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Isaac Newton

A vida de Newton pode ser dividida em três períodos. O primeiro sua juventude de 1643 até sua graduação em 1669. O segundo de 1669 a 1687, foi o período altamente produtivo em que ele era professor Lucasiano em Cambridge. O terceiro período viu Newton como um funcionário do governo bem pago em Londres, com muito pouco interesse pela matemática.

Isaac Newton nasceu em 4 de janeiro de 1643 (ano da morte de Galileo) em Woolsthorpe, Lincolnshire, Inglaterra. Embora tenha nascido no dia de Natal de 1642, a data dada aqui é no calendário Gregoriano, que adotamos hoje, mas que só foi adotada na Inglaterra em 1752. Newton veio de uma família de agricultores, mas seu pai morreu antes de seu nascimento. Ele foi criado por sua avó. Um tio o enviou para o Trinity College, Cambridge, em Junho de 1661.

O objetivo inicial de Newton em Cambridge era o direito. Em Cambridge ele estudou a filosofia de Aristóteles (384aC-322ac), Descartes (René Descartes, 1596-1650), Gassendi (Pierre Gassendi, 1592-1655), e Boyle (Robert Boyle, 1627-1691), a nova álgebra e geometria analítica de Viète (François Viète 1540-1603), Descartes, e Wallis (John Wallis, 1616-1703); a mecânica da astronomia de Copérnico e Galileo, e a ótica de Kepler o atraíram.

Isaac Newton
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Detalhe de um diagrama mostrado no livro Principia philosophiae, escrito por Descartes em 1644.

O desenho representa a concepção de Descartes sobre o Cosmos:

um agregado de vórtices contíguos, muitos deles com uma estrela no centro.

O Sol é representado pelo círculo com um S no centro.

O talento de Newton emergiu com a chegada de Isaac Barrow (1630-1677), para a cadeira Lucasiana de matemática em Cambridge.

Seu gênio científico despertou quando uma epidemia de peste fechou a Universidade no verão de 1665, e ele retornou a Lincolnshire. Só em Londres, a peste vitimou mais 70.000 pessoas. Lá, em um período de menos de dois anos, Newton que ainda não tinha completado 25 anos, iniciou a revolução da matemática, óptica, física e astronomia.

Durante sua estada em casa, ele lançou a base do cálculo diferencial e integral, muitos anos antes de sua descoberta independente por Leibniz (Gottfried Wilhelm von Leibniz, 1646-1716).

O "método dos fluxions", como ele o chamava, estava baseado na descoberta crucial de que a integração de uma função é meramente o procedimento inverso da diferenciação. Seu livro De Methodis Serierum et Fluxionum foi escrito em 1671, mas só foi publicado quando John Colson o traduziu para o inglês em 1736.

Com a saída de Barrow da cadeira Lucasiana em 1669, Newton, com apenas 27 anos, foi nomeado para sua posição, por indicação do anterior, por seus trabalhos em cálculo integral, onde Newton havia feito progresso em um método geral de calcular a área delimitada por cum curva.

O primeiro trabalho de Newton como professor Lucasiano foi em óptica. Ele havia concluído durante os dois anos de peste que a luz branca não é um entidade simples, como acreditavam todos desde Aristóteles. Embora o fato de que a luz solar produz várias cores ao passar por um prisma fosse conhecido, Giambattista della Porta, em seu De Refracione, publicado em Nápoles em 1558, usava a concepção de Aristóteles para dizer que as cores apareciam por modificação da luz.

A aberração cromática (anéis coloridos em volta da imagem) de uma lente de telescópio convenceu Newton do contrário. Quando ele passava um feixe de luz solar por um prisma de vidro, um espectro de cores se formava, mas ao passar a luz azul por um segundo prisma, sua cor não mudava.

Newton argumentou que a luz branca era na verdade uma mistura de diferentes tipos de raios que eram refratados em ângulos ligeiramente diferentes, e que cada tipo de raio diferente produz uma cor espectral diferente. Newton concluiu, erroneamente, que telescópios usando lentes refratoras sofreriam sempre de aberração cromática. Ele então propôs e construiu um telescópio refletor, com 15 cm de comprimento.

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Newton colocou um espelho plano no tubo, a 45°, refletindo a imagem para uma ocular colocada no lado. O telescópio de Newton gerava imagens nove vezes maior do que um refrator quatro vezes mais longo. Os espelhos esféricos construídos naquela época produziam imagens imperfeitas, com aberração esférica.

Newton foi eleito membro da Sociedade Real em 1672 após doar um telescópio refletor. Ainda em 1672, Newton publicou seu primeiro trabalho científico sobre luz e cor, no Philosophical Transactions of the Royal Society .

Seu livro Opticks só foi publicado em 1704, tratando da teoria da luz e cor e com (i) investigações da cor em películas finas (ii) anéis de interferência de Newton e (iii) difração da luz.

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Seu trabalho mais importante foi em mecânica celeste, que culminou com a Teoria da Gravitação Universal. Em 1666 Newton tinha versões preliminares de suas tres leis do movimento. Ele descobriu a lei da força centrípeta sobre um corpo em órbita circular.

