Sir Isaac Newton ajudou a inventar e explicar algumas das leis mais fundamentais da ciência.

Uma pintura do retrato de Sir Isaac Newton por um artista anônimo. Crédito da imagem: Imagno/Contributor via Getty Images

Sir Isaac Newton contribuiu significativamente para o campo da ciência ao longo de sua vida. Ele inventou o cálculo e forneceu uma compreensão clara da óptica. Mas seu trabalho mais significativo teve a ver com forças e, especificamente, com o desenvolvimento de uma lei universal da gravitação e suas leis do movimento.

O INÍCIO DA VIDA DE ISAAC NEWTON

Nascido em uma família pobre de agricultores em Woolsthorpe, Inglaterra, em 1642, Isaac Newton chegou ao mundo apenas alguns meses após a morte de seu pai. "O menino esperava viver administrando a fazenda no lugar do pai que nunca conheceu", escreveu James Gleick em "Isaac Newton" (Vintage, 2004). No entanto, quando ficou claro que a vida agrícola não era para ele, Newton frequentou o Trinity College em Cambridge, Inglaterra. "Ele não sabia o que queria ser ou fazer, mas não era cuidar das ovelhas ou seguir o arado e a carroça de esterco", escreveu Gleick. Enquanto estava lá, ele se interessou por matemática, óptica, física e astronomia. Após sua formatura, ele começou a lecionar na faculdade e foi apontado como o segundo presidente lucasiano lá. Hoje, a cadeira é considerada a cadeira acadêmica mais renomada do mundo, ocupada por nomes como Charles Babbage e Stephen Hawking.

Em 1689, Newton foi eleito membro do parlamento da universidade. Em 1703, foi eleito presidente da Royal Society, uma irmandade de cientistas que existe até hoje. Ele foi nomeado cavaleiro pela rainha Anne em 1705. E nunca se casou.

Newton morreu em 1727, aos 84 anos. Após sua morte, seu corpo foi transferido para um local mais proeminente na Abadia de Westminster. Durante a exumação, grandes quantidades de mercúrio foram encontrados no sistema do cientista, provavelmente devido ao seu trabalho com alquimia, que parece ter afetado negativamente sua saúde.

"Em 1693, Newton sofria de insônia e má digestão; e também escreveu cartas irracionais para amigos. Embora a maioria dos estudiosos tenha atribuído o colapso de Newton a fatores psicológicos, é possível que o envenenamento por mercúrio possa ter sido a causa principal", escreveram LW Johnson e ML. Wolbarsht, membros da própria Royal Society de Newton, em "Envenenamento por Mercúrio: Causa provável dos males físicos e mentais de Isaac Newton: Notas e Registros da Royal Society of London Vol. 34. Nº 1." em 1979.

LEIS DO MOVIMENTO DE ISAAC NEWTON

O trabalho mais famoso de Newton veio com a publicação de seu "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica" ("Princípios Matemáticos da Filosofia Natural"), geralmente chamado de Principia. Nele, ele determinou as três leis do movimento para o universo.

A primeira lei descreve como os objetos se movem na mesma velocidade, a menos que uma força externa atue sobre eles. (Uma força é algo que causa ou altera o movimento.) Assim, um objeto em repouso em uma mesa permanece sobre a mesa até que uma força, o empurrão de uma mão, ou gravidade, aja sobre ele. Da mesma forma, um objeto viaja na mesma velocidade, a menos que interaja com outra força, como o atrito.

Sua segunda lei do movimento forneceu um cálculo de como as forças interagem. A força que age sobre um objeto é igual à massa do objeto vezes a aceleração que ele sofre.

A terceira lei de Newton afirma que para cada ação na natureza, há uma reação igual e oposta. Se um corpo aplica uma força em um segundo corpo, então o segundo corpo exerce mesma força ao primeiro, na direção oposta. 

De tudo isso, Newton calculou a lei universal da gravitação. Ele descobriu que à medida que dois corpos se afastam um do outro, a atração gravitacional entre eles diminui pelo inverso do quadrado da distância. Assim, se os objetos estão duas vezes mais distantes, a força gravitacional é apenas um quarto mais forte; se estiverem três vezes mais distantes, é apenas um nono de sua força anterior.

Essas leis ajudaram os cientistas a entender mais sobre os movimentos dos planetas no sistema solar e da lua ao redor da Terra.

A história de Isaac Newton e da macieira pode muito bem ser um mito criado por ele mesmo, mas pode ter ajudado seu público a entender alguns dos conceitos que ele estava explicando. Crédito da imagem: Hulton Archive/Stringer via Getty Images

ISAAC NEWTON E A MACIEIRA

Um mito popular fala de uma maçã caindo de uma árvore no jardim de Newton, o que trouxe Newton a uma compreensão das forças, particularmente da gravidade. Se o incidente realmente aconteceu é desconhecido, mas os historiadores duvidam que o evento, se ocorreu, foi a força motriz no processo de pensamento de Newton.

O mito conta que Isaac Newton retornou à fazenda de sua família em Woolsthorpe, escapando de Cambridge por um curto período de tempo, pois estava lidando com um surto de peste. Enquanto estava sentado no pomar da fazenda, uma maçã caiu de uma das árvores (em alguns relatos, atingiu Newton na cabeça). Observando isso acontecer, Newton começou a considerar as forças que faziam com que a maçã sempre caísse diretamente em direção ao solo, iniciando sua investigação sobre a gravidade.

