Isaac Newton Raimundo Albenes

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Isaac Newton 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Raimundo A.P de Oliveira (pet-fisíca ufpb) 
 
João Pessoa, Abril de 2009. 
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Sumário 
 
 Notas sobre as datas...................................................................................................03 
 A cronologia da vida de Newton...............................................................................03 
 Introdução..................................................................................................................04 
 Sua infância...............................................................................................................04 
 Newton chega a Universidade..................................................................................06 
 Anos de milagre........................................................................................................07 
 A obra prima (os principia).......................................................................................10 
 Bibliografia...............................................................................................................13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Nota sobre as datas 
1700 foi o ano em que os ingleses consideram bissexto. A Inglaterra ainda não 
tinha adotado o calendário gregoriano que estava defasado do continente europeu em 10 
dias antes de 1700 e 11 dias defasado depois de 28 de fevereiro de 1700. 
 
Cronologia da vida de Isaac Newton 
 
 1642 nasce no povoado de Woolsthorp, Lincolnshire; 
 
 1644 sua mãe casa-se novamente e muda-se para uma vila próxima, deixando 
Newton com sua avó; 
 
 1653 sua mãe volta após a morte de seu marido; 
 
 1661 Newton vai para o Trinity College, Cambridge como bolsista; 
 
 1665 gradua-se em Cambridge e foge de volta para casa a fim de evitar a peste; 
 
 1665-6 O anni mirabiles de Newton: durante o qual teve a inspiração para sua 
lei da gravitação universal; 
 
 1667 retorna a Cambridge e é eleito membro do Trinity College; 
 
 1669 torna-se Lucasian, professor de matemática em Cambridge; 
 
 1672 eleito membro da Royal Society; 
 
 1678 sofre o primeiro esgotamento nervoso após a controvérsia com Hooke; 
 
 1687 publica o Principia Mathematica; 
 
 1696 muda-se para Londres e se torna inspetor da casa da moeda; 
 
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 1699 promovido a diretor da casa da moeda; 
 
 1703 aceita a presidência da Royal Society após a morte de Hooke; 
 
 1704 publica a óptica; 
 
 1727 morre aos 84 anos; 
 
Introdução 
 
Newton pode ser considerado o cérebro mais refinado que a humanidade já 
produziu. Sua obra apresenta um grande avanço do nosso pensamento. 
A descoberta da gravitação universal era uma das maiores descobertas 
importantes de Isaac Newton. Ele trouxe o conceito de força, criou o cálculo, estudou a 
natureza da luz. Enfim, Newton deu para a humanidade as bases da física e da 
matemática em sua grande obra PRINCIPIA MATHEMATICA. 
 Na opinião de Isaac Newton, ele conseguira pouco: 
 
“É como se tivesse sido apenas um menino brincando na praia, divertindo – 
se de vez em quando ao encontrar um seixo mais arredondado ou uma concha 
mais bonita do que o normal, enquanto o grande oceano da verdade 
permanecia totalmente inexplorado diante de mim”. 
 
 
Contudo, por trás de um grande gênio, Newton tinha uma personalidade 
marcante e era uma pessoa profundamente perturbada e vingativa. 
 
