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ISAAC NEWTON

o homem de cabelos brancos fe- chou o caderno, onde, com escrita regular e miúda, se ali-

nhavam seus cálculos, e recos- tou-se na cadeira. Naqueles cálculos, naquele caderno fechado que lhe custa- ra tantos esforços e deduqóes, mais um mistério fora revelado aos homens. E talvez tenha sentido grande orgulho ao

isar nisso. !sse ancião grisalho, Isaac Newton,

era reverenciado na Inglaterra do século XVIII como o maior dos cientistas. Para seus contemporâneos, represen- tava o gênio que codificara as leis do movimento da matéria e explicara como e por que se movem os astros ou as pedras. Uma lenda viva, recoberto de honras e glória, traduzido e reveren- ' io em toda a Europa, apontado

no exemplo da grandeza "moderna"

contraposta à grandeza "antiga" que Aiistóteles representava. Ainda hoje, seus Princ&ios constituem um monu- mento da história do pensamento, si> comparável às obras de Galileu e Einstein.

Mas o trabalho que Newton, velho e famoso, acabara de concluir - um dos tantos aos quais dedicou boa parte de sua vida e ao qual atribuía tanta impor- .,. tância - nada tinha a ver com ciência. Era um Traiado sobre a Topogrqfia do ; , Infmno. Lá estavam deduzidos tama- nho, volume e comprimento dos círcu- ., 10s infernais, sua profundidade e outras -, . 4

medidas. Essa prodigiosa mente cienti- 5 '.

buía ao infemo uma realidade fisica igual à deste mundo.

- 4 fica envolvia-se também num as t i - . " cismo sombrio e extravagante, que atri-

Newton, entretanto, era acima de 149

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século &meçou a ser divulgaria. mais ocorreu". A essa época remontam suas primeiras intuições sobre os assun-

O MAIS JOVEM CATEDRATICO tos que o tomariam &lebre: a teoriã DA INGLATERRA a wrpuscular da luz. a teoria da gravita-

ção universal e as três leis dB Mecânica.. Isaac Newton nasceu em Wooli Newton retomou a Cambridge em

thorpe, no Lmcolnshii, Inglaterra, no 1667, doutorando-se em 1668. No ano Natai' do ano em que morria Galileu: seguinte, um de seus professores, o 1642. Seu pai, um pequeno proprietário matemático Isaac Barrow, renunciou As ~ r d , havia morrido um pouco antes; suas funções acadêmicas, para dedicar- três anos mais tarde, a mãe casou-se se exclusivamente ao estudo da +,i* outra vez, e, mudando de cidade, deixou gia; nomeou Newton seu sucessor, que, o pequeno Isaao aos cuidados da av6. assim, com apenas 26 anos de idade, já Até os doze anos de idade, o menino' era catedrático, cargo que ocuparia

. freqüentou a escola* Grantham, al- durante um quarto de século. deia pmxima a Woolsthorpe.

Em 1660, foi admitido na Universi- A LUZ COMO PART~CULAS . dade de Cambridge, conseguindo o grau

de bacharel em 1665; nesse ano, uma Em 1666, enquanto a p e s t h l a v a epidemia de peste negra abateu-se sobre o país, Newton comprou, na feira de

I50 dedicou exclusivamente r> estudo, Ia- . xrvando, em seu qu&, a n o um raio ..

O menino Newton. nascido na mansão de pedra em Woolsthorpe, zona rural (abaixo). cedo revelou inreressepor fazer engenhos mecânicos. Já adolescente, e estudante em Combridge, ideaiizou uma ponte (mima), que nâo empregava um único prego: ---toda feita de encaires.

de sol vindo da janela se decompunha ao atravessar o prisma, Newton teve sua atenção atraída pelas cores do espectro. Colocando um papel no cami- nho da luz que emergia do prisma apa- reciam as 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 wres que se produzem estão presentes, mas escondi- das, na luz branca

Newton foi além, repetindo a expe- riência com todas as raias c o m m n - dentes às sete cores. Mas a decomhsi- ção não se repetia: as cores permaneciam simples. Inversamente, ele concluiu que a luz branca é, na realida- de, wmposta de todas as cores do - espectro. E provou isso reunindo as raias coloridas de duas maneiras dife- rentes: primeiro, mediante uma lente, obtendo, em seu foco, a luz branca; e, depois, através de um dispositivo mals simples, que passou a ser conhecido 151

I No fron tispício desta obra de 1708. a musa da Astronomia aparece cercada w r Tvcho Brahe, Arisk5ieles. Ptolomeu,

rieo e G d h . os nomes m e

como disco de Newion. Trata-se de um disco dividido em sete setores, cada um

. dos quais pintado com uma das cores do espectro. Fazendo-o girar rapida- mente, as cores se superpõem sobre a retina do olho do observador, e este re- cebe a suisaçáo do branco.

