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Albert Einstein fue un físico alemán de origen judío quien es, probablemente, el científico más importante de los tiempos modernos. Si a Isaac Newton se le atribuye haber cimentado la física clásica, es Einstein quien puso el punto de partida a la física moderna con su archiconocida teoría de la relatividad. La ciencia de Einstein no era precisamente fácil de entender. Incluso los más expertos físicos de su momento tuvieron problemas para entender alguno de los postulados de Einstein, considerados a veces ininteligibles. No obstante, tanto en vida del físico como tras su muerte, muchos de los aspectos más sorprendentes e incomprensibles de la relatividad acabarían siendo confirmados, demostrando su gran genialidad y haciendo que Albert Einstein sea uno de los personajes más célebres y admirados de la historia. De hecho, es tan admirado a día de hoy que trasciende los libros de física. Sigue siendo una figura mítica de nuestro tiempo, estampada en pósters y camisetas con su peculiar gesto de burla, sacando la lengua irreverentemente. No son pocos quienes tienen una foto de Albert Einstein en su habitación, como si de un actor o cantante famoso fuera. Es conocido por muchos como el accidental “padre de la bomba atómica”, a pesar de haber tenido posturas pacifistas y antibelicistas la mayor parte de su vida

Primeros años

Albert Einstein nació en Ulm, Alemania, el 14 de marzo de 1879. Fue el primogénito de Hermann Einstein y Pauline Koch, ambos judíos asquenazíes originarios de Suabia. Al año de nacer Albert, su familia se trasladó a Múnich, donde su padre se estableció como comerciante de aparatos eléctricos junto con su hermano Jakob. Pese a la fe de su familia, el pequeño Einstein fue a una escuela primaria católica de la ciudad de Múnich, donde algunos de sus profesores vieron en él un chico lento, incluso poco inteligente. Se describe a Albert Einstein como un niño quieto y ensimismado. Muchos dicen que tuvo un desarrollo intelectual lento e, incluso, que fue un mal estudiante de niño.  En 1881 nació su hermana Maya. En 1894, la familia Einstein tuvo que trasladarse a Milán, Italia, debido a problemas económicos, pero Albert siguió viviendo en Múnich para terminar sus estudios secundarios. Se reuniría con sus padres al año siguiente.

Formación superior

En el otoño de 1896 empezó sus estudios superiores en la Eidgenössische Technische Hochschule de Zúrich. Allí tuvo la oportunidad de ser discípulo del matemático Hermann Minkowski. Se graduaría como maestro escolar de secundaria en matemáticas y física. Nada más acabar estos estudios, estaría un tiempo prestando sus servicios en la Oficina Confederal de la Propiedad Intelectual de Berna (1902-1909). En 1903 se casó con Mileva Marić, una matemática serbia que había sido su antigua compañera de estudios en el Politécnico Zúrich. Con Mileva había tenido una hija fuera del matrimonio en enero de 1902, llamada Lieserl. No se sabe qué fue exactamente de la niña, aunque se hipotetiza que, a causa de problemas económicos de la pareja, fue dada en adopción en Serbia poco después de contraer matrimonio. Después, tuvieron otros dos hijos que sí se quedaron: Hans Albert (1904) y Eduard (1910). La pareja se trasladó a Berlín en 1914, pero pasaron los siguientes años separados. Finalmente, en 1919, Albert y Mileva se divorciaron. Esta ruptura fue aprovechada por Einstein, quien se volvió a casar, esta vez con su prima Elsa Einstein. No tuvo hijos con ella.

El año 1905 fue el Annus Mirabilis de Albert Einstein al publicar cinco trabajos en los Annalen der Physik, una prestigiosa revista alemana especializada en física. El primero de ellos, “Una nueva determinación de las dimensiones moleculares”, le permitió obtener el doctorado en la Universidad de Zúrich, y los demás restantes acabarían por imponer un giro de 360 grados en la imagen que la ciencia tenía del universo. De estos cuatro, el primero proporcionaba una explicación teórica en términos estadísticos del movimiento browniano, el segundo daba una interpretación del efecto fotoeléctrico basada en la hipótesis de que la luz está integrada por elementos individuales, hoy conocidos como fotones. Los dos trabajos restantes no son menos importantes, pues fueron los que asentaron las bases de la teoría restringida de la relatividad. Son en estos trabajos en los que presentó su archiconocida fórmula: E = mc², siendo que la Energía (E) equivale a una cierta cantidad de materia y su masa (m) por la velocidad de la luz (c), que se supone constante. La gran genialidad y esfuerzo de Einstein hicieron que fuera conocido entre los más importantes físicos alemanes y europeos. No obstante, el reconocimiento público a escala global vino cuando sus teorías le hicieron ganar el Premio Nobel de Física en 1921, concedidos por sus trabajos sobre el movimiento browniano y su interpretación del efecto fotoeléctrico.

