A vida de Newton

INTRODUÇÃO

Isaac Newton é um personagem muito importante na história pelas contribuições que deixou para a física e a matemática. Ele foi um filósofo natural, mais ou menos o que hoje chamaríamos de cientista atualmente. Além de física, matemática, filosofia e astronomia, estudou também alquimia, astrologia, cabala, magia e teologia, e era um grande conhecedor da Bíblia. Suas investigações experimentais, acompanhadas de rigorosa descrição matemática, constituíram-se modelo de uma metodologia de investigação para as ciências nos séculos seguintes.

INFÂNCIA - Isaac Newton nasceu em 4 de janeiro de 1643 na Inglaterra. Prematuro e tão pequeno, o médico achou que não teria esperança de vida. Seu pai havia morrido algumas semanas antes, em outubro de 1642, e sua mãe, Hannah Ayscough Newton, administrava a propriedade rural da família. A situação financeira era estável, pois a fazenda garantia um bom rendimento anual. Sua mãe casou-se novamente quando Isaac tinha três anos e foi viver com seu marido, o pastor Barnabas Smith, em North Witham. Apesar de morar a alguns quilômetros de Grantham, a mãe deixou Newton em Woolsthorpe para ser criado pelos avós. Newton herdou uma propriedade de seu pai e recebeu outra como dote do Reverendo Smith, quando ele se casou com Hannah.

Quando Newton tinha 10 anos, em agosto de 1653, o reverendo Barnabas Smith morreu e sua mãe voltou para a fazenda, trazendo três meio-irmãos: Marie de 6 anos, Benjamin, de 3 anos e Hannah, ainda um bebê. Como será que esses acontecimentos influenciaram a personalidade de Newton? Não há nenhum relato sobre qualquer tipo de afeto por parte da mãe, tampouco do padrasto ou dos avós. Embora tivesse vários tios e primos que viviam naquela região, Newton não estabeleceu nenhum laço com eles e tudo leva a crer que sua infância foi triste e solitária. Ele era um menino tímido, de olhar distante e de temperamento bastante difícil. Naquela época, as crianças eram educadas para trabalhar nos negócios da família, mas Isaac nunca havia demonstrado interesse nem talento para os trabalhos na fazenda. Ao invés disso, passava horas construindo brinquedos de madeira e observando relógios solares.

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. Lá moravam também três enteados do Sr. Clark: Edward e Arthur Storer, e uma irmã menor. Alguns anos depois, parece que Newton e a srta. Storer tiveram algum envolvimento amoroso, e esse parece ter sido o único romance de que se tem notícia, nos seus 84 anos de vida.

OS PRIMEIROS PASSOS NA ESCOLA -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. Newton, então mais autoconfiante, toma uma decisão que mudaria sua vida: seria o melhor aluno da classe, seria melhor que todos em tudo o que se propusesse a fazer.

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. Há vários relatos sobre a dificuldade que sua personalidade difícil, seu raciocínio rápido e inteligência acima da média criavam para ele, isolando-o ainda mais.

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 Granthan, 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 Granthan.

O INGRESSO NA UNIVERSIDADE - No ano seguinte, foi aceito em Cambridge, e, em 5 de junho de 1661, apresentou-se no Trinity College. Nessa ocasião, estava com 18 anos, um pouco mais velho que seus colegas. Apesar da renda bastante significativa que a família possuía, da herança deixada pelo pai e da propriedade que ganhou do Reverendo Smith, Newton entrou para Cambridge como um estudante pobre. Sua mãe enviava menos de 2% da renda familiar anual para Newton. Para ajudar nos custos de seus estudos, ele trabalhava como subsizar, uma espécie de ajudante, que servia as refeições para os professores e para os colegas ricos e esvaziava seus urinóis. Newton, que já havia se mostrado uma criança com dificuldade de relacionamento na família e em Grantham, ingressou no Trinity College numa condição social inferior aos demais estudantes. Talvez isso tivesse contribuído para seu isolamento também lá. Parece que sua mãe não facilitava as coisas para ele...

