(Continuación) Y sin olvidar sus importantes aportaciones a las matemáticas o la óptica, no son menos merecedores de un reconocimiento otras realizadas en diferentes campos de la física, quizás de lo más brillante de su contribución.
Prontuario científico: Termodinámica, Acústica
Entre ellas cabe destacar, dentro del campo de la termodinámica, el desarrollo de una ley de convección térmica que describe la tasa de enfriamiento de los objetos cuando son expuestos al aire; es decir, convección entendida como uno de los tres métodos de transferencia del calor junto a conducción y radiación, con los que se transmite éste entre zonas que están a diferentes temperaturas. En el caso de la convección dicha transferencia térmica se produce únicamente por medio de materiales fluidos y se expresa con la también denominada ley del enfriamiento de Newton, que el inglés experimentó y cuyos resultados publicó anónimamente en 1701, en la obra Scala graduum Caloris. Y en acústica destacan sus estudios y experiencias sobre la velocidad del sonido en el aire, que incluye en su magna obra Principia de 1687, y para el que calcula un valor de 298 m/s, algo alejado del que actualmente se considera correcto de 343,17 m/s (20 ºC), lo que implica un error del -13,16%, por defecto, pero eran otros tiempos.
Prontuario científico: Mecánica de fluidos, Astronomía
Sin duda Newton no consideró el efecto de la variación de la temperatura en dicha experiencia, no podía pues sencillamente no se conocía aún, y que fluctúa rápidamente en una onda de sonido; hoy sabemos que su compresión y expansión en el aire es un proceso adiabático, no isotérmico, siendo corregido el error posteriormente por el astrónomo, físico y matemático francés Pierre-Simon Laplace (1749-1827), un continuador de la mecánica newtoniana. Siguiendo con la mecánica de fluidos, nuestro hombre fue pionero en ella al establecer una ley sobre la viscosidad, por cierto ¿conoce los fluidos newtonianos?, de lo más curioso. Por último, en el campo de la astronomía, recordar su hipótesis sobre el origen de las estrellas y por qué no ejercen ninguna fuerza atractiva gravitatoria neta sobre el resto del sistema solar (∑ F = 0); un fenómeno para el que sugirió una distribución por igual de las estrellas en todas las direcciones, de modo que se equilibraban sus fuerzas.
Prontuario científico: Gravitación y Mecánica
Conocedor de los trabajos cinemáticos sobre el movimiento del polivalente pisano Galileo Galilei (1564-1642) -con reconocimiento callejero en nuestra ciudad, traído a este De Ciencia por Sevilla– y al tanto de las leyes sobre las órbitas de los planetas del astrónomo y matemático alemán Johannes Kepler (1571-1630) -también con reconocimiento callejero aunque por aparecer en esta tribuna-, Newton estableció las tres leyes fundamentales de la dinámica clásica (inercia, proporcionalidad de fuerza y aceleración, acción y reacción) y dedujo a partir de ellas la ley de gravitación universal (LGU), una de las piedras angulares de la ciencia.
De esta forma culminaba la revolución científica iniciada en el Renacimiento por el polímata renacentista polaco-prusiano Nicolás Copérnico (1473-1543) -con reconocimiento callejero en DCPS– y continuada en el siglo XVII por Galileo. Newton fue el primer hombre en demostrar que las leyes naturales que gobiernan el movimiento en la Tierra y las que gobiernan el movimiento de los cuerpos celestes son las mismas, al unificar mecánica terrestre y celeste. Lo hizo al desarrollar una formulación matemática entre fuerza y movimiento que permitía explicar y predecir tanto la trayectoria de una piedra como la órbita del planeta Marte. (‘Si logré ver más lejos que otros hombres, es porque estuve subido en hombros de gigantes’).
Prontuario científico: Principia, 1687
Todo esto lo plasmó en su obra máxima Philosophiæ naturalis principia mathematica, “Principios Matemáticos de Filosofía Natural”, más conocido como los Principia (1687) donde describe la ley de la gravitación universal, “dos cuerpos se atraen con una fuerza proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”, y establece las bases de la mecánica clásica mediante las leyes que llevan su nombre. Es su gran tratado, desarrollado a lo largo de veinte años, en relación a la mecánica terrestre y celeste, y ni que decir tiene que con esta magistral sistematización de las leyes del movimiento liquidó el aristotelismo, que ya de la que va, su autor cuenta con un reconocimiento sevillano en forma de rótulo en la fachada de un blanco colegio situado en la orilla de poniente del rio Guadalquivir, que también ha aparecido por estos predios.
Un aristotelismo le decía, que estuvo imperante durante casi dos mil años y fue descartado por un nuevo paradigma, la física clásica, que se mantendría vigente hasta principios del siglo XX cuando otro genio de su misma magnitud, el relativista germano-estadounidense Albert Einstein (1879-1955), con sevillano reconocimiento callejero aún no publicado, formuló la teoría de la relatividad que la completó; como recordará de los tiempos bachilleres hoy día, física clásica y física newtoniana son expresiones sinónimas. Por último, un cuarto de siglo después, en concreto en 1713, aparecía la segunda edición de los “Principios…”. ‘Antes de Kepler todos los hombres estaban ciegos. Kepler tenía un ojo. Newton tenía dos’, Voltaire. (Continuará)