Newton,Sir Isaac (1642-1727), filósofo natural inglês, geralmente considerado como o teórico mais original e influente da história da ciência. Além de sua invenção do cálculo infinitesimal e de uma nova teoria da luz e da cor, Newton transformou a estrutura da ciência física com suas três leis do movimento e a lei da gravitação universal. Como pedra-chave da revolução científica do século XVII, o trabalho de Newton combinou as contribuições de Copérnico, Kepler, Galileu, Descartes e outros em uma nova e poderosa síntese. Três séculos depois, a estrutura resultante – mecânica clássica – continua a ser auspiciosa, mas não menos elegante monumento à sua genialidade.
Vida & Personagem – Isaac Newton nasceu prematuramente no dia de Natal de 1642 (4 de Janeiro de 1643, Novo Estilo) em Woolsthorpe, uma aldeia perto de Grantham em Lincolnshire. O filho póstumo de um yeoman analfabeto (também chamado Isaac), o bebê sem pai era pequeno o suficiente ao nascer para caber ‘em um quartzito’. Quando ele tinha apenas três anos de idade, a mãe de Newton, Hanna (Ayscough), colocou seu primeiro filho com sua avó a fim de casar novamente e criar uma segunda família com Barnabas Smith, um reitor rico da vizinha North Witham. Muito tem sido feito do nascimento póstumo de Newton, da sua separação prolongada da mãe e do seu ódio inigualável pelo padrasto. Até Hanna retornar a Woolsthorpe em 1653, após a morte de seu segundo marido, Newton não teve a atenção de sua mãe, uma possível pista para o seu caráter complexo. A infância de Newton foi tudo menos feliz, e ao longo de sua vida ele mergulhou no colapso emocional, caindo ocasionalmente em ataques violentos e vingativos contra amigos e inimigos.
Com o regresso da sua mãe a Woolsthorpe em 1653, Newton foi levado da escola para cumprir o seu direito de nascença como agricultor. Felizmente, ele falhou nesta vocação, e voltou à King’s School em Grantham para se preparar para a entrada no Trinity College, Cambridge. Numerosas anedotas sobrevivem desse período sobre a ausência de Newton como fazendeiro e seu fraco desempenho como estudante. Mas o ponto de viragem na vida de Newton veio em junho de 1661, quando ele deixou Woolsthorpe para a Universidade de Cambridge. Aqui Newton entrou num novo mundo, um que ele poderia eventualmente chamar de seu.
Embora Cambridge fosse um excelente centro de aprendizado, o espírito da revolução científica ainda não tinha penetrado em seu antigo e um pouco ossificado currículo. Pouco se sabe sobre os estudos formais de Newton como um estudante de graduação, mas ele provavelmente recebeu grandes doses de Aristóteles assim como de outros autores clássicos. Em1664 Isaac Barrow, Professor Lucasiano de Matemática em Cambridge, examinou a compreensão de Newton sobre Euclides e constatou que ela era muito insuficiente. Sabemos agora que durante seus anos de graduação Newton estava profundamente absorvido em estudos particulares, que ele dominava privadamente as obras de René Descartes, PierreGassendi, Thomas Hobbes e outras figuras importantes da revolução científica. Uma série de cadernos de notas existentes mostra que em 1664 Newton tinha começado a dominar o Géométrie de Descartes e outras formas de matemática antes dos Elementos de Euclides. Barrow, ele próprio um matemático dotado, ainda não tinha apreciado a genialidade de Newton.
In1665 Newton tirou o seu bacharelato em Cambridge sem honras ou distinção. Uma vez que a universidade foi fechada durante os dois anos seguintes por causa da peste, Newton voltou a Woolsthorpe a meio do ano. Lá, nos 18 meses seguintes, ele fez uma série de contribuições originais para a ciência. Como ele lembrou mais tarde, ‘Tudo isso foi nos dois anos de peste de 1665 e 1666, pois naquela época eu estava no meu auge de idade para a invenção, e me lembrei da matemática e da filosofia mais do que em qualquer outro momento desde então’. Em matemática, Newton concebeu seu ‘método de fluxo’ (cálculo infinitesimal), lançou as bases de sua teoria da luz e da cor, e conseguiu uma visão significativa do problema do movimento planetário, insights que eventualmente levaram à publicação de suaPrincipia(1687).