En 1909 dio comienzo su carrera como profesor en la Universidad de Zúrich, pasando luego a Praga y regresando a Zúrich nuevamente en 1912, esta vez siendo profesor del Politécnico Federal de Zúrich, donde había estudiado. Por último, en 1913 fue nombrado director del Instituto de Física Kaiser Guillermo en Berlín.

Primera Guerra Mundial

En 1914 se trasladó a Berlín para ejercer de miembro de la Academia de Ciencias prusiana. Tuvo que separarse de su familia con el estallido de la Primera Guerra Mundial, que en aquel entonces estaba de vacaciones en Suiza. Ya no volvió a reunirse con ella. Por aquel entonces Albert Einstein se manifestó totalmente en contra de la guerra, a diferencia de la comunidad académica berlinesa. Sus actitudes estaban influidas por las doctrinas pacifistas del escritor francés Romain Rolland. Entre 1914 y 1916, su actividad científica se centró en el perfeccionamiento de la teoría general de la relatividad. Se basó en la idea de que la gravedad no es una fuerza sino un campo creado por la presencia de una masa en el continuum espacio-tiempo. Al terminar la Gran Guerra, la confirmación de sus previsiones en materia de cuerpos celestes se confirmaron al fotografiarse el eclipse solar de 29 de mayo de 1919. The Times presentó a Albert Einstein como el nuevo Isaac Newton, lo que hizo que su fama internacional creciera a niveles inesperados. Esto le obligó a multiplicar sus conferencias de divulgación por todo el mundo, viajando siempre en tercera clase de ferrocarril y con su inseparable estuche de violín.

Últimos años: buscando una teoría unificadora

Durante la década de los 1920’, Albert Einstein se centró en encontrar una relación matemática entre el electromagnetismo y la atracción gravitatoria Invirtió tantos esfuerzos empeñado en avanzar en el que creía que era el objetivo último de la física: descubrir las leyes comunes que debían regir el comportamiento de todos los objetos del universo, desde las partículas subatómicas hasta las galaxias y otros cuerpos estelares. Quería agruparlas en una única teoría de campo unificado, pero no obtuvo buenos resultados y acabó amargándole, aislándose poco a poco del resto de la comunidad científica. Con la llegada de Adolf Hitler al poder en 1933, la soledad de Albert Einstein se vio agravada por la necesidad de renunciar a la ciudadanía alemana y teniendo que trasladarse a los Estados Unidos. Pasaría ahí el resto de su vida, trabajando en el Instituto de Estudios Superiores de Princeton, Nueva Jersey. En esa misma ciudad fallecería el 18 de abril de 1955, con 76 años de edad, a causa una hemorragia interna causada por la ruptura de un aneurisma de la aorta abdominal.

Se dice que justo antes de morir, dijo sus últimas palabras en alemán. Tristemente, la enfermera que lo cuidaba en el Hospital de Princeton no hablaba ese idioma, así que lo que dijo se perdió en el tiempo.

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James Watt fue un ingeniero mecánico, inventor y químico escocés famoso por haber mejorado la máquina de Newcomen, dando lugar a lo que hoy conocemos como la máquina de vapor de agua. Sin la figura de Watt, la primera Revolución Industrial muy difícilmente se hubiera dado, tanto en el Reino Unido como en el resto del mundo.

