Isaac Newton

Sir Isaac Newton (25 de dezembro de 1642 – 20 de março de 1726/27) foi um polímata inglês, amplamente considerado um dos cientistas mais influentes da história e uma figura central da Revolução Científica. Sua obra Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Princípios Matemáticos da Filosofia Natural), publicada pela primeira vez em 1687, lançou as bases da mecânica clássica ao formular as leis do movimento e a lei da gravitação universal. Newton também realizou contribuições seminais à óptica, divide com Gottfried Wilhelm Leibniz o crédito pelo desenvolvimento do cálculo e serviu como Mestre da Casa da Moeda Real e presidente da Royal Society. Seu trabalho unificou a física dos céus e da Terra sob um único arcabouço matemático, estabelecendo um paradigma da ciência natural que dominou o pensamento ocidental por mais de dois séculos.

Primeiros anos e educação

Isaac Newton nasceu prematuramente no dia de Natal de 1642 (4 de janeiro de 1643 no calendário gregoriano) na propriedade de Woolsthorpe Manor, em Woolsthorpe-by-Colsterworth, no condado de Lincolnshire, Inglaterra. Seu pai, também chamado Isaac Newton, era um fazendeiro próspero, porém sem instrução, que morreu três meses antes do nascimento do filho. Quando Newton tinha três anos, sua mãe, Hannah Ayscough, voltou a se casar e o deixou aos cuidados da avó materna — experiência que biógrafos têm associado à sua tendência, ao longo de toda a vida, à insegurança e à hostilidade nas relações pessoais.

Newton estudou na The King's School, em Grantham, onde demonstrou engenhosidade mecânica ao construir modelos de moinhos de vento e relógios de sol. Em 1659, sua mãe, viúva pela segunda vez, chamou-o de volta a Woolsthorpe para administrar a propriedade familiar, mas sua evidente inaptidão para a agricultura — combinada com a intervenção de seu tio William Ayscough e de seu diretor de escola — resultou em sua readmissão nos estudos. Em 1661, foi admitido no Trinity College, da Universidade de Cambridge, na condição de subsizar (estudante que trabalhava em troca da manutenção).

Em Cambridge, Newton tomou contato com as obras de René Descartes, Johannes Kepler, Galileu Galilei e outros pioneiros da nova filosofia natural. Recebeu o grau de bacharel em 1665. Quando a universidade fechou naquele ano devido à Grande Peste, Newton retornou a Woolsthorpe, onde permaneceu por dois anos — período posteriormente celebrado como seu annus mirabilis ("ano dos prodígios"). Durante esse tempo, lançou as bases do cálculo diferencial e integral (que denominava "método das fluxões"), realizou experimentos sobre a natureza da luz e das cores e iniciou as análises que eventualmente conduziriam à sua teoria da gravitação — celebremente, embora talvez de modo apócrifo, inspirada pela observação da queda de uma maçã em seu jardim.

Realizações científicas

Matemática

Os primeiros grandes trabalhos matemáticos de Newton versaram sobre o teorema binomial, que ele generalizou para expoentes não inteiros e negativos. Sobre essa base, desenvolveu, por volta de 1665–1666, seu método das fluxões, uma técnica para calcular taxas instantâneas de variação e áreas sob curvas — em essência, o cálculo diferencial e integral. Embora Leibniz tenha desenvolvido independentemente um cálculo equivalente na década de 1670 e o tenha publicado primeiro — o que desencadeou a célebre disputa de prioridade sobre o cálculo —, o método de Newton foi aplicado extensamente em sua própria obra física. Contribuiu, ainda, para a solução numérica de equações (método de Newton), para a classificação das curvas cúbicas e para a teoria da interpolação.

Óptica

Entre 1666 e 1672, Newton conduziu uma série de experimentos ópticos revolucionários. Utilizando um prisma de vidro, demonstrou que a luz branca não é uma entidade simples, mas uma mistura heterogênea de raios de cores distintas, cada um refratado sob um ângulo característico. Essa descoberta refutou a noção predominante, de matriz aristotélica e cartesiana, de que a cor seria uma modificação da luz branca pura. Newton concluiu que a dispersão da luz tornava os telescópios refratores inerentemente sujeitos à aberração cromática e, por conseguinte, inventou o telescópio refletor, concluído em 1668, que empregava um espelho curvo em lugar de uma lente. Em 1672, comunicou à Royal Society um artigo sobre suas teorias ópticas, provocando críticas ásperas — notadamente de Robert Hooke — que feriram profundamente sua sensibilidade e contribuíram para sua reticência em publicar. Suas descobertas foram consolidadas posteriormente no Opticks (1704), obra notável pelo uso de "indagações" (queries) experimentais que propunham novas linhas de investigação.

Mecânica e gravitação

A obra-prima de Newton, o Principia Mathematica, veio a público em 1687, sob o incentivo e o patrocínio financeiro de Edmond Halley. Nela, Newton estabeleceu as três leis do movimento: a lei da inércia, a lei segundo a qual a força é igual ao produto da massa pela aceleração, e a lei de que a toda ação corresponde uma reação igual e oposta. A partir desses axiomas, somados à sua lei da gravitação universal — segundo a quais quaisquer dois corpos se atraem com uma força proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles —, Newton deduziu as leis do movimento planetário de Kepler, explicou as marés, deu conta da precessão dos equinócios e analisou as trajetórias dos cometas. Ao demonstrar que uma única lei física regia tanto os fenômenos celestes quanto os terrestres, Newton derrubou a antiga divisão aristotélica entre o céu e a Terra e substituiu a filosofia natural qualitativa por uma ciência matemática e quantitativa.

