Al igual que muchos pensadores de la época, Newton estaba convencido de que a lo largo de los siglos se habían adquirido y perdido grandes conocimientos, por lo que era esencial investigar cuidadosamente los esfuerzos intelectuales del pasado para recuperar esa sabiduría perdida (lo que se conoce como prisca sapientia). Esta creencia en un conocimiento perdido o secreto (una excentricidad peculiar para un científico) también puede explicar por qué Newton era notoriamente reticente a publicar sus propios descubrimientos. Parecía disfrutar con el secreto, como era tradición entre los grandes alquimistas de la Edad Media. Afortunadamente para el progreso de la humanidad, Newton acabó haciendo públicas sus revolucionarias investigaciones.
Newton no encontró a la estimada Royal Society muy receptiva a sus nuevas ideas, en particular sobre la óptica, por lo que logró entrar a la institución diseñando un telescopio reflector en 1668. Este tipo de telescopio utilizaba un espejo curvo fabricado con una aleación de estaño y cobre, que mejoraba la claridad de la imagen vista al reducir la aberración cromática, es decir, cuando todos los colores no convergen en un único punto (un problema de las lentes de cristal de la época). El telescopio de Newton tenía un aumento de 40 veces y era diez veces más corto de lo que habría sido un telescopio refractor estándar de la misma potencia. La Royal Society quedó encantada, y Newton fue elegido miembro en 1672; fue entonces cuando presentó sus investigaciones sobre óptica, que, de hecho, habían hecho posible su supertelescopio.
Entre 1666 y 1668, Newton había realizado experimentos ópticos en los que captaba un estrecho haz de luz a través de una abertura, que luego proyectaba sobre una pared en una habitación oscura. La luz se hacía brillar a través de un prisma. Otros habían hecho este tipo de cosas antes, pero Newton colocó su prisma cerca del orificio y lejos de la pared sobre la que se proyectaba un bloque de colores del arcoiris: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta. Y lo que es aún más importante, en lo que llamó su experimentum crucis, Newton hizo pasar varios rayos de luz blanca dividida a través de un segundo prisma, y esos rayos salieron del segundo prisma con el mismo color con el que habían entrado, es decir, sin poder dividirse más. Newton pudo desarrollar así una nueva teoría de la luz, según la cual la luz blanca está formada por un espectro de colores diferentes, cada uno con un ángulo de refracción distinto, como el arcoiris que se ve en el cielo después de una lluvia. En el arcoiris del cielo, las gotas de agua funcionan como un prisma, es decir, la luz blanca se refracta. Newton también descubrió que en el minúsculo espacio de aire entre una lente y una lámina de vidrio se pueden ver anillos concéntricos de colores, que ahora se llaman anillos de Newton.
La idea de Newton de la luz heterogénea, publicada en Philosophical Transactions en 1672, iba directamente en contra de la teoría estándar de la época, que era inversa a la de Newton. Entre los defensores de la teoría estándar se encontraba Robert Hooke (1635-1703), que rechazó la teoría de Newton y más tarde incluso le acusó de plagio (sin fundamento). Newton, que era «de temperamento un tanto paranoico» (Burns, 73) y «socialmente disfuncional» (Jardine, 36), se retiró rápidamente de la Royal Society y ni siquiera aceptó su presidencia hasta que Hooke hubo partido de esta tierra. En 1704, Newton publicó por fin su trabajo sobre la luz en detalle en su Óptica. La teoría de Newton tardó algún tiempo en ser ampliamente aceptada, pero en la actualidad es una piedra angular de la ciencia óptica.
La ley de la gravedad de Newton
El astrónomo alemán Johannes Kepler había creado el sistema de astronomía planetaria más preciso hasta el momento, con los cuerpos celestes moviéndose en órbitas elípticas alrededor del Sol y no el modelo tradicional de círculos perfectos propuesto por pensadores desde Claudio Ptolomeo (que vivó aproximadamente del año 100 al 170 d.C) hasta Nicolás Copérnico (1473-1543). El descubrimiento de que los planetas aumentaban su velocidad a medida que se acercaban al Sol fue esencial para que Newton pudiera basar su trabajo. La ley de la gravedad de Newton sería la causa de las agudas observaciones de Kepler sobre los movimientos planetarios elípticos. Alentado, tanto con palabras como con dinero, por su buen amigo Edmund Halley (1656-1742), Newton presentó finalmente su teoría de la gravedad en Principios matemáticos de la filosofía natural (Philosophiæ naturalis principia mathematica), también llamado simplemente Principia, publicado en 1687.
Los efectos de la gravedad se conocen desde la Antigüedad. Los antiguos pensadores elaboraron teorías sobre por qué los objetos caían al suelo; la más común era que se debía a que la Tierra era el centro mismo del universo y, por lo tanto, alguna fuerza misteriosa atraía todos los objetos hacia el punto central. Del mismo modo, pensadores como Galileo Galilei se preguntaron qué tipo de fuerza era la responsable de que el Sol atrajera a los planetas en órbita más rápidamente hacia su centro cuanto más se acercaban a él. A menudo se sugirió el magnetismo como respuesta, pero muchos pensadores seguían sin estar convencidos.
La teoría de la gravedad de Newton era universal porque se aplicaba a todo, desde los planetas que giraban hasta el movimiento de los cometas, pasando por las mareas del mar o aquella manzana apócrifa que caía del árbol. La ley de la gravedad (que Newton solo llamó «ley» en su obra posterior Óptica) se aplicaba por igual a los asuntos terrestres y a los cielos. Newton ya podía predecir con exactitud los efectos de la gravedad. Se trataba de una nueva ciencia. Por supuesto, no todo el mundo adoptó inmediatamente las teorías de Newton. Los filósofos mecánicos y los cartesianos seguidores de René Descartes (1596-1650), por ejemplo, no podían aceptar que un cuerpo físico pudiera afectar a otro sin que algo, un tercer elemento, tocara a ambos. En pocas palabras, la gravedad era bastante misteriosa, ya que nadie, ni siquiera Newton, sabía de dónde venía, por qué existía y quién o qué aseguraba su persistencia. La contemplación de este hecho y la inferencia de que estas fuerzas actúan sin ninguna consideración por la humanidad condujo en cierto modo a un desencanto respecto a un mundo nuevo y despiadado, al menos para aquellos que no creían que un dios de algún tipo estaba detrás de todo...