Nos anos que se seguiram, já de novo ' . . em Cambridge, Newton estudou exaus-

tivamente a luz e seu comportamento nas majs variadas situações Desenvol- veu, assim, o que passaria a se chamar teoria corpuseular da luz; a luz se expli- caria como a emissão, por parte do corpo luminoso, de um número mcon- tável de pequenas partículas, que chega- riam ao olho do observador e produzi- riam a sensação de luminosidade. O fato de que parte da luz que incide sobre uma superfície de vidro é refletida, enquanto outra parte a atravessa, era explicado por Newton pela forma geo- métrica das "partículas" de luz e pelo

152 modo como se movimentam: elas se-

do;ninaram a milen&polêmicabbre o movimenio dos astros, brilhanremente elucidadapor Newton.

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riam poli&icas, e - ao mesmo temp em que girariam sobre si mesmas -, também estariam avançando. Assim, as que se chocam com o vidro segundo uma aresta conseguem atravessá-lo, ao passo que as que o fazem segundo uma face são refletidas. Como subproduta dessas idéias, Newton inventaria o teles. &pio refletor: ao invés de usar comc objetiva uma lente - que decompondc a lu+ causa abemagóes cromáticas - emprega um espelho côncavo, que apc nas reflete a luz.

Até 1704 - ano em que apareceu sua Optica - Newton não publicou nada sobre a luz; mas isso não impediu que suas idéias fossem sendo propala- das entre os colegas e alunos de Cambridge.

Havia, na época, outra hipótese sobre a natweza da luz: a teuria ondulatória do holandês Chriatiaan Huygens. Con-

' temporâneo de Newton; Huygens supu- nha a luz formada de ondas. aue são

Ibartos dpticas de Newton não se limitaram ao especrro _- ... r. Fo quem descobriu os 'hnéis de Newton ': Jen6menoproduzido ?Ia comoressâo de dois vidros e. nhoúo. nnr um UlterfPmrnem.

emitidas pelo corpo luminoso. Pensava que sua propagação se dá da mesma forma que para as ondas sonoras, ape- nas muito mais rapidamente que estas Últimas.

A posteridade viria demonstrar que, apesar de nenhuma das duas teorias ser integralmente acertada, Huygens anda- va mais perto da verdade que Newton. Contudo, quando, em 1672, Newton foi eleito membro da Royal Society, seu prestígio já o havia antecedido, e ele quase não encontrou oposição à sua teoria da luz. Mas os poucos opositores - sobretudo Robert Hooke, um dos maiores experimentalistas ingleses - obrigaram Newton a enfrentar uma batalha em duas frentes: contra eles e contra a própria timidez.

Seu desgosto pela controvérsia reve- lou-se tão profundo que, em 1675,

i eiiçreveu a Leibnitz: "Fui tão importu- nado com discussóes a respeito de minha teoria sobre a luz, que condenei minha impmdência em me desfazer de minha abençoada tranqüilidade para correr atrás de uma sombra". Essa face- ta de sua personalidade iria fazê-lo hesi- tar, anos mais tarde, em publicar sua obra máxima: os Princrbios. E Bertrand Russell observa que, se Newton tivesse precisado enfrentar um centésimo das dificuldades de Galileu, provavelmente não teria escrito uma Única linha.

DEMOLIDORES DE PRECONCEITOS

Por mais de um milênio - desde que, juntamente com o Império Roma- no, a ciência antiga fora destruída - o pensamento europeu demonstrou-se muito pouco científico. A rigor, é dificil afirmar que a Idade Média tenha, de fato, conhecido o pensamento científico. O europeu culto, geralmente um ecle- siástico, não acreditava na experimenta- ção, mas na tradição. Para ele, iudo quanto havia de importante a respeito de ciência iá havia sido wstulado w r

Desta sala do Trinity College, em Cambridge, onde, trabalhou toda sua vida, Newton saiu por apenas um MO, para fugir d peste que assolava o país. Nesse curto intervalo, lançou as bases de quase toda a sua obra. sobretudo no campo da Óptica.

I I 1

OR, A

T R E A T I S E O P T H B

REFLEXIONS, REFRACTIONS, INFLEXIONS nad COLOURS

I I A L I O

Two T R E A T I S E S O I TEL

I I S P E C I E S nad M A G N I T U D E O I

Curvilincar Figures.