Em abril de 1667, Newton retornou a Cambridge e, contra fortes probabilidades, foi eleito o menor companheiro na Trindade. O sucesso seguiu-se à boa sorte. No ano seguinte, ele se tornou um membro sênior ao fazer seu mestrado em artes, e em1669, antes de completar 27 anos, ele sucedeu Isaac Barrowas Lucasian Professor de Matemática. Os deveres desta nomeação ofereceram a Newton a oportunidade de organizar os resultados de suas pesquisas ópticas anteriores, e em 1672, logo após sua eleição para a Royal Society, ele comunicou seu primeiro trabalho público, um brilhante mas não menos controverso estudo sobre a natureza da cor.
No primeiro de uma série de disputas amargas, Newton trancou chifres com o célebre curador de experimentos da sociedade, o brilhante mas frágil RobertHooke. A controvérsia que se seguiu, que continuou até 1678, estabeleceu um padrão no comportamento de Newton. Após uma escaramuça inicial, ele calmamente se retirou. Mesmo assim, em 1675 Newton aventurou-se a mais um trabalho, que againdrou um relâmpago, desta vez acusado de ter plagiado de Hooke. As acusações eram totalmente infundadas. Duas vezes queimado, Newton retirou-se.
In1678, Newton sofreu um sério colapso emocional, e no ano seguinte sua mãe morreu. A resposta de Newton foi cortar o contato com os outros e se envolver em pesquisas alquímicas. Estes estudos, outrora uma vergonha para os estudiosos de Newton, não eram reflexões mal orientadas, mas investigações rigorosas nas forças ocultas da natureza. Os estudos alquímicos de Newton abriram caminhos teóricos não encontrados na filosofia mecânica, a visão de mundo que sustentou o seu trabalho inicial. Enquanto a filosofia mecânica reduzia todos os fenômenos ao impacto da matéria em movimento, a tradição alquímica sustentava a possibilidade de atração e repulsão ao nível das partículas. Os insights posteriores de Newton sobre a mecânica celestial podem ser rastreados em parte aos seus interesses alquímicos. Ao combinar ação à distância e matemática, Newton transformou a filosofia mecânica ao adicionar uma quantidade misteriosa, mas não menos mensurável, de força gravitacional.
Em 1666, como diz a tradição, Newton observou a queda de uma maçã no seu jardim em Woolsthorpe, lembrando mais tarde, ‘No mesmo ano comecei a pensar na gravidade que se estendia até ao globo da Lua’. A memória de Newton não era precisa. Na verdade, todas as evidências sugerem que o conceito de gravitação universal não surgiu totalmente da cabeça de Newton em 1666, mas estava quase 20 anos em gestação. Ironicamente, Robert Hooke ajudou a dar-lhe vida. Em novembro de 1679, Hooke iniciou uma troca de cartas que se debruçou sobre a questão do movimento planetário. Embora Newton tenha rompido precipitadamente a correspondência, as cartas de Hooke proporcionaram uma ligação conceitual entre a atração central e uma força caindo com o quadrado da distância. Em algum momento no início de 1680, Newton parece ter calmamente tirado suas próprias conclusões.
Meanwhile, nos cafés de Londres, Hooke, Edmund Halley, e Christopher Wren lutaram sem sucesso com o problema do movimento planetário. Finalmente, em agosto de 1684, Halley fez uma lendária visita a Newton em Cambridge, esperando por uma resposta ao seu enigma: Que tipo de curva descreve um planeta em sua órbita ao redor do Sol, assumindo uma lei quadrada inversa de atração? Quando Halley fez a pergunta, a resposta pronta de Newton foi “uma elipse”. Quando perguntado como ele sabia que era uma elipse, Newton respondeu que já a tinha calculado. Embora Newton tivesse respondido privadamente a um dos enigmas do universo – e só ele possuía a habilidade matemática para fazer isso – ele havia tipicamente colocado o cálculo errado. Depois de mais discussão, ele prometeu enviar imediatamente a Halley um novo cálculo. Em cumprimento parcial de sua promessa Newton produziu seu De Motu de 1684. Dessa semente, após quase dois anos de intenso trabalho de parto, surgiu a Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. É, sem dúvida, o livro mais importante publicado na história da ciência. Mas se o Principia era a criação de Newton, Hooke e Halley eram nada menos que parteiras.
