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Isaac Newton

Publicado pela primeira vez em 19 de dezembro de 2007

Isaac Newton (1642-1727) é mais conhecido por ter inventado o cálculo em meados do final da década de 1660 (quase uma década antes de Leibniz fazê-lo de forma independente e, finalmente, mais influente) e por ter formulado a teoria da gravidade universal - a última em Principia, o trabalho mais importante na transformação da filosofia natural moderna e precoce em ciência física moderna. No entanto, ele também fez grandes descobertas em óptica, começando em meados da década de 1660 e atingindo quatro décadas; e durante seus 60 anos de intensa atividade intelectual, ele não se esforçou menos em pesquisas químicas e alquímicas e em teologia e estudos bíblicos do que em matemática e física. Ele se tornou uma figura dominante na Grã-Bretanha quase imediatamente após a publicação de seus Principia em 1687,com a conseqüência de que o “newtonianismo”, de uma forma ou de outra, havia se firmemente enraizado ali na primeira década do século XVIII. Sua influência no continente, no entanto, foi adiada pela forte oposição à sua teoria da gravidade, expressa por figuras importantes como Christiaan Huygens e Leibniz, que viam a teoria como invocando um poder oculto de ação à distância na ausência de Newton propôs um mecanismo de contato por meio do qual forças de gravidade poderiam atuar. À medida que a promessa da teoria da gravidade se tornava cada vez mais fundamentada, a partir do final da década de 1730, mas especialmente entre as décadas de 1740 e 1750, Newton se tornou uma figura igualmente dominante no continente, e o "newtonianismo", embora talvez em formas mais bem guardadas, floresceu lá como bem. O que os livros didáticos de física agora chamam de "mecânica newtoniana" e "ciência newtoniana" consiste principalmente de resultados alcançados no continente entre 1740 e 1800.

  • 1. Vida de Newton

    • 1.1 Os primeiros anos de Newton
    • 1.2 Anos de Newton em Cambridge antes de Principia
    • 1.3 Anos Finais de Newton em Cambridge
    • 1.4 Anos de Newton em Londres e seus últimos anos
  • 2. Trabalho e influência de Newton
  • Bibliografia

    • Fontes primárias
    • Fontes secundárias
  • Ferramentas Acadêmicas
  • Outros recursos da Internet
  • Entradas Relacionadas

1. Vida de Newton

A vida de Newton naturalmente se divide em quatro partes: os anos antes de ele ingressar no Trinity College, Cambridge, em 1661; seus anos em Cambridge antes da publicação do Principia em 1687; um período de quase uma década imediatamente após esta publicação, marcado pelo renome que ela trouxe a ele e seu crescente desencanto com Cambridge; e suas últimas três décadas em Londres, na maioria das quais ele era mestre da Casa da Moeda. Enquanto ele permaneceu intelectualmente ativo durante seus anos em Londres, seus lendários avanços datam quase inteiramente dos anos em Cambridge. No entanto, exceto pelos seus documentos ópticos do início dos anos 1670 e pela primeira edição dos Principia, todos os seus trabalhos publicados antes de sua morte caíram nos seus anos em Londres. [1]

1.1 Os primeiros anos de Newton

Newton nasceu em uma família puritana em Woolsthorpe, uma pequena vila em Linconshire, perto de Grantham, em 25 de dezembro de 1642 (calendário antigo), poucos dias antes de um ano após a morte de Galileu. O pai de Isaac, um fazendeiro, morreu dois meses antes de Isaac nascer. Quando sua mãe, Hannah, casou-se com Barnabas Smith, 63 anos, três anos depois e se mudou para a residência de seu novo marido, Isaac foi deixado para trás com seus avós maternos. (Isaac aprendeu a ler e escrever com a avó e a mãe maternas, que, diferentemente de seu pai, eram alfabetizadas.) Hannah voltou a Woolsthorpe com três novos filhos em 1653, depois que Smith morreu. Dois anos depois, Isaac foi para o internato em Grantham, retornando em tempo integral para administrar a fazenda, sem muito sucesso, em 1659. O irmão de Hannah, que havia recebido um diploma de mestrado em Cambridge,e o diretor da escola de Grantham convenceu a mãe de que Isaac deveria se preparar para a universidade. Depois de mais estudos em Grantham, ele entrou no Trinity College em 1661, um pouco mais velho que a maioria de seus colegas de classe.

Esses anos da juventude de Newton foram os mais turbulentos da história da Inglaterra. A Guerra Civil Inglesa começou em 1642, o rei Charles foi decapitado em 1649, Oliver Cromwell governou como protetor do senhor de 1653 até sua morte em 1658, seguido por seu filho Richard de 1658 a 1659, levando à restauração da monarquia sob Carlos II em 1660. Não está claro o quanto a turbulência política desses anos afetou Newton e sua família, mas o efeito sobre Cambridge e outras universidades foi substancial, mesmo que seja por meio de um desmantelamento por um período do controle da Igreja Católica Anglicana. O retorno desse controle com a restauração foi um fator-chave que induziu figuras como Robert Boyle a recorrer a Carlos II para apoiar o que em 1660 emergiu como a Sociedade Real de Londres. O mundo intelectual da Inglaterra na época em que Newton se matriculou em Cambridge era muito diferente do que era quando ele nasceu.

