiento de los cuerpos terrestres que seguía las leyes propuestas por Galileo. Los dos conjuntos de leyes parecían completamente diferentes e irreconciliables. Pero, en 1666, Isaac Newton hizo un razonamiento que abrió la vía a una reconciliación de las dos descripciones. Imaginemos que coloquemos un cañón en la cumbre de una montaña. Imaginemos también que sea posible utilizar este cañón para tirar balas con una potencia arbitrariamente grande, y que las balas no sean frenadas por la atmósfera terrestre. Si colocamos poca pólvora en el cañón, enviaremos la bala a algunas decenas de metros. Aumentando la cantidad de pólvora, podremos enviarla cada vez más lejos, a un kilómetro, diez kilómetros, etcétera. La bala estará sometida a la gravedad de la Tierra y obedecerá a las leyes de Galileo sobre el movimiento de los cuerpos. Pero si multiplicamos aún la potencia del cañón, a partir de un determinado momento, conseguiremos enviar la bala al otro lado de la Tierra. Por fin, aumentando aún la velocidad, llegará un punto donde la bala dará la vuelta a la Tierra antes de pasar sobre nuestra cabeza y seguir su vuelo. La bala describirá entonces un círculo o una elipse alrededor de la Tierra: estará en órbita y se ajustará a las leyes de Kepler sobre el movimiento de los cuerpos celestes. Con este razonamiento muy teórico, Newton reconciliaba los distintos tipos de movimiento, la órbita kepleriana de la bala-satélite se identificaba al movimiento galileano de la bala-proyectil. Tras esta revelación, Newton procuró transformar su intuición en una teoría matemática capaz de describir el movimiento de cualquier cuerpo. La ley de la gravitación universal Como las primeras pruebas no estuvieron a la altura de sus ambiciones, abandonó el tema durante un período largo y fue necesario esperar más de 20 años para que Newton ponga a punto su teoría y finalmente la publique, en 1687, en Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Principios matemáticos de la filosofía natural). En esta obra, Newton mostró que numerosos fenómenos, en particular el movimiento de los astros y la caída de los cuerpos, podían explicarse por la acción de una fuerza que hacía atraerse mutuamente todos los objetos. Era, por ejemplo, la fuerza de atracción del Sol que regulaba el movimiento de los planetas, y la fuerza de atracción de la Tierra que hacía caer los cuerpos a su superficie. Apoyándose en las leyes de Kepler, Newton consigue dar una expresión matemática a esta fuerza, y pudo enunciar la ley de la gravitación universal: la intensidad de la fuerza de atracción entre dos cuerpos es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia mutua. Numerosas aplicaciones A partir de la ley de la gravitación universal, Newton se halló en situación de analizar matemáticamente numerosos fenómenos. Demostró que los planetas debían efectivamente seguir elipses alrededor del Sol, y confirmó todas las leyes descubiertas por Kepler. Mostró que los movimientos de los cuerpos celestes no eran siempre elipses. Ciertos objetos, en particular ciertos cometas, seguían otras trayectorias, llamadas parábolas e hipérbolas. Estas curvas, contrariamente a las elipses, eran abiertas, y los cuerpos que las recorrían terminaban por alejarse indefinidamente del Sol. Newton también fue el primero en estimar las masas relativas de la Tierra, el Sol y otros planetas. Finalmente, la ley de la gravitación universal le permitió explicar fenómenos terrestres como la marea, debida a la fuerza de atracción de la Luna sobre la Tierra, o bien la forma de nuestro planeta y su abultamiento ecuatorial.