Infancia

James Watt nació en Greenock, cerca de Glasgow, Escocia, el 19 de enero de 1736. Su padre, también llamado James Watt, fue un inventor naval y contratista y su madre fue Agnes Muirhead, proveniente de una familia distinguida y de buena educación. Su abuelo paterno fue Thomas Watt, profesor de matemáticas y magistrado de la baronía de Cartsburn. La infancia de James Watt fue la propia de un chico de delicado estado de salud, impidiéndole asistir al colegio con regularidad y siendo educado fundamentalmente por su madre en casa. Cuando se recuperó un poco, pudo asistir a la escuela de gramática de Greenock. En el colegio demostró una gran habilidad manual y aptitudes para las matemáticas, a diferencia de con el latín y el griego, que no le interesaban nada.

Juventud como aprendiz

A la edad de dieciocho años, su madre falleció y su padre empezó a tener problemas de salud. Fue entonces que James Watt viajó a Londres para convertirse en aprendiz de fabricante de instrumentos de medición durante del 1755 al 1756. A su regreso a Escocia, se estableció en Glasgow con la intención de crear su propio negocio de fabricación de instrumentos de medidas. Allí elaboró y reparó con sus propias manos cuadrantes reflectantes de latón, reglas paralelas, balanzas, piezas para telescopios y barómetros. A pesar de su interés y aptitudes, como no había trabajado como aprendiz el mínimo de siete años que requería el Gremio de Herreros de Glasgow,
su solicitud al gremio fue bloqueada. El más perjudicado de esta decisión fue el propio gremio, pues no había otros fabricantes de instrumentos matemáticos en toda Escocia.Para fortuna de Watt, esto cambiaría con la llegada desde la exótica Jamaica de instrumentos astronómicos. Cedidos por Alexander Macfarlane a la Universidad de Glasgow, estos instrumentos requerían la atención de expertos, como James Watt. El joven ingeniero los restauró para su puesta en marcha y fue remunerado por ello, haciéndose un sitio en el mundillo.

Watt como empresario

Posteriormente, tres profesores de la Universidad de Glasgow ofrecieron a James Watt la oportunidad de crear un pequeño taller dentro de la institución. Lo inició en 1757 junto a dos de esos profesores, el físico y químico Joseph Black (introductor del concepto de calor latente) y el famoso economista y filósofo Adam Smith, quienes no tardaron en convertirse en amigos de Watt. En 1759 creó una sociedad empresarial junto con el arquitecto y empresario John Craig. Ambos tenían la intención de fabricar y vender una línea de productos que incluía tanto instrumentos musicales como juguetes. La sociedad funcionó bastante bien durante seis años y llegó a emplear hasta dieciséis trabajadores. Sin embargo, en 1765 Craig falleció y uno de los empleados, Alex Gardner, se acabó haciendo cargo del negocio.

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Vida personal y últimos años

James Watt se casó con su prima Margaret (Peggy ) Miller en 1764, con quien tuvo cinco hijos, dos de los cuales llegaron a la adultez: James Jr. (1769–1848) y Margaret (1767–1796). Ocho años después, en 1772, para la desgracia de Watt su querida esposa fallece al dar a luz a su quinto hijo. En 1777 Watt se volvió a casar, esta vez con Ann MacGregor, hija de un fabricante de tintes de Glasgow. Con ella tuvo dos hijos: Gregory (1777–1804), que se convirtió en geólogo y mineralogista, y Janet (1779–1794). Tanto James como Ann vivieron más que sus hijos, falleciendo ella en 1832. James Watt vivió en Regent Place, Birmingham (Inglaterra) entre 1777 y 1790. Allí fue un destacado miembro de la Sociedad Lunar de la localidad, un club de caballeros ingleses cuyo interés principal giraba en torno a la ciencia. James Watt murió el 25 de agosto de 1819 en Heathfield, en su lujosa y confortable mansión situada en Handsworth, Inglaterra, a causa de tuberculosis. Tenía 83 años de edad