1.2 Anos de Newton em Cambridge antes de Principia

A educação inicial de Newton em Cambridge foi clássica, concentrando-se (principalmente através de fontes secundárias) na retórica aristotélica, lógica, ética e física. Em 1664, Newton havia começado a ir além do currículo padrão, lendo, por exemplo, a edição latina de 1656 da Opera philosophica de Descartes, que incluía Meditações, Discurso sobre o Método, Dioptrias e Princípios de Filosofia. No início de 1664, ele também começou a ensinar-se matemática, anotando trabalhos de Oughtred, Viète, Wallis e Descartes - este último através da tradução latina de van Schooten, com comentários, da Géométrie. Newton passou quase três meses desde o verão de 1665 até a primavera de 1667 em casa, em Woolsthorpe, quando a universidade foi fechada por causa da praga. Esse período foi o chamado annus mirabilis. Durante isso,ele fez suas descobertas experimentais iniciais em óptica e desenvolveu (independentemente do tratamento de Huygens de 1659) a teoria matemática do movimento circular uniforme, no processo observando a relação entre o quadrado inverso e a regra de Kepler, relacionando o quadrado dos períodos planetários ao cubo de sua distância média do sol. O mais impressionante é que, no final de 1666, ele se tornara de fato o principal matemático do mundo, tendo estendido seu exame anterior de problemas de ponta à descoberta do cálculo, como apresentado em seu folheto de outubro de 1666. Ele retornou a Trinity como um companheiro em 1667, onde continuou sua pesquisa em óptica, construindo seu primeiro telescópio refletor em 1669,e escreveu um artigo mais extenso sobre o cálculo “De Analysi per Æquations Numero Terminorum Infinitas”, incorporando novos trabalhos em séries infinitas. Com base nesse tratado, Isaac Barrow recomendou Newton como seu substituto como professor Lucasian de Matemática, cargo que assumiu em outubro de 1669, quatro anos e meio depois de ter recebido seu Bacharelado em Artes.

Ao longo dos quinze anos seguintes, o professor Lucasiano Newton apresentou suas palestras e realizou pesquisas em diversas áreas. Em 1671, ele havia completado a maior parte de um tratado sobre o cálculo, [2]que ele descobriu que ninguém publicaria. Esse fracasso parece ter desviado seu interesse pela matemática do cálculo por algum tempo, pois as aulas de matemática que ele registrou durante esse período se referem principalmente à álgebra. (No início da década de 1680, ele realizou uma revisão crítica de textos clássicos em geometria, uma revisão que reduziu sua visão da importância da matemática simbólica.) Suas palestras de 1670 a 1672 tratavam de óptica, com uma grande variedade de experimentos apresentados em detalhes. Newton publicou seu trabalho em óptica no início de 1672, submetendo material que foi lido antes da Royal Society e depois publicado nas Transações Filosóficas da Royal Society. Isso levou a quatro anos de trocas com várias figuras que contestaram suas reivindicações,incluindo Robert Hooke e Christiaan Huygens - trocas que às vezes exasperavam Newton a ponto de ele optar por se retirar de outras trocas públicas em filosofia natural. Antes de se isolar amplamente no final da década de 1670, no entanto, ele também se envolveu em uma série de trocas às vezes longas em meados da década de 1670, principalmente com John Collins (que tinha uma cópia de "De Analysi") e Leibniz, sobre seu trabalho. no cálculo. Portanto, apesar de não terem sido publicados, os avanços de Newton na matemática mal continuaram em segredo.mais notavelmente com John Collins (que tinha uma cópia de "De Analysi") e Leibniz, sobre seu trabalho no cálculo. Portanto, apesar de não terem sido publicados, os avanços de Newton na matemática mal continuaram em segredo.mais notavelmente com John Collins (que tinha uma cópia de "De Analysi") e Leibniz, sobre seu trabalho no cálculo. Portanto, apesar de não terem sido publicados, os avanços de Newton na matemática mal continuaram em segredo.

Este período como professor lucasiano também marcou o início de suas pesquisas mais particulares em alquimia e teologia. Newton comprou aparelhos e tratados químicos em alquimia em 1669, com experimentos em química que se estendem por todo esse período. A questão dos votos que Newton talvez tenha que adotar em conjunto com a Professora Lucasiana também parece ter precipitado seu estudo da doutrina da Trindade, o que abriu o caminho para que ele questionasse a validade de muito mais doutrina central dos romanos e Igrejas Anglicanas.

Newton mostrou pouco interesse na astronomia orbital durante esse período, até que Hooke iniciou uma breve correspondência com ele, em um esforço para solicitar material para a Royal Society no final de novembro de 1679, logo depois que Newton retornou a Cambridge após a morte de sua mãe. Entre os vários problemas que Hooke propôs a Newton estava a questão da trajetória de um corpo sob uma força central inversa do quadrado:

Agora, resta saber as propriedades de uma linha curva (não circular nem concêntrica) feita por uma potência centrada atraente que torna as velocidades de descida da linha tangente ou igualar o movimento reto em todas as distâncias em uma proporção duplicada às distâncias reciprocamente tomadas. Não duvido, mas que, pelo seu excelente método, você descobrirá facilmente qual deve ser a Curva, e a propriedade dela, e sugerirá uma Razão física dessa proporção. [3]

Aparentemente, Newton descobriu a relação sistemática entre as trajetórias da seção cônica e as forças centrais do quadrado inverso na época, mas não a comunicou a ninguém, e por razões que permanecem incertas, não seguiu essa descoberta até Halley, durante uma visita no verão de 1684, coloque a mesma pergunta para ele. Sua resposta imediata foi uma elipse; e, quando não conseguiu produzir o trabalho sobre o qual havia decidido, concordou em encaminhar uma conta para Halley em Londres. Newton cumpriu esse compromisso em novembro, enviando a Halley um manuscrito de nove páginas, "De Motu Corporum in Gyrum" ("Sobre o movimento dos corpos em órbita"), que foi inscrito no Registro da Sociedade Real no início de dezembro de 1684 O corpo deste tratado consiste em dez proposições deduzidas - três teoremas e sete problemas - todas elas,juntamente com seus corolários, recorrem a importantes proposições nos Principia.