Principais obras

Além do Principia (1687) e do Opticks (1704), destacam-se entre seus escritos: De analysi per aequationes numero terminorum infinitas (redigido em 1669, publicado em 1711), sobre séries infinitas; Arithmetica Universalis (1707), compilação de suas aulas de álgebra; o Method of Fluxions (publicado postumamente em 1736); The Chronology of Ancient Kingdoms Amended (1728) e Observations upon the Prophecies of Daniel and the Apocalypse of St. John (1733), ambos editados após sua morte e representantes de seus estudos cronológicos e proféticos.

Carreira posterior

Na década de 1690, os interesses de Newton voltaram-se crescentemente para a administração pública, a cronologia bíblica e a alquimia. Em 1696, foi nomeado Guardião da Casa da Moeda Real, sendo promovido a Mestre em 1699, cargo que o levou a fixar-se definitivamente em Londres. Nessa função, supervisionou a Grande Recoagem (reforma monetária) de 1696, perseguiu falsificadores com notável zelo — incluindo uma extensa campanha de investigações e interrogatórios — e administrou a Casa da Moeda com eficiência e rigor até o fim da vida. Em 1703, foi eleito presidente da Royal Society, posto que ocupou até sua morte, conduzindo a instituição com mão firme. Em 1705, a rainha Ana o cerrou cavaleiro, tornando-o o primeiro cientista a receber essa honraria em reconhecimento a seu trabalho erudito — embora a distinção estivesse ligada tanto a suas atividades políticas e à Casa da Moeda quanto à sua ciência.

Estudos privados: teologia e alquimia

Paralelamente ao trabalho científico, Newton dedicou enorme atenção a assuntos que manteve em grande parte privados. Era um homem profundamente religioso, ainda que heterodoxo: rejeitava a doutrina da Santíssima Trindade — posição antitrinitária que, se professada abertamente, lhe teria custado o cargo de fellow em Cambridge. Escreveu extensamente sobre interpretação bíblica, profecia e cronologia, e estudou a teologia antiga como meio de recuperar uma prisca sapientia, uma sabedoria primordial que, a seu ver, teria contido verdades depois corrompidas. Newton dedicou, ainda, décadas a pesquisas alquímicas, deixando mais de um milhão de palavras de notas experimentais sobre a crisopeia (a transmutação dos metais). A historiografia moderna tem debatido a relação entre essas atividades e sua ciência; muitos estudiosos sustentam que sua busca por forças ocultas na natureza — sejam elas gravitacionais ou alquímicas — integrava um único programa intelectual coerente.

Personalidade e controvérsias

Newton era notoriamente sigiloso, sensível às críticas e propenso a disputas de prioridade. Sua rixa com Robert Hooke, primeiro sobre a óptica e depois sobre a lei do inverso do quadrado da gravitação, foi amarga e prolongada. A controvérsia mais famosa, porém, foi sua disputa com Gottfried Wilhelm Leibniz pela invenção do cálculo, que escalou para um embate de caráter nacionalista entre matemáticos ingleses e continentais. A Royal Society, sob a presidência do próprio Newton, conduziu uma investigação que lhe deu ganho de causa — por meio de um parecer revelado posteriormente ter sido redigido por Newton himself. O conflito deixou a matemática inglesa relativamente isolada dos avanços continentais ao longo do século XVIII. Newton jamais se casou e teve poucos amigos íntimos; entre seus companheiros mais próximos em anos posteriores figuravam o jovem matemático suíço Nicolas Fatio de Duillier e John Conduitt, marido de sua sobrinha, que o auxiliava na Casa da Moeda e preservou reminiscências de sua vida.

Morte e legado

Newton morreu adormecido em Kensington, Londres, em 20 de março de 1726/27 pelo calendário juliano (31 de março de 1727 no calendário gregoriano), e foi sepultado com grandes cerimônias na Abadia de Westminster. Seu funeral foi assistido por proeminentes estadistas e filósofos naturais, e Voltaire, ao contemplar a cena, observou que a Inglaterra honrava um matemático assim como outras nações honravam seus reis.

A influência de Newton sobre a ciência e o pensamento é difícil de exagerar. Sua síntese entre mecânica e gravitação tornou-se o modelo mesmo da teoria científica bem-sucedida, e a "visão de mundo newtoniana" — um universo de matéria em movimento no espaço e no tempo absolutos, regido por leis matemáticas deterministas — dominou a física até as revoluções da relatividade e da mecânica quântica, no século XX. Mesmo após essas revoluções, a mecânica newtoniana permanece o arcabouço operacional da engenharia cotidiana, da balística e da navegação celeste. O newton (símbolo N), unidade de força do Sistema Internacional de Unidades, é nomeado em sua homenagem, assim como inúmeras instituições científicas, prêmios e o termo técnico "fluido newtoniano". O célebre epitáfio de Alexander Pope sintetizou a estima de seus contemporâneos por sua realização: "A Natureza e suas leis jaziam ocultas na noite: Deus disse: 'Haja Newton!' — e tudo se fez luz."