Prof. Roberto de A. Martins

Do Céu à Terra:

A influência da astronomia no desenvolvimento da física clássica (2)

21/03/2001

http://ghtc.ifi.unicamp.br/Astron-Fis.htm

Período medieval

Na Europa: a tradição científica e filosófica vai sendo perdida

• textos gregos não são mais estudados

• textos latinos: simplificações

Árabes

Enquanto na Europa a filosofia e as ciências estavam em decadência, no mundo árabe (a partir do século VII) ocorre grande desenvolvimento:

• astronomia

• matemática

• medicina

• geografia

Árabes O objetivo principal da astronomia árabe

continua sendo o mesmo da Antigüidade: prever fenômenos celestes para uso astrológico

Indianos

Durante a Idade Média há um grande desenvolvimento da matemática e da astronomia na Índia

Motivação básica: religião e astrologia

Desenvolvem novos métodos matemáticos (séries)

Indianos

A compreensão de que os fenômenos celestes são previsíveis levou os indianos a pensarem que os fenômenos terrestres também seriam perfeitamente regulares.

Indianos

Varaha-Mihira: obra “Brihat Samhitá”

Desenvolvimento de processos de adivinhação, baseado na observação dos pássaros, do vento, das nuvens, etc.: “ciência” terrestre também seria exata.

Árabes

Os árabes invadiram a Península Ibérica.

Durante e após a reconquista da Espanha e de Portugal, os europeus entraram em contato com o conhecimento dos árabes

A partir do século XII

Primeiras obras árabes traduzidas para o latim: matemática, astronomia, astrologia, medicina.

A própria medicina se baseava na astrologia para determinar tratamentos e prever evolução das doenças

Renascimento

Além da astrologia e da curiosidade natural, a astronomia também se desenvolveu por causa das necessidades náuticas

Copérnico

Nicolaus Copernicus (1473-1543) nasceu antes da descoberta da América e do Brasil, morreu no período da reforma protestante

Sua obra principal foi publicada no ano de sua morte:

Sobre as revoluções dos orbes celestes (1543)

Copérnico

Através de estudos teóricos e por motivação filosófica, Copérnico propôs um novos sistema do universo, em que o Sol estava parado e a Terra era apenas um planeta

Copérnico

Copérnico

A teoria antiga (de Ptolomeu) era coerente com a física de Aristóteles

A teoria de Copérnico entrou em conflito com a física da sua época

• teoria dos movimentos naturais

• experimentos sobre queda dos corpos

• natureza da gravidade

• diferenças entre Terra e astros

Copérnico

Copérnico tentou resolver alguns problemas físicos de sua teoria, mas não conseguiu

Quase todos os astrônomos de sua época consideraram que ele havia feito um excelente trabalho matemático, mas que seu sistema não descrevia a realidade

Após Copérnico

A teoria de Copérnico parecia inaceitável

• somente mudando totalmente a física era possível aceitar que a Terra se movia em torno do Sol

• a defesa da teoria de Copérnico mudou a física

Giordano Bruno

Giordano Bruno (1548-1600)

• Giordano Bruno adotou o sistema de Copérnico por motivos filosóficos

• Bruno fez muitas críticas a Aristóteles e Ptolomeu que foram depois repetidas por Galileo

Tycho Brahe

Tycho Brahe (1546-1601)

Adotou sistema misto:

• Sol e Lua giram em torno da Terra

• Planetas giram em torno do Sol

Compatível com a física da época

Johannes Kepler

Johannes Kepler (1571-1630)

• Deveria ajudar Brahe a desenvolver sua teoria

• Adotou teoria de Copérnico (mais simples)

Kepler

Não conseguiu ajustar a teoria de Copérnico aos dados de Brahe para Marte

• introduziu órbitas elípticas

• “leis de Kepler”

Nova física ?

Galileo Galilei

Galileo Galilei (1564-1642)

• aprendeu e ensinou o sistema geocêntrico

• “converte-se” ao sistema de Copérnico

• procura argumentos novos pró-Copérnico

Galileo

Telescópio:

• Lua se parece com a Terra

• Júpiter tem “luas”

• Vênus tem fases e gira em torno do Sol

Crítica sistemática ao pensamento antigo

Galileo

Mecânica:

• Resolve alguns dos problemas físicos da teoria de Copérnico

• “princípio da relatividade”: nenhum experimento pode mostrar se a Terra se move

Galileo

Todos os trabalhos importantes de Galileo sobre mecânica estavam voltados para a tentativa de derrubar a teoria astronômica antiga e provar que a teoria de Copérnico podia ser aceita

Galileo

• Não conseguiu resolver todos os problemas da teoria de Copérnico

• Não aceitou órbitas elípticas

• Manteve várias concepções antigas

Isaac Newton

Isaac Newton (1642-1727)• já se aceitava a teoria de

Copérnico, mas os movimentos dos planetas ainda não eram explicados pela física da época

• a mecânica de Newton e sua teoria da gravitação foram desenvolvidos para explicar os movimentos dos astros

Newton

Isaac Newton

• completou o desenvolvimento da mecânica clássica

• explicou os movimentos dos planetas utilizando gravitação

Newton

“Princípios matemáticos da filosofia natural” (1687)

É considerado um dos mais importantes livros científicos de todos os tempos

Foi escrito com o objetivo de explicar os fenômenos astronômicos, mas revolucionou toda a física

Newton

O trabalho de Newton mostrou que era possível desenvolver uma teoria quantitativa detalhada sobre os movimentos, e serviu de modelo para o desenvolvimento de toda a física posterior.

Conclusão

Na Antigüidade, a astronomia foi a primeira ciência quantitativa a surgir, com a possibilidade de fazer previsões sobre fenômenos

Conclusão A astronomia serviu de

modelo para o desenvolvimento de outros estudos matemáticos sobre a natureza

Conclusão

Foi por causa da astronomia que, durante a “revolução copernicana”, começou a ser desenvolvida a mecânica clássica (Galileo e outros)

Conclusão

A mecânica de Newton e sua teoria da gravitação foram desenvolvidas para explicar os movimentos celestes, embora também servissem para estudar fenômenos terrestres

Conclusão

A física de Newton, que saiu da astronomia, mostrou que era possível desenvolver uma ciência matemática dos movimentos, e serviu de modelo para o desenvolvimento de toda a física posterior

FIM