Newton (1642-1727) foi um dos mais brilhantes cientistas de todos os tempos.
Sir Isaac Newton - físico, matemático e astrónomo inglês, nasceu em 25 de Dezembro de 1642 na cidade de Woolsthorpe, Lincolnshire, Inglaterra. Newton veio de uma família de agricultores, mas o seu pai morreu antes de seu nascimento. A sua mãe casou-se novamente, mudou-se para uma aldeia próxima e deixou-o aos cuidados da avó. Um tio ao aperceber-se do seu talento extraordinário convenceu a mãe de Newton a matriculá-lo em Cambridge. Ingressou no Trinity College, Cambridge, em Junho de 1661, onde recebeu em 1665 o título de bacharel.
Por causa da peste em 1665 que assolava a Inglaterra a Universidade de Cambridge foi encerrada e o cientista regressou à sua aldeia natal em Woolsthorpe, ficando na casa da mãe durante aproximadamente dois anos.
Esse longo período de recolhimento forçado de Newton ( 1665-1667 ) fica conhecido como " os anos admiráveis ".
Faz nessa altura uma das suas observações mais famosa: viu uma maçã cair no chão. Esse fenómeno levou-o 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 da sua órbita. Levando em consideração os estudos de Galileu e Kepler, como também os seus próprios estudos sobre o assunto, 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 durante esses " anos admiráveis ", em que teve de permanecer em casa, que realizou quatro de suas principais descobertas, que mudaram o rumo da ciência:
1. O teorema binomial - hoje conhecido como Binómio de Newton;
2. O cálculo - escreveu sobre séries infinitas a que chamou de teoria das fluxões (1665), conhecido hoje como Cálculo Diferencial e Integral;
3. A natureza das cores - descobriu a natureza da luz através de experiências engenhosamente concebidas com prismas;
4. A lei da gravitação - deduziu a expressão da aceleração centrípeta e com ela comparou a aceleração necessária para manter a Lua na sua órbita com a aceleração com que os objectos caem na superfície da Terra, a lei da gravitação.
As consequências destas descobertas, estender-se-ão por todo o campo científico; elas abriram a porta à ciência moderna. Ao firmar o princípio da gravitação universal, Newton eliminou a dependência da acção divina e influência profundamente o pensamento filosófico do século XVIII. É o fundador da mecânica clássica.
Quando regressou a Cambridge em 1667 Newton foi eleito Fellow do Trinity College e, em 1669, com vinte seis anos, sucedeu a Barrow como Professor of Mathematics por recomendação do próprio Barrow.
Em 1669, dedica-se especialmente à Óptica e formula a sua teoria das cores. Durante a sua reclusão em Lincolnshire, ele chegou à conclusão de que a luz branca não era uma entidade simples. Todos os cientistas, desde Aristóteles, acreditavam que a luz branca era uma única entidade básica, mas a aberração cromática observada num telescópio de lente convenceu Newton do oposto. Quando Newton fez passar um feixe fino da luz do sol num prisma, verificou que um espectro de cores era formado. Newton então propôs que a luz branca era uma mistura de vários tipos diferentes de cores que podem ser refractados em ângulos ligeiramente diferentes, e que cada tipo diferente de raio produz uma cor espectral diferente.
O fenómeno da refracção luminosa ocorria, de facto, sempre que a luz atravessava prismas ou lentes ( de modo menos pronunciado ), o que limitava a eficiência dos telescópios. Newton projectou então um telescópio reflector, no qual a concentração da luz, em vez de ser feita com uma lente, era obtida pela reflexão num espelho parabólico. Este modelo de telescópio foi apresentado à academia em 1671, sendo o seu princípio utilizado até hoje na maioria dos telescópios.
Em 1672, Newton é eleito para a Royal Society e apresenta um relatório sobre a teoria das cores, revelando as suas experiências sobre a decomposição da luz branca pelo prisma. Demonstra que as cores primitivas ou fundamentais o amarelo, azul e vermelho, possuem carácter especial e não são passíveis de decomposição, sendo este trabalho apresentado á Academia Real de Ciências e publica um opúsculo com o título " Nova teoria da luz e da cor ".