Uma das razões pelas quais essa história ganhou força no entendimento popular é que, é uma anedota que o próprio Newton parece ter compartilhado. "No final de sua vida, Newton contou a história da maçã cerca de quatro vezes, embora só tenha se tornado conhecida no século XIX", escreveu Patricia Fara, historiadora da ciência da Universidade de Cambridge, em um capítulo de "A Maçã de Newton e outros mitos sobre a ciência" (Harvard University Press, 2020).

No entanto, levaria pelo menos 20 anos para Newton publicar suas teorias sobre a gravidade. Parece mais provável que Newton tenha usado a história como um meio de conectar o conceito de impacto da gravidade em objetos na Terra com seu impacto em objetos no espaço para seu público contemporâneo.

AS INVENÇÕES E DESCOBERTAS DE ISAAC NEWTON

Enquanto estudante, Newton foi forçado a fazer um hiato de dois anos quando a peste fechou o Trinity College. Em casa, ele continuou a trabalhar com óptica, usando um prisma para separar a luz branca, e se tornou a primeira pessoa a argumentar que a luz branca era uma mistura de muitos tipos de raios (de luz), e não uma única entidade. Ele continuou trabalhando com luz e cor nos próximos anos e publicou suas descobertas em “Opticks” em 1704.

Perturbado pelos problemas com telescópios na época, ele inventou o telescópio refletor, triturando o espelho e construindo ele mesmo o tubo. Contando com um espelho em vez de lentes, o telescópio apresentou uma imagem mais nítida do que os telescópios refratores da época. As técnicas modernas reduziram os problemas causados pelas lentes, mas os grandes telescópios, como o Telescópio Espacial James Webb, usam espelhos. 

Como estudante, Newton estudou os textos matemáticos mais avançados de seu tempo. Enquanto estava em hiato, ele continuou a estudar matemática, lançando as bases para o cálculo diferencial e integral. Ele uniu muitas técnicas que antes eram consideradas separadamente, como encontrar áreas, tangentes e comprimentos de curvas. Ele escreveu De Methodis Serierum et Fluxionum em 1671, mas não conseguiu encontrar um editor.

Newton também estabeleceu um método científico coeso, para ser usado em todas as disciplinas. Explorações anteriores da ciência variaram dependendo do campo. Newton estabeleceu um formato definido para experimentação ainda usado hoje.

Newton trabalhou em várias teorias e comprovações diferentes, aqui retratadas trabalhando na refração da luz através de um prisma. Crédito da imagem: Apic/Contribuidor via Getty Images

FRASES DE ISAAC NEWTON

"Amicus Plato amicus Aristoteles magis amica verita."

(Platão é meu amigo, Aristóteles é meu amigo, mas meu maior amigo é a verdade.)

- Escrito na margem de um caderno enquanto estudante em Cambridge. Em Richard S. Westfall, Never at Rest (1980), 89.

"Gênio é paciência."

- The Homiletic Review, Vol. 83-84 (1922), Vol. 84, 290.

"Se eu vi mais longe foi por estar sobre os ombros de gigantes."

- Carta a Robert Hooke (5 de fevereiro de 1675-6). Em HW Turnbull (ed.), The Correspondence of Isaac Newton, 1, 1661-1675 (1959), vol. 1, 416.

"Vejo que me tornei escravo da Filosofia."

- Carta a Henry Oldenburg (18 de novembro de 1676). Em HW Turnbull (ed.), The Correspondence of Isaac Newton, 1676-1687 (1960), Vol. 2, 182.

“Não sei o que posso parecer para o mundo, para mim mesmo, porém, parece ter sido somente como um menino que brinca à beira do mar, tendo me distraído me encontrar vez por outra um seixo mais liso ou uma concha mais bonita que o comum, enquanto o imenso oceano da verdade se estende à minha frente, inteiramente desconhecido."

- Relatado pela primeira vez em Joseph Spence, Anecdotes, Observations and Characters, of Books and Men (1820), Vol. 1 de 1966 ed., sec. 1259, pág. 462

"Para qualquer ação há sempre uma reação oposta e igual; em outras palavras, as ações de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e sempre opostas em direção."

- Os Principia: Princípios Matemáticos da Filosofia Natural (1687)

"A verdade é sempre encontrada na simplicidade, e não na multiplicidade e confusão das coisas."

- "Fragmentos de um Tratado sobre a Revelação". Em Frank E. Manuel, A Religião de Isaac Newton (1974), 120.

RECURSOS ADICIONAIS E LEITURA

Se você quiser saber mais sobre o impacto desse célebre cientista, leia sobre como Isaac Newton mudou o mundo. Se você está se perguntando se a segunda lei do movimento de Newton funciona no espaço, então veja como um astronauta testou a teoria.

BIBLIOGRAFIA

• "Isaac Newton" por James Gleick (Vintage, 2004)
• "Envenenamento por Mercúrio: Uma causa provável dos males físicos e mentais de Isaac Newton: Notas e Registros da Royal Society of London Vol. 34. No. 1." por LW Johnson e ML Wolbarsht (julho de 1979)
• "Os Princípios Matemáticos da Filosofia Natural" de Isaac Newton (Flame Tree Collections, 2020)
• "A Maçã de Newton e outros mitos sobre a ciência" editado por Ronald L. Numbers e Kostas Kampourakis (Harvard University Press, 2020)
• "Vida após a Gravidade: A carreira de Isaac Newton em Londres" por Patricia Fara (Oxford University Press, 2021)

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Referência:

TILLMAN, Nola Taylor; GORDON, Jonathan. Sir Isaac Newton: Quotes, facts & biography. Space, 25, jan. 2022. Disponível em: <https://www.space.com/15898-isaac-newton.html>. Acesso em: 26, jan. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.