ISAAC NEWTON
NASCIMENTO DE NEWTON
Isaac Newton nasceu em 4 de janeiro de 1643 (ano da morte de Galileu) em Woolsthorpe, Lincolnshire, Inglaterra. Embora tenha nascido no dia de Natal de 1642, a data dada aqui é no calendário Gregoriano, que adotamos hoje, mas que só foi adotada na Inglaterra em 1752. Seu nascimento foi prematuro, não tendo conhecido seu pai, um próspero fazendeiro que também se chamava Isaac Newton e morreu três meses antes de seu nascimento. Sua mãe, Hannah Ayscough Newton, passou a administrar a propriedade rural da família.
A avó materna, Margery Ayscough, levou Newton para a sua casa com apenas 3 anos de idade pois sua mãe casou-se novamente com o pastor Barnabás Smith e exigiu que Newton fosse criado pela avó, onde foi desenvolvendo habilidades para construir objetos mecânicos artesanais. O jovem Isaac não havia gostado de seu padrasto e brigou com sua mãe por se casar com ele.
Newton era uma criança reservada, introspectiva, de olhar distante e de temperamento muito difícil. E ele não se interessava pelos negócios da família. Ao invés disso, ficava construindo brinquedos de madeira e olhando atentamente os relógios solares.
Quando Newton tinha 10 anos soube do falecimento do seu padrasto e da volta de sua mãe para a fazenda, trazendo consigo três meio-irmãos: Marie de 6 anos, Benjamin de 3 anos e Hannah ainda um bebê. Não há qualquer relato de afeição de sua família, embora tivesse vários tios e primos que viviam na região. A sua infância foi triste e solitária. Newton freqüentou algumas escolas diurnas nos vilarejos vizinhos de Skillington e Stoke e quando tinha 12 anos, em 1655, foi estudar na King’s School em Grantham. Embora a escola não fosse distante da fazenda, ele ficou morando na cidade, em um quarto alugado na casa do Sr. Clark, um farmacêutico.
No currículo escolar, Newton estudava muito latim, um pouco de grego e a Bíblia. Era um aluno mediano, até que um episódio a caminho da escola mudou essa situação. Ele levou um chute de um colega no estômago, e desafiou-o para uma briga depois da aula. Embora Newton fosse menor e mais franzino, tinha tamanha garra e determinação que surrou o adversário até que ele pedisse para parar. Newton ainda o humilhou, esfregando seu rosto na parede.
À medida que progredia nos estudos, foi aperfeiçoando também seus dotes para desenhar e construir objetos de madeira. Encheu a casa do Sr Clark de relógios de sol, e as paredes de seu quarto no sótão com desenhos de carvão.
Construiu moinhos de vento, mobílias para as bonecas da Srta. Storer e um pequeno veículo com quatro rodas, acionadas por uma manivela. Fazia também pipas para seus colegas, talvez numa tentativa vã de melhorar seu relacionamento com eles. Newton não era nada popular, e, à medida que se destacava mais distante ficava dos colegas.
No fim de 1659, Newton ia completar 17 anos e sua mãe o chamou para trabalhar na fazenda e aprender a administrar os negócios da família. Ele não mostrou o menor interesse, e a tentativa foi um fracasso. Várias vezes, as ovelhas de que tomava conta invadiam o milharal dos vizinhos, e ele foi multado em algumas ocasiões.
Até mesmo quando ia comprar mantimentos e vender o produto da fazenda na cidade, Newton se isolava em um canto para construir protótipos de madeira, ou ia à casa do Sr. Clark para ler livros, e um empregado de confiança, designado pela mãe para ensinar-lhe o ofício, era quem fazia todas as transações.
O irmão de sua mãe, o reverendo William Ayscough, de Cambridge, e o diretor Stokes, da escola de Grantham, viviam insistindo que Newton deveria voltar para os estudos e preparar-se para a universidade.
Diante da falta de interesse e talento para os afazeres rurais, e as insistências de ambos, no final de 1660, Newton retorna para a escola em Grantham. Newton entrou no Trinity College Cambridge em 5 de junho de 1661. Ele era mais velho que a maioria de seus colegas.
Newton instalou-se na casa do farmacêutico da vila. Aí conheceu a menina Storer por quem se apaixonou e de quem ficou noivo antes de deixar Woolsthorpe para ingressar no Trinity College. Tinha então dezenove anos. Apesar de ter muito afeto por este primeiro e único amor da sua vida, a absorção crescente com o trabalho levou-o a relegar a sua vida afetiva para segundo plano. Na verdade, Newton nunca se casou.
