Sir Isaac Newton Físico, matemático e astrônomo

Físico, matemático e astrônomo inglês, foi um dos mais influentes cientistas em toda a história da ciência. Nasceu em 25 de dezembro de 1642, numa fazenda em Lincolnshire, interior da Inglaterra. Legou ao mundo o cálculo diferencial e integral, a mecânica e a óptica racionais e a teoria da gravitação universal – uma obra que consolidou a revolução científica do século XVII. Estudou no Trinity College de Cambridge, onde recebeu em 1665 o título de bacharel, aos 23 anos. Nesse mesmo ano, foi obrigado a se recolher à sua aldeia natal devido à peste que assolava a Inglaterra. Ficou na fazenda de sua mãe por aproximadamente dois anos (1665-1667), período mais tarde chamado de "os anos admiráveis" pelos historiadores da ciência. A lei da gravitação universal, a teoria da decomposição da luz solar no espectro, os anéis coloridos das lâminas delgadas, sistematizados anos depois, foram frutos de reflexões dessa época de ociosidade involuntária. A maçã e a lei da gravitação Foi naqueles "anos admiráveis" que Newton teria observado uma maçã caindo no chão e, a partir desse fato simples, dado início às reflexões que desembocariam na lei da gravitação universal: a força que havia puxado a fruta para a terra era a mesma que puxava a Lua, impedindo-a de escapar de sua órbita. Sistematizando astrônomos anteriores, como Galileu e Kepler, Newton formulou o seguinte princípio: "A velocidade da queda de um corpo é proporcional à força da gravidade e inversamente proporcional ao quadrado da distância até o centro da Terra". Foi a primeira vez que uma mesma lei física foi aplicada tanto a objetos terrestres quanto a corpos celestes. Até então, esses dois mundos eram tratados como se tivessem naturezas essencialmente diferentes, cada qual com as próprias leis. Ao firmar o princípio da gravitação universal, Newton eliminou a dependência da ação divina e influenciou profundamente o pensamento filosófico do século XVIII, dando início à ciência moderna. Cálculo infinitesimal Em 1667, Newton retornou a Cambridge e redigiu o princípio que trata da atração dos corpos, mas só o retomou 15 anos depois, em 1682, reagindo a uma provocação do astrônomo Edmund Halley (o do cometa). Nos anos seguintes, ainda iniciais em sua carreira, Newton estava mais interessado na mecânica celeste: desenvolveu o cálculo infinitesimal, chamando-o de "método matemático dos fluxos", e descobriu a aceleração circular uniforme, a que deu o nome de "centrípeta", supondo que o princípio determinante da gravitação terrestre seria o mesmo que governava a rotação da Lua ao redor da Terra, mas, como a comprovação dessa teoria exigia conhecer a medida exata do raio terrestre, Newton abandonou os trabalhos nesse terreno. Dedicou-se, então, à óptica, formulando, em 1669, sua teoria das cores, sobre a decomposição da luz solar por meio de um prisma. O prisma e o telescópio Das experiências de Newton com a luz, a mais conhecida é a de refração da luz: um raio de sol penetra numa sala escura, atravessa um prisma de vidro e sai do outro lado como um feixe de luzes de diferentes cores, dispostas na mesma ordem em que aparecem no arco-íris. Para garantir que o prisma não teria adicionado novas cores ao feixe, Newton fez o feixe colorido passar por um segundo prisma. Resultado: as cores voltaram a se juntar em outro feixe, de luz branca, igual ao inicial. Depois dessa descoberta, o cientista inglês percebeu que o fenômeno da refração luminosa ocorria sempre que a luz atravessava prismas ou lentes (de modo menos pronunciado) e isso limitava a eficiência dos telescópios. Inventou, então, um telescópio refletor, em que a concentração da luz era feita por um espelho parabólico e não por uma lente. Apresentado à academia em 1671, o princípio desse telescópio é utilizado até hoje. Princípios Em 1671, Newton assumiu a vaga de professor catedrático de Matemática da Universidade de Cambridge e, no ano seguinte, eleito para a Royal Society, revelou sua teoria das cores, publicada no livreto Nova Teoria da Luz e da Cor. Demonstrou que as cores primitivas ou fundamentais – amarelo, azul e vermelho – possuem caráter especial e não são passíveis de decomposição, e, nos anos seguintes, tratou das propriedades da luz, explicou a produção das cores por lâminas delgadas e formulou a teoria corpuscular da luz. Em agosto de 1684, aos 42 anos, Newton recebeu a visita do jovem e brilhante astrônomo Edmond Halley, que fora de Londres a Cambridge com o único objetivo de interrogá-lo sobre o assunto do momento nas rodas de ciência: como explicar o movimento dos planetas, observado pelos astrônomos, a partir das "leis da física"? Newton retomou, então, suas reflexões sobre a mecânica celeste. O resultado foi sua obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Princípios Matemáticos da Filosofia Natural), que propõe três axiomas básicos:

1 - A menos que uma força externa atue, todo corpo tende a permanecer em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme (princípio da inércia).

2 - Caso uma força externa atue, a  aceleração que o corpo recebe dela é diretamente proporcional à sua intensidade (princípio fundamental da dinâmica).

3 - Ao receber uma força de outro, o corpo também exerce sobre este uma força de igual intensidade, mesma direção e sentido contrário (princípio da ação e reação).

       

A aparente simplicidade desses princípios é resultado de um enorme esforço intelectual empreendido por Newton e criou as bases da ciência moderna. Não apenas os movimentos dos planetas, mas também dos cometas e das marés, são examinados à luz de princípios matemáticos. O trabalho obteve grande repercussão internacional e mudou a vida do cientista. Eleito para o Parlamento em 1687, foi nomeado para a Superintendência da Casa da Moeda em 1696, quando trocou Cambridge por Londres. A saída da Universidade representou o fim da atividade científica, mas o início de seu poderio político nos círculos científicos. Adulado por todos, foi eleito presidente da Royal Society em 1703 e, dois anos depois, sagrado cavaleiro. Sir Isaac Newton dirigiu a instituição com mão de ferro até sua morte, em 20 de março de 1727.