Isaac Newton

Predefinição:Info biografia Sir Isaac Newton (Woolsthorpe, 4 de Janeiro de 1643 — Londres, 31 de Março de 1727) foi um cientista inglês, mais reconhecido como físico e matemático, embora tenha sido também astrônomo, alquimista e filósofo natural. Newton é o autor da obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, publicada em 1687, que descreve a lei da gravitação universal e as Leis de Newton — as três leis dos corpos em movimento que assentaram-se como fundamento da mecânica clássica.

Ao demonstrar a consistência que havia entre o sistema por si idealizado e as leis de Kepler do movimento dos planetas, foi o primeiro a demonstrar que o movimento de objetos, tanto na Terra como em outros corpos celestes, são governados pelo mesmo conjunto de leis naturais. O poder unificador e profético de suas leis era centrado na revolução científica, no avanço do heliocentrismo e na difundida noção de que a investigação racional pode revelar o funcionamento mais intrínseco da natureza.

Em uma pesquisa promovida pela renomada instituição Royal Society, Newton foi considerado o cientista que causou maior impacto na história da ciência.

De personalidade sóbria, fechada e solitária, para ele, a função da ciência era descobrir leis universais e enunciá-las de forma precisa e racional.

Primeiros anos

Newton (1689), retratado pelo pintor Godfrey Kneller.

Newton nasceu em Woolsthorpe, poucas semanas depois da morte do seu pai, provavelmente em outubro de 1642. Sua mãe, Hannah Ayscough Newton, passou, então, a administrar a propriedade rural da família. A situação financeira era estável, e a fazenda garantia um bom rendimento.

Ainda bebê, foi levado para Woolsthorpe, onde foi criado por seus avós, já que sua mãe havia casado-se novamente com um pastor, de nome Barnabas Smith.

Tudo leva a crer que o jovem Isaac Newton teve uma infância muito triste e bastante solitária, pois laços afetivos entre ele e seus tios, primos, irmãos e até mesmo os avós não são encontrados como algo verdadeiro.

Um ser de personalidade fechada, introspectiva e de temperamento difícil: assim era Newton, que, embora vivesse em uma época em que a tradição dizia que os homens cuidariam dos negócios de toda a família, nunca demonstrou habilidade ou interesse para esses tipos de trabalho. Por outro lado, pensa-se que ele passava horas e horas sozinho, observando as coisas e construindo objetos.

Parece que o único romance de que se tem notícia na vida de Newton tenha ocorrido com uma certa senhorita Storer, embora isso não seja comprovado.

Newton e os primeiros passos na escola

Especula-se que Newton estudou latim, grego e a Bíblia. Alguns sites destacam a idéia de que era um aluno bem mediano, até que uma cena de sua vida mudou isso: uma briga com um colega de escola fez com que Newton decidisse ser o melhor aluno de classe e de todo o prédio escolar .

Universidade e resumo das suas realizações

Newton estudou no Trinity College de Cambridge, tendo-se graduado em 1665. Um dos principais precursores do Iluminismo, seu trabalho científico sofreu forte influência de seu professor e orientador Barrow (desde 1663), e de Schooten, Viète, John Wallis, Descartes, dos trabalhos de Fermat sobre retas tangentes a curvas; de Cavalieri, das concepções de Galileu Galilei e Johannes Kepler.

Em 1663, formulou o teorema hoje conhecido como Binômio de Newton. Fez suas primeiras hipóteses sobre gravitação universal e escreveu sobre séries infinitas e o que chamou de teoria das fluxões (1665), o embrião do Cálculo Diferencial e Integral. Por causa da peste negra, o Trinity College foi fechado em 1666 e o cientista foi para casa de sua mãe em Woolsthorpe. Foi neste ano de retiro que construiu quatro de suas principais descobertas: o Teorema Binomial, o cálculo, a Lei da Gravitação Universal e a natureza das cores. Construiu o primeiro telescópio de reflexão em 1668, e foi quem primeiro observou o espectro visível que se pode obter pela decomposição da luz solar ao incidir sobre uma das faces de um prisma triangular transparente (ou outro meio de refração ou de difração), atravessando-o e projetando-se sobre um meio ou um anteparo branco, fenômeno este conhecido como Dispersão Luminosa. Optou, então, pela teoria corpuscular de propagação da luz, enunciando-a em (1675) e contrariando a teoria ondulatória de Huygens.

