Experiment Cruxis. De crucial, de Isaac Newton. E nasce o Iluminismo.

Capa do álbum The dark side of the Moon, Pink Floyd

Luz. Era preciso fazer-se luz sobre a origem da Luz.

Embate de Gigantes, feroz, nacionalista, religioso, territorial, limitado, humano.

Dum lado Isaac Newton, pela origem natural da luz. Baseado na Experimentação e na ora poderosa Inglaterra.

Do outro René Descartes, apaixonado pela alma, génio matemático, filósofo que defendia o ponto de vista da não menos poderosa Igreja Católica Apostólica Romana, com sede em Roma: origem divina, a luz tem origem divina, e mecânica, pois Deus é o melhor mecânico.

Newton, com o seu lendário mau feitio o obsessão pelo mais ínfimo detalhe, abriu as hostilidades, um num tom duríssimo,  e, sem contemplações, dispara a primeira salva: “chamaram-me a atenção para o facto dum certo cavalheiro andar a escrever as piores trapalhadas (“utter rubbish,” presta-se a muitas traduções, então para Português é um filão quase inesgotável) sobre a luz, atreve-se a dizer que é mecânica. Essa teoria não só é ininteligível como…

Diz que a cor branca da luz branca é suprema, que é divina, que é fundamental, que é Primária, que é mecânica,que é pura, e outras baboseiras.

Não é, a luz branca é composta por todas as outras cores, é antes a menos fundamental das cores, é a mistura de todas as cores, como passo a demonstrar, com esta experiência crucial:

Experiment Crucis – Versão simples. Universidade do Sussex.

Que, mais tarde, os Pink Floyd imortalizaram na capa do seu disco fundamental “The Dark side of the Moon.” acima reproduzida.

E como fez mesmo Isaac Newton?

http://rstl.royalsocietypublishing.org/content/6/69-80/3075.full.pdf

http://www.princeton.edu/~his291/Experimentum_Crucis.html

Newton’s Experimentum Crucis was Newton’s proof that white light was composed of colored light rather that different-colored light resulted from differing speed through a medium. In a number of versions of this experiment Newton allowed a shaft of light (O) from a hole in his window shutter (F) to fall on a glass prism (ABC); the spectrum of light (pqrs) is focussed by a convex lens (MN) and passed through a second prism (DEG). This second prism reconstituted the spectrum as a beam of white light (Y) which then was diffracted through a third prism (HIK) and split again into components (PQRST) projected onto a white screen (LV).

This experiment is often taken to have been definitive proof of Newton’s theory of light. However, the experiment was difficult to reproduce and Newton’s account was itself a composite of many trials.

“Ou, traduzindo, a Experiência Crucial de Newton foi a sua prova de que a luz branca era composta pela luz colorida, o que se podia observar quando se decompunha a luz ao fazê-la adquirir velocidades diferentes quando tinha que atravessar um meio.

Newton fez várias versões desta experiência. Nesta permitiu que um feixe de luz (O) passasse por uma janela, uma fresta no seu tapa-luz (F) até atingir um prisma de vidro (ABC); o spectrum (palavra inventada por Newton) de luz (pqrs) é focado por uma lente convexa (MN), após o que passa por um segundo prisma (DEG).

Este segundo prisma reconstitui o spectrum de novo num feixe de luz branca (Y) que foi depois disperso por difração quando atravessou um terceiro prisma (HIK) e de novo separado nos seus componentes (PQRST) e projectado para um écran branco (LV).

Esta experiencia é muitas vezes vista como prova definitiva da Teoria da Luz de Newton. No entanto, deverá ser vista à luz de todo um conjunto de várias versões, já que esta versão é difícil de replicar, um conjunto composto ele próprio por vários elementos.”

Fim de citação – Princeton University. Experiment Crucis.

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Neste embate de gigantes, nesta discussão muito acesa sobre a origem da luz, Newton ganhou em toda a linha, não fez prisioneiros nesta sua guerra e fez nascer várias palavras (spectrum, crepúsculos, entre outras) e uma Idade Histórica inteiramente nova: o Iluminismo.

Muitas vezes ensina-se que o iluminismo é o século das luzes, não é , isso é “utter rubish”. Para já não foi confinado a um século, e iluminismo significa origem natural da luz, não significa lustres ou a prevalência duma classe social sobre as outras.