Embora o Principia tenha sido bem recebido, seu futuro foi colocado em dúvida antes que ele aparecesse. Aqui novamente Hooke foi o centro do palco, desta vez alegando (não sem justificação) que suas cartas de 1679-1680 lhe valeram um papel na descoberta de Newton. Mas sem qualquer efeito. Newton ficou tão furioso com Hooket que ameaçou suprimir completamente o Livro III do Principado, finalmente denunciando a ciência como “uma senhora impertinentemente litigiosa”. Newton acalmou-se e finalmente consentiu na publicação. Mas em vez de reconhecer a contribuição de Hooke, Newton apagou sistematicamente todas as possíveis menções ao nome de Hooke. O ódio de Newton por Hooke era consumado. De fato, Newtonlater reteve a publicação de seus Opticks (1704) e praticamente se retirou da Royal Society até a morte de Hooke em 1703.
Após a publicação do Principia, Newton se envolveu mais em feiras públicas. Em 1689 ele foi eleito para representar Cambridge no Parlamento, e durante sua estada em Londres, ele conheceu John Locke, o famoso filósofo, e Nicolas Fatio de Duillier, um brilhante jovem matemático, que se tornou um amigo íntimo. Em 1693, porém, Newton sofreu um distúrbio severo, não muito diferente de seu colapso de 1677-1678. A causa é a interpretação opento: o excesso de trabalho; o stress da controvérsia; a inexplicável perda de amizade com Fatio; ou talvez o envenenamento crônico por mercúrio, resultado de quase três décadas de pesquisa alquímica. Cada fator pode ter desempenhado um papel. Sabemos apenas que Locke e Samuel Pepys receberam cartas estranhas e aparentemente desarranjadas, que suscitaram preocupação pela “cabeça ou mente discomposta de Newton, ou ambos”. Seja qual for a causa, pouco depois da sua recuperação, Newton procurou uma nova posição em Londres. Em 1696, com a ajuda de CharlesMontague, um companheiro da Trindade e mais tarde conde de Halifax, Newton foi nomeado Diretor e depois Mestre da Casa da Moeda. Seu novo cargo provou ser ‘o mais apropriado’, e ele deixou Cambridge para Londres sem arrependimento.
Duringhis London years Newton desfrutou de poder e sucesso mundano. Sua posição na Casa da Moeda assegurou um confortável status social e econômico, e ele era um administrador ativo e capaz. Após a morte de Hooke em 1703, Newton foi eleito presidente da Royal Society e foi reeleito anualmente sem morte. Em 1704 ele publicou seu segundo grande trabalho, os Opticks, baseado em grande parte no trabalho completado décadas antes. Ele foi nomeado cavaleiro em 1705.
Embora seus anos criativos tenham passado, Newton continuou a exercer uma profunda influência sobre o desenvolvimento da ciência. Com efeito, a Royal Society era o instrumento de Newton, e ele tocava-o para seu proveito pessoal. O seu mandato como presidente foi descrito como tirânico e autocrático, e o seu controlo sobre as vidas e carreiras dos discípulos mais jovens foi quase absoluto. Newton não podia tolerar contradições ou controvérsias – suas brigas com Hookeprovide dão exemplos singulares. Mas em disputas posteriores, como presidente da RoyalSociety, Newton reuniu todas as forças ao seu comando. Por exemplo, ele publicou as observações astronômicas de Flamsteed – o trabalho de uma vida – sem a permissão do autor; e em sua disputa prioritária com Leibnizconcordando o cálculo, Newton alistou homens mais jovens para lutar sua guerra de palavras, enquanto por trás das linhas que ele secretamente dirigia a acusação e contra-argumento. Ele morreu em Londres em 20 de março de 1727 (31 de março, New Style).