Tornou-se professor de matemática em Cambridge (1669) e entrou para a Royal Society (1672). Sua principal obra foi a publicação Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Princípios matemáticos da filosofia natural - 1687), em três volumes, na qual enunciou a lei da gravitação universal (Vol. 3), generalizando e ampliando as constatações de Kepler, e resumiu suas descobertas, principalmente o cálculo. Essa obra tratou essencialmente sobre física, astronomia e mecânica (leis dos movimentos, movimentos de corpos em meios resistentes, vibrações isotérmicas, velocidade do som, densidade do ar, queda dos corpos na atmosfera, pressão atmosférica, etc).

De 1687 a 1690 foi membro do Parlamento Britânico, em representação da Universidade de Cambridge. Em 1696 foi nomeado Warden of the Mint e em 1701 Master of the Mint, dois cargos burocráticos da casa da moeda britânica. Foi eleito sócio estrangeiro da Académie des Sciences em 1699 e tornou-se presidente da Royal Society em 1703. Publicou, em Cambridge, Arithmetica universalis (1707), uma espécie de livro-texto sobre identidades matemáticas, análise e geometria, possivelmente escrito muitos anos antes (talvez em 1673).

Óptica

Réplica do telescópio newtoniano

Entre 1670 e 1672 trabalhou intensamente em problemas relacionados com a óptica e a natureza da luz. Newton demonstrou, de forma clara e precisa, que a luz branca é formada por uma banda de cores (roxo, laranja, amarelo, verde azul e violeta) que podiam separar-se por meio de um prisma.

Como resultado de muito estudo, concluiu que qualquer telescópio refrator sofreria de uma aberração hoje denominada aberração cromática, que consiste na dispersão da luz em diferentes cores ao atravessar uma lente. Para evitar esse problema, Newton construiu um telescópio refletor (conhecido como telescópio newtoniano).

Isaac Newton acreditava que existiam outros tipos de forças entre partículas, conforme diz na obra Principia. Essas partículas, capazes de agir à distância, agiam de maneira análoga à força gravitacional entre os corpos celestes.

Em 1704, Isaac Newton escreveu a sua obra mais importante sobre a óptica, chamada Opticks, na qual expõe suas teorias anteriores e a natureza corpuscular da luz, assim como um estudo detalhado sobre fenômenos como refração, reflexão e dispersão da luz.

Lei da gravitação universal

“O momento culminante da Revolução científica foi o descobrimento realizado por Isaac Newton da lei da gravitação universal.”

— Bernard Cohen

Com uma lei formulada de maneira simples, Newton explicou os fenômenos físicos mais importantes do universo observado, ensinando as três leis de Kepler. A lei da gravitação universal descoberta por Isaac Newton se escreve assim:

${\vec {F}}=-G{\frac {m_{1}m_{2}}{r^{2}}}{\vec {u}}$

onde:

F é a força, medida em N/m²;

G é Constante gravitacional universal, uma constante que determina a intensidade da força, $G=6,67.10^{-11}{Nm^{2}}{/Kg^{2}}$;

m ₁ e m₂ são as massas dos corpos que se atraem entre si, medida em kg; e

R é a distância entre os dois corpos, medida em m;

sendo ${\vec {u}}$ o vetor unitário que indica a direção do movimento.

A Constante gravitacional universal foi medida anos mais tarde por Henry Cavendish.

A descoberta da lei da gravitação universal se deu em 1685 como resultado de uma série de estudos e trabalhos iniciados muito antes. Em 1679, Robert Hooke comunicou-se, por meio de cartas com Newton e os assuntos eram sempre científicos.

A obra Principia, de Newton.

Em verdade, foi exatamente em 1684 que Newton informou a seu amigo Edmond Halley de que havia resolvido o problema da força inversamente proporcional ao quadrado da distância. Newton relatou esses cálculos no tratado De Motu e os desenvolveu de forma ampliada no livro Philosophiae naturalis principia mathematica.

A gravitação universal é muito mais do que uma força relacionada ao Sol. É também um efeito dos planetas sobre o Sol e sobre todos os objetos do universo. Newton explicou facilmente a partir de sua Terceira Lei da Dinâmica que, se um objeto atrai um segundo objeto, este segundo também pode atrair o primeiro com a mesma força. Concluiu-se que o movimento dos corpos celestes não podiam ser regulares.

Para o célebre cientista, que era bastante religioso, a estabilidade das órbitas dos planetas implicava em reajustes contínuos sobre suas trajetórias impostas pelo poder divino.

Uma macieira, em homenagem à história popular sobre a maçã de Newton - Botanic Gardens em Cambridge.