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Logros como ingeniero

El que es sin duda el mayor logro de James Watt es inventar la máquina de vapor, o mejor dicho, perfeccionarla a partir de la primera máquina de Thomas Newcomen. Lo que hizo Watt fue convertirlo en un artilugio viable y económico de producción de energía. Watt descubrió que la máquina de Newcomen estaba gastando cerca de tres cuartos de la energía del vapor en calentar el pistón y el cilindro. Para mejorar el funcionamiento, Watt desarrolló una cámara de condensación separada que incrementó significativamente considerablemente su potencia. Esto supuso un verdadero avance científico y económico, algo que Watt supo sacarle provecho económico. En 1795 inauguró junto con Matthew Boulton la Soho Foundry en Birmingham, una fundición y fábrica especializada en la fabricación de máquinas de vapor. Gracias a esto, se hizo de oro. Uno de los aspectos más llamativos de Watt es su frontal oposición al uso del vapor a alta presión. Algunos consideran este hecho como algo que ralentizó el desarrollo de la máquina de vapor por otros ingenieros, hasta que pudieron trabajar libremente al expirar las patentes en 1800. Es conocida la gesta que protagonizó junto con su socio Boulton en contra de ingenieros rivales como Jonathan Hornblower, quien intentó desarrollar máquinas alejadas de las patentes wattianas.

Otro de los logros de James Watt es la invención de una unidad, el caballo de vapor, usada para comparar la potencia de diferentes máquinas de vapor. A día de hoy se sigue usando, especialmente para vehículos.

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¿Cómo era su personalidad?

James Watt no hubiera llegado a ser el científico de no haber poseído la capacidad de combinar los conocimientos teóricos de la ciencia con la capacidad de aplicarlos en la práctica. No fue solo un gran mecánico práctico, sino también un muy buen químico y filósofo natural, cuyos inventos demostraron su profundo conocimiento de varias ciencias naturales. Su genio, capaz de unir los conocimientos que extraía de ciencias diversas, le servía para aplicarlos en forma de grandes invenciones. Además, era un excelente dibujante.

Su invención estrella, la máquina de vapor, le permitió codearse con los más destacados hombres de la Revolución Industrial inglesa. Sus compañeros de la Sociedad Lunar de Birmingham lo describieron como un conversador y compañero muy solicitado, siempre interesado en ampliar sus conocimientos. Sus amigos personales lo describieron como un hombre agradable. Pese a ser un gran genio, no dejaba de pecar de ser humano y tenía un punto débil: los negocios. Para James Watt todo lo que era regateo y negociación de condiciones con quienes pretendían usar su máquina de vapor era un mal trago. No le gustaba hablar de finanzas. Aun así, siempre se preocupó mucho por sus asuntos financieros hasta que se jubiló.

A pesar de su gran productividad intelectual y científica, James Watt padecía de frecuentes ataques de depresión y dolores de cabeza nerviosos.

Reconocimientos

James Watt recibió varios reconocimientos a lo largo de su vida. En 1784 fue nombrado miembro de la Royal Society of Edinburgh y en 1787 fue admitido como miembro de la Sociedad Batavia de Filosofía Experimental (Bataafsch Genootschap voor Proefondervindelijke Wijsbegeerte) de Róterdam, Países Bajos. En 1789 tuvo la fortuna de ingresar en un grupo elitista, la Smeatonian Society of Civil Engineers, la primera asociación de este tipo. En 1806 se le concedió el Doctorado Honorífico en Leyes de la Universidad de Glasgow. En 1814 fue nombrado miembro de la Academia Francesa de Ciencias como asociado extranjero.

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James Prescott Joule nació el 24 de diciembre de 1818 en Salford, cerca de Manchester, en el Reino Unido, como el segundo de los cinco hijos del propietario de una fábrica de cerveza. Con un físico delicado y frágil, fue educado principalmente en su hogar.

A pesar de haber tomado algunos cursos de química, su formación fue esencialmente autodidacta, especialmente en el campo del electromagnetismo. En 1839 en el laboratorio de su casa, comenzó a estudiar sobre la eficiencia de los motores eléctricos, que lo llevaría a desarrollar sus conocimientos sobre el calor. Se dedicó, entonces, a la investigación científica sobre la base de mediciones muy exactas y precisas.

Luego de graduarse en Leiden, Joule regresó a Salford donde se dedicó a  administrar la fábrica de su padre. Pronto, sin embargo, la pasión por la ciencia le llevó a centrarse sólo en los estudios: se interesó, en particular, en el calor y su relación con la mecánica y la electricidad. Después de enviar a la Royal Society , en 1840, un artículo titulado "En la producción de calor mediante electricidad voltaica" en el que - habiendo investigado los efectos térmicos - mostraba que el calor producido por un conductor atravesado por una corriente eléctrica, es proporcional al cuadrado de la corriente misma y la resistencia del conductor (el fenómeno se llama ahora, de hecho,  ley de Joule), a los 25 años intentó definir la unidad de medida de la corriente eléctrica.