Em 1675 foi apresentado à Royal Society um trabalho de fundamental importância no campo da óptica que trata das propriedades da luz, bem como, uma explicação da produção das cores por lâminas delgadas. A memória contém ainda o resultado da medição dos anéis coloridos, que ficaram conhecidos como " Anéis de Newton ".
No ano de 1687, Newton publicou o Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Princípios Matemáticos da Filosofia Natural) ou, simplesmente, Principia, reconhecido como um dos mais importantes livros científicos já escritos. Nele, Newton apresenta as famosas três leis do movimento e utiliza-as para resolver todos os problemas importantes, na época, sobre o movimento na Terra e nos céus, estas leis ficaram conhecidas como as leis de Newton:
A primeira Lei de Newton é a lei da Inércia: Na ausência de forças externas, um objecto em repouso permanece em repouso, e um objecto em movimento permanece em movimento.
A segunda Lei de Newton ou princípio fundamental da dinâmica diz que, a força aplicada a um objecto é igual à massa do objecto vezes a aceleração.
A terceira Lei de Newton é a Lei da acção e reacção: Se um objecto exerce uma força sobre outro objecto, este outro exerce uma força de mesma intensidade, de mesma direcção e em sentido oposto.
Newton analisou o movimento dos corpos com e sem atrito sob a acção de forças centrípetas. Os resultados foram aplicados a corpos em órbita, projécteis, pêndulos e corpos em queda livre próximos da Terra. Demonstrou ainda que os planetas eram atraídos para o Sol com uma força que variava com o inverso do quadrado da distância e fez a generalização desta demonstração para todos os corpos celestes atraídos uns pelos outros.
O tema central dos Principia era a universalidade da força gravitacional. No livro, Newton estabelece a Lei da Gravitação Universal que diz que:
... toda a matéria atrai toda a restante matéria com uma força proporcional ao produto das duas massas consideradas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
e que pode escrever-se sob a forma da equação
em que m1 e m2 são as massas dos dois corpos que estão a exercer atracção gravitacional mútua e r é a distância entre os centros dos dois corpos.
Newton tinha um vasto conhecimento matemático e um poder de raciocínio que impressionava não só o seu ex-professor Isaac Barrow mas também toda a comunidade científica. Mas, ele colocava a matemática numa posição secundária, instrumental, a merecer-lhe a atenção na medida em que se revelasse fecunda para a solução de problemas levantados pela mecânica celeste.
Os trabalhos de Newton, na álgebra, beneficiaram a teoria das equações, com a criação de procedimentos para cálculo de raízes e formulação de regras para determinação do número de raízes de certa espécie. Referindo-se às raízes imaginárias que denominava " impossíveis ", sua visão instrumental da matemática, leva Newton a afirmar: " É de conveniência que a equações revelem raízes impossíveis, pois, se assim não fosse, nos problemas, certos casos impossíveis pareceriam possíveis ".
Newton foi membro do Parlamento no período de 1687 a 1690 durante este período embora prosseguisse estudando, não produziu nem publicou nenhuma obra importante.
No Outono de 1692 Newton adoece seriamente. A aversão à comida e as insónias persistentes que lhe tinham permitido escrever os Principia conduzem-no para perto do colapso total.
Newton recupera a saúde em finais de 1693 para regozijo dos seus amigos, incluindo aquele que mais tarde se tornaria o seu maior inimigo, Leibinz (1646-1716).
