Quando Leonardo da Vinci não estava pintando uma obra-prima ou sonhando com máquinas voadoras, ele refletia sobre os mistérios da gravidade. O pensador renascentista se considerava tanto um homem de ciência quanto um artista e passou horas incontáveis explorando como a "atração de um objeto por outro" afetava coisas como o voo dos pássaros e a queda da água.
Agora, cientistas descobriram que Leonardo fez experimentos detalhados que buscavam esclarecer a natureza da gravidade um século antes de Galileu e cerca de dois séculos antes de sir Isaac Newton fazer de sua investigação uma ciência exata. O estudo dos cientistas sobre suas ideias e experimentos gravitacionais foi publicado este mês na revista Leonardo.
"Nada podia detê-lo", disse Morteza Gharib, autora do artigo e professora de aeronáutica no Instituto de Tecnologia da Califórnia, em entrevista. "Ele estava muito à frente em seu pensamento. Não podia esperar pelo futuro."
Z. Jane Wang, professora de física na Universidade Cornell que estudou algumas das análises pioneiras de Leonardo, mas não participou do trabalho citado, disse que o novo estudo revelou um homem determinado a encontrar uma lei de ferro da natureza que explicasse a dinâmica geral dos objetos em queda.
"Não basta" chamar o polímata de artista, disse Wang. Mais precisamente, ela acrescentou, ele foi um homem "por excelência" do Renascimento, quando floresceram não apenas a arte e a literatura, mas também a ciência e as explorações da natureza.
Leonardo é famoso por sua engenhosidade técnica e versatilidade, e por seus esboços de máquinas voadoras e veículos de combate. Ele também fez progressos em geologia, óptica, anatomia, engenharia e hidrodinâmica, o ramo da ciência que explora o comportamento dos fluidos.
Walter Isaacson, em sua biografia de Leonardo, relata que, como um observador minucioso da natureza, ele deu muita atenção a como os pássaros mudam seu centro de gravidade quando se contorcem, giram e manobram ao vento. Ele também disse que Leonardo percebeu que a atração gravitacional impedia que os mares se desprendessem da Terra.
Gharib disse que soube dos experimentos com gravidade de Leonardo enquanto examinava uma versão online do Codex Arundel, cujo nome homenageia o conde de Arundel, colecionador britânico que o adquiriu no início do século 17. Leonardo compôs a coleção de centenas de trabalhos entre 1478 e 1518 —isto é, entre seus 26 e 66 anos—, um ano antes de sua morte. Os documentos estão na Biblioteca Britânica. A coleção apresenta sua famosa escrita espelhada, bem como diagramas, desenhos e textos que cobrem uma variedade de tópicos em arte e ciência.
O que atraiu a atenção de Gharib foi o que ele chama de "triângulo misterioso" próximo ao topo da página 143. Sua estranheza residia no fato de que o desenho de Leonardo mostrava um jarro adjacente e, saindo de seu bico, uma série de círculos que formavam a hipotenusa do triângulo. Gharib usou um programa de computador para virar o triângulo e as áreas adjacentes de escrita invertida.
De repente, a imagem estática pareceu ganhar vida. "Eu podia ver o movimento", lembrou Gharib. "Eu podia vê-lo despejando coisas." Foi um momento especial que revelou o experimento precoce de Leonardo.
Os efeitos da gravidade são normalmente vistos como fazendo algo cair —seja uma bola lançada ou a maçã apócrifa de Newton. Ao observar o desenho de Leonardo, Gharib percebeu que havia conseguido dividir os efeitos da gravidade em duas partes que revelavam um aspecto da natureza normalmente mantido oculto.
O primeiro efeito era a atração natural para baixo. O segundo foi acrescentado quando o portador do jarro o moveu ao longo de um caminho reto paralelo ao solo, derramando areia ou alguma outra coisa ao longo do percurso. No desenho, Leonardo observou onde o movimento do jarro havia começado, marcando-o com a letra maiúscula A. Em seguida, para mostrar o material caindo, ele acrescentou uma série de linhas verticais descendo da linha superior do triângulo, e a série se alongava conforme o jarro se afastava do ponto de partida. Seus comprimentos crescentes definiam a hipotenusa.
O esquema transformou a natureza oculta da gravidade em incrementos visíveis. O experimento do jarro, disse Gharib, revelou que a gravidade era uma força constante que resultava em uma aceleração constante —um ganho constante de velocidade. Leonardo ilustrou o ganho como o conteúdo do jarro caindo cada vez mais baixo ao longo do tempo. Ele conseguiu desconstruir a gravidade.
Pesquisadores dizem que Leonardo escreveu no códice que presenciou nuvens em movimento rápido das quais caíam pelotas de granizo, o que eles acreditam ter inspirado o experimento.
Gharib disse que "a parte fascinante" da façanha de Leonardo foi permitir que ele estimasse uma constante da natureza, a constante gravitacional, representada hoje na física pela letra G. A constante quantifica a força exata da atração da gravidade e, portanto, com que rapidez ela pode acelerar um objeto.
Apesar da rusticidade de sua configuração experimental há 500 anos, disse Gharib, Leonardo foi capaz de calcular a constante gravitacional com uma margem de 10% do valor moderno.
"É incompreensível", disse Gharib. "Essa é a beleza do que Leonardo faz."
Os pesquisadores dizem que Galileu e Newton puderam abordar melhor a questão gravitacional porque tinham melhores ferramentas de matemática e melhores maneiras de medir o tempo com precisão quando os objetos caíam.
Gharib concordou com Wang em ver Leonardo como muito mais que um artista, e sugeriu que sua fama como cientista pioneiro poderia disparar se especialistas com conhecimento técnico investigassem o Codex Arundel e outras fontes. Em sua biografia, Isaacson relata que mais de 7.200 páginas de anotações e esboços de Leonardo sobrevivem até hoje.
Gharib disse que hesitou em examinar mais profundamente o Codex Arundel para não se sentir tentado a se concentrar exclusivamente na mente de Leonardo. "Sou como uma criança numa loja de brinquedos", disse ele. "Tenho medo até de olhar."
Ele disse que muitos historiadores da arte examinaram o Codex Arundel, mas não cientistas. "É um livro aberto que eles ainda não olharam, não gastaram tempo explorando", disse ele. "Há tantas outras coisas a serem descobertas."
Tradução de Luiz Roberto M. Gonçalves
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