Para além da maçã: como Newton explicou porque os objectos caem no solo

No século XVII, o físico e matemático inglês Sir Isaac Newton revolucionou a nossa compreensão do universo com a sua teoria da gravidade. Antes de Newton, a ideia de que uma única força pudesse explicar tanto o movimento dos corpos celestes como dos objectos terrestres era impensável.

Através suas observações e cálculos, Newton não só encontrou uma explicação para a queda de objectos em direcção ao solo, como formulou uma teoria que unificava os fenómenos celestes e terrestres sob as mesmas leis da natureza.

Embora possa ser parcialmente mitológica, a história da maçã que cai da árvore simboliza o poder da observação e da curiosidade científica. Newton interrogou-se por que razão a maçã caía sempre em linha recta para baixo e não em qualquer outra direcção e isso levou-o a desenvolver a sua Lei da Gravitação Universal.

A HISTÓRIA da maçã

A popular história de Newton e da maçã perdurou ao longo do tempo, transformando-se numa espécie de mito fundacional da ciência moderna. Segundo a lenda, Newton estava sentado em baixo de uma macieira no jardim da sua casa, em Woolsthorpe, quando uma maçã caiu no chão. Este acontecimento do quotidiano, que, na verdade, ele já observara centenas de vezes, despertou-lhe uma interrogação: porque a maçã caía sempre perpendicular ao solo e não para os lados ou para cima? Aparentemente, essa pergunta fê-lo pensar na existência de uma força que atraía os objectos para a Terra.

Contudo, não existe nenhuma confirmação de que esta história seja verídica. A primeira referência escrita à maçã encontra-se nas notas de William Stukeley, um amigo de Newton, que incluiu este relato numa biografia redigida em 1752, muitos anos após a morte do cientista. Segundo Stukeley, Newton comentou que a queda da maçã o levara a pensar que “a força da gravidade não se limitava a uma certa distância da Terra, devendo estender-se muito mais além”. Essa intuição foi fundamental para o desenvolvimento da Teoria da Gravitação Universal, que postula que é a mesma força que faz cair uma maçã no solo que mantém os planetas nas suas órbitas.

Verdade ou ficção, a história da maçã é um grande símbolo de como a observação do quotidiano pode inspirar descobertas realmente revolucionárias. Newton aplicou a sua brilhante capacidade de análise a essa simples visão, a partir da qual desenvolveu uma teoria completa que mudou instantaneamente a forma como entendemos o universo. E talvez tenha sido esse enfoque integrador que consolidou Newton como uma figura central na história da ciência.

Retrato de Isaac Newton.

A lei da gravitação UNIVERSAL

Foi assim que a Lei da Gravitação Universal revolucionou o pensamento científico da época. Antes de Newton, a ideia dominante era que as leis que regiam o movimento dos objectos na Terra eram muito diferentes das que controlavam os movimentos celestes. Newton quebrou essa tradição. O cerne da sua lei era que todos os objectos do universo, independentemente do seu tamanho, exerciam atracção gravitacional uns sobre os outros. Essa atracção dependia da sua massa e da distância à qual se encontravam: quanto mais maciços forem, maior a sua força de atracção e, quanto mais distantes estão, menor.

Esta lei, simples e universal, foi um sucesso tanto pela forma como correspondia à realidade observável como pela possibilidade de ser aplicada a uma vasta gama de fenómenos. Por exemplo, com uma explicação muito simples, seguida por uma fórmula elegante, Newton explicou que a Lua se mantém na sua órbita em redor da Terra graças à atracção gravitacional que o planeta exerce sobre ela e que a Lua também exerce uma força sobre a Terra – embora muito menos perceptível porque a sua massa é inferior.

Para além de explicar fenómenos observáveis, a Lei da Gravitação Universal de Newton também permitiu fazer previsões precisas sobre acontecimentos futuros, como eclipses ou posição dos planetas no céu. Esta capacidade de explicar acontecimentos passados, presentes e futuros que ocorrem na Terra e no universo fez com que a sua lei se instaurasse como um marco unificador da física, demonstrando que os mesmos conjuntos de princípios são aplicáveis a uma vasta gama de situações. Este conceito, entretanto melhorado pela física contemporânea, continua a ser um princípio fundamental da mecânica clássica.