Sua infância 
 
No Natal de 1642, nasce Isaac Newton na casa senhorial de Woolsthorpe, perto 
de Grantham, no Lincolnshire (cerca de 100 quilômetros de Cambridge). Antes de 
Isacc, a família Newton não tinha destaque na comunidade científica. A família Newton 
ainda pertencia a uma posição social não muito elevada. Simon Newton, o primeiro da 
família, começa a ter destaque na agricultura, mas, a partir de então, os Newton 
começam a se erguer na escala social. 
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Quando Isaac Newton (o pai) casa-se com Hannah, a família Newton ganha mais 
status. Hannah era filha do fidalgo James Ayscough, de Market Overtou, no Condado de 
Rutland e como dote trouxe uma grande propriedade em Sewstern, Leicestershire. 
Nesse momento, os Newton se deparam com uma instrução formal, pois, antes de 1642, 
nenhum Newton da família sabia pelos menos assinar seu próprio nome, ao contrário 
dos Ayscough que receberam uma instrução formal. 
No ano em Hannah se casa, seu irmão Wilian foi nomeado para a reitoria de 
Burtoun Coggles. Depois teria sido ele a encaminhar Newton (filho) para a 
Universidade. Isaac Newton foi criado pelos Ayscough e, com isso, ele recebe uma 
educação que os Newton jamais tivera. 
Seis meses depois do casamento, Newton (pai) morre deixando bens e uma 
viúva grávida. Em 1642, a mãe de Newton casa-se novamente com Barnabas Smith, o 
qual era reitor de Nort Witham, que morava próximo da aldeia. Então, Hannah vai 
morar com o senhor Smith, deixando Newton aos cuidados de sua avó. 
Barnabas Smith constrói na casa em Woolsthorpe um quarto para Newton, onde 
se podiam encontrar, nas instantes, livros (200 ou 300 livros) que, na maioria, eram 
edições dos padres da igreja e tratados teológicos que pertenciam a seu padrasto. Com 
essa biblioteca em poder é muito provável que Newton tenha se interessado em estudar 
teologia. Em 1653, o senhor Smith morre e a mãe de Newton volta para casa em 
Woolshorpe. Ela leva consigo como dote um lote de terra, aumentando ainda mais a 
herança de Newton. Em menos de dois anos, a mãe de Newton decide mandá-lo para 
estudar em uma escola secundária. Então, ele vai estudar no liceu em Grantham e se 
hospedou na casa do boticário Sr. Clark, onde também moravam três enteados do sr. 
Clark( dois meninos e uma menina). Newton não se dava muito bem com os meninos e 
logo desenvolveu uma amizade com a irmã deles. Com o passar de tempo, criou-se um 
romance relâmpago, uma vez que Newton só queria amizade com meninas e isso pode 
ter sido a causa do fim do romance. Essa foi a primeira e última vez que Newton teve 
uma ligação de romance com uma mulher. 
Na época em que Newton vivera em Grantham, ele se mostrou habilidoso em 
construções mecânicas. No sótão da casa de Clark, ele fazia objetos de madeira (mobília 
de bonecos para meninas e também protótipos) que impressionava os moradores da 
região. Em 1659, ele é mandado de volta para casa (Newton chegava então aos 17 
anos). A intenção de sua mãe era que ele fosse administrador da fazenda, mas ele 
mostrou total desinteresse. Estava mais preocupado com suas invenções engenhosas 
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mecânicas até que seu tio William Ayscough insistiu com sua mãe para que mandasse 
Newton de volta para a escola, só que, desta vez, para se preparar para entrar na 
Universidade. Então, ele é mandado de volta para estudar e em pouco tempo estava 
pronto. Logo no começo de junho de 1661, ele vai para Cambridge. 
 
Newton chega à universidade 
 
Em 1661, Cambridge tinha mais de 400 anos de existência. Poderíamos chamar 
hoje de uma ramificação de Oxford. Nessa época, Cambridge chega a ter 3 mil 
matrículas, exatamente quando Newton chega a Universidade. Newton ingressou no 
Trinity (duas faculdades dominavam o cenário de Cambridge, que era o St. John´s 
College e seu vizinho o College of Undivided) na condição de subsizar (um bolsista), 
um estudante pobre que ganhava sua subsistência fazendo trabalhos para professores e 
para os alunos ricosda Universidade. Esses alunos estavam numa escala social abaixo 
dos demais estudantes, uma vez que não podiam comer com os alunos fidalgos. Em 
algumas faculdades, tinham becas especiais para que esses alunos ricos pudessem 
ignorá-los. Essa condição, em que Newton se encontra como aluno pobre, deve-se ao 
fato de que sua mãe não aceitara que o filho fosse acadêmico. 
Assim como milhares de bacharelando, Newton começa sua carreira acadêmica 
estudando Aristóteles e Platão. No Trinity, ele tinha um tutor chamado Benjamim 
Pulleyn, o qual não estava muito preocupado em orientá-lo. Então, Newton segue seu 
próprio caminho no sentido de estudar o que tivesse interesse e, assim, ele estuda René 
Descartes, Sir. Francis Bacon, Galileu Galeilei e Johannes Kepler. 
Em Descartes, Newton estuda matemática e em pouco mais de um ano já 
dominava a matemática. Por descobrir conceitos novos, nos últimos dois anos no 
Trinity, um professor de matemática reconhece seu talento( foi o primeiro matemático a 
reconhecer sua inteligência, este se chama Isaac Barrow) e Newton passa a ser 
influenciado. Mergulhado nas obras de Descartes, Newton descobre uma nova 
ferramenta – a geometria analítica – que era de uso mais fácil que a antiga geometria de 
Euclides. É com essa nova abordagem, de tratar os problemas de uma forma mais 
simples, que Newton criou uma base para poder escrever seus geniosos trabalhos. Ele 
recebe o título de bacharel em abril de 1665 sem nenhum reconhecimento acadêmico a 
não ser pelo professor Barrow. Isso se deve ao fato de Newton só estudar o que era de 
seu interesse na filosofia natural e na matemática. 
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Anos de milagre 
 