Com efeito, no ano da sua recuperação, Newton toma conhecimento que o cálculo se estava a tornar conhecido no Continente e que era atribuído a Leibniz. A principio, as relações entre Newton e Leibniz eram cordiais como mostra a correspondência entre estes dois grandes homens. Newton reconhecia os méritos de Leibniz e Leibniz os de Newton e em nenhum momento algum deles teria tido a mínima suspeita que algum tivesse roubado ao outro qualquer ideia do cálculo. Mais tarde, por volta de 1712, a questão de quem tinha inventado o cálculo torna-se uma questão de orgulho nacional. A Inglaterra vai cerrar hostes em torno de Newton e acusar Leibniz de ter roubado a ideia. Leibniz e os seus apoiantes vão responder do mesmo modo. Assim se inicia a célebre controvérsia Newton-Leibniz sobre a invenção do cálculo, controvérsia que vai desgostar Newton e que vai ter como grave consequência a estagnação das matemáticas na Inglaterra durante cerca de um século. Em França e na Suíça os seguidores de Leibniz, munidos de uma melhor notação para o cálculo, vão desenvolvê-lo e simplicá-lo.
Newton abandonou a pesquisa e em 1696 ocupou uma posição no governo em Londres, tornando-se Guardião da Casa da Moeda Real e Mestre em 1699.
Em 1703, foi eleito presidente da Royal Society, cargo para o qual foi reeleito anualmente, enquanto viveu. Também foi de grande importância para a ciência a obra publicada em 1704 sobre o título " Opticks, or A Treatise on the reflections, refractions and colours of light " ( Óptica, ou Um Tratado sobre a reflexão, refração e cores da luz ).
Foi agraciado com o título de cavalheiro (Sir) em 1708 pela Rainha Anne, o primeiro cientista a receber esta honra.
Em 1719, Newton foi eleito como o terceiro Grão Mestre da Grande Loja de Londres. Newton é tão conhecido dentro da Maçonaria inglesa que uma das mais tradicionais Lojas Maçônicas de Cambridge carrega seu nome, a “Isaac Newton University Lodge, n. 859“.
Nos últimos anos, ocupou-se exclusivamente de complexos estudos teológicos.
Isaac Newton nunca se casou, viveu praticamente toda a sua vida dedicando-se à pesquisa. Newton foi um dos mais influentes cientistas na história da ciência, cujos estudos e obras contribuiram significativamente para a área da matemática e da física, tendo escrito também sobre química, alquimia, cronologia e teologia. Acreditava que ainda havia muito por descobrir.
"A natureza era para ele um livro aberto, cujas letras ele podia ler sem esforço." Albert Einstein, sobre Newton.
Faleceu em Março de 1727 em Kensington, Middlesex e foi sepultado na abadia de Westminster, onde lhe foi erguido o maior dos monumentos ali existentes.
Sobre o seu túmulo foi inscrito em latim o seguinte epitáfio: "Que os mortais se regozijem por ter existido tamanho ornamento da raça humana".
Esse longo período de recolhimento forçado de Newton ( 1665-1667 ) fica conhecido como " os anos admiráveis ".
Faz nessa altura uma das suas observações mais famosa: viu uma maçã cair no chão. Esse fenómeno levou-o 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 da sua órbita. Levando em consideração os estudos de Galileu e Kepler, como também os seus próprios estudos sobre o assunto, 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 durante esses " anos admiráveis ", em que teve de permanecer em casa, que realizou quatro de suas principais descobertas, que mudaram o rumo da ciência:
1. O teorema binomial - hoje conhecido como Binómio de Newton;
2. O cálculo - escreveu sobre séries infinitas a que chamou de teoria das fluxões (1665), conhecido hoje como Cálculo Diferencial e Integral;
3. A natureza das cores - descobriu a natureza da luz através de experiências engenhosamente concebidas com prismas;
4. A lei da gravitação - deduziu a expressão da aceleração centrípeta e com ela comparou a aceleração necessária para manter a Lua na sua órbita com a aceleração com que os objectos caem na superfície da Terra, a lei da gravitação.
As consequências destas descobertas, estender-se-ão por todo o campo científico; elas abriram a porta à ciência moderna. Ao firmar o princípio da gravitação universal, Newton eliminou a dependência da acção divina e influência profundamente o pensamento filosófico do século XVIII. É o fundador da mecânica clássica.
Quando regressou a Cambridge em 1667 Newton foi eleito Fellow do Trinity College e, em 1669, com vinte seis anos, sucedeu a Barrow como Professor of Mathematics por recomendação do próprio Barrow.