Matemática- A origem do interesse de Newton pela matemática pode ser traçada a partir de seus estudos de graduação em Cambridge. Aqui Newton conheceu várias obras contemporâneas, incluindo uma edição de Descartes Géométrie, Arithmetica infinitorum de John Wallis, e outras obras de prominentmathematicians. Mas entre 1664 e seu retorno a Cambridge após a praga, Newton fez contribuições fundamentais para a geometria analítica, álgebra e cálculo. Especificamente, ele descobriu o teorema binomial, novos métodos para a expansão de séries infinitas, e seus ‘offluxions de método direto e inverso’. Como o termo implica, o cálculo fluxional é um método para tratar a mudança ou o fluxo de quantidades. Portanto, um ‘fluxion’ representa a taxa de mudança de um ‘fluente’ – uma quantidade em constante mudança ou fluxo, tal como distância, área ou comprimento. Em essência, fluxions foram as primeiras palavras em uma nova linguagem da física.
Newton’screative years in mathematics extended from 1664 to roughly the springof 1696. Embora seus predecessores tivessem antecipado vários elementos do cálculo, Newton generalizou e integrou essas percepções enquanto desenvolvia métodos novos e mais rigorosos. Os elementos essenciais do seu pensamento foram apresentados em três textos, o primeiro dos quais apareceu num tratado de circulação privada, De analysi (On Analysis), que ficou inédito até 1711. Em 1671, Newton desenvolveu um relato mais completo do seu método de infinitesimais, que apareceu nove anos após a sua morte como Methodusfluxionum et serierum infinitarum (The Method of Fluxions and InfiniteSeries, 1736). Além desses trabalhos, Newton escreveu quatro contratos menores, dois dos quais foram anexados aos seus Opticks de 1704.
Newton e Leibniz. Ao lado de seu brilho, a característica mais característica da carreira matemática de Newton foi a publicação tardia. A disputa prioritária de Newton com Leibniz é um exemplo celebrado mas infeliz. Gottfried Wilhelm Leibniz, o adversário mais capaz de Newton, começou a publicar trabalhos sobre cálculo em 1684, quase 20 anos após o início das descobertas de Newton. O resultado dessa discrepância temporal foi uma disputa amarga que se arrastou por quase duas décadas. A provação começou com os rumores de que Leibniz tinha pedido ideias emprestadas a Newton e as tinha apressado a imprimir. Terminou com acusações de desonestidade e plágio. A disputa prioritária de Newton-Leibniz – que eventualmente se estendeu a áreas filosóficas relativas à natureza de Deus e do Universo – se voltou em última análise para a ambigüidade da prioridade. É agora geralmente acordado que Newton e Leibniz desenvolveram o cálculo independentemente, e por isso são considerados co-descobridores. Mas enquanto Newton foi o primeiro a conceber e desenvolver seu método de fluxo, Leibniz foi o primeiro a publicar seus resultados independentes.
Optics.A pesquisa óptica de Newton, assim como suas investigações matemáticas, começou durante seus anos de graduação em Cambridge. Mas ao contrário de seu trabalho matemático, os estudos de Newton em ótica rapidamente se tornaram públicos. Pouco depois da sua eleição para a Royal Society em 1671, Newton publicou o seu primeiro artigo na Philosophical Transactionsof the Royal Society. Este artigo, e outros que se seguiram, atraiu suas pesquisas de graduação, bem como suas palestras Lucasianas em Cambridge.
In1665-1666, Newton realizou uma série de experimentos sobre a composição da luz. Guiado inicialmente pelos escritos de Kepler e Descartes, a principal descoberta de Newton foi que a luz visível (branca) é heterogênea, ou seja, a luz branca é composta de cores que podem ser consideradas primárias. Througha série brilhante de experimentos, Newton demonstrou que os prismas separam o tempo do que modificam a luz branca. Ao contrário das teorias de Aristóteles e outros antigos, Newton sustentava que a luz branca é secundária e heterogênea, enquanto as cores separadas são primárias e homogêneas. De talvez igual importância, Newton também demonstrou que as cores do espectro, consideradas como qualidades, correspondem a um ‘grau de refrangibilidade’ observado e quantificável.’
