Isaac Newton, destacado cientista do século XVII, formulou as leis do movimento e a lei da gravidade, revolucionando a física. Suas contribuições fundamentais influenciaram profundamente a ciência moderna.

Nessa matéria, o Engenharia 360 compartilha aspectos gerais da vida e das realizações de um dos maiores gênios da humanidade: Sir Isaac Newton. Confira!

A influência de Isaac Newton na ciência moderna

Isaac Newton influenciou demais a ciência moderna, especialmente a engenharia. Suas descobertas no campo da física e da matemática serviram de base para o desenvolvimento de tecnologias e aplicações práticas em diversas áreas. Muito disso ainda se reflete nas criações de design, além do desenvolvimento de análise de estruturas, máquinas e sistemas complexos - a exemplo da compreensão e aplicação dos princípios físicos, como a lei da gravitação.

Sendo assim, podemos dizer que a obra de Newton estabeleceu um legado que permeia diversas disciplinas científicas e engenharias, sendo essencial para o progresso tecnológico e científico até os dias atuais.

Como foram os primeiros anos da vida do cientista

Nascido em 1642, filho de fazendeiros de um vilarejo do norte da Inglaterra, sabe-se que Isaac Newton não teve muito destaque como estudante de graduação em Cambridge.

Em 1665, durante uma pandemia, as Universidades tiveram que fechar e Newton voltou para o seu lar onde permaneceu até 1667. Foi nesse período de 2 anos de isolamento que seu gênio se mostrou, através da produção de uma quantidade enorme de descobertas não-tradicionais na história do pensamento humano:

• Cálculo Diferencial e Integral: Desenvolveu o cálculo diferencial e integral, fornecendo ferramentas matemáticas fundamentais para a compreensão e modelagem de mudanças e acumulações contínuas, sendo essencial para diversas áreas da ciência e engenharia.

• Séries Binomiais para Expoentes Negativos e Fracionários: Contribuiu para o desenvolvimento de séries binomiais, estendendo sua aplicação para expoentes negativos e fracionários, ampliando o escopo das séries e proporcionando ferramentas matemáticas mais abrangentes.
• Gravitação Universal e Mecanismo do Sistema Solar: Formulou a lei da gravitação universal, descrevendo a atração entre corpos massivos e fornecendo uma explicação para os movimentos dos corpos celestes. Essa descoberta foi crucial para o entendimento do mecanismo do Sistema Solar.

• Difração da Luz do Sol por um Prisma: Investigou a difração da luz solar ao passar por um prisma, revelando a decomposição da luz branca nas cores do espectro visual. Suas observações tiveram implicações significativas para o entendimento das cores do arco-íris e contribuíram para a compreensão da natureza da luz.

Percebam: tudo isso realizado com apenas 26 anos!

Por que Isaac Newton pode ser chamado de gênio

Dizem que os iguais se reconhecem. A visão de Einstein sobre Isaac Newton era que "a natureza era para ele como um livro aberto, cujas letras ele podia ler sem esforço”.

Um fato admirável de sua personalidade e genialidade, é que durante seus estudos, ao se confrontar com uma parte da matemática não desenvolvida ou até então desconhecida, era comum fazer uma “pausa” para desenvolver o ferramental matemático de que precisava.

Aliás, era assim que ele entendia a matemática: como ferramenta, a linguagem pela qual o Universo se comunica. Tanto que suas publicações matemáticas nunca foram publicadas de forma conexa e seus grandes trabalhos só foram publicados por esforço e persuasão de seus amigos.

Capacidade de concentração

Relata-se que tinha uma capacidade incrível de passar longos períodos concentrado num problema e não parava até que o tivesse entendido e resolvido completamente (hoje, conhecido como o famigerado "estado de flow").

Dada suas habilidades latentes e incomuns, seu professor em Cambridge, Isaac Barrow, renunciou sua cadeira em favor de seu aluno, que lá permaneceu por 27 anos.

Em seus esforços científicos, Newton, de algum modo, parece um vulcão ativo, com longos períodos de quietude, interrompidos de tempos em tempos por erupções massivas de atividade quase sobre-humana. Principia foi escrito em quase 18 inacreditáveis meses de total concentração, e, quando foi publicado em 1687, foi imediatamente reconhecido como uma das aquisições supremas da mente humana.