O cometa brilhante que apareceu em 1664 foi observado por Adrien Auzout no Observatoire de Paris, Christian Huygens (1629-1695) na Holanda, Johannes Hevelius em Danzig, e Robert Hooke na Inglaterra.

Qual seria sua órbita? Tycho Brahe tinha suporto circular, Kepler dizia que era em linha reta, com a curvatura devido à órbita da Terra, mas as observações indicavam que a órbita fosse intrinsecamente curva, e Johannes Hevelius propôs que fosse elíptica.

Em 1665 o francês Pierre Petit, em seu Dissertação sobre a Natureza dos Cometas propôs pela primeira vez que suas órbitas fossem fechadas, e que os cometas de 1618 e 1664 poderiam ser o mesmo cometa.

Vinte anos mais tarde Halley especulou sobre o problema da gravitação em relação aos cometas. Sem conseguir resolver o problema, em agosto de 1684 ele propôs o problema a Newton. Newton disse que já havia resolvido o problema muitos anos antes, e que todos os movimentos no sistema solar poderiam ser explicados pela lei da gravitação. Um cometa na constelação de Virgem em 1680 tinha uma órbita claramente curva.

Em 1682 um cometa ainda mais brilhante, que mais tarde levaria o nome de Halley, pode ter sua órbita bem determinada, confirmando o pensamento de Newton.

A idéia genial de Newton em 1666 foi imaginar que a força centrípeta na Lua era proporcionada pela atração gravitacional da Terra. Com sua lei para a força centrípeta e a terceira Lei de Kepler, Newton deduziu a lei da atração gravitacional.

Em 1679 Newton provou que a Lei das Áreas de Kepler é uma consequência da força centrípeta, e também que a órbita é uma elipse, para um corpo sob uma força central em que a dependência radial varia com o inverso do quadrado da distância ao centro.

Halley persuadiu Newton a escrever um trabalho completo sobre sua nova física e sua aplicação à astronomia, e em menos de 2 anos Newton tinha escrito os dois primeiros volumes do Principia, com suas leis gerais, mas também com aplicações a colisões, o pêndulo, projéteis, frição do ar, hidrostática e propagação de ondas. Somente depois, no terceiro volume, Newton aplicou suas leis ao movimento dos corpos celestes. Em 1687 é publicado o Philosophiae naturalis principia mathematica ou Principia, como é conhecido.

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Fonte: astro.if.ufrgs.br

Isaac Newton

1643 - 1727

Isaac Newton nasceu em 4 de Janeiro de 1643 em Woolsthorpe, Inglaterra. Orfão e abandonado pela mãe aos três anos de idade, Newton foi criado pelos avós, tendo mostrado sempre uma incrível habilidade para construir objetos mecânicos artesanais.

A Geometria de Descartes estimulou-lhe o interesse pelas ciências exatas. Isaac Barrow, professor no Trinity College, em Cambridge, viria a estimular-lhe o gosto pela matemática. Estudou as obras de importantes matemáticos como Euclides, Oughtred, Kepler, Viète, Wallis, Galileu, Fermat e Huygens e aos 23 anos de idade desenvolveu a sua famosa teoria da gravitação universal, que explica as forças envolvidas nos movimentos dos planetas, ampliando e corrigindo algumas das ideias antes intuídas por Kepler, e que levariam, mais tarde, à descoberta de novos planetas.

Em 1669 assumiu o ensino da matemática no Trinity College, sucedendo a Isaac Barrow, seu antigo professor. Em 1772 foi eleito membro da Royal Society, graças à invenção de um novo modelo de telescópio refletor e às suas descobertas sobre a composição da luz.

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Com a publicação da obra “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”, em 1689, Newton tornou-se célebre em toda a Europa. Newton deduziu a fórmula do binómio que tem o seu nome e desenvolveu um método para a solução de problemas com grandezas variáveis denominado por ele como "método das fluxões", conhecido hoje por cálculo infinitesimal. Descobriu a natureza da luz através de experiências engenhosamente concebidas com prismas, fendas e anteparos.

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 objetos caem na superfície da Terra. Durante a sua vida publicou "Methodus fluxiorum et serierium infinitorum" (1642), ‘’De analysi per aequationes numero terminorum infinitas’' (1667), "Philosophiae naturalis principia mathematica" (1687), "Philosophical Transaction" (1672), "Opticks" (1704 ).

Nos últimos anos de vida Newton polemizou com Leibniz sobre quem teria sido o primeiro a conceber o cálculo infinitesimal. Esta querela conheceu contornos menos dignos, como quando Isaac Newton, como presidente da Royal Society, encomendou um parecer "imparcial" para decidir nesta matéria, de que ele próprio foi autor encapotado.

Morreu em 1727, pouco tempo antes de completar oitenta e cinco anos de idade. Foi enterrado na Abadia de Westminster, Londres. Sobre o seu túmulo foi inscrito em latim o seguinte epitáfio: "Que os mortais se regozijem por ter existido tamanho ornamento da raça humana".

Fonte: www.e-escola.pt

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