TheCrucial Experiment. Newton’smost famoso experimento, o experimentum crucis, demonstrou a história da composição da luz. Resumidamente, numa sala escura Newton permitiu que um feixe estreito de luz solar passasse de um pequeno buraco no obturador de uma janela através de um prisma, quebrando assim a luz branca num espectro oblongo numa tábua. Então, através de uma pequena abertura na prancha, Newton selecionou uma cor (por exemplo, vermelho) para passar por mais uma abertura no segundo prisma, através da qual foi refraído em uma segunda prancha. O que começou como luz branca comum foi assim disperso por dois prismas.
O ‘experimento crucial’ de Newton demonstrou que uma cor selecionada deixando o primeiro prisma não podia ser separada ainda mais pelo segundo prisma. O feixe selecionado permaneceu a mesma cor, e seu ângulo de refração foi constante durante todo o tempo. Newton concluiu que a luz branca é uma ‘Mistura heterogênea de Raios diferentes e refratários’ e que as cores do espectro não podem ser modificadas individualmente, mas são ‘Propriedades originais e connatas’.
Newton provavelmente conduziu algumas de suas experiências de prisma em Cambridge antes que a peste o forçasse a voltar para Woolsthorpe. Suas palestras Lucasianas, mais tarde publicadas em parte como Optical Lectures (1728), complementam outras pesquisas publicadas nas Transações da Sociedade datadas de fevereiro1672.
TheOpticks. TheOpticks of 1704, que apareceu pela primeira vez em inglês, é o trabalho mais compreensivo e de fácil acesso de Newton sobre luz e cor. Em Newton’swords, o propósito dos TheOpticks não era “explicar as Propriedades da Luz por Hipóteses, mas propô-las e prová-las por Razão e Experimentos”. Dividido em três livros, theOpticks passa de definições, axiomas, proposições e teoremas para a prova por experimento. Uma mistura subtil de raciocínio matemático e observação cuidadosa, os Opticks tornaram-se o modelo da física experimental no século XVIII.
TheCorpuscular Theory. Mas os Opticks continham mais do que resultados experimentais. Durante o século XVII foi amplamente considerado que a luz, como o som, consistia de uma onda ou movimento ondulatório, e os principais críticos de Newton no campo da óptica –RobertHooke e Christiaan Huygens — eram porta-vozes articulados desta teoria. Embora a sua visão tenha evoluído com o tempo, a teoria da luz de Newton era essencialmente corpuscular, ou particulada. Com efeito, a sinceluz (ao contrário do som) viaja em linhas rectas e lança uma sombra nítida, Newton sugeriu que a luz era composta por partículas discretas que se moviam em linhas instraight à maneira dos corpos inercialmente. Além disso, como a experiência mostrou que as propriedades das cores separadas da luz eram constantes e imutáveis, assim também, Newton raciocinou, era o material da luz suas auto-partículas.
Em seus pontos de carreira Newton combinou as teorias da partícula e da onda de luz. Em sua primeira disputa com Hooke e novamente inalando Opticks de 1717, Newton considerou a possibilidade de uma substância etérea – um material elástico mais sutil que o ar – que forneceria um meio para a propagação de ondas ou vibrações. Desde o início Newton rejeitou os modelos básicos de ondas de Hooke e Huygens, talvez porque eles ignoravam a sutileza da periodicidade.
A questão da periodicidade surgiu com o fenômeno conhecido como ‘Newton’s rings’.’No livro II dos Opticks, Newton descreve uma série de experimentos que envolvem as cores de filmes finos. Sua observação mais notável foi que a luz passando por uma lente convexa pressionada contra uma placa de vidro plana produz anéis de cor concêntrica (anéis de Newton) com anéis escuros alternados. Newton tentou explicar este fenómeno empregando a teoria das partículas em conjunto com a sua hipótese de “encaixes de fácil transmissão e reflexão”. Depois de fazer medições cuidadosas, Newton descobriu que a espessura da película de ar entre a lente (de uma determinada curvatura) e o vidro correspondia ao espaçamento dos anéis. Se os anéis escurecidos ocorreram em espessuras de 0, 2, 4, 6… então os anéis coloridos correspondiam a uma progressão ímpar de números, 1, 3, 5, 7, …. Embora Newtondid não especule sobre a causa desta periodicidade, sua associação inicial de ‘anéis de Newton’ com vibrações em um meio sugere sua vontade de modificar mas não abandonar a teoria das partículas.
