Newton. Descomposición de la luz del Sol.

En esta entrada vamos a hablar sobre el científico inglés Isaac Newton. Newton nación el 25 de diciembre de 1642 según el calendario juliano o el 4 de enero de 1643 del calendario gregoriano (el actual) en Woolsthorpe y murió el 23 de marzo de 1727 en Kesington. A lo largo de su vida, resolvió grandes enigmas sobre temas como la luz o la gravedad, pero sabía que sus descubrimientos no se habrían dado sin los avances de los grandes científicos que le precedieron. Este hecho lo reflejó en la frase "si he visto más lejos es porque estoy sentado sobre los hombros de gigantes", que había sido utilizada por Bernardo de Chartes antes.
Aristóteles (384 a.C - 322 a.C), fue uno de los grandes científicos a los que Newton se refiere. Según Aristóteles el universo era finito, esférico, geocéntrico (es decir, la Tierra era el centro de éste) y geostático (todo se mueve alrededor de la Tierra). A pesar de que estos razonamientos son lógicos, ninguno de ellos es correcto, ya que el universo es infinito (hasta donde sabemos), de forma irregular y el Sol es el centro de un Sistema Solar y los planetas giran en torno a él (incluida la Tierra, por lo que ya no puede ser ésta el centro del universo).

Uno de los grandes descubrimientos de Newton fue el telescopio reflector, que poseía grandes virtudes respecto al telescopio refractor de Galileo. Tenía un mayor campo de visión, era fácil de construir, se podían visualizar objetos más lejanos gracias al uso de un espejo cóncavo parabólico en vez de lentes, las imágenes que reflejaba eran más nítidas y era fácil de transportar. Pero a pesar de sus ventajas, tenía dos principales inconvenientes: requería un mayor cuidado y mantenimiento y tenía una pequeña pérdida de captación de luz.
Para entender mejor como funcionan estos telescopios, vamos a definir reflexión y refracción.
La reflexión de la luz es el fenómeno de cambio en la trayectoria de propagación de la luz. En la reflexión de la luz el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión y el rayo incidente, el reflejado y la normal se encuentran en un mismo plano.

La refracción de la luz es el cambio producido en la trayectoria de propagación de la luz al atravesar de forma oblicua la superficie de separación de dos medios transparentes de distinta naturaleza.

Al igual que en el telescopio de Newton, hemos utilizado un espejo (en nuestro caso plano) para realizar un experimento en el que conseguir la descomposición de la luz. Para desarrollar este experimento hemos utilizado un espejo, una linterna y un barreño con agua. El procedimiento que hemos llevado a cabo a sido muy sencillo: llenamos el barreño de agua introducimos un espejo con una inclinación aproximadamente de 45º y apuntamos a la zona del espejo cubierta por agua con la linterna.
       


El arco iris primario (el que se ve después de un chubasco), esta formado por los rayos de luz (normalmente solar) que se refractan en las gotas, se reflejan en su interior, y salen de la gota refrectándose por última vez. El arco iris secundario está formado por los rayos que se eflejan en el interior de la gota dos veces en vez de una. Éste hecho, lo descubrió Descartes y lo publicó en el libro "El Discurso del Método) en 1637.



Newton enunció también tres leyes fundamentales para la ciencia sobre las fuerzas y el movimiento. La 1ª Ley de Newton o ley de inercia dice que si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza, o todas las que actúan se anulan dando una resultante nula, el cuerpo no variará su velocidad. Esta ley se puede aplicar en el caso de que al golpear una bola de billar no chocase con ninguna otra, siempre se mantendría en movimiento. La 2ª  Ley de Newton o principio fundamental de dinámica dice que si sobre un cuerpo actúa una fuerza resultante, dicho cuerpo modificará su velocidad, es decir tendrá aceleración (F = m·a). En este caso, la ley se aplica al momento en el que la bola es golpeada y pasa de estar en reposo a estar en movimiento. Y la 3ª Ley de Newton o ley de acción y reacción dice que si un cuerpo ejerce sobre otro una fuerza (que podemos llamar acción), el otro ejerce sobre éste una igual y contraria (llamada reacción). Esta ley se produce en el momento en el que dos bolas chocan y las dos comienzan a moverse en sentidos contrarios.
Además de estas tres leyes, demostró la Ley de Gravitación Universal, todo cuerpo atrae otro con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa sus centros. Con esta nueva ley supuso grandes avances como la resolución del problema del origen de las mareas y la confirmación de que la observación de Galileo de que el movimiento de un cuerpo en caída libre no depende de su masa.