A queda da maçã, a dúvida e Newton

A história mais popular sobre um cientista é a da maçã de Newton. Se por um lado essa história seja mito, o fato é que dela surgiu uma grande oportunidade para se investigar mais sobre a Gravitação Universal. Essa história envolve muito humor e reflexão. Muitas charges sugerem que a maçã bateu realmente na cabeça de Newton, quando este se encontrava num jardim, sentado embaixo de uma macieira, e que seu impacto fez com que, de algum modo, ele ficasse ciente da força da gravidade, como se perguntasse: "por que em vez da maçã flutuar, ela caiu?"

A pergunta não era se a gravidade existia, mas se se estenderia tão longe da Terra que poderia também ser a força que prende a Lua à sua órbita. Newton mostrou que se a força diminuísse com o quadrado inverso da distância, poderia então calcular corretamente o período orbital da Lua. Ele supôs ainda que a mesma força seria responsável pelo movimento orbital de outros corpos, criando assim o conceito de “gravitação universal”.

O escritor contemporâneo William Stukeley e o poeta Voltaire foram duas personalidades que citaram a tal maçã de Newton em alguns de seus textos.

As três Leis de Newton (Dinâmica)

Ver artigo principal: Leis de Newton

A primeira lei e a segunda lei de Newton, escritas em latim, na edição original, de 1687.

Isaac Newton publicou estas leis em 1687, no seu trabalho de três volumes intitulado Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.

As leis explicavam vários comportamentos relativos ao movimento de objetos físicos e foi um extenso trabalho no qual ele dedicou-se.

A forma original na qual as leis foram escritas é a seguinte:

Lex I: Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare. (Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças imprimidas sobre ele.)

Lex II: Mutationem motis proportionalem esse vi motrici impressae, etfieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur. (A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção da linha reta na qual aquela força é imprimida.)

Lex III: Actioni contrariam semper et aequalem esse reactionem: sine corporum duorum actiones in se mutuo semper esse aequales et in partes contrarias dirigi. (A toda ação há sempre oposta uma reação igual, ou, as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas a partes opostas.)

Alquimia

"Newton," segundo William Blake; aqui, Newton é retratado como um geometer divino

Newton dedicou muitos de seus esforços aos estudos da alquimia. Escreveu muito sobre esse tema, fato que soube-se muito tarde, já que a alquimia era totalmente ilegal naquela época.

O seu primeiro contato com caminhos da alquimia foi através de Isaac Barrow e Henry More, intelectuais de Cambridge. Em 1669 escreveu dois trabalhos sobre a alquimia, Theatrum Chemicum e The Vegetation of Metals.

Outras publicações foram feitas por Newton sobre a alquimia. Todas profundamente importantes.

Visão religiosa

Sepultura do Newton na abadia de Westminster.

O descobridor da Lei gravitacional teve uma aproximação com um clérigo, o seu próprio padrasto Barnabas Smith, que possuía bacharelado em Oxford. Portanto, não há dúvida de que Newton possuía uma extensa biblioteca de teologia e filosofia a seu dispor.

Esses livros, que possuíam desde estudos de línguas até todos os tipos de literatura clássica e até bíblica, com certeza devem ter alimentado seu espírito para abstração.

Uma coincidência com Kepler, é o fato de Isaac ter sido considerado como "religiosíssimo" por alguns biógrafos, e na realidade freqüentava de forma regular serviços religiosos da capela anglicana local.

Como arianista, Newton pode ter rejeitado o dogma da Santíssima Trindade.

Quanto à Inquisição, as descobertas de Newton na área da Física não conflitaram, em momento algum, os escritos bíblicos e então ele não enfrentou nenhum tipo de problema com a Igreja anglicana da ilha velha Albion. Seus antecessores, como Copérnico, Galileu e até mesmo Kepler, haviam se complicado seriamente com os dogmas da Igreja.

Adquirido uma grande fama como cientista, Newton foi influenciado pela política e acabou não se ordenando clérigo, entretanto permaneceu fiel à sua crença arianista até o fim de sua vida, embora tenha comportado-se como um bom cristão anglicano e atendendo serviçoes na capela do Trinity e mais tarde, em Londres.

Um retrato de Newton(1643-1727)

Iniciou uma série de correspondências com o filósofo John Locke. Entre suas obras teológicas, destacam-se An Historical Account of Two Notable Corruption of Scriptures, Chronology of Ancient Kingdoms Atended e Observations upon the Prophecies.