TheOptickswas foi o trabalho mais lido por Newton. Após a primeira edição, as versões latinas apareceram em 1706 e 1719, e a segunda e terceira edições em inglês em 1717 e 1721. Talvez a parte mais provocante dos Opticks seja a seção conhecida como ‘Queries’, que Newton colocou no final do livro. Aqui ele fez perguntas e se aventurou a opinar sobre a natureza, a matéria e as forças da natureza.
Mecânica.A pesquisa de Newton em dinâmica cai em três períodos principais: os anos 1664-1666, as investigações de 1679-1680, seguindo a correspondência de Hooke, e o período 1684-1687, seguindo a visita de Halley a Cambridge. A evolução gradual do pensamento de Newton ao longo destas duas décadas ilustra a complexidade da sua realização, bem como o carácter prolongado da ‘descoberta científica’.’
Embora o mito de Newton e da maçã seja talvez verdadeiro, o relato tradicional de Newton e da gravidade não o é. Com certeza, os primeiros pensamentos de Newton sobre a gravitação começaram em Woolsthorpe, mas na época do seu famoso ‘teste da lua’ Newton ainda não tinha chegado ao conceito de atração gravitacional. Os primeiros manuscritos sugerem que em meados dos anos 60, Newton não pensava em termos da atração central da lua para a terra, mas sim da centrífuga da lua para recuar. Sob a influência da filosofia mecânica, Newton ainda não havia considerado a possibilidade de ação – à distância; nem estava ciente das duas primeiras hipóteses planetárias de Kepler. Por razões históricas, filosóficas e matemáticas, Newton assumiu que o “esforço” centrífugo da lua era igual e oposto a alguma restrição mecânica desconhecida. Por essas mesmas razões, ele também assumiu uma órbita circular e uma relação inversa quadrada. Esta última foi derivada da terceira hipótese de Kepler (o quadrado do período orbital de um planet é proporcional ao cubo da sua distância média em relação ao Sol), a fórmula da força centrífuga (a força centrífuga sobre um corpo giratório é proporcional ao quadrado da sua velocidade e inversamente proporcional ao raio da sua órbita), e a suposição de órbitas circulares.
O passo seguinte foi testar a relação inversa quadrada contra dados empíricos. Para fazer isto Newton, com efeito, comparou a restrição no ‘esforço’ da lua para retroceder com a taxa observada de aceleração dos objectos em queda no solo. O problema era obter dados precisos. Assumindo a estimativa de Galileu de que a lua está a 60 raios da terra, a restrição na lua deveria ter sido 1/3600 (1/602) da aceleração gravitacional na terra. Mas a estimativa de Newton do tamanho da Terra era muito baixa, e o seu cálculo mostrou que o efeito sobre a Lua era de cerca de 1/4000 dessa Terra. Como Newton descreveu mais tarde, o teste da lua respondeu ‘bastante bem’. Mas os números para a lua não eram exatos, e Newton abandonou o problema.
Inlate 1679 e início de 1680 uma troca de cartas com Hooke renovado Newton’sinterest. Em novembro de 1679, quase 15 anos após o teste da lua, Hookewrote Newton escreveu sobre uma hipótese apresentada em sua Tentativa de Provar o Movimento da Terra (1674). Aqui Hooke propôs que os orbits planetários resultam de um movimento tangencial e “um movimento atrativo em direção ao corpo central”. Em cartas posteriores Hooke especificou ainda uma força centralizadora que caiu com o quadrado da distância. Como resultado desta troca, Newton rejeitou sua noção anterior de tendências centrífugas em favor da atração central. Mas em retrospectiva, se o poder intuitivo de Hooke parece inigualável, ele nunca abordou o poder matemático de Newton em princípio ou na prática.
Quando Halley visitou Cambridge em 1684, Newton já tinha demonstrado a relação entre uma atração quadrada inversa e órbitas elípticas. Para a ‘alegria e espanto’ de Halley, Newton aparentemente teve sucesso onde ele e outros falharam. Com isso, o papel de Halley mudou e ele passou a guiar Newton em direção à publicação. Halley financiou pessoalmente o Principia e o viu através da imprensa até a publicação em julho de 1687.
