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Gravitação

Robert P. Crease

Chefe do Departamento de Filosofia da Stony Brook University e historiador no Brookhaven National Laboratory, nos EUA. No Brasil, foi publicado seu livro Os dez mais belos experimentos (2006, Jorge Zahar Editora) sobre as histórias das experiências nas ciências. Este artigo foi originalmente publicado na edição de outubro de 2007 da revista Physics World e traduzido com autorização do editor.

Tradução: Leonardo Soares Quirino da Silva

A famosa equação de Newton que descreve a força gravitacional entre dois objetos mudou nossas ideias sobre o sistema solar. Como Robert P. Crease explica, ela também influenciou nossa concepção da natureza humana.

Em seu livro de 1728, A Treatise of the System of the World (Um Tratado do sistema do mundo), Isaac Newton descreveu o que deveria acontecer se alguém atirasse uma pedra horizontalmente do pico de uma montanha que se projetasse acima da atmosfera. Quão maior fosse a força com se lançasse a pedra, ele argumentou, mais longe em torno da Terra ela viajaria. Se atirada com força suficiente, contudo, a pedra retornaria ao pico e “mantendo a mesma velocidade, ela descreveria a mesma curva várias vezes, pela mesma lei”.

Assim, Newton ilustrou o princípio de uma órbita, não somente responsável pela senda de objetos em um sistema solar mas que também explica a trajetória de milhares de satélites e espaçonaves que foram lançadas desde que o Sputnik 1 decolou há meio século. Na base desse princípio está, naturalmente, a Lei do Quadrado Inverso da Gravitação de Newton.

Impacto na ciência

Historiadores da ciência traçaram de perto o caminho para essa lei, que começou a ser descoberta por volta de 1600, quando Johannes Keppler descreveu uma força que se estendia do Sol para os planetas, que enfraquecia em razão da distância. Sua ideia foi alvo de pilhéria do astrônomo francês Ismael Bouliau, que, em 1645, disse que tal força teria que se irradiar em todas as direções, como a luz, e, portanto, enfraqueceria com o quadrado da distância. Bouliau simplesmente achou impossível acreditar que Deus agiria dessa forma. Outros pensaram que uma lei do quadrado inverso era possível, porém viram-na como o resultado natural de um cabo de guerra entre uma força que fugisse do centro, centrifuga, e uma força que buscasse o centro.

Em janeiro de 1684, em um café de Londres, o arquiteto e astrônomo Christopher Wren desafiou seus camaradas Edmund Halley e Robert Hooke a demonstrar – em dois meses – a validade da lei do quadrado inverso para o movimento dos planetas. Nenhum dos dois pôde, porém Halley abordou Newton com o problema. Por volta de dezembro de 1684, Newton tinha percebido que, como consequência de sua terceira lei do movimento, os planetas deveriam empurrar de volta o Sol – e uns aos outros – e que todos faziam suas revoluções em torno de um centro de gravidade comum.

O insight seminal da gravitação universal inauguraria uma das mais profundas transformações na ciência ocidental. Na verdade, levou Newton a tornar-se o “padrão ouro” contra o qual os intelectuais em outras ciências comparavam as superestrelas em seus campos. James Clerk Maxwell, por exemplo, saudou Ampère como o Newton da eletricidade, enquanto Alfred R. Wallace, Thomas Huxley e outros chamaram Darwin o Newton da biologia.

Ademais, a Lei da Gravitação de Newton foi frequentemente citada como um tipo de lei que a ciência demandava. François Magendie, em seu livro-texto de 1817 intitulado Compêndio Elementar de Fisiologia (Précis élémentaire de physiologie), lamentava a ausência, em seu campo, de “um intelecto de primeira ordem para vir e descobrir as leis da força vital da mesma forma como Newton fez conhecer as leis da atração”.

Impacto fora da ciência

A influência da Lei da Gravitação de Newton estendeu-se bem além da ciência, contudo – para a educação, filosofia, teologia e outras áreas da cultura humana. Ela também mudou a exata noção de “lei”.

Nos tempos modernos, o conceito de uma lei científica tem um significado específico. Por exemplo, o filósofo Mauro Dorato, da Universidade de Roma 3, em seu livro The Software universe: an introduction to the History and Philosophy Laws of Nature, chama de lei científica “uma relação matemática entre propriedades de um sistema físico”.

Para os antigos gregos, entretanto, uma lei era uma ordem que o governante dava para seus súditos. A natureza não-humana era diferente. Era um tipo de ecossistema cósmico contendo muitos níveis diferentes de organização e calcado numa complexa rede de causas sobrepostas, que não poderiam ser explicadas de maneira simples.

Mesmo até fins do século XVII, muitos cientistas se recusavam a aplicar o termo lei para constantes na natureza, insistindo que não eram mais que a extensão metafórica da linguagem social ao mundo natural. Entretanto, a crescente apreciação da estrutura tipo relógio do cosmos levou outros, como Descartes, a descrever a criação com um ato jurídico do legislador supremo. A Lei da Gravitação de Newton, de escopo universal, deu um enorme impulso a essa inclinação. A influência fora revertida: a linguagem natural se estendera ao mundo social.

Muitos teóricos políticos usaram a linguagem newtoniana – tanto que ela realmente influenciou a concepção moderna de democracia, como depois deixou claro o historiador Bernard Cohen em seu livro de 1995, Science and the Founding Fathers: Science in the Political Thought of Thomas Jefferson, Benjamin Franklin, John Adams, and James Madison.

Mesmo o nascimento está amarrado à lei de Newton. Para o pensador político francês Henri de Saint-Simond (1760-1825), um dos fundadores do socialismo, a lei de Newton mostrou que a forma de abordagem científica para a vida social é baseada na fraternidade universal e na organização coletiva. Saint-Simond tinha uma visão em que Deus descerrou para ele o que Newton estabelecera em sua mão direita e decretara que o mundo deveria ser governado por um comitê chamado “Conselho de Newton”. Sua tarefa primária – Saint-Simond agora citava Deus – era descobrir “uma nova lei da gravitação aplicável aos corpos sociais”.

Com certeza, Saint-Simond era uma personalidade fulgurante e o tipo de aristocrata megalomaníaco – idealista, mau escritor, idiota e excêntrico – dos quais o socialismo do início do século XIX estava repleto. Porém ele não estava sozinho. Outros pensadores políticos – incluindo Pierre Cabanis, Charles Fourier e Giovanni Morelli – tentaram aplicar a noção de atração gravitacional à vida humana ao sustentar que pessoas livres, subjetivas e conscientes eram, apesar disso, compelidas por uma lei universal, determinística e científica – uma noção que também influenciou Karl Marx.

O ponto crítico

A Lei da Gravitação Universal de Newton fez mais que quantificar a atração entre objetos, fossem eles pedrinhas ou espaçonaves. Entre outras coisas, a lei inspirou intelectuais em outros campos a buscar leis descritivas, matemáticas e universais. Ao fazê-lo, não somente alterou nossa compreensão da natureza mas também nossa concepção da ciência e da vida humana.

Publicado em 11 de dezembro de 2007.

Publicado em 01 de janeiro de 2002