Salvo por algumas semanas fora de Cambridge, do final de 1684 até o início de 1687, Newton concentrou-se em linhas de pesquisa que expandiram o curto tratado de dez proposições para o Principia de 500 páginas, com suas 192 proposições derivadas. Inicialmente, o trabalho deveria ter uma estrutura de dois livros, mas Newton posteriormente mudou para três livros e substituiu a versão original do livro final por uma mais exigente matematicamente. O manuscrito do Livro 1 foi enviado a Londres na primavera de 1686, e os manuscritos dos Livros 2 e 3, em março e abril de 1687, respectivamente. As cerca de trezentas cópias do Principia saíram da imprensa no verão de 1687, empurrando Newton, de 44 anos, para a vanguarda da filosofia natural e terminando para sempre sua vida de isolamento comparativo.

1.3 Anos Finais de Newton em Cambridge

Os anos entre a publicação dos Principia e a mudança permanente de Newton para Londres, em 1696, foram marcados por seu crescente desencanto com sua situação em Cambridge. Em janeiro de 1689, após a Revolução Gloriosa no final de 1688, ele foi eleito para representar a Universidade de Cambridge no Parlamento da Convenção, o que fez até janeiro de 1690. Durante esse período, ele fez amizade com John Locke e Nicolas Fatio de Duillier, e em no verão de 1689, ele finalmente encontrou Christiaan Huygens cara a cara por duas longas discussões. Talvez por causa da decepção com Huygens não ter sido convencida pelo argumento da gravidade universal, no início da década de 1690, Newton iniciou uma reescrita radical dos Principia. Durante esses mesmos anos, ele escreveu (mas reteve) seu principal tratado de alquimia, Praxis;ele se correspondia com Richard Bentley sobre religião e permitiu a Locke ler alguns de seus escritos sobre o assunto; ele mais uma vez se esforçou para colocar seu trabalho no cálculo de uma forma adequada para publicação; e ele realizou experimentos de difração com o objetivo de concluir seus Opticks, apenas para reter o manuscrito da publicação devido à insatisfação com seu tratamento de difração. A revisão radical dos Principia foi abandonada em 1693, durante a qual Newton sofreu, por seu próprio testemunho, o que em tempos mais recentes seria chamado de colapso nervoso. Nos dois anos seguintes à sua recuperação naquele outono, ele continuou seus experimentos em química e fez um esforço substancial para tentar refinar e estender a teoria baseada na gravidade da órbita lunar nos Principia,mas com menos sucesso do que ele esperava.

Ao longo desses anos, Newton demonstrou interesse em uma posição de importância em Londres, mas novamente com menos sucesso do que esperava, até que aceitou a posição relativamente menor de Diretor da Casa da Moeda no início de 1696, posição que ocupou até se tornar Mestre da Casa da Moeda no final de 1699. Ele representou novamente a Universidade de Cambridge no Parlamento por 16 meses, começando em 1701, ano em que renunciou à bolsa de estudos no Trinity College e ao professor Lucasiano. Ele foi eleito Presidente da Royal Society em 1703 e foi cavaleiro pela rainha Anne em 1705.

1.4 Anos de Newton em Londres e seus últimos anos

Newton tornou-se assim uma figura de autoridade iminente em Londres pelo resto de sua vida, em contato direto com indivíduos de poder e importância de maneiras que ele não conhecia em seus anos de Cambridge. Sua vida cotidiana em casa mudou não menos dramaticamente quando sua sobrinha adolescente extraordinariamente vivaz, Catherine Barton, filha de sua meia-irmã Hannah, se mudou com ele logo depois que ele se mudou para Londres, ficando até que ela se casou com John Conduitt em 1717 e depois disso. permanecendo em contato próximo. (Foi através dela e do marido que os documentos de Newton chegaram à posteridade.) Catherine era socialmente proeminente entre os poderosos e celebrada entre os literatos nos anos antes de se casar, e seu marido estava entre os homens mais ricos de Londres.

Nos anos de Londres, Newton se envolveu em algumas disputas desagradáveis, provavelmente agravadas pelas maneiras pelas quais ele aproveitou sua posição de autoridade na Royal Society. Nos primeiros anos de sua presidência, ele se envolveu em uma disputa com John Flamsteed, na qual ele e Halley, há muito mal dispostos em relação ao Flamsteed, violaram a confiança do astrônomo real, transformando-o em um inimigo permanente. Os maus sentimentos entre Newton e Leibniz estavam se desenvolvendo abaixo da superfície mesmo antes da morte de Huygens em 1695, e eles finalmente chegaram à tona em 1710, quando John Keill acusou Leibniz nas Transações Filosóficas de ter plagiado o cálculo de Newton e Leibniz, um Membro da Royal Society desde 1673, exigiu reparação da Sociedade. A resposta publicada pela Sociedade em 1712 foi tudo, menos reparação. Newton não apenas foi uma figura dominante nessa resposta, como também publicou uma revisão anônima em 1715 nas Transações Filosóficas. Leibniz e seus colegas no continente nunca se sentiram confortáveis com os Principia e suas implicações de ação à distância. Com a disputa prioritária, essa atitude se transformou em hostilidade aberta à teoria da gravidade de Newton - uma hostilidade que foi acompanhada em sua cegueira pelo fervor da aceitação da teoria na Inglaterra. Os elementos públicos da disputa de prioridade tiveram o efeito de expandir um cisma entre Newton e Leibniz em um cisma entre os ingleses associados à Royal Society e o grupo que trabalhava com Leibniz no cálculo desde a década de 1690, incluindo principalmente Johann Bernoulli.,e esse cisma, por sua vez, se transformou em um entre a conduta da ciência e da matemática na Inglaterra versus o continente que persistiu muito depois da morte de Leibniz em 1716.

