En 1666, con la Universidad de Cambridge cerrada por la peste, Newton oscureció por completo una de las habitaciones de su finca natal en Woolsthorpe. Allí perforó en la contraventana un único orificio por el cual dejó pasar un haz estrecho de luz solar. Al interponer un prisma de vidrio en la trayectoria del haz, logró proyectar la luz contra la pared opuesta y obtener una franja alargada de colores ordenados, del rojo al violeta. Sin limitarse a esa observación, tomó un segundo prisma y sometió cada uno de los colores por separado a una nueva refracción, comprobando que el rojo seguía refractándose como rojo y el violeta como violeta, sin mezclarse ni alterarse. Ese segundo paso, mediante el cual convirtió una curiosidad visual en una demostración, es el que la historiografía de la ciencia denomina experimentum crucis, punto de partida fundamental para el desarrollo de su teoría corpuscular de la luz.

La operación no se detuvo en la descripción del espectro. Newton interpretó los resultados dentro de un marco mecánico coherente con la visión del universo que estaba construyendo. Si los cuerpos celestes obedecían a fuerzas que actuaban sobre partículas de materia, resultaba natural concebir la luz como un torrente de corpúsculos diminutos emitidos a gran velocidad por cualquier cuerpo luminoso. Ese modelo explicaba con claridad varios fenómenos ópticos conocidos. La propagación rectilínea de la luz y la nitidez de las sombras se debían a que las partículas, como cualquier proyectil, no tenían motivo para desviarse de su trayectoria. La reflexión podía entenderse como el rebote elástico de esos corpúsculos contra una superficie. La refracción, el cambio de dirección al pasar de un medio a otro, se explicaba suponiendo que las partículas se aceleraban al entrar en un medio más denso, atraídas por una fuerza análoga a la gravedad.

El experimentum crucis aportaba una base experimental sólida a esta concepción. La demostración de que cada color poseía una refrangibilidad propia e invariable permitía entender la luz blanca como un compuesto de rayos distintos, no como una sustancia simple modificada por el prisma. Newton midió los ángulos de refracción de los distintos colores y estableció que el índice variaba de manera continua a lo largo del espectro. La idea de que la luz estaba formada por rayos de distinta refrangibilidad ofreció, además, una explicación unificada de fenómenos hasta entonces considerados independientes, como el arco iris o las aberraciones cromáticas de las lentes.

La propuesta no surgió en el vacío. En 1672 Newton presentó una primera versión ante la Royal Society. La discusión que siguió, en particular con Robert Hooke, defensor de una explicación ondulatoria, puso de manifiesto las tensiones entre dos modelos todavía incompletos. Christiaan Huygens, por su parte, publicó en 1690 su Traité de la Lumière, donde defendía que la luz se comportaba como una onda que se propagaba a través de un medio y formulaba el principio según el cual cada punto de un frente de onda actúa como fuente de nuevas ondas secundarias. La teoría de Huygens explicaba la reflexión y la refracción con elegancia geométrica y predecía, a diferencia del modelo corpuscular, que la luz debía viajar más despacio al entrar en un medio denso. Esa discrepancia, en apariencia un detalle técnico, terminaría siendo decisiva más de un siglo después.

Durante las décadas siguientes la teoría corpuscular dominó la óptica europea. Diversas investigaciones han señalado que ese predominio respondió tanto a razones experimentales como al estado todavía imperfecto de la alternativa ondulatoria. Newton había acumulado un volumen de observaciones considerablemente mayor que el de Huygens, y su modelo daba cuenta con intuición inmediata de la nitidez de las sombras, un fenómeno que la teoría ondulatoria de la época no lograba justificar con la misma claridad. El propio Opticks, publicado en 1704, no presentaba un esquema rígido. Newton atribuía a la luz ciertos comportamientos periódicos, descritos como “accesos de fácil reflexión y fácil transmisión”, en un intento de explicar fenómenos hoy entendidos como interferencia, entre ellos los anillos coloreados que él mismo había documentado. Esa complejidad interna de su planteamiento rara vez se transmitió íntegramente a las generaciones posteriores, que heredaron una versión más esquemática del modelo.

El primer golpe decisivo contra el consenso corpuscular llegó en 1818, cuando la Academia de Ciencias francesa convocó un concurso sobre la difracción de la luz. Augustin Fresnel presentó una teoría ondulatoria matemáticamente elaborada, heredera del principio de Huygens, capaz de explicar con precisión los patrones observados. Entre los miembros del comité se encontraba Siméon Poisson, quien creyó encontrar en el propio modelo de Fresnel un argumento definitivo para descartarlo. Según sus cálculos, la teoría ondulatoria predecía la aparición de un punto brillante en el centro exacto de la sombra proyectada por un disco circular opaco, un resultado que le pareció absurdo. François Arago decidió comprobar experimentalmente esa predicción y el punto luminoso apareció exactamente donde la teoría de Fresnel lo situaba. Fresnel ganó el concurso, y ese punto de luz terminó conociéndose como la mancha de Poisson.

Tres décadas más tarde, en 1850, Léon Foucault aportó la confirmación cuantitativa que faltaba. Mediante un espejo giratorio midió la velocidad real de la luz al atravesar agua y aire. El resultado confirmó lo que Huygens había predicho más de siglo y medio antes. La luz viajaba más despacio en el agua que en el aire, exactamente lo contrario de lo que exigía el modelo corpuscular. El experimento de Foucault fue descrito por sus contemporáneos como el golpe final para la teoría corpuscular clásica.

La historia de la óptica, sin embargo, reservaba una última vuelta de tuerca. La física cuántica del siglo XX, a partir del concepto de fotón introducido por Einstein en 1905, rehabilitó dentro de un marco teórico completamente distinto la intuición de que la luz también se comporta, en determinadas condiciones, como un flujo de partículas discretas. El experimentum crucis de 1666 no solo había descompuesto la luz blanca. Había inaugurado un modo de interrogar la naturaleza que, más allá de las vicisitudes de un modelo particular, sigue orientando la investigación.