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Descubrir las matemáticas gracias a la historia de Newton

Publicado por , el 21/09/2019 Blog > Apoyo escolar > Matemáticas > Matemáticas: Todo Sobre Isaac Newton

«Solo da por sentado aquello que puedas demostrar». – Isaac Newton

Los hombres no son los únicos que pueden contar. Los científicos han demostrado recientemente que los elefantes asiáticos también son capaces de contar números relativos, todo un descubrimiento que irrumpe en la historia de las matemáticas.

A lo largo de la historia, los científicos han hecho descubrimientos que han revolucionado nuestras certezas. Este es el caso de Isaac Newton.

La ley de la gravitación, el telescopio reflector, el método de las fluxiones… Newton estudió los fenómenos naturales de su entorno para establecer verdades científicas que logró demostrar con eficacia. Isaac Newton, reconocido como uno de los científicos más grandes de su tiempo, aún lo sigue siendo en la actualidad.

Descubre el papel de Newton en la historia de las matemáticas con el cálculo integral.

Las matemáticas: ¿cómo fue la vida de Isaac Newton?

Cuando hablamos de la historia de las matemáticas, es difícil no acordarse del famoso Newton. Newton, físico, filósofo, astrónomo y matemático inglés, nació en 1642 en Woolsthorpe, Lincolnshire, Inglaterra.

Su padre murió pocos meses antes de que naciera. Su madre se volvió a casar cuando Newton tenía tres años. A partir de ese momento, su abuela materna fue quien se encargó de su educación.

Matemáticos del Renacimiento. Newton fue uno de los personajes más destacados de su época.

Isaac Newton fue un niño tranquilo al que le interesaba mucho el funcionamiento de las máquinas que lo rodean. Aunque como alumno, se distraía con mucha facilidad en clase y estaba en las nubes, aprendió a hacer relojes de sol, aerogeneradores, dispositivos mecánicos de transporte, cometas, etc.

Unos años más tarde, su madre lo sacó de la escuela para convertirlo en agricultor. A los 14 años, el futuro matemático mostraba poco interés por ello. Por suerte, le sonrió la vida cuando su antiguo maestro convenció a su madre para que lo dejara entrar en la Universidad de Cambridge.

En 1661, comenzó a estudiar en el Trinity College de Cambridge. Para evitar pagar las tasas de matrícula, Isaac Newton realizó tareas domésticas en la escuela, lo que le permitió estudiar aritmética, geometría, trigonometría, astronomía y óptica. Isaac Barrow, un gran matemático y profesor de Cambridge, lo adoptó como su discípulo. Newton se graduó en 1665.

Posteriormente, el científico desarrolló la hipótesis y las leyes sobre la gravitación universal y los cuerpos en movimiento. Estudió su entorno y cómo se desplazaban los objetos que lo rodeaban. Asimismo, hizo grandes descubrimientos al estudiar el comportamiento de la luz y el funcionamiento de la óptica. Newton inventó durante su carrera el telescopio-espejo.

No obstante, Isaac Newton no se detuvo ahí, sino que este hombre del saber también buscó nutrir las reflexiones sobre teología, cronología, alquimia y química.

Después de una gran carrera como científico, Isaac Newton se alejó de la capital inglesa para descansar en Kensington, donde murió en 1727. Fue el primer científico en ser enterrado en la Abadía de Westminster.

Isaac Newton y la gravitación

Isaac Newton es conocido por su investigación sobre la gravitación. Cuenta la leyenda que Newton trató de comprender cómo la luna podría permanecer en órbita alrededor de la tierra. Estaba en un huerto, observando cómo caían las manzanas. En ese momento, descubrió la fuerza de atracción a la que estaba sujeta la manzana, a lo que denominó la ley de la gravedad.

Creyó que la razón de la caída de la manzana era la misma razón que mantenía a la luna cerca de la tierra, a pesar de la distancia.

Descubrimientos de la ciencia y de las matemáticas. Newton fue quien descubrió las bases de la gravitación.

Para verificar sus afirmaciones e hipótesis, Newton estableció una ecuación según la cual la fuerza de la gravedad dependía del cuadrado inverso de la distancia entre dos objetos. Es a esta ley a lo que denominó la ley del cuadrado inverso.

Para ir más allá, el científico extiende la hipótesis a las estrellas como el sol y a otros planetas. No obstante, Newton no hace más cálculos sobre la relación entre la manzana y la tierra porque la distancia le parece demasiado corta en comparación con las estrellas del cielo.