Em 1669, dedica-se especialmente à Óptica e formula a sua teoria das cores. Durante a sua reclusão em Lincolnshire, ele chegou à conclusão de que a luz branca não era uma entidade simples. Todos os cientistas, desde Aristóteles, acreditavam que a luz branca era uma única entidade básica, mas a aberração cromática observada num telescópio de lente convenceu Newton do oposto. Quando Newton fez passar um feixe fino da luz do sol num prisma, verificou que um espectro de cores era formado. Newton então propôs que a luz branca era uma mistura de vários tipos diferentes de cores que podem ser refractados em ângulos ligeiramente diferentes, e que cada tipo diferente de raio produz uma cor espectral diferente.
O fenómeno da refracção luminosa ocorria, de facto, sempre que a luz atravessava prismas ou lentes ( de modo menos pronunciado ), o que limitava a eficiência dos telescópios. Newton projectou então um telescópio reflector, no qual a concentração da luz, em vez de ser feita com uma lente, era obtida pela reflexão num espelho parabólico. Este modelo de telescópio foi apresentado à academia em 1671, sendo o seu princípio utilizado até hoje na maioria dos telescópios.
Em 1672, Newton é eleito para a Royal Society e apresenta um relatório sobre a teoria das cores, revelando as suas experiências sobre a decomposição da luz branca pelo prisma. Demonstra que as cores primitivas ou fundamentais o amarelo, azul e vermelho, possuem carácter especial e não são passíveis de decomposição, sendo este trabalho apresentado á Academia Real de Ciências e publica um opúsculo com o título " Nova teoria da luz e da cor ".
Em 1675 foi apresentado à Royal Society um trabalho de fundamental importância no campo da óptica que trata das propriedades da luz, bem como, uma explicação da produção das cores por lâminas delgadas. A memória contém ainda o resultado da medição dos anéis coloridos, que ficaram conhecidos como " Anéis de Newton ".
No ano de 1687, Newton publicou o Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Princípios Matemáticos da Filosofia Natural) ou, simplesmente, Principia, reconhecido como um dos mais importantes livros científicos já escritos. Nele, Newton apresenta as famosas três leis do movimento e utiliza-as para resolver todos os problemas importantes, na época, sobre o movimento na Terra e nos céus, estas leis ficaram conhecidas como as leis de Newton:
A primeira Lei de Newton é a lei da Inércia: Na ausência de forças externas, um objecto em repouso permanece em repouso, e um objecto em movimento permanece em movimento.
A segunda Lei de Newton ou princípio fundamental da dinâmica diz que, a força aplicada a um objecto é igual à massa do objecto vezes a aceleração.
A terceira Lei de Newton é a Lei da acção e reacção: Se um objecto exerce uma força sobre outro objecto, este outro exerce uma força de mesma intensidade, de mesma direcção e em sentido oposto.
Newton analisou o movimento dos corpos com e sem atrito sob a acção de forças centrípetas. Os resultados foram aplicados a corpos em órbita, projécteis, pêndulos e corpos em queda livre próximos da Terra. Demonstrou ainda que os planetas eram atraídos para o Sol com uma força que variava com o inverso do quadrado da distância e fez a generalização desta demonstração para todos os corpos celestes atraídos uns pelos outros.O tema central dos Principia era a universalidade da força gravitacional. No livro, Newton estabelece a Lei da Gravitação Universal que diz que:
... toda a matéria atrai toda a restante matéria com uma força proporcional ao produto das duas massas consideradas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
e que pode escrever-se sob a forma da equação
em que m1 e m2 são as massas dos dois corpos que estão a exercer atracção gravitacional mútua e r é a distância entre os centros dos dois corpos.Newton tinha um vasto conhecimento matemático e um poder de raciocínio que impressionava não só o seu ex-professor Isaac Barrow mas também toda a comunidade científica. Mas, ele colocava a matemática numa posição secundária, instrumental, a merecer-lhe a atenção na medida em que se revelasse fecunda para a solução de problemas levantados pela mecânica celeste.
