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“La naturaleza y sus leyes estaban ocultas en la oscura noche. Dios dijo: ¡Deja vivir a Newton! Y todo se hizo luz”. Con estas palabras, el poeta Alexander Pope exaltó la obra de quien consideraba el más grande hombre de ciencia de la historia.
Newton pasó la mayor parte de su vida inmerso en los grandes dilemas de la convulsionada filosofía natural del siglo XVII: Dios, la mecánica del cosmos, la alquimia, la pregunta sobre la naturaleza de la luz y la visión humana, que no es otro que el gran interrogante sobre la conexión de la mente con el mundo exterior.
Antes de referirnos a las respuestas de Newton, es oportuno recordar algunas de las ideas sobre la luz y el color que lo antecedieron. Desde Platón, este fue un tema de central importancia en la historia de la filosofía. En el Timeo, el pensador griego explicó que el Demiurgo les dio a los humanos una especie de luz interior que emanaba de los ojos con el fin de iluminar el mundo exterior. “… los órganos hechos en primer lugar – escribió Platón – fueron los ojos portadores de la luz”. Aristóteles quiso ir más lejos y explicar la naturaleza de los colores. Para este fin, propuso una tajante distinción entre colores reales y colores aparentes. Los colores reales eran, para el discípulo de Platón, propiedades de la superficie de los cuerpos. Una manzana era verde y seguiría siendo verde, aunque no la viéramos en la oscuridad. Pero también se refirió a los colores aparentes que veíamos en el arco iris o reflejados en el agua, los cuales no existían sin la luz del sol.
Las teorías griegas fueron estudiadas y criticadas por los pensadores árabes, en particular la teoría platónica de la emanación sería cuestionada por autores medievales como Ibn al-Haytman, conocido en Occidente como Alhacén (965-1040). Autor de un influyente tratado sobre óptica, Alhacén propuso que la fuente de la luz eran los cuerpos luminosos como el sol y no los ojos. Además, se ocupó de cuidadosas explicaciones sobre cómo las estructuras del ojo humano operaban como lentes que le daban forma a los objetos. Un ejemplo más de la importancia de la ciencia árabe que en este caso definió el rumbo de la gran mayoría de tratados de óptica en Occidente, desde Roger Bacon en la Edad Media hasta Kepler, Descartes y el mismo Newton en los albores de la Ilustración.
Al igual que Alhacén y Kepler, René Descartes quiso ofrecer una explicación mecánica del fenómeno del color asumiendo que la luz que emanaba de cuerpos luminosos se modificaba en su contacto con los cuerpos opacos, dando lugar a los diferentes colores como modificaciones de la luz blanca. Con esta idea quiso negar la distinción aristotélica de colores reales y aparentes, argumentando que, tanto los unos como los otros, eran fenómenos mecánicos, la modificación física de las partículas de la luz al tener contacto con distintas superficies materiales.
Por medio de elegantes experimentos, Newton buscó una explicación distinta a la de sus antecesores. Sus escritos sobre óptica incluyeron comentarios sobre las teorías anteriores de Aristóteles, Descartes, Hooke y Boyle; pero su contribución fundamental estuvo en los cuidadosos experimentos con los cuales quiso mostrar los errores de sus contemporáneos.
En sus anotaciones sobre óptica, Newton hizo algunos dibujos que explicaron en detalle sus experimentos sobre la naturaleza de los colores. Como vemos en su bosquejo de 1672, en una habitación cerrada se permitió el paso de un haz de luz que, al pasar por un prisma, (cristal de forma triangular) se descomponía en siete diferentes colores. El experimento supuso una segunda fase, en la cual uno solo de los colores pasó por segunda vez a través de un prisma y, en esa oportunidad, se hizo evidente un ángulo de refracción específico; pero, por ejemplo, el haz de luz azul no se descompuso. Con esto, Newton pudo concluir que el rojo o el azul no eran modificaciones, sino componentes de la luz blanca, proponiendo así una nueva teoría del color. Los experimentos de Newton parecían sencillos y, desde entonces, se repitieron en salones de clase por el mundo entero, no solo para explicar la naturaleza de los colores, sino como ejemplo de cómo la ciencia podía revelar los secretos de la naturaleza si diseñábamos los experimentos adecuados.
Los Principios matemáticos de filosofía natural fue la obra de un virtuoso matemático en la cual su autor dedujo leyes físicas que regían el universo; la Óptica, por su parte, fue el trabajo de un genial experimentalista. Fue bien conocida su vocación por los experimentos de alquimia y óptica, en algunos casos, incluso poniendo en riesgo su propia salud, explorando las consecuencias de observar el Sol de manera directa o introduciendo artefactos punzantes en su cavidad ocular.
Sus metódicas observaciones con lentes y espejos lo llevaron más adelante a resolver los problemas de la aberración cromática y así fabricar telescopios de mayor poder y nitidez. La manufactura exitosa de estos artefactos facilitó la positiva recepción de sus trabajos en la Real Sociedad de Londres, creada con el propósito de promover una nueva ciencia experimental al servicio de los intereses del poder imperial.
A diferencia de los Principia, escrito en latín y con un lenguaje matemático complejo, la Óptica se publicó en inglés y presentó experimentos simples con prometedores resultados prácticos. La publicación no sólo llamó la atención de un público más amplio, sino que ayudó a consolidar la reputación de Newton como el modelo de una nueva forma de hacer ciencia, acorde con los ideales prácticos de la recién fundada Real Sociedad de Londres y de la cual Newton fue su presidente entre 1703 y 1727.
En su famosa sentencia “Hipotesis non fingo” (yo no propongo hipótesis), Newton declaró que la verdadera ciencia se debía limitar a demostraciones matemáticas y experimentales. No obstante, llegó a sugerir: “La luz no es éter ni su movimiento de vibración, sino algo diferente que arrojan los cuerpos luminosos […] una multitud inimaginablemente pequeña de ligeras partículas que emanan de los cuerpos brillantes”. A pesar de estas hipótesis, insistió en que sus investigaciones no se ocupaban de conjeturas sobre la naturaleza de la luz como las de sus antecesores. Lo que sí proclamó como hechos irrefutables y novedosos fue que la luz blanca era un compuesto de siete colores y que cada uno de ellos tenía un índice de refracción específico. La óptica, además de sustentarse en “experimentos cruciales” y relaciones cuantificables, quiso mostrar que los colores, las notas musicales y los planetas hacían parte de un mismo orden cósmico.
Los Principia, la Óptica, su interés por la alquimia y textos sagrados evidenciaron facetas distintas de un polifacético personaje, pero para él todas estas distintas dimensiones de su obra tuvieron profundas relaciones.
Por Mauricio Nieto Olarte
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