Naquela época, a filosofia mecânica não se restringia aos aspectos que hoje conhecemos como a parte mecânica da física, mas incluía muitos assuntos de natureza filosófica, teológica e mesmo alguns temas hoje considerados como misticismo. Já havia em suas anotações a preocupação com a ação de Deus na natureza. Outra preocupação, presente também no pensamento de alguns filósofos de Cambridge, era de que a nova filosofia, que explicava a natureza baseada em ações mecânicas entre corpúsculos, pudesse vir a colocar em perigo a crença na existência e ação de Deus no mundo, estimulando o ateísmo. Tudo isso iria aparecer em vários de seus manuscritos, escritos ao longo de sua vida.
Entre 1663 e 1664, Newton interessou-se pela matemática. Leu partes da obra de Euclides e mergulhou na Geometria de Descartes até dominar sozinho seu conteúdo. Leu ainda mais algumas obras que tratavam da análise moderna da matemática, e em cerca de um ano ele não só dominava a matemática do século XVII, como também estava apto a iniciar a trajetória onde traria contribuições.
No ano de 1665, formou-se bacharel em humanidades. Estava com 22 anos e estudou seriamente muito mais do que o currículo oficial da universidade. Já havia demonstrado no conteúdo da: "Questiones quaedam philosophicae" ("Certas questões filosóficas")” a mente inquieta e investigativa, bem como propensão à experimentação e o interesse por diversos campos do saber. Newton voltou então para casa, onde se dedicou exclusivamente ao estudo, fazendo-o, segundo suas próprias palavras, "com urna intensidade que nunca mais ocorreu". A essa época remontam suas primeiras intuições sobre os assuntos que o tornariam célebre: a teoria corpuscular da luz, a teoria da gravitação universal e as três leis da Mecânica.
A mecânica descrita por Copérnico e Galileu atraiu Newton. A partir destas leituras, o talento de Newton começou a despontar. Na fazenda de sua mãe, em um período de menos de dois anos, ele começou avanços revolucionários em matemática, ótica, física, e astronomia.
A queda da maçã e a dúvida de Newton
Durante 1665/1666, após ter obtido o seu grau de Bacharel, o Trinity College foi encerrado devido à peste. Este foi para Newton o período mais produtivo, pois, nesses meses, na sua casa de Lincolnshire, na fazenda da mãe. Foi ali que fez sua observação mais famosa: viu uma maça cair de uma árvore. Esse fenômeno corriqueiro o levou a pensar que haveria uma força puxando a fruta para a Terra e que essa mesma força poderia também estar puxando a Lua, impedindo-a de escapar de sua órbita, espaço afora. (Só bem mais tarde, levando em conta os estudos de Galileu e Kepler, além de suas próprias experiências e cálculos, Newton formularia essa idéia no seguinte princípio: "A velocidade da queda é proporcional à força da gravidade, e inversamente proporcional ao quadrado da distância até o centro da Terra"). Essa teria sido a primeira vez em que se cogitava que uma mesma lei física (a atração dos corpos) pudesse se aplicar tanto a objetos terrestres quanto a corpos celestes. Até então, seguindo o raciocínio de Aristóteles, achava-se que esses dois mundos - Terra e céu - tivessem naturezas completamente diferentes, sendo cada um regido por um conjunto específico de leis. "Se enxerguei além dos outros, é por que estava no ombro de gigantes" (Isaac Newton) Nesse momento, realizou quatro das suas principais descobertas:
1. O teorema binomial
2. O cálculo
3. A lei da gravitação
4. A natureza das cores.
2. O cálculo
3. A lei da gravitação
4. A natureza das cores.
Newton não se concentrou apenas numa só área de estudos. Os seus esforços e seu gênio estavam voltados para muitos interesses. Para além da à Matemática e da Filosofia Natural, as suas duas grandes paixões foram a Teologia e a Alquimia. Homem de espírito científico nato, Newton propôs-se encontrar por meios experimentais a que é que correspondiam exatamente as afirmações dos alquimistas. Enquanto teólogo, Newton acreditava, sem questionar, no criador todo poderoso do Universo fazendo, contudo questão de entender por ele próprio o que a generalidade dos seus contemporâneos acreditava sem discussão: o relato da criação. Nesse sentido, desenvolveu esforços para provar que as profecias de Daniel e que o "Apocalipse" faziam sentido, e realizou pesquisas cronológicas com o objetivo de harmonizar historicamente as datas do Antigo Testamento.
