Historia de la publicación de los Principia de Newton

El 5 de julio de 1687 Isaac Newton publicaba “Philosophiæ naturalis principia mathematica” o los “Principios matemáticos de la filosofía natural”, más conocido como “Principia”, a instancias de su amigo, el astrónomo Edmund Halley. Probablemente el libro científico más importante de la historia. Este trabajo marcó un punto de inflexión en la historia de la ciencia, revolucionando para siempre el pensamiento occidental al describir por primera vez lo que serían las tres leyes del movimiento. En el libro, Newton también establecía los fundamentos de la ley de gravitación universal.

Su publicación se había retrasado enormemente debido el temor de Newton a que otros intentaran apropiarse de sus hallazgos.

Antecedentes

En enero de 1864, Edmund Halley, Christopher Wren y Robert Hooke mantuvieron una conversación en la que Hooke afirmó haber derivado todas las leyes del movimiento planetario. Halley, que podía derivar la ley del cuadrado inverso, no pudo derivar la relación en general, por lo que resolvió preguntarle a Newton. Estas visitas de Halley a Newton en 1684 fueron las que proporcionaron a Newton el impulso necesario para desarrollar y escribir lo que se convirtió en “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”.

Edmund Halley

La visita de Halley a Newton ocurrió probablemente en agosto de 1684. Cuando Halley pidió a Newton su opinión sobre el problema de los movimientos planetarios, Newton sorprendió a Halley diciendo que ya había hecho las derivaciones hacía algún tiempo; pero que no pudo encontrar los papeles con los cálculos. Debido a esto, Halley tuvo que esperar hasta que Newton “encontrara” los resultados, y en noviembre de 1684, Newton le envió a Halley una versión ampliada de su trabajo. Este trabajo, tomó la forma del manuscrito de 9 páginas “De motu corporum in gyrum (Del movimiento de los cuerpos en una órbita)”, tratado que derivó en lo que ahora se conoce como las tres leyes de Kepler.

Publicación

Principia (1867) / Tomada de nypl.getarchive.net

Dos años años después, el 28 de abril de 1686,  Newton publicaba el primer volumen de “Philosophiæ naturalis principia mathematica”  o “Principios matemáticos de la filosofía natural”, obra que dio un vuelco a la historia de la ciencia. Los otros dos libros fueron enviados a la imprenta, más tarde, ese mismo año.

El libro completo se publicaría el 5 de julio de 1687 a instancias de Halley. Halley corrió con los gastos de impresión, corrección y demás temas editoriales desde la publicación del primer volumen en 1686  y  hasta la publicación de la obra completa en 1867.

Su publicación se había demorado debido a la reticencia de Newton a ver publicados sus descubrimientos. Sin embargo, Halley continuó presionando hasta que se publicara, lo cual Newton agradeció en las primeras páginas del libro.

Contenido de “Principia”

Basándose en la aportaciones de Kepler y Galileo, en “Principia”, Newton recoge sus descubrimientos  en mecánica y cálculo matemático, consiguiendo por primera vez construir un modelo matemático general que explique, tanto el movimiento de los cuerpos celestes como el de los terrestres. La obra se compone de tres libros: “De motu corporum” (Sobre el movimiento de los cuerpos), “De motu corporum 2” y  “De mundi systemate” y puede ser dividida en cinco partes.

El libro comienza con un conjunto de definiciones de los conceptos que va usar durante toda la obra, a saber materia, magnitud, fuerza, velocidad, fuerza centrípeta y movimiento. Le sigue la parte conocida como “Axiomas o leyes del movimiento”, donde introduce sus famosas tres leyes del movimiento.

Leyes del movimiento

• Primera ley o ley de la inercia: Todo cuerpo continúa en su estado de reposo o de movimiento uniforme en línea recta, salvo que se vean forzados a cambiar ese estado por fuerzas impresas.

• Segunda ley o ley fundamental de la dinámica: El cambio de movimiento es directamente proporcional a la fuerza motriz impresa, y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella  fuerza se imprime.

• Tercera ley o el principio de acción y reacción: Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria. Las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.

Libros 1, 2 y 3

Después de los axiomas,  la obra continúa en los tres libros y sus respectivos escolios. El Libro I  refiere al movimiento en ausencia de cualquier medio de resistencia,  contiene el método de las “primeras y últimas razones” y en una sección establece las relaciones entre las fuerzas centrípetas y la ley de las áreas ahora conocida como la segunda ley de Kepler.  En el Libro II, también llamado como “El movimiento de los cuerpos en medios resistentes”, se ocupa como su nombre lo dice del movimiento de los cuerpos que son resistidos en la razón de la velocidad. En estos dos libros, Newton establece las bases teóricas de la mecánica clásica.

El tercer libro, titulado “El sistema del mundo”, se centra en los movimientos celestes, determinando y precisando la existencia de la gravitación universal.

Las mareas

Entre otras muchas cosas, Newton también explicaba en los “Principia” el fenómeno de las mareas causado por la desigual fuerza gravitatoria ejercida por la Luna sobre los hemisferios terrestres.

Por sus trascendencia y aportaciones, “Principia”  está considera una de las obras más importantes de la historia de la ciencia. El ejemplar de la primera edición que perteneció a Newton, con sus anotaciones y correcciones manuscritas, se conserva en la Biblioteca Wren del Trinity College en Cambridge.

“Principia” fue la culminación del movimiento que había comenzado con Copérnico y Galileo: la primera síntesis científica de un método para el estudio de la naturaleza por medio de la matemática.

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