Embora, obviamente, Newton tivesse muito menos tempo disponível para se dedicar à pesquisa solitária durante seus anos de Londres do que em Cambridge, ele não deixou inteiramente de ser produtivo. A primeira edição (em inglês) de seu Opticks finalmente apareceu em 1704, anexada à qual havia dois tratados matemáticos, seu primeiro trabalho sobre o cálculo a ser impresso. Esta edição foi seguida por uma edição em latim em 1706 e uma segunda edição em inglês em 1717, cada uma contendo consultas importantes sobre tópicos importantes da filosofia natural além daquelas em seu antecessor. Outros trabalhos anteriores em matemática começaram a aparecer na imprensa, incluindo um trabalho sobre álgebra, Arithmetica Universalis, em 1707, e “De Analysi” e um tratado sobre diferenças finitas, “Methodis differentialis”, em 1711. A segunda edição dos Principia, na qual Newton começou a trabalhar aos 66 anos em 1709,foi publicado em 1713, com uma terceira edição em 1726. Embora o plano original para uma reestruturação radical tenha sido abandonado por muito tempo, o fato de que praticamente todas as páginas dos Principia receberam algumas modificações na segunda edição mostra com que cuidado Newton, frequentemente estimulado por seu o editor Roger Cotes, reconsiderou tudo; e partes importantes foram substancialmente reescritas não apenas em resposta às críticas continentais, mas também por causa de novos dados, incluindo dados de experimentos sobre forças de resistência realizados em Londres. O esforço concentrado na terceira edição começou em 1723, quando Newton tinha 80 anos, e embora as revisões sejam muito menos extensas do que na segunda edição, ele contém acréscimos e modificações substanciais, e certamente afirma ser a edição que representa seus pontos de vista mais considerados.com uma terceira edição em 1726. Embora o plano original de uma reestruturação radical tenha sido abandonado há muito tempo, o fato de praticamente todas as páginas do Principia receberem algumas modificações na segunda edição mostra com que cuidado Newton, frequentemente estimulado por seu editor Roger Cotes, reconsiderou tudo nele; e partes importantes foram substancialmente reescritas não apenas em resposta às críticas continentais, mas também por causa de novos dados, incluindo dados de experimentos sobre forças de resistência realizados em Londres. O esforço concentrado na terceira edição começou em 1723, quando Newton tinha 80 anos, e embora as revisões sejam muito menos extensas do que na segunda edição, ele contém acréscimos e modificações substanciais, e certamente afirma ser a edição que representa seus pontos de vista mais considerados.com uma terceira edição em 1726. 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Newton morreu em 20 de março de 1727, aos 84 anos. A concepção de seus contemporâneos sobre ele, no entanto, continuou a se expandir como conseqüência de várias publicações póstumas, incluindo A cronologia dos reinos antigos alterada (1728); o trabalho originalmente pretendia ser o último livro dos Principia, O Sistema do Mundo (1728, em inglês e latim); Observações sobre as Profecias de Daniel e o Apocalipse de São João (1733); Um tratado do método de fluxões e séries infinitas (1737); Uma dissertação sobre o cúbito sagrado dos judeus (1737) e quatro cartas de Sir Isaac Newton ao doutor Bentley sobre alguns argumentos em prova de uma divindade (1756). Mesmo assim, porém, os trabalhos publicados representavam apenas uma fração limitada do corpo total de papéis deixados nas mãos de Catherine e John Conduitt. A coleção de cinco volumes das obras de Newton editada por Samuel Horsley (1779-1785) não alterou essa situação. Através do casamento da filha dos Conduitts, Catherine, e da subsequente herança, este conjunto de documentos ficou em posse de Lord Portsmouth, que concordou em 1872 em permitir que ela fosse revisada por acadêmicos da Universidade de Cambridge (John Couch Adams, George Stokes, HR Luard e GD Liveing). Eles emitiram um catálogo em 1888, e a universidade reteve todos os trabalhos de caráter científico. Com a exceção notável de WW Rouse Ball, pouco trabalho foi feito nos trabalhos científicos anteriores à Segunda Guerra Mundial. Os papéis restantes foram devolvidos a Lord Portsmouth e, finalmente, vendidos em leilão em 1936 a várias partes. Trabalhos acadêmicos sérios sobre eles não começaram até a década de 1970,e ainda há muito a ser feito sobre eles.

2. Trabalho e influência de Newton

Três fatores estão no caminho de dar conta do trabalho e da influência de Newton. Primeiro, o contraste entre o público Newton, que consiste em publicações em sua vida e na década ou duas após sua morte, e o privado Newton, que consiste em seu trabalho inédito em matemática e física, seus esforços em química - ou seja, o dia 17 mistura do século de alquimia e química - e seus escritos em teologia radical - material que se tornou público principalmente desde a Segunda Guerra Mundial. Somente o público Newton influenciou os séculos XVIII e início do século XIX, mas qualquer relato do próprio Newton confinado a esse material pode, na melhor das hipóteses, ser apenas fragmentário. O segundo é o contraste, muitas vezes chocante, entre o conteúdo real dos escritos públicos de Newton e as posições atribuídas a ele por outros, incluindo, mais importante, seus popularizadores. O termo "newtoniano" refere-se a várias vertentes intelectuais diferentes que se desdobram no século XVIII, algumas delas mais intimamente ligadas a Voltaire, Pemberton e Maclaurin - ou, a esse respeito, àqueles que se viam estendendo seu trabalho, como Clairaut, Euler, d'Alembert, Lagrange e Laplace - do que o próprio Newton. Terceiro, está o contraste entre a enorme variedade de assuntos a que Newton dedicou sua concentração total uma vez ou outra durante os 60 anos de sua carreira intelectual - matemática, ótica, mecânica, astronomia, química experimental, alquimia e teologia - e o notável pouca informação que temos sobre o que o levou a se sentir. Os biógrafos e analistas que tentam reunir uma imagem unificada de Newton e seus empreendimentos intelectuais frequentemente acabam nos dizendo quase tanto sobre si mesmos quanto sobre Newton.