Os trabalhos de Newton, na álgebra, beneficiaram a teoria das equações, com a criação de procedimentos para cálculo de raízes e formulação de regras para determinação do número de raízes de certa espécie. Referindo-se às raízes imaginárias que denominava " impossíveis ", sua visão instrumental da matemática, leva Newton a afirmar: " É de conveniência que a equações revelem raízes impossíveis, pois, se assim não fosse, nos problemas, certos casos impossíveis pareceriam possíveis ".
Newton foi membro do Parlamento no período de 1687 a 1690 durante este período embora prosseguisse estudando, não produziu nem publicou nenhuma obra importante.
No Outono de 1692 Newton adoece seriamente. A aversão à comida e as insónias persistentes que lhe tinham permitido escrever os Principia conduzem-no para perto do colapso total.
Newton recupera a saúde em finais de 1693 para regozijo dos seus amigos, incluindo aquele que mais tarde se tornaria o seu maior inimigo, Leibinz (1646-1716).
Com efeito, no ano da sua recuperação, Newton toma conhecimento que o cálculo se estava a tornar conhecido no Continente e que era atribuído a Leibniz. A principio, as relações entre Newton e Leibniz eram cordiais como mostra a correspondência entre estes dois grandes homens. Newton reconhecia os méritos de Leibniz e Leibniz os de Newton e em nenhum momento algum deles teria tido a mínima suspeita que algum tivesse roubado ao outro qualquer ideia do cálculo. Mais tarde, por volta de 1712, a questão de quem tinha inventado o cálculo torna-se uma questão de orgulho nacional. A Inglaterra vai cerrar hostes em torno de Newton e acusar Leibniz de ter roubado a ideia. Leibniz e os seus apoiantes vão responder do mesmo modo. Assim se inicia a célebre controvérsia Newton-Leibniz sobre a invenção do cálculo, controvérsia que vai desgostar Newton e que vai ter como grave consequência a estagnação das matemáticas na Inglaterra durante cerca de um século. Em França e na Suíça os seguidores de Leibniz, munidos de uma melhor notação para o cálculo, vão desenvolvê-lo e simplicá-lo.
Newton abandonou a pesquisa e em 1696 ocupou uma posição no governo em Londres, tornando-se Guardião da Casa da Moeda Real e Mestre em 1699.
Em 1703, foi eleito presidente da Royal Society, cargo para o qual foi reeleito anualmente, enquanto viveu. Também foi de grande importância para a ciência a obra publicada em 1704 sobre o título " Opticks, or A Treatise on the reflections, refractions and colours of light " ( Óptica, ou Um Tratado sobre a reflexão, refração e cores da luz ).
Foi agraciado com o título de cavalheiro (Sir) em 1708 pela Rainha Anne, o primeiro cientista a receber esta honra.
Em 1719, Newton foi eleito como o terceiro Grão Mestre da Grande Loja de Londres. Newton é tão conhecido dentro da Maçonaria inglesa que uma das mais tradicionais Lojas Maçônicas de Cambridge carrega seu nome, a “Isaac Newton University Lodge, n. 859“.
Nos últimos anos, ocupou-se exclusivamente de complexos estudos teológicos.
Isaac Newton nunca se casou, viveu praticamente toda a sua vida dedicando-se à pesquisa. Newton foi um dos mais influentes cientistas na história da ciência, cujos estudos e obras contribuiram significativamente para a área da matemática e da física, tendo escrito também sobre química, alquimia, cronologia e teologia. Acreditava que ainda havia muito por descobrir.
"A natureza era para ele um livro aberto, cujas letras ele podia ler sem esforço." Albert Einstein, sobre Newton.
Faleceu em Março de 1727 em Kensington, Middlesex e foi sepultado na abadia de Westminster, onde lhe foi erguido o maior dos monumentos ali existentes.
Sobre o seu túmulo foi inscrito em latim o seguinte epitáfio: "Que os mortais se regozijem por ter existido tamanho ornamento da raça humana".
"O que sabemos é uma gota, o que não sabemos é um oceano" (Isaac newton)
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