Em 1666, enquanto a peste assolava o país, Newton comprou, na feira de Woolsthorpe, um prisma de vidro. Um mero peso de papel, que iria ter grande importância na história da Física. Observando, em seu quarto, como um raio de sol vindo da janela se decompunha ao atravessar o prisma, Newton teve sua atenção atraída pelas cores do espectro. Colocando um papel no caminho da luz que emergia do prisma apareciam às sete cores do espectro, em raias sucessivas: vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta. A sucessão de faixas coloridas recebeu do próprio Newton o nome de espectro, em alusão ao fato de que as cores que se produzem estão presentes, mas escondidas, na luz branca.
Alguns amigos de Isaac Newton contavam que para realizar seu experimento com luz ele fez algo muito arriscado, que, além de não ter dado certo, ele saiu prejudicado.
Antes da experiência do prisma, Newton tentou entender a decomposição da luz enfiando um palito na base do olho. Ele viu vários círculos coloridos e se perguntou de onde vinham as cores, mas era óbvio que daquele jeito ele não poderia descobrir. Não satisfeito, fez algo ainda mais perigoso: ficou horas olhando para o Sol. Naquela época, as pessoas desconheciam o poder dos raios solares e suas conseqüências nocivas para a saúde. Depois dessa idéia perigosa e frustrada, Newton teve que ficar trancado num quarto escuro durante dias para recuperar a visão. Ele quase ficou cego!
Ele ainda desenvolveu duas formas de cálculo (diferencial e integral) fundamentais para a matemática que se desenvolveria em seguida e formulou algumas das leis físicas ensinadas até hoje nas escolas.
Newton estudou exaustivamente a luz e seu comportamento nas mais variadas situações. Desenvolveu, assim, o que passaria a se chamar teoria corpuscular da luz; a luz se explicaria como a emissão, por parte do corpo luminoso, de um número incontável de pequenas partículas, que chegariam ao olho do observador e produziriam a sensação de luminosidade. Como subproduto dessas idéias, Newton inventaria o telescópio refletor: ao invés de usar como objetiva umas lente - que decompondo a luz causa aberrações cromáticas emprega um espelho côncavo, que apenas reflete a luz.
Newton explicou uma ampla gama de fenônemos até então não correlatos: a órbita excêntrica dos cometas; as marés e suas variações; a precessão do eixo da Terra; e o movimento da Lua perturbado pela gravidade do Sol.
Newton já explicava que o movimento de três corpos sob uma força central só pode ser resolvido por aproximação, que a Lei da Gravitação Universal trata os corpos como pontos, e que os planetas não são pontos, nem ao menos esféricos, que o movimento das marés introduz perturbações no cálculo das órbitas, que precisam ser calculadas por aproximações.
Em 1687 é publicado o Philosophiae naturalis principia mathematica ou Principia, como é conhecido.
O Principia é reconhecido como o livro científico mais importante escrito. Newton analisou o movimento dos corpos em meios resistentes e não resistentes sob a ação de forças centrípetas. Os resultados eram aplicados a corpos em órbita, e queda-livre perto da Terra. Ele também demonstra que os planetas são atraídos pelo Sol pela Lei da Gravitação Universal, e generalizou que todos os corpos celestes atraem-se mutuamente.
Depois de sofrer um colapso nervoso em 1693, Newton abandonou a pesquisa para uma posição no governo em Londres, tornando-se Guardião da Casa da Moeda Real (1696) e Mestre(1699).
Newton recupera a saúde em finais de 1693, para regozijo dos seus amigos, incluindo aquele que mais tarde se tornaria o seu maior inimigo, Leibniz (1646-1716).
Em 1703 foi eleito presidente da Sociedade real, e foi re-eleito a cada ano até sua morte. Foi agraciado com o título de cavalheiro (Sir) em 1708 pela Rainha Anne, o primeiro cientista a receber esta honra.
Enquanto Newton permaneceu em sua casa, criou uma teoria para o cálculo diferencial e cálculo integral, vários anos antes, independentemente da descoberta feita por Leibniz. Newton produziu métodos analíticos simples que unificaram muitas técnicas antes separadas. Dentre muitas de suas realizações escreveu e publicou obras que contribuíram significativamente com a matemática e com a física.
E uma curiosidade menos dolorosa: vermelho era a cor favorita de Isaac Newton. Dizem até que sua casa em Cambridge era totalmente decorada com essa cor!
A descrição está contida nas suas 3 leis:
Primeira Lei: Inércia, é baseada na enunciada por Galileu, embora Galileu não tenha realmente chegado ao conceito de inércia. Em ausência de forças externas, um objeto em repouso permanece em repouso, e um objeto em movimento permanece em movimento, ficando em movimento retilíneo e com velocidade constante.