Combinar a diversidade dos assuntos a que Newton dedicou tempo são contrastes nítidos em seu trabalho dentro de cada assunto. A óptica e a mecânica orbital se enquadram no que chamamos de física, e mesmo assim foram vistas como ligadas umas às outras, como indicado pelo primeiro trabalho de Descartes sobre o assunto, Le Monde, ou Traité de la lumierè. No entanto, duas tradições "newtonianas" muito diferentes da física surgiram dos Opticks e Principia de Newton: dos seus Opticks uma tradição centrada na experimentação meticulosa e dos seus Principia uma tradição centrada na teoria matemática. O elemento mais importante comum a esses dois foi o profundo compromisso de Newton em fazer com que o mundo empírico sirva não apenas como o árbitro final, mas também como a única base para a adoção da teoria provisória. Ao longo de todo esse trabalho, ele demonstrou desconfiança do que era então conhecido como método de hipóteses - apresentando hipóteses que ultrapassam todos os fenômenos conhecidos e depois testando-os, deduzindo conclusões observáveis deles. Newton insistiu, em vez disso, em que fenômenos específicos decidissem cada elemento da teoria, com o objetivo de limitar, tanto quanto possível, o aspecto provisório da teoria à etapa de generalização indutiva dos fenômenos específicos. Essa postura talvez seja melhor resumida em sua quarta Regra de Raciocínio, adicionada na terceira edição dos Principia, mas adotada desde suas Palestras Óticas nos anos 1670:Newton insistiu, em vez disso, em que fenômenos específicos decidissem cada elemento da teoria, com o objetivo de limitar, tanto quanto possível, o aspecto provisório da teoria à etapa de generalização indutiva dos fenômenos específicos. Essa postura talvez seja melhor resumida em sua quarta Regra de Raciocínio, adicionada na terceira edição dos Principia, mas adotada desde suas Palestras Óticas nos anos 1670:Newton insistiu, em vez disso, em que fenômenos específicos decidissem cada elemento da teoria, com o objetivo de limitar, tanto quanto possível, o aspecto provisório da teoria à etapa de generalização indutiva dos fenômenos específicos. Essa postura talvez seja melhor resumida em sua quarta Regra de Raciocínio, adicionada na terceira edição dos Principia, mas adotada desde suas Palestras Óticas nos anos 1670:

Na filosofia experimental, as proposições coletadas dos fenômenos por indução devem ser consideradas exatamente ou quase verdadeiras, apesar de hipóteses contrárias, até que outros fenômenos tornem tais proposições mais exatas ou sujeitas a exceções.

Esta regra deve ser seguida para que argumentos baseados em indução não sejam anulados por hipóteses.

Esse compromisso com a ciência empiricamente orientada era uma marca registrada da Royal Society desde o início, e pode-se encontrá-lo na pesquisa de Kepler, Galileo, Huygens e nos esforços experimentais da Royal Academy de Paris. Newton, no entanto, levou esse compromisso adiante primeiro, evitando o método de hipóteses e depois mostrando em seus Principia e Opticks o quão rico um conjunto de resultados teóricos pode ser obtido por meio de experimentos bem projetados e teoria matemática projetada para permitir inferências de fenômenos. O sucesso daqueles que o seguiram, com base nesses resultados teóricos, completou o processo de transformação da filosofia natural em ciência empírica moderna.

O compromisso de Newton de ter fenômenos decidindo os elementos da teoria exigia que perguntas fossem deixadas em aberto quando nenhum fenômeno disponível pudesse resolvê-los. Newton se contrastou mais fortemente com Leibniz a esse respeito no final de sua revisão anônima do relatório da Royal Society sobre a disputa prioritária sobre o cálculo:

Deve ser permitido que esses dois senhores diferem muito em Filosofia. A pessoa prossegue com as Evidências decorrentes de Experimentos e Fenômenos, e pára onde tais Evidências estão faltando; o outro é abordado com hipóteses e as propõe, não para serem examinadas por experimentos, mas para serem acreditadas sem exame. Aquele por falta de Experimentos para decidir a Questão, não afirma se a Causa da Gravidade é Mecânica ou não Mecânica; o outro é que é um milagre perpétuo se não for mecânico.

Newton poderia ter dito o mesmo sobre a questão de em que consiste a luz, ondas ou partículas, pois, embora sentisse que a última era muito mais provável, viu que ainda não havia sido decidida por nenhum experimento ou fenômeno em sua vida. Deixar perguntas sobre a causa última da gravidade e a constituição da luz em aberto foi o outro fator em seu trabalho, criando uma barreira entre a filosofia natural e a ciência empírica.