A obra de Newton de maior contribuição para a ciência

A obra Principia é ainda universalmente considerada a maior contribuição para a ciência feita por um homem, onde Isaac Newton:

• colocou os princípios básicos da mecânica teórica e da dinâmica dos fluidos;
• deu o primeiro tratamento matemático do movimento ondulatório;
• deduziu as leis de Kepler da lei de gravitação do inverso do quadrado, e explicou ·as órbitas dos cometas;
• calculou as massas da Terra, do Sol e de planetas com satélites;
• defendeu a forma achatada da Terra e usou isto para explicar a precessão dos equinócios;
• fundou a teoria das correntes.

Esses são apenas alguns dos esplendores de seu trabalho extraordinário.

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A conclusão de uma vida de grandes realizações

Em 1696 deixou Cambridge e foi para Londres onde se tornou diretor da Casa da Moeda. 3 anos antes, teve uma doença que o deixará em estado de melancolia, acompanhada de desilusão e mania de perseguição. Entretanto, seguiu sua vida e gostava dos louros que advinham de sua posição no topo da fama científica e nada disso parece ter impactado seu poderoso intelecto.

O problema proposto por John Bernoulli

Ao final de uma tarde, Isaac Newton tomou conhecimento de um problema proposto pelo cientista John Bernoulli aos “matemáticos mais agudos do mundo”. O problema proposto foi o seguinte:

• Imagine dois pregos fixados na parede e que não estejam alinhados (nem horizontalmente, e verticalmente).
• Agora, que o prego superior é conectado ao prego inferior por um arame flexível na forma de uma curva lisa.
• "Qual deve ser o formato dessa curva, de modo que uma gota d’água deslize do prego superior ao prego inferior, sob efeito da gravidade (e sem atrito), no menor tempo possível?", esse é o famoso problema da Braquistócrona (menor tempo) de Bernoulli.

Apesar de afastado dos assuntos científicos, Newton juntou suas armas e resolveu o desafio na mesma noite. Sua solução foi publicada anonimamente. Bernoulli, ao ver a solução, observou com certa ironia: “reconheço um leão pelas suas garras”.

A saber: a curva de menor tempo é uma ciclóide, cuja definição é a curva traçada por um ponto fixo P da circunferência de um círculo quando o este rola, sem deslizar, por uma reta.

A publicação de Opticks

Opticks, em 1704, Isaac Newton resumiu e estendeu seus trabalhos anteriores sobre luz e cor. Como apêndice, adicionou sua famosa "Indagações" e especulações para o futuro em áreas de Ciência que estavam além de sua compreensão (e pode ter certeza de que esse fato influenciou gerações de cientistas que vieram depois).

Newton propõe reflexões sobre Química (ou Alquimia, como era então chamada), chegou a conclusões experimentais acerca da provável natureza da matéria, embora a prova de muitas dessas ideias tivesse que esperar até o final do século XIX e começo do século XX para serem provadas, ele estava absolutamente correto no esboço de suas ideias.

Também no campo da Ciência, ele foi muito além de seus contemporâneos e de muitas gerações de sucessores. Ressaltamos duas surpreendentes observações das indagações 1 e 30, respectivamente: “os corpos não agiriam sobre a luz a distância e, por suas ações, inclinaram seus raios?” e “não são corpos rígidos e luz convertidos um no outro?”.

Nitidamente aqui é falado sobre a distorção gravitacional da luz e da correlação massa e energia, ambos fenômenos previstos pela Relatividade Geral. O primeiro foi observado pela primeira vez em 1919 (na cidade de Sobral, Ceará, Brasil) e o outro é sabido hoje ser a base da energia gerada pelo sol e estrelas.

Considerações Finais

Como pensador original em Ciência e Matemática, ele foi um gênio estupendo, cujo impacto sobre o mundo pode ser visto por todos; mas como homem ele era tão estranho em todos os aspectos que qualquer pessoa normal pouco poderia entendê-lo. Talvez mais exato pensar nele em termos medievais - como um devoto, solitário, místico intuitivo, para quem a Ciência e a Matemática eram meios de desvendar os enigmas do Universo.

Sua genialidade certamente reverbera até os dias atuais. Esse foi Sir Isaac Newton.

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Fonte: Cálculo com geometria analítica – Volume 1 (Simons)

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Cristiano Oliveira da Silva

Engenheiro Civil; formado pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo; com conhecimentos em 'BIM Manager at OEC'; promove palestras com foco em Capacitação e Disseminação de BIM / Soft Skills.