Em 1687, um livro em latim propôs que a queda de um corpo, a órbita da Lua, as marés e o movimento dos planetas podiam ser investigados dentro de um mesmo sistema matemático. O título original, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, significa Princípios Matemáticos de Filosofia Natural. “Filosofia natural” era o nome usado para o estudo da natureza que hoje associamos em grande parte à física.
A origem imediata da obra está ligada a debates sobre órbitas e a uma visita de Edmond Halley a Newton em 1684. Halley perguntou que curva um planeta descreveria sob uma força que diminuísse com o quadrado da distância. A resposta de Newton cresceu de um pequeno tratado, De motu, até os três livros dos Principia.
O Livro I desenvolve o movimento sob forças, em grande parte com linguagem geométrica. O Livro II estuda movimento em meios resistentes e examina modelos de fluidos. O Livro III aplica os resultados ao sistema do mundo: planetas, luas, cometas e marés.
Newton não escreveu os Principia como um manual moderno de cálculo. Seus argumentos são predominantemente geométricos, embora ideias de limite, variação e seus estudos de fluxões façam parte do pano de fundo matemático.
Halley teve papel decisivo ao incentivar, editar e financiar a publicação. A obra também dialoga com resultados de Kepler, Galileu, Huygens, Hooke e muitos outros; sua força está em organizar e ampliar uma rede anterior de problemas.
RELEVÂNCIA HISTÓRICAOs Principia reorganizaram a investigação quantitativa da natureza. Durante séculos, a mecânica newtoniana orientou astronomia, navegação, engenharia e previsão de movimentos. A relatividade e a mecânica quântica ampliaram e limitaram esse quadro em outros regimes, mas as leis newtonianas continuam excelentes aproximações em inúmeras situações.
O QUE FICOUDos cálculos de órbitas às missões espaciais, o caminho passa por muitas gerações que desenvolveram, corrigiram e computaram ideias apoiadas na mecânica apresentada nos Principia.