As muitas outras áreas dos esforços intelectuais de Newton fizeram menos diferença para a filosofia e a ciência do século XVIII. Em matemática, Newton foi o primeiro a desenvolver uma gama completa de algoritmos para determinar simbolicamente o que agora chamamos de integrais e derivadas, mas posteriormente se tornou fundamentalmente contrário à ideia, defendida por Leibniz, de transformar a matemática em uma disciplina baseada na manipulação de símbolos. Newton achava que a única maneira de tornar limites rigorosos era estender a geometria para incorporá-los, uma visão que foi totalmente contrária à maré no desenvolvimento da matemática nos séculos XVIII e XIX. Na química, Newton conduziu uma vasta gama de experimentos, mas a tradição experimental que sai de seu Opticks, e não seus experimentos em química,estava atrás de Lavoisier chamando a si mesmo de newtoniano; de fato, é preciso pensar se Lavoisier teria associado sua nova forma de química a Newton se ele estivesse ciente do fascínio de Newton por escritos na tradição alquímica. E mesmo na teologia, há Newton, o herege moderado anti-Trinitário, que não era muito mais radical em suas partidas do cristianismo romano e anglicano do que muitos outros na época, e Newton, o fanático religioso selvagem que previa o fim da Terra, que não surgiram à vista do público até bem recentemente.há Newton, o herege moderado anti-Trinitário, que não era muito mais radical em suas partidas do cristianismo romano e anglicano do que muitos outros na época, e Newton, o fanático religioso selvagem que previa o fim da Terra, que não emergiu para vista pública até bem recentemente.há Newton, o herege moderado anti-Trinitário, que não era muito mais radical em suas partidas do cristianismo romano e anglicano do que muitos outros na época, e Newton, o fanático religioso selvagem que previa o fim da Terra, que não emergiu para vista pública até bem recentemente.

Surpreendentemente, há pouca referência cruzada de temas de uma área dos esforços de Newton para outra. O elemento comum em quase todos eles é o de um extraordinário solucionador de problemas, enfrentando um problema de cada vez e permanecendo nele até que ele encontrasse, geralmente com bastante rapidez, uma solução. Todos os seus escritos técnicos mostram isso, mas também o manuscrito não publicado que reconstrói o Templo de Salomão a partir do relato bíblico dele e sua Cronologia dos Reinos Antigos postumamente publicada, na qual ele tentou inferir dos fenômenos astronômicos a datação de grandes eventos no Antigo Testamento. O que encontramos em seus escritos parece compartimentar seus interesses a qualquer momento. Se ele tinha uma concepção unificada do que estava fazendo em todos os seus esforços intelectuais,e se sim, qual poderia ser essa concepção, tem sido uma fonte contínua de controvérsia entre os estudiosos de Newton.

Obviamente, se não fosse pelos Principia, não haveria nenhuma entrada para Newton em uma Enciclopédia de Filosofia. Na ciência, ele seria conhecido apenas pelas contribuições que deu à ótica, que, embora notáveis, não eram mais do que aquelas feitas por Huygens e Grimaldi, nenhuma das quais teve muito impacto na filosofia; e em matemática, seu fracasso em publicar teria relegado seu trabalho a não muito mais do que uma nota de rodapé para as realizações de Leibniz e sua escola. Independentemente de qual aspecto dos empreendimentos de Newton “newtoniano” possa ser aplicado, a palavra ganhou sua aura nos Principia. Mas isso acrescenta ainda mais uma complicação, pois os próprios Principia eram coisas substancialmente diferentes para pessoas diferentes. A edição de imprensa da primeira edição (estimada em cerca de 300) era pequena demais para ser lida por tantas pessoas. A segunda edição também apareceu em duas edições piratas de Amsterdã e, portanto, ficou muito mais disponível, assim como a terceira edição e sua tradução em inglês (e depois em francês). O Principia, no entanto, não é um livro fácil de ler, por isso ainda é preciso perguntar, mesmo daqueles que tiveram acesso a ele, se eles leram todas ou apenas partes do livro e até que ponto compreenderam toda a complexidade do que ler. O comentário detalhado fornecido na edição jesuíta de três volumes (1739-1742) tornou o trabalho menos assustador. Mas, mesmo assim, é improvável que a grande maioria dos que invocam a palavra “newtoniana” tenha sido muito mais familiarizada com os próprios Principia do que aqueles da primeira metade do século 20 que invocaram a 'relatividade' provavelmente tivessem lido as duas relatividades especiais de Einstein artigos de 1905 ou seu artigo de relatividade geral de 1916. Uma pergunta importante a ser feita a qualquer filósofo comentando sobre Newton é: que fontes primárias eles leram?

A década de 1740 testemunhou uma grande transformação na posição da ciência nos Principia. O próprio Principia havia deixado várias pontas soltas, a maioria delas detectáveis apenas por leitores altamente exigentes. Em 1730, no entanto, algumas dessas pontas soltas foram citadas no elogium de Bernard le Bovier de Fontenelle para Newton [4]e no apêndice de John Machin da tradução em inglês de 1729 dos Principia, levantando questões sobre quão segura era a teoria da gravidade de Newton, empiricamente. A mudança no continente começou na década de 1730, quando Maupertuis convenceu a Royal Academy a realizar expedições à Lapônia e ao Peru para determinar se as alegações de Newton sobre a forma não esférica da Terra e a variação da gravidade da superfície com a latitude estão corretas. Várias das pontas soltas foram resolvidas com sucesso durante a década de 1740 através de avanços notáveis além dos Principia, como a Théorie da Figura da Terra de Clairaut; o retorno da expedição do Peru; a solução de corpo rígido de d'Alembert, de 1749, para a oscilação da Terra que produz a precessão dos equinócios; Clairaut 's Resolução de 1749 do fator de 2 discrepâncias entre teoria e observação no movimento médio do apogeu lunar, encoberto por Newton, mas enfatizado por Machin; e a premiada primeira descrição bem-sucedida do movimento da Lua por Tobias Mayer em 1753, com base em uma teoria desse movimento derivada da gravidade por Euler no início da década de 1750, aproveitando a solução de Clairaut para o movimento médio do apogeu.

