A IMAGEM DO UNIVERSO (26/n)

NEWTON UNIU A TERRA E O CÉU

- Estou vendo quatro luas em Júpiter...

O sistema heliocêntrico de Copérnico fez ruir a ideia da fixidez e centralidade da Terra; Tycho Brahe, ao descobrir uma supernova, manchou a reputação do céu imutável; e Johannes Kepler, pouco depois, mostrou que as órbitas dos astros, elípticas antes que circulares, são percorridas com velocidades maiores quando mais perto eles estão do Sol, e menores, quando dele se afastam. Complementando a derrocada das ideias de Aristóteles, o professor Galileu Galilei, da Universidade de Pádua, constatou com seu telescópio perspicaz a existência das irregularidades da Lua, das manchas solares, das fases de Vênus e das luas de Júpiter.
Veio então o inevitável: as concepções divinatórias começararam a ser substituídas pelas explicações científicas, num processo em que se destacaram o próprio Galileu, Descartes e, sobretudo, Isaac Newton.

Duas forças componentes

Por quê? Por quê?

Para justificar as órbitas elípticas dos planetas, Kepler imaginou que cada planeta deveria seguir a resultante de duas forças, uma das quais situada no próprio planeta, e a outra, proveniente do Sol. Kepler só errou por imaginar que as duas forças teriam natureza magnética. Pois, com Galileu, Descartes e Newton, foi possível saber que se tratava da inércia e da gravidade.

Inércia

Por causa da inércia, tudo que vemos sobre nosso planeta conserva o movimento da Terra em todas as circunstâncias, pensou Galileu. A pedra cai no mesmo lugar, e não no quintal do vizinho, porque, ficando parada, subindo ou descendo, a ela a cada instante sempre se adiciona o movimento da Terra.
A ideia de Galileu foi depois aperfeiçoada por René Descartes (1596-1650) , ao intuir que uma partícula, isolada e sem nenhuma interferência, deslocando-se num espaço infinito, permaneceria sempre em linha reta e com a mesma velocidade. Quaisquer desvios das tendências retilíneas dos movimentos naturais deviam ser consequência de ações exteriores, ou seja, as órbitas curvas e fechadas dos planetas eram indício de que uma força exterior adicionava-se à inércia.
Descartes alinhava-se com Kepler, mas, como este, desconhecia a natureza da força que se conjugava com a inércia para dotar os planetas de órbitas elípticas.

Gravidade

Isaac Newton

Por volta de 1680 três cientistas ingleses, Christopher Wren, Robert Hooke e Edmund Halley comentaram entre si sobre as órbitas elípticas dos planetas, conforme estabelecia a primeira lei de Kepler. Era o assunto do dia nas rodas científicas. Parece que foi Hooke o primeiro a pensar que, para os planetas permanecerem em órbita, deveria atuar sobre eles uma força, orientada para o Sol, cuja intensidade fosse tanto maior quanto menor fosse a distância entre o planeta e aquela estrela, na razão inversa dos quadrados. O grande desafio era demonstrar, a partir de cálculos rigorosos, que uma força desse tipo levava os planetas a descreverem órbitas elípticas, como afirmava a primeira lei de Kepler.

- Já comentei essa ideia com Isaac Newton, teria dito Robert Hooke.

Diante disso, Halley procurou Newton e perguntou-lhe sobre como seria a curva descrita pelos planetas, caso houvesse, somando-se à inércia, uma força de atração do Sol inversamente proporcional ao quadrado da distância. Newton teria respondido imediatamente:

- Uma elipse.

- Como você sabe disso?

- Eu fiz os cálculos. A força de atração do Sol sobre um planeta, que se exerce na razão direta das massas e na razão inversa do quadrado das distâncias, combinada com a inércia do planeta, explica as órbitas elípticas, respondeu Newton.

Como era de se esperar, o fato deu lugar a intensa disputa entre Newton e Hooke, pois ambos se atribuíam a primazia de haver descoberto a natureza da gravidade.
Seja como for, foi Newton, no seu livro "Philosophiae Naturalis Principia Matematica" ("Princípios Naturais da Filosofia Matemática"), publicado em 1687, quem enunciou a Lei da Gravitação Universal, que alguns chamam de quarta lei de Newton:

"No Universo tudo se passa como se os corpos se atraíssem, na razão direta das massas e na razão inversa do quadrado da sua distância".


Isaac Newton (1642-1727) costuma ser apontado como o maior de todos os cientistas. Criou o cálculo infinitesimal, introduziu as leis da refração e reflexão da luz, criou o telescópio por reflexão, explicou as marés, contribuiu para o avanço da termodinâmica e da acústica e apresentou uma explicação plausível para a origem das estrelas. No "Philosophiae Naturalis Principia Matematica", para além da Lei da Gravitação Universal, enunciou as três leis da mecânica clássica:

Primeira lei de Newton (ou lei da inércia)

"Um corpo não pode, por si só, modificar o seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme."

A inércia força o copo a permanecer no mesmo lugar.

Por causa da inércia, se o cavalo estaca, o cavaleiro prossegue.

Segunda lei de Newton

"A aceleração de um móvel é proporcional à força que atua sobre ele."

Maior força, maior aceleração.

Terceira lei de Newton

"A toda ação corresponde uma reação igual e oposta."

O carro chocou-se com o muro, que reagiu à altura.

Deus e Newton

Eis os versos do poeta inglês Alexander Pope (1688-1744), gravados no túmulo de Isaac Newton, na Abadia de Westminster, em Londres, Inglaterra:


Nature and Nature's law lay hid in night.
God sad “Let Newton be“ and all was light.

Túmulo de Isaac Newton

A natureza e as leis naturais jaziam dentro da noite.

Disse Deus “Que seja Newton” e a luz se fez.