É possível que a sua ida para Cambridge e o fato de ter conseguido uma renda trabalhando como subsizar, tenha sido por influência do irmão da Sra. Clark e professor influente no Trinity College, Humphrey Babington, que se sabe tinha uma grande afeição por Newton. Há uma chance de que na realidade Newton trabalharia como subsizar para ele. Babington residia no Trinity apenas quatro semanas por ano, o que deixaria a situação do estudante mais confortável do que se efetivamente tivesse trabalhado como sizar para seus colegas. Não há como saber o que de fato ocorreu.

Além do currículo oficial da escola, baseado na tradição aristotélica, Newton adquiria outros livros. Leu obras sobre a filosofia mecânica, leu também história, fonética e sobre as propostas para uma língua filosófica universal. Interessou-se pela cronologia e profecias bíblicas, e esse interesse perdurou por toda sua vida. Ele leu o Diálogo de Galileu, leu minuciosamente as obras de Descartes e fez várias anotações criticando a óptica. Estudou as leis do movimento planetário de Kepler, e muitos, muitos outros livros. Newton estava se apaixonando pela nova filosofia mecânica. Em um caderno comprado em Cambridge, por volta de 1664, e hoje conhecido como seu notebook, ele anotou “Quaestiones quaedam philosophicae” e sob esse título fez várias anotações, que foram e continuam sendo fonte de estudos para vários historiadores e filósofos da ciência. Essas anotações revelam um constante questionamento, e algumas propostas de investigação com experimentos implícitos. Muitos dos desenvolvimentos posteriores de Newton, tanto para a física como para a matemática, tiveram suas sementes plantadas nessas anotações.

MUITOS ESTUDOS... - 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 mergulhou na 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.

Apesar de seus estudos voluntários, que não eram valorizados no Trinity, Newton não havia se destacado no currículo oficial até 1663. Haveria agora em 1664, a última oportunidade para obter uma bolsa em sua carreira estudantil. Ela garantiria, além dos recursos financeiros, a possibilidade de permanecer mais anos em Cambridge. Suas chances eram mínimas e sua condição de subsizar não o ajudava em nada. Seu tutor, Benjamin Pulleyn, percebeu que o único homem em Cambridge que poderia avaliar seus estudos nada ortodoxos era Isaac Barrow, ocupante da cátedra lucasiana, e quem, erroneamente, alguns autores costumam dizer ter sido o tutor de Newton no Trinity. Em 28 de abril de 1664, Newton obtém a bolsa de estudos. Não se sabe ao certo se teria conseguido sair-se bem na avaliação ou se poderia ter havido influência de alguém, como por exemplo, Humphrey Babington, o irmão da Sra Clark, que era professor no Trinity, ou ainda o próprio Barrow, que passou a admirar Newton e futuramente viria indicá-lo para substituí-lo na cátedra lucasiana.

Newton agora era bolsista do Trinity College. Além da ajuda financeira, tinha pelo menos mais quatro anos garantidos de permanência em Cambridge e poderia mergulhar em seus estudos. Nessa ocasião, são vários os relatos de seu colega de quarto, Wickins, sobre as noites que passava estudando e as refeições que simplesmente esquecia de fazer, pois estava inebriado pelos estudos.

Na primavera 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 das “quaestiones” a mente inquieta e investigativa, bem como propensão à experimentação e o interesse por diversos campos do saber.

O PERÍODO DE ISOLAMENTO - Em 1665, a Inglaterra foi assolada pela peste. Várias cidades foram evacuadas e muitos estabelecimentos foram fechados, inclusive a Universidade de Cambridge, em junho de 1665. Newton volta para Woolsthorpe antes de 7 de agosto de 1665, parando algum tempo onde vivia Humphrey Babington. Esse período de 1665 e 1666, quando ele fica isolado na fazenda, é conhecido como anni mirabiles, os anos das maravilhas, pois ele produz manuscritos com descobertas incríveis na matemática, na óptica, na mecânica e na teoria da gravitação. É nesse período que as pessoas costumam contar a lenda da maçã, mas não se sabe se é apenas algo mais da mitologia newtoniana ou se de fato ocorreu. O importante é perceber que as descobertas realizadas nesse período não foram produto de inspiração súbita e miraculosa, mas lembrar que essas questões já estavam problematizadas no conteúdo das quaestiones. Newton havia lido algumas obras que tratavam desses temas, e o período de isolamento ofereceu oportunidade para ele mergulhar ainda mais profundamente neles, e com os pré-requisitos necessários, trazer novas contribuições. Claro que esses resultados são muito importantes na história da ciência.