Euler foi a figura central na transformação das três leis do movimento propostas por Newton nos Principia em mecânica newtoniana. Essas três leis, como Newton as formulou, aplicam-se a "massas pontuais", termo que Euler apresentou em sua Mecânica de 1736. A maior parte do esforço da mecânica do século XVIII foi dedicada à solução de problemas do movimento de corpos rígidos, elásticos. cordas, corpos e fluidos, todos os quais exigem princípios além das três leis de Newton. A partir da década de 1740, isso levou a abordagens alternativas para formular uma mecânica geral, empregando princípios diferentes como a conservação de vis viva, o princípio da menor ação e o princípio de d'Alembert. A formulação “newtoniana” de uma mecânica geral surgiu da proposta de Euler em 1750 de que a segunda lei de Newton,em uma formulação F = ma que não aparece em nenhum lugar nos Principia, poderia ser aplicada localmente dentro de corpos e fluidos para produzir equações diferenciais para os movimentos de corpos elásticos e rígidos e fluidos. Durante a década de 1750, Euler desenvolveu suas equações para o movimento de fluidos e, na década de 1760, suas equações para o movimento do corpo rígido. O que chamamos de mecânica newtoniana era, portanto, algo pelo qual Euler era mais responsável que Newton.

Embora algumas pontas soltas continuassem desafiando a resolução até muito mais tarde no século XVIII, no início da década de 1750, a teoria da gravidade de Newton havia se tornado a base aceita para pesquisas em andamento entre quase todos os que trabalhavam em astronomia orbital. A previsão bem-sucedida de Clairaut do mês de retorno do cometa Halley no final desta década fez com que um segmento maior do público educado soubesse até que ponto os fundamentos empíricos para duvidar da teoria da gravidade de Newton haviam desaparecido em grande parte. Mesmo assim, ainda é preciso perguntar a alguém de fora da pesquisa ativa em astronomia gravitacional o quanto eles estavam cientes dos desenvolvimentos dos esforços em andamento quando fizeram seus vários pronunciamentos sobre a posição da ciência dos Principia entre a comunidade de pesquisadores. A ingenuidade desses pronunciamentos é feita nos dois sentidos:por um lado, freqüentemente refletiam uma visão inchada de quão segura era a teoria de Newton na época e, por outro, subestimavam com que força as evidências que a favoreciam haviam se tornado. O resultado é uma necessidade de estar atento à questão do que qualquer um, inclusive o próprio Newton, tinha em mente quando falaram da ciência dos Principia.

Ver os setenta anos de pesquisa após a morte de Newton como meramente amarrando as pontas soltas dos Principia ou simplesmente compilando mais evidências de sua teoria da gravidade é perder o objetivo. Pesquisas baseadas na teoria de Newton haviam respondido a um grande número de perguntas sobre o mundo que data de muito antes. O movimento da Lua e as trajetórias dos cometas foram dois exemplos iniciais, os quais responderam a perguntas como a diferença entre um cometa e quais detalhes tornam o movimento da Lua muito mais complicado do que o dos satélites de Júpiter e Saturno. Na década de 1770, Laplace havia desenvolvido uma teoria adequada das marés, indo muito além das sugestões que Newton fez nos Principia, incluindo os efeitos da Terra.s rotação e os componentes não radiais das forças gravitacionais do Sol e da Lua, componentes que dominam o componente radial que Newton havia destacado. Em 1786, Laplace identificou uma grande flutuação de 900 anos nos movimentos de Júpiter e Saturno, decorrentes de características bastante sutis de suas respectivas órbitas. Com essa descoberta, o cálculo do movimento dos planetas a partir da teoria da gravidade tornou-se a base para prever as posições do planeta, com a observação servindo principalmente para identificar outras forças ainda não levadas em consideração no cálculo. Esses avanços em nossa compreensão do movimento planetário levaram Laplace a produzir os quatro principais volumes de sua Traité de mécanique céleste de 1799 a 1805, um trabalho que reúne em um só lugar todos os resultados teóricos e empíricos da pesquisa baseada em Newton.s Principia. A partir desse momento, a ciência newtoniana surgiu do trabalho de Laplace, não do de Newton.

O sucesso da pesquisa em mecânica celeste baseada nos Principia foi sem precedentes. Nada de alcance e precisão comparáveis jamais havia ocorrido antes em pesquisas empíricas de qualquer tipo. Isso levou a uma nova questão filosófica: o que havia na ciência dos Principia que lhe permitia alcançar o que fazia? Filósofos como Locke e Berkeley começaram a fazer essa pergunta enquanto Newton ainda estava vivo, mas ganhou força crescente à medida que sucessos se acumulavam nas décadas posteriores à sua morte. Essa questão tinha um lado prático, pois aqueles que trabalhavam em outros campos, como a química, buscavam um sucesso comparável, e outros, como Hume e Adam Smith, buscavam uma ciência dos assuntos humanos. Havia, é claro, um lado filosófico, dando origem à subdisciplina da filosofia da ciência,começando com Kant e continuando ao longo do século XIX, enquanto outras áreas da ciência física começaram a mostrar sinais semelhantes de sucesso. A revolução einsteiniana, no início do século XX, em que a teoria newtoniana mostrou ser apenas um caso limitante das teorias gerais e especiais da relatividade, acrescentou uma nova reviravolta à questão, por agora todos os sucessos da ciência newtoniana, que ainda permanecem no lugar, devem ser vistos como predicados em uma teoria que sustenta apenas alta aproximação em circunstâncias paroquiais.acrescentou uma nova reviravolta à questão, pois agora todos os sucessos da ciência newtoniana, que ainda permanecem no lugar, devem ser vistos como predicados em uma teoria que mantém apenas uma alta aproximação em circunstâncias paroquiais.acrescentou uma nova reviravolta à questão, pois agora todos os sucessos da ciência newtoniana, que ainda permanecem no lugar, devem ser vistos como predicados em uma teoria que mantém apenas uma alta aproximação em circunstâncias paroquiais.