154 Aristóteles e mais alguns cientistas he -

Numa feira de Woolsthorpe, onde se refugiara &peste, o jovem Newton comprou um prisma de vidro, com o qual descobriu a decomposiçâb da luz. A gravura, ao lado. baseia-se mun dblebre quadro de Adam Houston. Abaixo, o prisma histórico repousa sobre alguns de seus escritos. onde descreveu as experiências que o levariam a entender a natureza I do esr)ecm dn luz snlm

'

gos, romanos ou alexandrinos, como Galeno, Ptolomeu e Plínio. Sua função não era c o l o c ~ em dúvida o que tinham afirmado, mas transmiti-lo às novas

contradizerem as Sagradas Escrituras. Isto, na verdade, era um tanto diíícil, mas um inteiro edifício de doutrinas e raciocínio - chamado Escolástica -

sas bases. E, embora

cientificamente esta escola de pensa- mento demonstrou-se estéril. Daí a ori-.

debates sobre textos aue ignoram a . - experimentação e a vida.

Em poucos séculos - do XI ao XV - o desenvolvimento do comCrcio e. posteriormente, do artesanato, da agri- cultura e das navegaçóes, fez desabar a vida drovinciana da Idade Média, pre- nunciando o surgir da Idade Moderna, na qual a ciência foi adquirindo .impor- tância cada vez maior.

Os dois grandes nomes que surgem como reformadores da ciência medieval são Johannes Kepler e Galiieu Galilei. Kepler, embora um homem pmfunda- mente medieval - tanto astrólogo quanto astrônomo - demonstrou, en- tretanto, que o sistema astronômico dos gregos e dos seus seguidores estava completamente errado. Galiieu fez o mesmo com a física de Arisdteles.

A mecânica de Aristóteles, assim como quase toda sua obra científca, baseava-se principalmente na intuição e no "bom senso". Dessa forma, suas análises não iam além dos aspectos mais superticiais dos fatos. A urpe- riência cotidiana sugeria-lhe, por exem-

156 plo, que, para conservar um corpo em

Com esse lelesèópio refletor, por ele concebido e consmúdo, Newton dedicou-se ao estudo das drbitas dos planetas. Acima, d esquerda, William Herschel, o astrônomo inglês cyias minuciosas obse~ap~espmvaram

1 direita, Simon de Laplace, o cientis~afrancês que concebeu

1 a universalidade das leis de Newton. A , I

a moderna mecânica celeste.

carrinho de mão por uma estrada plana Se ele repemtinamente parar de empur- rar, o caminho percorrerá ainda uma. certa distância antes de cessar seu movi- mento. E essa distância poderá ser aumentada, se a estrada for tornada muito lisa e as rodas do carrinho estive- rem bem lubrüicadas. Em outros ter- mos, & medida que se diminuir o atrito entre o eixo do carrinho e suas rodas, e entre estas: e a estrada, a redução de sua velocidade será cada vez menor. Galileu supôs, então, que, se o atrito enke o car- rinho e a estrada fosse eliminado por completo, o carrinho deveria - uma vez dado o impulso inicial -continuar indefmidamente em seu movimento.

Quarenta anos após a morte de Gali- leu, Isaac Newton formulou mais preci- samente esse conceito, que passou a ser conhecido como o Primeiro Arndpio

mo-ento. é necessário mantê-lo sob a da Mechica: R iò de urÚa iduência, empurrá-lo ou irá-10. E ele o diz explicitamente em

sua Mecânica: "O corpo em movimento chega à imobiiidade quando a força que

-o impele não mais pode agir de modo a deslocá-lo". No entanto, é fato indiscu-

: tível que uma pedra pode ser arremes- 1 sada 4 distância, sem que seja neces-

sário manter a ação de uma força sobre ela. Aristóteles contornava essa düicul-

" dade dizendo que a razão pela qual a pedra se movimenta repousa no fato de que ela é empurrada pelo ar que ela afasta, à medida que avança Por menos

i. plausível que fosse essa explicação, ela permaneceu incontestada até o apareci- mento de Galileu.

PRIMEIRO PRINC~PIO. DA MECÂNICA

O sábio florestino, percébendo as icongruências das teorias aristotélicas, tacou o problema de maneira oposta

Seu taciochio foi bastante 'simples: suvonha-se aue almiém emvurre um

"Qualquer corpo permanece em r0 I.: pouso ou em movimento retilínen uni- forme, a não ser que sofra uma ação a externa". . .

Galileu havia tentado ir mais além. , ; estudando a maneira como o movi- mento de um corpo varia quando este está sob a ação de uma força - por exemplo. a queda de um corpo sobre a superfície da Terra Contudo, ele não pode separar claramente nas suas expe- riências o dado priucipal dos acess6- rios. Foi Newton quem despiu o pro- blema de w s aspectos não essenciais, e viu na massa do corpo esse dado.

SEGUNDO E TERCEIRO PRINCIPIOS DA MECÂNICA

Um mesmo corpo, submetido a for- ças de valores diferentes, move-se com . velocidades diversas. Uma bola parada, ao receber um chute, adquire maior ou menor velocidade, num certo lapso de tempo, conforme o chute seja forte ou fraco. Como a variacão da velocidade 157