Algumas das coisas que ele acreditava, era o tempo, sempre igual para todos os instantes e os seis mil (6.000) anos de existência que a Bíblia dá à Terra. E considerava que a Mecânica celeste era governada pela gravitação universal e, principalmente, por Deus que, segundo uma frase do próprio cientista em questão: "É um Ser que tudo sabe, e tudo pode. Isso fica sendo a minha última e mais elevada descoberta")

Os últimos anos de sua vida

Estátua em sua homenagem no Trinity College.

Newton foi respeitado como nenhum outro cientista e sua obra marcou efetivamente uma revolução científica.

Seus estudos foram como chaves que abriram portas e mais portas para diversas áreas que hoje possuímos acesso com mais facilidade do que séculos atrás.

Newton, em seus últimos dias, passou por diversos problemas renais que culminaram com sua morte. Num lado mais pessoal, bastantes biógrafos afirmam que ele havia morrido virgem .

Na noite de 20 de março de 1727 (Calendário juliano) faleceu. Fora enterrado junto a outros célebres homens da Inglaterra.

O apocalipse segundo Newton

Newton provavelmente fazia muitas anotações e possuía muitos manuscritos. Recentemente, fora descoberto um em que Newton calcula a data de um suposto apocalipse e que, inclusive, possui interpretações de passagens da Bíblia. De caráter público pela informação contida, o texto abaixo foi retirado de um jornal virtual:

"(…)Em um dos manuscritos, datado do começo do século XVIII, Newton, por meio dos textos bíblicos do Livro de Daniel, chega à conclusão de que o mundo deve acabar por volta do ano de 2060.'Ele pode acabar além desta data, mas não há razão para acabar antes', escreveu.

(…)

Em outro documento, o cientista interpreta as profecias bíblicas que contam sobre o retorno dos judeus à Terra Prometida antes do final do mundo. Segundo ele, se verá 'a ruína das nações más, o fim do choro e de todos os problemas, e o retorno dos judeus ao seu próspero reino.

(…)"

Obras publicadas

As mais conhecidas:

• Method of Fluxions (1671)
• Philosophiae naturalis principia mathematica (1687)
• Opticks (1704)
• Arithmetica Universalis (1707)

Publicou também conclusões sobre escoamento em canais, velocidade de ondas superficiais e deslocamento do som no ar. Também escreveu sobre química, alquimia, cronologia e teologia.

Referências adicionais

Geral

• Essa página interna do sítio do Instituto de Física Gleb Wataghin possui um enorme texto sobre os primeiros passos da vida de Newton até sua consagração.
• Prof.ª Maria de Fátima Oliveira Saraiva; e Prof. Kepler de Souza Oliveira Filho. «Astronomia e Astrofisica» (em português). Consultado em Acessado em 04 de setembro de 2007 

Trabalhos sobre a Luz, Lei da Gravitação Universal, Alquimia e Teologia

• Artigo homônimo na Wikipedia em espanhol.

A religião e Newton

• Roberto César de Castro Rios. «Newton e a religião» (em português). Consultado em Acessado em 16 de setembro de 2007 

História da maçã

• Sub-seção do artigo homômino da Wikipedia inglesa.

Bibliografia

• WESTFALL Richard S: "A vida de Isaac Newton", Editora Nova Fronteira, Rio de Janeiro, 1995.
• Christianson, Gale E. In the Presence of the Creator: Isaac Newton and His Times. Collier MacMillan, (1984). 608 pages.
• Dampier, William C. & M. Dampier. Readings in the Literature of Science. Harper & Row, New York, (1959).
• Gjertsen, Derek. The Newton Handbook, Routledge & Kegan Paul, (1986).
• GLEICK James, Isaac Newton, uma biografia, Editora Companhia das Letras, [2004]
• NEWTON Isaac,Óptica, Editora EDUSP, [2002]
• Fontaine, Joëlle e Arkan Simaan. “A Imagem do Mundo dos Babilônios a Newton” (Companhia das Letras, São Paulo, 2003).

Ver também

• Newton
• Leis de Newton
• Gravidade
• Royal Society
• Telescópio newtoniano
• Dinâmica
• Óptica
• Alquimia
• Mecânica
• Kepler
• Galileu Galilei
• Copérnico

Ligações externas

• Manuscrito de Isaac Newton traria data do apocalipse (em português)
• Biografia adicional de Isaac Newton (obs.: contém imagens pouco divulgadas) (em português)
• Biografia de Newton em um site infantil. Ideal para crianças. (em português)
• Evolução dos conceitos da Física (em português)
• Sir Isaac Newton (em inglês)
• BBC - History - Isaac Newton (1643-1727) (em inglês)