Exatamente no ano em que Newton gradua-se, acontece uma grande calamidade 
pública (a peste bubônica) que assolou muitas partes da Inglaterra e, inclusive, 
Cambridge. Isso fez com que as universidades fechassem as portas. Durante oito meses 
as universidades ficaram de portas fechadas e voltam, então, as suas atividades normais. 
Um segundo ataque começa e as universidades só voltam suas atividades na primavera 
de 1667. Com esse fato Newton vai para sua casa na aldeia de Woolsthorp, como era de 
interesse de sua mãe que ele administrasse as terras. Newton mostra total desinteresse e 
está mais preocupado em continuar estudando matemática e filosofia natural. 
Na época, Galileu já tinha definido a aceleração dos corpos nas proximidades da 
superfície da terra (aceleração da gravidade). Kepler determinou as trajetórias dos 
planetas, enunciando suas leis de movimentos celestiais. Com Descartes, Newton 
aprendeu a aplicar métodos matemáticos a problemas físicos. 
Newton percebeu que se fazia necessário uma maneira de quantificar as 
operações de um universo dinâmico, um mundo que estivesse em constante movimento, 
ao contrário da geometria de Descarte, que tratava o mundo como sendo estático. Essa 
era a grande questão: como ver o mundo dinâmico? Depois de muito pensar, Newton 
tem uma grande idéia e, assim, ele cria o cálculo diferencial e integral (no início de seu 
trabalho, ele chamava de fluxões, como hoje conhecemos como cálculo). Para ele, foi a 
maneira pela qual ele consegue ver o mundo dinâmico. Essa era uma nova ferramenta 
matemática e mais poderosa do que ser tratado em problemas de taxa de variações 
infinitesimais, em taxas de movimentos e, também, na determinação de trajetórias de 
um corpo no espaço. 
Newton aprendeu com Descartes que se um problema parece ser complicado 
demais, a melhor forma de resolvê-lo é decompô-lo em problemas menores e resolver 
um por um. É esse o princípio fundamental do cálculo: decompor um problema 
dinâmico em um enorme número de degraus e, em seguida, sobre os degraus um 
problema de fácil resolução. Para que possa ter uma precisão no resultado final é 
preciso pegar o maior número de degraus. 
 
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 (a) (b) (c) 
 
 Fig.1 
 
“ O cálculo decompõe uma mudança ou movimento num grande 
número de degraus. Quanto maior for a quantidade de degraus 
mais preciso e o resultado, isto pode ser percebido gráficos nos 
acima.” 
 
 Segundo Willian Stukeley (o primeiro biógrafo de Newton), que ouviu do próprio 
Newton sobre a idéia da gravitação universal ao observar a queda de uma maçã. Nessa 
observação Newton começa a se perguntar: e se a mesma força, responsável pela queda 
da maçã, valesse também para a lua? Então, ele presumiu que a lua está caindo em 
direção a terra devido a força que a terra exerce sobre ela. Porém, isso não acontece. 
Então pensa ele: deve ter uma força mais forte que puxa a lua num sentido contrário e o 
responsável por essa força deve ser a força que sol atua sobre a lua. Assim, a medida 
que a terra puxa a lua, o sol puxa com uma força contrária e mais forte, fazendo 
compensar a queda da mesma e é isso que faz a lua realizar sua trajetória em torno da 
terra. 
Depois de muito esforço mental, Newton imagina que essa força de interação 
entre os corpos se dar como se toda a massa estivesse concentrada no centro do corpo e, 
assim, as forças atuam nos seus centros. Depois de muito pensar ele chega ao fim de 
suas observações e,então, cria a lei do inverso do quadrado. 
 