Na área da matemática, ele desenvolveu o método das séries infinitas, o binômio “de Newton”, como hoje o conhecemos, e o método das fluxões, que se tornaria o atual cálculo diferencial e integral, e posteriormente motivo da disputa com Liebniz pela prioridade de sua descoberta.

No campo da óptica, suas experiências com o prisma conduziram a elaboração da teoria das cores. Tais experimentos eram de tamanho rigor aos olhos do século XVII, e acompanhados pela análise matemática, que se tornariam modelo de experimentação. As habilidades manuais de Newton permitiam que ele próprio construísse suas ferramentas e equipamentos. Na época havia os telescópios de refração, que apresentavam o problema da aberração cromática, e ele desenvolveu o telescópio de reflexão que eliminava o problema. Embora alguns autores considerem que a idéia não era totalmente nova, parece que Newton foi o primeiro a construí-lo em 1669, e também o primeiro a explicar a aberração cromática. Ele enviou um exemplar do telescópio à Royal Society em 1671 e, graças a isso, foi eleito membro dessa sociedade em 1672.

Nessa época, Newton começa as primeiras reflexões sobre o que viria a ser o princípio da inércia como o conhecemos. Faz descobertas sobre choques ou colisões e as forças envolvidas no movimento circular. Tais descobertas, conceitualmente diferentes do que lera em Descartes e Galileu, remeteram ao problema do quê mantém a Lua em órbita. A partir dessas análises e utilizando a terceira Lei de Kepler, Newton constata que o “esforço que um planeta faz em sua órbita para se afastar do Sol” é proporcional ao inverso do quadrado da distancia entre o planeta e o Sol. Alguns historiadores afirmam que tal relação com o inverso do quadrado da distância já aparecia nos manuscritos de outros filósofos, mas Newton conciliou todas essas informações, dando origem ao que se tornaria, futuramente, a Lei da Gravitação Universal. Na verdade, ele próprio insinua isso, em alguns manuscritos do período em que se dedicou a estudar a filosofia dos antigos. Ele relata que os sacerdotes egípcios e alguns outros filósofos antigos já conheciam a lei do inverso do quadrado da distância, o heliocentrismo, o fato de a matéria ser composta por átomos e se mover pela ação da gravidade. Os historiadores da ciência contemporâneos acreditam que considerações alquímicas, teológicas e muitas informações presentes no pensamento dos primeiros povos da Terra influenciaram o que ficou conhecido como resultado de suas investigações: a doutrina newtoniana.

NEWTON x HOOKE - Sendo inspirado pela maçã ou não, o fato é que todas essas descobertas permaneceram guardadas por anos. No final de 1666, elas ainda não estavam na forma como seriam apresentadas ao mundo futuramente, e que o transformaria no mais prestigiado matemático de seu tempo. Mais tarde, a realização no campo da mecânica tomaria a conhecida forma que seria publicada na primeira edição dos Principia, em julho de 1687.

Em Abril de 1667, Newton volta para Cambridge, e em outubro do mesmo ano participa do concurso para Fellow (professor). Mais uma vez suas chances eram mínimas. Apesar de suas conquistas ainda desconhecidas, Newton havia negligenciado o currículo oficial. Mais uma vez ele foi aprovado. Teria alguma relação com o fato de Babington ser um dos membros do conselho? Não se sabe. O fato é que em 2 de outubro de 1667, Newton torna-se professor do Trinity College (Colégio da Santíssima e Indivisa Trindade), e nove meses depois, mestre em humanidades.

A alquimia começa a ser objeto de estudo de Newton em 1669, e em agosto ele compra uma coletânea de tratados de alquimia, bem como um equipamento de laboratório de química. Esse interesse não foi exclusivo, pois nesse mesmo ano ele envia a John Collins, a pedido de Isaac Barrow, o artigo “Sobre a análise das séries infinitas”. Collins, empolgado pela qualidade do trabalho, insiste em publicá-lo, mas Newton reluta. Esse episódio foi o primeiro de muitos em que Newton hesitou pela publicação de um artigo, seja pelo receio das críticas, ou apreensão sobre os desdobramentos de tornar públicas importantes descobertas. Esse contato mais próximo com Barrow, no entanto, rendeu frutos a Newton. Barrow pretendia renunciar à cátedra lucasiana, talvez de olho em cargos mais elevados, e indicou Newton para substituí-lo. Deste modo, em 29 de outubro de 1669, ele torna-se professor lucasiano de matemática. Newton escolheu como conteúdo das aulas seus estudos em óptica. Conta-se que as aulas eram tão monótonas que muitas vezes ninguém aparecia e ele falava para as paredes.