Más tarde, en una conferencia en Irlanda enunció el principio equivalente mecánico del calor. Joule demostró que el trabajo mecánico y el calor pueden ser convertirse uno en el otro directamente, manteniendo inmutado su valor general: mientras que en las máquinas térmicas el trabajo (el efecto mecánico producido) proviene de una cantidad equivalente de calor, en las máquinas mecánicas e hidráulicas la fricción convierte el calor en trabajo, es decir, la potencia mecánica perdido.

Es así que Joule sienta las bases de la primera ley de la termodinámica, aunque en realidad en el comienzo, su descubrimiento - que pone en relieve  que el calor es una forma de energía mecánica e indirectamente demuestra el principio de conservación de la energía para los sistemas termodinámicos - no se recibió con especial interés en la comunidad científica (que se vería obligada a cambiar su opinión más adelante, hasta el punto de que la Real Sociedad premió en el Joule con la Medalla Real y la Medalla Copley). Los resultados de sus experimentos sobre el trabajo mecánico se presentaron en un artículo, "On the calorific effects of magneto-electricity and on the mechanical value of heat", que expuso en una reunión de la Asociación Británica en 1843, pero que pasó casi desapercibido.

En los seis años siguientes, aplicando variaciones en sus procedimientos, continuó sus mediciones obteniendo más y más demostraciones y pruebas concretas de sus primeras teorías. En 1845 construyó una máquina (ahora conocido como carrete de Joule) para medir el equivalente mecánico del calor producido, debido a la disipación de una cantidad conocida de energía mecánica. Con ella demostró que se ncesitan alrededor de 4:41 jules de trabajo para proporcionar una cantidad de calor que correspondiente a una caloría. En 1847 los resultados de sus estudios llamaron la atención de William Thomson (más tarde conocido como Lord Kelvin) que comprendió su significativa importancia y, gracias a su ayuda, el estudioso de Salford logró ser escuchado por su trabajo de 1849, cuando su artículo "Sobre el equivalente mecánico del calor" fue leído y aceptado para su publicación por la Royal Society. A pesar de la importancia de sus descubrimientos, Joules siguió siendo un científico aislado, la mayor parte de su vida. Después de la muerte de su esposa y su hija en 1853, vivió prácticamente solo, con muy poco contacto con el mundo exterior.

Después del descubrimiento - junto con Thomson en 1862 - del llamado efecto Joule-Thomson, desde 1872 su salud comenzó a deteriorarse: James Joule murió a la edad de setenta años el 11 de octubre de 1889 en su casa en Salt, en Cheshire.

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Newton nació el 4 de enero de 1643, cerca de la periferia de la ciudad de Grantham (Lincolnshire, East Midlands, Inglaterra) donde pasó sus primeros años de vida. Isaac mostró un fuerte espíritu religioso durante sus primeras etapas vitales, cosa que se demuestra con un “cuaderno de pecados” que redactó durante su juventud, el cual fue subastado en 1936 y adquirido por la universidad de Cambridge.
Como curiosidad, algunas de las “transgresiones” ejercidas por este joven pensador son cuanto menos rocambolescas: escupir agua o usar la palabra dios abiertamente son dos ejemplos de los 57 recogidos.
No queremos realizar un repaso vital detallado de cada una de las etapas de esta fascinante figura, pues creemos fehacientemente que sus obras hablan por sí solas. a los 18 años ingresó en la universidad de Cambridge, y a la temprana edad de 26 años, sucedió a su propio maestro Isaac Barrow en la cátedra de matemáticas de su universidad.