O caráter extraordinário dos Principia deu origem a uma tendência ainda contínua de dar grande peso a tudo o que Newton dizia. Isso, no entanto, foi e ainda é fácil de transportar em excesso. Não é preciso procurar além do livro 2 dos Principia para ver que Newton não tinha mais a pretensão de estar de alguma forma em sintonia com a natureza e a verdade do que qualquer número de seus contemporâneos. Os manuscritos de Newton revelam um nível excepcional de atenção aos detalhes do fraseado, dos quais podemos concluir corretamente que seus pronunciamentos, especialmente impressos, geralmente eram apoiados por uma reflexão cuidadosa e autocrítica. Mas essa conclusão não se estende automaticamente a todas as afirmações que ele já fez. Devemos estar constantemente atentos à possibilidade de colocar muito peso, então ou agora,em qualquer pronunciamento que se mantenha relativamente isolado ao longo de seus 60 anos de carreira; e, para contrariar a tendência ao excesso, deveríamos estar ainda mais vigilantes do que o habitual em não perder de vista o contexto, circunstancial, histórico e textual, tanto das declarações de Newton quanto da reação do século dezoito a elas.

Bibliografia

Fontes primárias

[P] Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ("Princípios Matemáticos da Filosofia Natural"), Londres, 1687; Cambridge, 1713; Londres, 1726. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica de Isaac Newton, a terceira edição com variante leituras, ed. A. Koyré e IB Cohen, 2 vols., Cambridge: Harvard University Press e Cambridge: Cambridge University Press, 1972. Os Principia: Princípios Matemáticos da Filosofia Natural: Uma Nova Tradução, tr. IB Cohen e Anne Whitman, precedido por "Um Guia para os Princípios de Newton" por IB Cohen, Berkeley: University of California Press, 1999.
[O] Opticks ou um tratado das reflexões, refrações, inflexões e cores da luz, Londres, 1704 (inglês), 1706 (latino), 1717/18 (inglês). Agora disponível sob o mesmo título, mas com base na quarta edição póstuma de 1730, Nova York: Dover Publications, 1952.
[UMA] A cronologia dos reinos antigos alterada, ed. John Conduit, Londres, 1728.
[S] The System of the World, Londres, 1728. A versão original do terceiro livro dos Principia, retomada pelo tradutor e reeditada em reimpressão, London: Dawsons of Pall Mall, 1969.
[O] Observações sobre as Profecias de Daniel e o Apocalipse de São João, ed. Benjamin Smith, Londres e Dublin, 1733.
[C] A Correspondência de Isaac Newton, ed. HW Turnbull, JF Scott, AR Hall e L. Tilling, 7 vols., Cambridge: Cambridge University Press, 1959–1984.
[M] Os Documentos Matemáticos de Isaac Newton, ed. DT Whiteside, 8 vols., Cambridge: Cambridge University Press, 1967-1981.
[W] Os Trabalhos Matemáticos de Isaac Newton, ed.. DT Whiteside, 2 vols, New York: Johnson Reprint Corporation, 1964, 1967. Contém reproduções fac-símile da traduções em Inglês publicados durante a primeira metade do 18 º século.
[VOCÊ] Artigos científicos não publicados de Isaac Newton, ed. AR Hall e MB Hall, Cambridge: Cambridge University Press, 1962.
[N] Papéis e Cartas de Isaac Newton sobre Filosofia Natural, ed., Ed. IB Cohen e RE Schofield, Cambridge: Harvard University Press, 1978. Contém todos os artigos sobre óptica publicados no início da década de 1670, as cartas a Bentley e o Elogium de Fontenelle, entre outras coisas.
[EU] Os documentos ópticos de Isaac Newton: Volume 1, The Optical Lectures, 1670-1672, ed. Alan E. Shapiro, Cambridge University Press, 1984; volume 2 em breve.
[J] Philosophical Writings, ed. A. Janiak, Cambridge: Cambridge University Press, 2004.

Fontes secundárias

  • Westfall, Richard S., 1980, Nunca em repouso: uma biografia de Isaac Newton, Nova York: Cambridge University Press.
  • Hall, A. Rupert, 1992, Isaac Newton: Aventureiro no Pensamento, Oxford: Blackwell.
  • Feingold, Mordechai, 2004, O momento newtoniano: Isaac Newton e a produção da cultura moderna, Oxford: Oxford University Press.
  • Iliffe, Rob, 2007, Newton: Uma introdução muito curta Oxford: Oxford University Press.
  • Cohen, IB e Smith, GE, 2002, The Cambridge Companion to Newton, Cambridge: Cambridge University Press.
  • Cohen, IB e Westfall, RS, 1995, Newton: Textos, Antecedentes e Comentários, A Norton Critical Edition, Nova York: Norton.

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Outros recursos da Internet

  • Arquivo História da Matemática MacTutor
  • O Projeto Newton
  • O Projeto Newton-Canadá
  • A Química de Isaac Newton, Biblioteca Digital de Indiana

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