Conforme os trabalhos de Newton circulavam entre alguns matemáticos pelas mãos de Collins, ele ia tornando-se mais admirado. Seu temperamento difícil e sua atitude arredia, no entanto, aumentavam e ele ansiava pelo anonimato, recusando-se a publicar seus artigos. Essa situação mudou quando seu telescópio de reflexão fez tamanho sucesso na Royal Society, promovendo sua eleição em 11 de janeiro de1672, que motivou Newton a enviar-lhes sua teoria das cores. O trabalho recebeu pesadas críticas de Robert Hooke e outros filósofos naturais. Ele respondeu às críticas e a desgastante controvérsia se estendeu de 1672 até 1676. Depois disso, Newton se retrai ainda mais, e só volta a publicar seus trabalhos de óptica no Opticks em 1704, depois da morte de Hooke. Durante essa década, ele trocou correspondência também com outras pessoas, sobre questões matemáticas e filosóficas. O desgaste provocado pelas polêmicas e controvérsias fez com que ele se isolasse ainda mais. Além disso, ele dizia com freqüência que estava bastante envolvido com outros estudos.

Robert Hooke

Que estudos seriam esses? Durante a década de 1670 e até 1684 Newton mergulha em seus estudos de alquimia. Para ele, a natureza era um livro de revelação divina e com as experiências alquímicas ele poderia penetrar na essência da matéria, buscar a ação de Deus e entender como Ele havia projetado a natureza. Paralelamente, ele começa a estudar intensivamente teologia e as profecias bíblicas. Newton torna-se ariano, ou seja, seguidor de uma doutrina que não acredita na santíssima trindade. Para ele, Cristo era um profeta superior a todos os outros, enviado à Terra por Deus, para resgatar a verdadeira religião, que havia sido corrompida por homens de má fé. Tanto a alquimia como a teologia eram caminhos pertencentes à filosofia natural, que conduziriam à Verdadeira Religião e à contemplação da ação divina nos fenômenos naturais.

PRINCIPIA - A grande questão com que se defrontavam alguns filósofos, no início da década de 1680, traria Newton de volta à filosofia mecânica. Motivado por uma visita de Edmond Halley, em agosto de 1684, com a finalidade de perguntar-lhe sobre a lei da atração que varia com o inverso do quadrado da distância, ele retoma seus manuscritos. A resposta enviada a Halley, alguns meses depois, trazia uma revolução na mecânica celeste. Durante dois anos e meio, Newton trabalhou obstinadamente nesse artigo, a pedido de Halley, e ia ampliando suas conseqüências. Ele estava generalizando a aplicação de sua dinâmica a uma demonstração sistemática da gravitação universal, que propunha um novo ideal de ciência. Estava nascendo o Principia (Princípios Matemáticos da Filosofia Natural), a obra que seria um marco na história da ciência.

Principia

A visita de Halley motivou as investigações e ele era o editor encarregado pela Royal Society para publicar a obra. Ele leu e fez correções em alguns cálculos. Halley administrava também o temperamento instável de Newton, o que não era tarefa fácil, e graças a seu empenho, os Principia foram publicados em 5 de julho de 1687. Um livro dificílimo, que poucos tinham condições de entender. Newton torna-se admirado rapidamente pelos matemáticos e filósofos mais importantes da Inglaterra. No continente europeu, seus méritos vão sendo propagados mais vagarosamente.