Segunda Lei: Lei da Força, relaciona a mudança de velocidade do objeto com a força aplicada sobre ele. A força líquida aplicada a um objeto é igual à massa do objeto vezes a aceleração causada ao corpo por esta força. A aceleração é na mesma direção da força.
Terceira Lei: Ação e Reação, estabelece que se o objeto exerce uma força sobre outro objeto, este outro exerce uma força igual e contrária.
Newton, em seus últimos dias de vida, passou por diversos problemas renais que culminaram com sua morte. No lado mais pessoal, muitos biógrafos afirmam que ele havia morrido virgem. Morreu na noite de 20 de março de 1727, (calendário Juliano), pouco tempo antes de completar oitenta e cinco anos de idade. Foi enterrada junto a outros célebres homens da Inglaterra na Abadia de Westminster, Londres. Sobre o seu túmulo foi inscrito em latim o seguinte epitáfio: "Que os mortais se regozijem por ter existido tamanho ornamento da raça humana".
Obras publicadas:
· Method of Fluxions (1671);
· Philosophiae naturalis principia mathematica (1687);
· Opticks (1704);
· Arithmetica Universalis (1707).
Também escreveu sobre os ramos da química, da alquimia, da cronologia e da teologia. Também sobre escoamento em canais, velocidade de ondas superficiais e o deslocamento do som no ar.
Tentando avaliar sua carreira científica, ele disse certa vez: “Tenho a impressão de Ter sido uma criança brincando à beira-mar, divertindo-me em descobrir uma pedrinha mais lisa ou uma concha mais bonita que as outras, enquanto o imenso oceano da verdade continua misterioso diante de meus olhos".
Frases de Isaac Newton:
"Se fui capaz de ver mais longe, é porque me apoiei em ombros de gigantes."
"Eu mantenho o tema dos meus estudos sempre diante de mim, e espero até o amanhecer iniciar gradualmente, pouco a pouco, numa luz clara e completa."
"Um homem pode imaginar coisas que são falsas, mas ele pode somente compreender coisas que são verdadeiras, pois se as coisas forem falsas, a noção delas não é compreensível."
"Eu consigo calcular o movimento de corpos celestiais, mas não a loucura das pessoas."
"Nenhuma grande descoberta foi feita jamais sem um palpite ousado.”
"Construímos muros demais e pontes de menos."
"Tato é a arte de provar seu ponto de vista sem fazer um inimigo."
"É o peso, não a quantidade de experiências, que tem de ser observado.”
“A unidade é a variedade, e a variedade na unidade é a lei suprema do universo.”
"Fui um menino pequeno que, jogando na praia, encontrava de vez em quando um calhau mais fino ou uma concha mais bonita que o normal. O oceano da verdade se estendia inexplorado, diante do meu.”
"Se fiz descobertas valiosas, foi mais por ter paciência do que qualquer outro talento."
"O que sabemos é uma gota, o que não sabemos é um oceano.”
"A luz das estrelas fixas é da mesma natureza que a luz do Sol.”
"A verdadeira filosofia nada mais é que o estudo da morte."
"Deve-se aprender sempre, até mesmo com um inimigo."
"Dez mil dificuldades não constituem uma dúvida.”
"Virtude sem caridade não passa de nome.”
Referências:
CHRISTIANSON, Gale E. In the Presence of the Creator: Isaac Newton and His Times. Nova Iorque: Collier MacMillan, 1984. 608 p.
DAMPIER, William C. e DAMPIER, M. Readings in the Literature of Science. Nova Iorque: Harper & Row, New York, 1959.
FONTAINE, Joëlle e SIMAAN, Arkan. A Imagem do Mundo dos Babilônios a Newton. São Paulo: Companhia das Letras, 2003.
GJERTSEN, Derek. The Newton Handbook. Nova Iorque: Routledge & Kegan Paul, 1986.
GLEICK, James. Isaac Newton, uma biografia. São Paulo: Companhia das Letras, 2004.
NEWTON, Isaac.Óptica. São Paulo: EDUSP, 2002.
WESTFALL, Richard S: A vida de Isaac Newton. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 1995.
Fonte: www.ime.unicamp.br
Fonte: www.educ.fc.ul.pt
Fonte: www.somatematica.com.br
Fonte: cienciahoje. uol.com. br
Referência: Jean-Pierre Maury, Newton, the Father of Modern Astronomy, 1992, Harry N. Abrans, Inc. editor.
Referência: www-gap.dcs.st-and.ac.uk/~history/Mathematicians/Newton.html
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