 
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 Fig.2 
A figura acima mostra como Newton imaginou como os corpos podiam interagir a 
distância e foi assim que cria a lei do inverso do quadrado, que é dado pela expressão 
abaixo: 
 
 (2.1) 
A grande sacada de Newton foi a percepção de que a força responsável pela 
queda da maçã é a mesma que reina entre corpos celestes, ou seja, os mesmos princípios 
matemáticos se aplicam a todos os corpos do universo. 
Quando Cambridge reabriu, em 1667, Newton volta para a universidade e ganha, 
mais uma vez, uma bolsa de estudos no Trinity College. Passados dois anos, seu 
orientador, Isaac Barrow, desiste do cargo da Cátedra de “Lucasian Professor of 
Mathematics” e indica Newton como seu sucessor. Barrow reconhece o talento do seu 
bolsista, pois o tinha como um gênio extraordinário. É provável que Barrow tenha 
notado que Newton era um matemático mais brilhante do que ele e numa oportunidade 
deixa Cambridge (Barrow se torna capelão de Carlos segundo). Passados quatro anos, 
Barrow volta para Cambridge sendo então nomeado reitor e pouco tempo depois morre 
aos 47 anos. 
Isaac Newton é visto pelo campus como um sujeito esquisito que não liga para 
as vestimentas. Às vezes, em seus estudos, esquece até de comer e muitas outras vezes 
de dormir. Newton tem uma brilhante carreira, desenvolveu o campo da geometria 
analítica, o cálculo, estudou a natureza da luz, fez experiências em alquimia. Newton 
não tinha muita pretensão em divulgar esses trabalhos para a sociedade acadêmica. Ele 
era uma pessoa excêntrica e não ligava para o que as pessoas pensavam dele. 
A Royal Society (uma organização independente que se tornou o principal 
centro de atividade cientifica da Inglaterra nos séculos 17 e 18) tinha notícia de que 
Newton tinha construído um telescópio mais poderoso que se conhecia até então. Assim 
a Royal Society pede para ver o invento e Newton manda um (conhecido como refletor 
de Newton) de presente. Entusiasmada com o invento, a organização o convida a ser 
membro da sociedade. Empolgado, Newton decide apresentar seu trabalho sobre a 
natureza da luz branca e as cores dos objetos.10 
 
Newton fez experiências deixando passar um raio de luz num prisma e observou 
que o raio sofria refração e que projetando num anteparo formava uma banda de cores 
(vermelho, laranja, amarelo, verde, azul e violeta) e, quando o feixe de luz refratado 
passava por um segundo prisma, elas se combinavam para formar a cor branca. Então, 
concluiu que a luz branca é composta de cores primárias e, também, afirmou que a luz 
consiste de partículas. Com esse trabalho, Newton põe em oposição o conhecimento que 
se tinha sobre a natureza da luz. Um grande opositor dele foi o cientista e feche da 
Royal Society Robert Hooke e, também, o cientista Christian Huygens, que defendiam a 
natureza como sendo ondulatória. Newton nunca queria ser contrariado em suas idéias e 
essas duas ciências passam a ser alvo de muita raiva em sua vida. Então. decide não 
mais fazer nenhuma publicação e desistir da vida acadêmica. Três anos depois de total 
isolamento, chega aos ouvidos que Hooke tinha aceitado sua teoria da natureza da luz. 
Satisfeito com a notícia, Newton decide apresentar mais um artigo sobre a luz. Em 
oposição, Hooke o acusa de plágio. Isso só aumentou sua ira e, diante de muitas 
oposições as suas idéias, Newton tem um colapso nervoso. 
 
A obra prima (os Principia) 
 