ThePrincipia. A obra-prima de Newton está dividida em três livros. O livro I do Principia começa com oito definições e três axiomas, este último agora conhecido como as leis do movimento de Newton. Nenhuma discussão sobre Newton estaria completa sem elas: (1) Todo corpo continua em estado de repouso, ou movimento uniforme em linha reta, a menos que seja compelido a mudar esse estado por forças nele impressas (inércia). (2) O movimento de mudança é proporcional à força motriz impressa e é feito na direção da linha reta na qual essa força é impressa (F= ma). (3) Para cada ação há sempre uma reação oposta e igual. Seguindo estes axiomas, Newton procede passo a passo com proposições, teoremas e problemas.
No Livro II do Principado, Newton trata o movimento dos corpos através de meios resistentes, assim como o movimento dos próprios fluidos. Como o Livro II não fazia parte do esboço inicial de Newton, tradicionalmente parece estar fora do lugar. No entanto, é digno de nota que perto do Livro II (Seção IX) Newton demonstra que os vórtices invocados porDescartes para explicar o movimento planetário não poderiam ser auto-sustentáveis; nem a teoria do vórtice era consistente com as três regras planetárias de Kepler. O propósito do Livro II torna-se então claro. Depois de desacreditar o sistema de Descartes, Newton conclui: “Como estes movimentos são executados no espaço livre sem vórtices, podem ser entendidos pelo primeiro livro; e agora vou tratá-los mais completamente no livro seguinte.’
No Livro III, legendado Sistema do Mundo, Newton estendeu as suas três leis de movimento ao quadro do mundo, finalmente demonstrando ‘que há um poder da gravidade tendente a todos os corpos, proporcional às quantidades de matéria que eles contêm’. A lei da gravitação universal de Newton afirma que F = G Mm/R2; isto é, que toda a matéria é atraída mutuamente com uma força (F) proporcional ao produto das suas massas (Mm) e inversamente proporcional ao quadrado da distância (R2) entre eles. G é uma constante cujo valor depende das unidades utilizadas para a massa e distância. Para demonstrar o poder de sua teoria, Newton usou a atração gravitacional para explicar o movimento dos planetas e suas luas, a precessão dos equinócios, a ação das marés e o movimento dos cometas. Em suma, o universo de Newton uniu o céu e a terra com um único conjunto de leis. Ele veio a ser a base física e intelectual da visão moderna do mundo.
Perante o mais poderoso e influente tratado científico jamais publicado, oPrincipia apareceu em mais duas edições durante a vida de Newton, em 1713 e 1726.
OtherResearches. Ao longo de sua carreira Newton conduziu pesquisas em teologia e história com a mesma paixão que ele perseguia pela ciência e pela ciência. Embora alguns historiadores tenham negligenciado os escritos não científicos de Newton, há poucas dúvidas sobre sua devoção a esses temas, como seus manuscritos atestam amplamente. Só os escritos de Newton sobre temas teológicos e bíblicos somam cerca de 1,3 milhões de palavras, o equivalente a 20 dos livros de tamanho padrão de hoje. Embora esses escritos digam pouco sobre a ciência newtoniana, eles nos dizem muito sobre Isaac Newton.
O gesto final de Newton antes da morte foi recusar o sacramento, uma decisão de alguma seqüência no século 18. Embora Newton tenha sido educado na tradição protestante, sua visão madura sobre a teologia não era nem protestante, nem tradicional, nem ortodoxa. Na privacidade de seus pensamentos e escritos, Newton rejeitou uma série de doutrinas que ele considerava místicas, irracionais ou supersticiosas. Em uma palavra, ele era um Unitário.
A pesquisa de Newton fora da ciência – em teologia, profecia e história – era um aquest de coerência e unidade. Sua paixão era unir conhecimento e crença, reconciliar o Livro da Natureza com o Livro das Escrituras. Mas por toda a elegância de seu pensamento e ousadia de sua busca, o enigma de Isaac Newton permaneceu. No final, Newton é para nós tanto um enigma quanto ele foi, sem dúvida, para si mesmo.
RobertA. Hatch
Universidade da Florida