Por todas estas razones, destacó por su investigación sobre la gravedad. Todavía hoy en día, nos gusta contar la leyenda de la manzana en clase de ciencias.

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Matemáticas: el método de las fluxiones de Isaac Newton

Aunque Newton es más conocido por los descubrimientos en el campo de la física, no debemos olvidar sus habilidades de matemático. Bajo la supervisión de Isaac Barrow durante sus estudios en el Trinity College de Cambridge, Newton le confió un manuscrito que escribió sobre varias conclusiones matemáticas.

Denominado Analysis, el documento de Newton describe el cálculo integral y diferencial. Newton lo denominó el método de las fluxiones.

El cálculo integral y diferencial implica otros cálculos matemáticos como:

  • La tasa de cambio de cantidad
  • La inclinación de las curvas en un punto dado
  • El cálculo de valores mínimos y máximos en funciones
  • El cálculo de áreas con curvas

Cuando Isaac Barrow tuvo el manuscrito en sus manos, se lo mostró a varios de los principales científicos europeos. Isaac Newton fue reconocido como el fundador de estos cálculos matemáticos y, por lo tanto, se ganó un puesto entre los más grandes de su tiempo.

Isaac Newton también es conocido por lo que se llama el binomio de Newton, es decir, la fórmula «(a + b) n», posible independientemente del valor de n.

La historia cuenta que cuando Isaac Barrow se jubiló, este recomendó la contratación de Newton en el Trinity College de Cambridge como nuevo profesor de matemáticas. Newton y la universidad aceptaron. El matemático dio su primera clase de matemáticas en óptica, una de sus grandes pasiones.

Los trabajos de Newton sobre la luz

Entre todas sus grandes investigaciones, Isaac Newton prestó especial atención a todo lo relacionado con la óptica. Esta pasión comenzó cuando el científico inglés empezó a interesarse por el comportamiento de la luz.

Óptica y luz de Newton. Newton descubrió el comportamiento de la luz.

Para los científicos de la época, la luz blanca era homogénea y no se podía distorsionar.

Newton, como solía hacer, también cambió las certezas de su época.

Para ello, utilizó un prisma transparente y lo expuso a los rayos del sol. Se dio cuenta de que la luz del sol se convertía en varios haces de luz de diferentes colores, a los que denominó «espectros».

Por lo tanto, introdujo el término de la refrangibilidad, un fenómeno que explicó los diferentes colores del rayo de sol por las diferencias de grado de una propiedad y el hecho de que los rayos pueden cambiar de dirección y girar en contacto con ciertos objetos.

Los objetos cuyo material permite el cambio de dirección se denominan «objetos refractantes».

Cada color que compone el rayo de sol tiene una refrangibilidad diferente. Cuando están en contacto con el prisma, todos los colores del espectro no se comportan de la misma manera. Newton los estudió y anotó todo lo que observó en sus experimentos.

Todas estas observaciones marcaron el campo de la óptica en el que Newton seguiría interesado.

La invención de Newton: el telescopio reflector

Los descubrimientos de Newton sobre la luz y el fenómeno de la refrangibilidad cambiaron el mundo en el ámbito científico. Newton aprovechó su posición como profesor de matemáticas en el Trinity College para continuar estudiando todo el campo de la óptica.

Después de descubrir el comportamiento del espectro de luz y los diferentes colores que emergían frente al prisma, Newton revisó el funcionamiento de los telescopios fabricados en la época con lentes.

Estas lentes estaban fabricadas con un material, vidrio, que modificaba la trayectoria de los haces de luz. El científico decidió reemplazar las lentes con espejos para que todos los colores pudieran reflejarse de la misma manera y con mayor eficacia.

En 1668, Isaac Newton fue, por lo tanto, el primero en fabricar dicho objeto.

Descubrimientos de Newton. He aquí una reproducción del telescopio de Newton.

El telescopio estaba equipado con un espejo de 3,3 cm y un factor de aumento de aproximadamente 40 cm. Este superdotado de las ciencias combinó su pasión por los objetos mecánicos con su obsesión con el funcionamiento de los objetos y la luz.

Unos años más tarde, Isaac Newton recibió nuevas alabanzas cuando la Royal Society, la Asociación de Científicos y Matemáticos, probaron su telescopio y elaboraron una ficha técnica de la máquina. Su condición de genio de la ciencia se formalizó durante su vida y en los posteriores años.

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