Em agosto de 1684, Edmund Halley (o descobridor do cometa que leva seu 
nome, torna-se notável com suas observações astronômicas) apresenta-se diante de um 
problema da dinâmica das órbitas dos corpos celestes e tem dificuldades em resolvê-los. 
Em conversa com Hooke, ele afirma saber como encontrar a solução, só que não diz 
como e, assim, passa uns sete meses e Halley decide então procurar Newton. 
Newton fica muito satisfeito com a presença por um grande e renomado cientista 
ir a sua procura para pedir ajuda e essa visita é motivo que leva Newton a voltar as 
atividades acadêmicas. Halley pergunta a Newton se é possível provar matematicamente 
as órbitas dos planetas. Sua resposta é que tem sim e que ele já tinha feito essa 
demonstração. Então Halley pede para ver e Newton diz não encontrar no momento e 
que depois mandava por correspondência (talvez Newton soubesse onde estava suas 
anotações, só que precisava de fazer uma revisão em seus escritos). 
Em mais de três meses, Newton envia seu trabalho para Halley que continha 
aproximadamente nove páginas. Nele, Newton apresentava a solução do problema. 
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Surpreso com o que tinha recebido, Newton viaja a procura de Newton com a intenção 
de convencê-lo a colocar suas anotações em ordem e escrever um livro para que a 
comunidade científica conhecesse seu magnífico trabalho. Diante de muitos esforços, 
Halley consegue encorajar Newton a escrever e, então, ele começa e dedica-se 
integralmente no que viria a ser sua grande obra prima. Depois de muitas dificuldades 
encontradas na publicação da obra, Halley chega ao ponto de custear a publicação do 
livro, uma vez que a Royal Society recusa-se no custeio da mesma. Em 1687, o livro 
intitulado de “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”, composto de três livros, 
foi publicado. 
O livro um discute uma dinâmica geral sem preocupação com o atrito. O livro 
dois trata de problemas relativos aos movimentos de corpos sólidos suspensos num 
meio fluido, levando em consideração a natureza do atrito. E no terceiro livro, Newton 
apresenta uma descrição para os movimentos dos corpos celestes, baseando-se nas três 
leis que levam seu nome e que podem ser definidas como se segue: 
 
 
Primeira lei: 
Um corpo permanece em seu estado de repouso ou de movimento retilíneo e uniforme a 
não ser que uma força passe a atuar para mudar seu estado. Aqui, ele apresenta o 
conceito de massa de um corpo, que é a resistência do corpo ao movimento, ou seja, 
quanto maior for a massa maior será sua resistência ao movimento. 
 
Segunda lei: 
A mudança do movimento é proporcional a força aplicada ao corpo e pode ser escrita na 
expressão abaixo, 
 
Essa segunda lei Newton mostra o conceito de força centrípeta. 
 
 
 
 
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Terceira lei: 
Que toda ação existe uma correspondente reação igual e contrária como na figura 2. 
Que na natureza os corpos se atraem mutuamente com forças de mesma intensidade, 
mesma direção, porém sentidos contrários. 
Newton descobre que as forças que matem as órbitas dos planetas são governadas por 
forças do inverso do quadrado, como mostra a expressão 2.1. Considerado por muitos 
historiadores, o Principia é tido como um dos mais importantes livros jamais escritos. 
 
Tornando-se assim um cientista renomado por todos. Tal fama leva a ser um 
homem político e, em 1696, é nomeado administrador da casa da moeda e mais tarde 
torna-se presidente. Já em 1703, é eleito presidente da Royal Soceity, que só o aceitou 
depois da morte de seu grande inimigo Hooke. Um ano depois, ele publica a Óptica, em 
que apresenta a natureza da luz e as cores dos objetos que há mais de 20 anos tinha 
escrito. Com suas leis, Newton ensina para o mundo como o universo se comporta, 
explicando o movimento de lançamentos de objetos, o movimento dos planetas, 
satélites. Enfim, Newton deu a base da mecânica. Em março de 1727, morre em 
Londres aos 84 anos e foi homenageado com grande horária. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Bibliografia 
 
WESTFALL, Richard S. A vida de Isaac Newton/ Richard S. Westfall; 
Vera Ribeiro- Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 1995. 
 
BRENNAN, Richard P. Gigantes da física: uma historia da física moderna 
através de oito biografias/ Richard P. Brennan; tradução, Maria Luiza X. de 
A Borges; revisão técnica, Herinque Lins d Barros. 
Rio de Janeiro: Jorge Zahar. , 1998 
 
NEWTON, Isaac, Sir,1642-1727. Principios matemáticos; Óptica e o 
equilíbrio dos fluidos/ Sir Isaac Newton A manadologia; Discurso de 
metafísica e outros textos/ Gottfried Wilhelm Leibniz; traduções de Carlos 
Lopes de Mattos (et AL.). 
São Paulo: Abril Cultural, 1979. 
 (Os pensadores) 
Incluindo vida e obra de Newton e Leibniz.