Newton era agora uma figura de prestígio e, em 15 de janeiro de 1689, foi eleito pela Universidade de Cambridge como seu representante no Parlamento Constituinte. No mesmo ano, teve seu retrato pintado pelo principal artista da época, Sir Godfrey Kneller. Newton estava, então, com 46 anos. Nesse ano que morou em Londres não foi o parlamento, mas sua vida pessoal a deixar marcas. Newton fez alguns amigos. Ele, que crescera solitário e havia convivido com poucas pessoas em Cambridge (Barrow, Wickins seu colega de quarto por 20 anos e Humphrey Newton, que contratou como secretário para ocupar o lugar de Wickins), agora se relacionava socialmente com algumas pessoas. Charles Montague, John Locke, Nicolas Fatio de Duillier, David Gregory, William Whiston e Samuel Pepys figuravam entre o seu grupo de amigos.

A universidade de Cambridge e o Trinity College atravessavam uma crise financeira, e nos anos de 1688, 1689 e 1690 não pagaram os salários. Newton começou a buscar um cargo em Londres. Apesar das dificuldades, ele não abandonou seus estudos e, em 1693, escreveu o seu tratado mais importante de Alquimia: Praxis. Não foi um período fácil. Continuava em vão buscando um cargo, e algumas outras contrariedades pessoais foram deixando-o emocionalmente instável. Ele tinha dificuldades para dormir, indispôs-se com os amigos, e no final do verão de 1693 sofreu um colapso nervoso.

Depois de recuperado, ele retoma a teoria lunar, um dos problemas mais difíceis abordado no Principia. Newton não resolve o problema a contento e já não tinha a mesma paixão pela filosofia natural. A partir daí até o final de sua vida, ele dedicou-se mais intensamente à teologia e a inventar alguns instrumentos, enquanto desempenhava funções administrativas. No entanto, ele era um homem admirado e famoso, e nunca deixou de ser consultado por matemáticos e filósofos naturais voltando, vez por outra, aos temas que o tornaram respeitado.

OS ESTUDOS TEOLÓGICOS - Newton produziu poucos trabalhos inéditos depois disso. Trabalhou na reedição de algumas obras, mas seu grande interesse e maior empenho foi dedicado à teologia, especialmente às profecias bíblicas. Para ele, a realização da profecia era a prova histórica da existência de Deus. Embora alguns considerem que seus inúmeros manuscritos das últimas duas décadas de vida sejam especulações da velhice, poderíamos encará-los como a síntese de seus estudos teológicos. Se ele passou a maior parte de sua vida numa busca obsessiva da verdade, os trabalhos dessa época trariam as conclusões de suas investigações. A obra sobre as profecias de Daniel e o Apocalipse de São João, publicada após sua morte, em 1733, revelaria ao mundo sua versão para o significado verdadeiro das profecias. Sua postura anti-trinitarista, sua revolta com as distorções e corrupções na verdadeira religião, não precisavam mais permanecer ocultas. Newton morreu em 27 de março de 1727.

Leituras Complementares:

WESTFALL, Richard S. A Vida de Isaac Newton. Tradução Vera Ribeiro. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 1995.

COHEN, Bernard & Richard S. Westfall. Newton: textos, antecedentes, comentários. Tradução Vera Ribeiro. Rio de Janeiro: Contraponto: EDUERJ, 2002.

ANDRADE, E. N. da C. Sir Isaac Newton. London: Collins, 1954.

CHRISTIANSON, Gale E. In the Presence of the Creator. Isaac Newton and His Times.

New York: Free Press, 1984.

DOBBS, Beth J. T. The Janus Faces of Genius. New York: Cambridge University

Press, 1992.

HALL, A. R. Philosophers at War: The Quarrel between Newton and Leibniz. Cambridge:

Cambridge University Press, 1980

KOYRÉ, Alexandre. Newtonian Studies. Cambridge, Mass.: Harvard University

Press, 1965.

MANUEL, Frank E. Portrait of Isaac Newton. Cambridge, Mass.: Harvard

University Press, 1968.

_____. The Religion of Isaac Newton. Oxford: Oxford University Press, 1974.

WHITESIDE, D. T. The Mathematical Works of Isaac Newton, 2 vols. New York:

Johnson Reprint Corp., 1964.

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"Links" para artigos da Internet em inglês:

http://www.newtonproject.ic.ac.uk/

http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Mathematicians/Newton.html

http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Mathematicians/Newton.html

http://www.blupete.com/Literature/Biographies/Science/Newton.htm

FONTE: http://www.ifi.unicamp.br/~ghtc/Biografias/Newton