Su desarrollo como científico

Tras esto, en 1672 ingresó en la Royal Society, una sociedad que reúne a los principales científicos ingleses, la cual a día de hoy continúa operativa bajo el nombre de “La Real Sociedad de Londres para el Avance de la Ciencia Natural”. En 1687, a petición de un amigo, publica el tratado Principios matemáticos de la filosofía natural o "Philosophiæ naturalis principia mathematica". Esta es, sin duda, una de las obras más importantes en los ámbitos de la ciencia en general y la física de toda la historia. Newton pasó por distintos cargos públicos esenciales para la dirección de su país, pues fue diputado del parlamento, director de la Casa de la Moneda e incluso ocupó el lugar de presidencia de la Royal Society en el año 1703. Por su puesto, durante todos estos años dio forma a una serie de contribuciones esenciales que listaremos a continuación. En este punto, es esencial hacer un apunte: por muy idolatrada que se tenga a una figura y por potente que sea su legado, un humano no deja de ser eso, un individuo. Así pues, la vida de Newton no estuvo libre de tribulaciones y malestares, pues por ejemplo, en el año 1693 sufrió una gran crisis psíquica, durante la cual se aisló y se privó a sí mismo de alimento y sueño. Durante esta época sufrió de depresión y paranoia recurrente, lo que hace que muchos especialistas sospechen que parecía de esquizofrenia y trastorno bipolar. Estamos ante una persona polifacética y fascinante, pues a pesar de ser un increíble pensador y una mente inusitada, Newton no toleraba las críticas, presentó fuertes rivalidades con otros investigadores de la época y llegó a desear la muerte a más de uno. Desde luego, la personalidad no resta legitimidad a la obra, pero siempre debemos recordar que estamos ante seres humanos, es decir, entes imperfectos como cualquiera de nosotros.

Últimos años y muerte

Isaac abandonó este mundo a los 84 años de edad (1727) tras varios problemas renales, a causa de un cólico nefrítico. Cabe destacar que, a pesar de sus fuertes rivalidades, acusaciones de plagio y celos manifiestos con el filósofo y matemático Gottfried Leibniz, nunca perdió el respeto y la devoción tanto del pueblo como de la comunidad científica. Esto culminó en el año 1705, cuando recibió el título de “Sir” (caballero) de manos de la reina Ana.

Aportes a la ciencia

Una vez hemos recorrido la vida de este polifacético personaje, es hora de sumergirnos en su legado y obra.

1. La ley de la gravitación universal
Bernard Cohen, un historiador y científico contemporáneo de origen estadounidense, afirma que «el momento culminante de la Revolución científica fue el descubrimiento realizado por Isaac Newton de la ley de la gravitación universal». No estamos ante una simple fórmula, sino frente al entendimiento de la mayoría de los fenómenos físicos observables por el ojo humano.

2. Las 3 leyes de Newton

El espacio de redacción es finito, pero las aportaciones de Newton a la física y la ciencia en general no se pueden contar ni con los dos dedos de las manos. Por ello, condensamos la extrema complejidad de las tres leyes de la mecánica clásica, también recogidas en la obra citada con anterioridad:

Ley de la inercia: un cuerpo permanecerá en reposo o movimiento recto con velocidad constante, a menos que se aplique una fuerza externa.

Ley fundamental de la dinámica: la fuerza neta que es aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que este adquiere en su trayectoria.

Principio de acción y reacción: para toda acción hay siempre una reacción opuesta e igual.

3. Otras aportaciones

A pesar de haberte presentado las postulaciones más importantes de Isaac Newton, existen aún otros muchos aportes al mundo de la ciencia por parte de esta figura que la población general no conoce.

Por ejemplo, a Newton se le atribuye la invención del cálculo infinitesimal (junto con el filósofo ya nombrado Gottfried Wilhelm Leibniz, al que Newton acusó de plagio). En resumen, se trata de una importante rama de las matemáticas enfocada en el estudio del cambio y la continuidad. También, a este fascinante pensador se le atribuye el descubrimiento
de la dispersión refractiva, es decir, la descomposición del haz de luz blanco en los diferentes colores que lo componen (rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, añil y violeta). Así pues, demostró que la luz del sol está compuesta por la suma de todos los colores. Casi nada. nos dejamos muchas más postulaciones e ideas en el tintero, pero podemos resumir el trabajo científico de Newton en el asentamiento de las bases de la mecánica clásica, diversos trabajos sobre la luz y ópticas y el desarrollo del cálculo infinitesimal en el ámbito matemático.