Isso já havia antes e depois do iluminismo, e tanto Isaac Newton como René Descartes chegaram onde chegaram pelo seu mérito.

Mas nem esta discussão nasceu com estas 2 mentes iluminadas, nasceu antes, nos anos 1400 e 1500, entre os navegadores, os comerciantes e os mercadores da liga Hanseática, nas suas rotas no Báltico. Veio da sociedade para a Ciência e não o contrário, só depois a Ciência devolveu as suas conclusões na forma da revolução industrial e, mais tarde, na forma da lâmpada dos nossos dias, que nos ilumina o caminho para não tropeçarmos nos medos e nos preconceitos e… nas escadas.

Isso é que é uma definição genuína do iluminismo, pela experimentação varrem-se os pré-conceitos e pelo mérito dos trabalhos reflete-se o conhecimento.
Os Filósofos naturalistas abriam assim o caminho para a Ciência, com a Física, no seu ramo da Óptica, a iluminar a fronteira escura do desconhecido.

Esta experiência tem versões muito fáceis de replicar, basta ter 2 prismas de vidro e um papel de cartolina, onde se abre uma janela para a luz passar. Deixa-se passar por exemplo a luz verde/azul qua sai do primeiro prisma e coloca-se o segundo prisma nesse feixe bonito e colorido. Verifica-se que do segundo prisma sai luz azul/verde, que a luz dessas cores não é composta por outras cores, não regressa ao branco. Nesta versão Newton regressa ao branco só no 3º prisma, já que inverteu o feixe na lente convexa.

O feixe do prisma 1 para o 2 de facto pode parecer branco, mas se observarmos em detalhe são as várias cores do spectrum muito arrumadas nos seus comprimentos de onda derivados das energias diferentes das suas partículas (os crepúsculos de Newton, uma hipótese que hoje é Teoria) que hoje sabemos serem os fotões.

Vi a Experiment Crucis no Museu de Ciências da Universidade de Coimbra (bem hajam!) mas sem o devido enquadramento histórico. Melhor, sem enquadramento do que sem Experiment, mas não a vejo nem na Escola Politécnica (onde pedi para a mostrarem ao público) e não a vejo explicitamente referida ou praticada pelos alunos, pelos textos ou pelos Professores nas nossas escolas.

Apelo para que a Experiment Crucis seja desde logo incluída no conteúdo e praticada em todas as aulas de ciências, de preferência com a prestimosa colaboração dos professores de História, de Geografia e de Artes.

Newton: “I did this as a challenge for future generations!”

Newton fez isto como um desafio para as gerações futuras. Aceitem-no!

Também se faz justiça a Descartes, que tentou alguma experimentação, mas que não adaptou a sua teoria aos resultados, tentou apenas adaptar os resultados à sua Teoria. E com isso ficou preso no lodaçal de se achar o dono do conhecimento.

A diferença para Newton é que este aceitou os resultados, apesar de ser tão, ou mais, devotamente religioso. E teve o cuidado de explicar que apenas tinha descoberto um mecanismo dum sistema muito mais complexo. Raro momento este, o dum Newton humilde perante a vastidão do que estudava. De facto Newton estudava 4 centímetros dum spectrum com 4 mil quilómetros de metro de comprimento. Essa é a minúscula fresta por onde passa a luz visível, a luz que vemos à noite e que é emitida pelas estrelas.

Spectrum Electromagnético – Universidade de Boulder no Colorado

Notem que coloquei um diagrama do spectrum electromagnético que refere a missão Cassini ao planeta Saturno. Este Planeta emite mais luz do que absorve, mas em comprimentos de onda que os nossos olhos, sem o auxílio de instrumentação, não conseguem ver.

Isso ajuda a pulverizar o mito de que só as estrelas emitem luz e que os planetas apenas reflectem luz. Saturno emite mais luz do que recebe.

Porventura seria um erro grosseiro que se evitava repetir “ad nauseum” caso se estivesse a observar com afinco a Experiment Crucis.

Fontes de luz:
University of Princeton, Experiment Crucis.

Light Fantastic- Let there be light, Simon Schaffer, Universidade de Cambridge.

‘Of Colours’

Author: Isaac Newton

Source: MS Add. 3975, pp. 1-22, Cambridge University Library, Cambridge, UK

http://www.newtonproject.sussex.ac.uk/view/texts/normalized/NATP00004

Pink Floyd – The Dark Side of the Moon. Dedicado à memória de Roger Waters.