História da Física: buscando explicar os fenômenos do Universo
A
história da Física teve início quando o primeiro homem observou o mundo à sua
volta e procurou explicar como ele funcionava, isto é, procurou conceber a lei
natural que respondia satisfatoriamente como e por que um fenômeno ocorria. Acompanhe:
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| Imagem: Freepik. |
As
ideias sobre origem, estrutura e modo de formação do Universo estão entre as
mais antigas especulações da mente humana e tiveram um papel fundamental no
desenvolvimento das ciências e da Física em particular.
A
moderna Astronomia e a Cosmologia desenvolveram-se a partir da herança dos
povos da antiguidade, principalmente dos árabes e gregos.
Os
dados antigos mostram que os sumérios, em 3.000 a.C., possuíam um grau notável
de cultura astronômica, que foi transmitido aos babilônicos. O mundo dos
babilônicos era como uma ostra, com água por baixo e por cima.
A
Terra era um monte colocado no centro e banhada pelas águas inferiores. Por
cima, estendia-se uma abóbada sólida coberta pelas águas superiores. Essas
águas superiores eram filtradas pela abóbada na forma das chuvas.
O
Sol, a Lua e as estrelas moviam-se lentamente pela abóbada, entravam por portas
situadas a leste e desapareciam pelas portas situadas a oeste.
O
Universo dos egípcios era uma espécie de caixa. A Terra era o fundo da caixa, o
céu era uma vaca cujas quatro patas descansavam nos quatro cantos da Terra.
Mais adiante, foi acrescentada uma tampa metálica em forma de abóbada. As
estrelas eram lâmpadas suspensas na abóbada ou seguras por deuses.
Os
caldeus anotavam dados astronômicos em tabuinhas de argila, datadas de 3.800
a.C., contendo observações feitas por sacerdotes daquele tempo acerca do
movimento do Sol e das estrelas, cujos dados são surpreendentemente precisos:
computavam a duração dos anos com um erro menor que uma parte em 100.000.
Séculos
depois, na antiga Grécia, entre 650 a.C. e 250 a.C., a “Física” tomou um novo
impulso: as especulações sobre a natureza do Universo adquiriram um caráter
muito mais racional, colocando de lado elementos sobrenaturais.
Anaximandro
propôs que a Terra é um disco rodeado de água. Para Pitágoras, a Terra era uma
esfera e, ao redor dela, o Sol, a Lua e os planetas giram em círculos
concêntricos.
Filolao
foi o primeiro filósofo que atribuiu movimento à Terra, o qual descreve um
círculo em torno de um ponto situado fora do planeta, no espaço, sendo esta a
sua explicação do movimento diário dos diferentes corpos celestes.
Um
século mais tarde, Heráclito postulou que a Terra gira sobre seu próprio eixo. Essa
concepção explica o movimento das estrelas, mas não explica o movimento dos
planetas.
A
partir de 350 a.C., aproximadamente, o desenvolvimento da astronomia grega
centrou-se em Alexandria.
Aristarco
propôs que o Sol era o centro do Universo; a Terra era somente um planeta a
mais que girava em torno do Sol, sendo essa a primeira proposta de que se tem
notícia, segundo a qual o Sol é o centro do sistema.
Curiosamente,
o sistema heliocêntrico de Aristarco caiu no esquecimento por quase 2.000 anos,
sendo que a Escola de Alexandria ficou famosa por meio de outra teoria, a dos
epiciclos, que dominou a Astronomia até meados do século XVI.
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Biblioteca de Alexandria.
Fonte: imagens públicas do Google. |
O
sistema dos epiciclos, realização coletiva da Escola da Alexandria, sendo
normalmente associado ao nome de Ptolomeu, autor do livro Al magesto, também traduzido em árabe.
A
Terra supõe-se fixa no centro do Universo. O Sol e a Lua giram em volta dela,
em órbitas circulares. Os planetas descrevem pequenos círculos, denominados
epiciclos, com movimento uniforme.
Em
1543, renasceu a ideia de Aristarco por meio da publicação da obra De revolutionibus orbium celestium
(Sobre as revoluções das esferas celestes), do polonês Nicolau Copérnico
(1473-1543), sendo o primeiro sistema heliocêntrico conhecido, depois do de
Aristarco.
Copérnico
confere ao Sol a posição central e considera a Terra, acompanhada pela Lua,
como mais um planeta a girar em volta do Sol. A esfera das estrelas é fixa, e o
seu movimento aparente deve-se ao movimento de rotação da Terra sobre si mesma
a cada 24 horas.
A
teoria copernicana provocou uma revolução profunda no pensamento físico da
época, apresentando enormes resistências em ser aceita.
A
ideia de que a Terra não era o centro do Universo chocou-se com as opiniões
filosóficas dominantes, desencadeando uma grande batalha ideológica, mas abriu
caminho para novas explicações a respeito do Universo.
Depois
de Copérnico, Giordano Bruno, Tycho Brahe e Kepler exploram e ampliam as
concepções heliocêntricas e, juntamente com Galileu, em seus estudos de
movimentos e quedas de corpos, derrubam as concepções de Aristóteles sobre o
assunto.
A
Física, a partir daí, tornou-se uma ciência específica, abrindo novos campos de
estudo.
No
início do século XVII, Isaac Newton publicou o livro Princípios Matemáticos de Filosofia Natural, uma das principais
obras da Física, que sintetiza o conhecimento dos séculos passados e constitui
a base de todos os desenvolvimentos posteriores da Física na mecânica.
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Isaac Newton.
Fonte: imagens públicas do Google. |
Newton
introduziu também a noção de gravitação universal, explicou o movimento dos
planetas, o achatamento dos polos, introduziu o conceito de frequência das
ondas luminosas, estudou a dispersão da luz branca pelos prismas e construiu o
primeiro telescópio de reflexão.
Teorias
e estudos acerca do calor realizados por Joule, Celsius, Fahrenheit, Kelvin e
outros proporcionaram o desenvolvimento da máquina a vapor. Esses estudos
tiveram enorme aplicação na Revolução Industrial.
Os
estudos na área dos fenômenos ópticos tiveram grande impulso com os trabalhos
de Newton e de Huygens, apesar de serem teorias conflitantes. As de Newton
tiveram maior aceitação, pois explicavam de forma satisfatória os fenômenos
ópticos conhecidos na época, além de ter maior prestígio.
Os
fenômenos elétricos também foram objeto de muitas pesquisas no século XVIII.
Franklin estudou a eletrização e os raios como sendo descargas elétricas, e
Volta construiu a primeira pilha, possibilitando os estudos de Ohm sobre
corrente elétrica.
Em
meados do século XIX, Oersted estabeleceu a interligação entre eletricidade e
magnetismo, que, somada aos estudos de Ampère, Faraday e Maxwell, desenvolve a
teoria do eletromagnetismo, que proporciona construir motores elétricos,
transformando, radicalmente, o modo de vida da sociedade pelo uso industrial e
doméstico de máquinas elétricas, além de propiciar o início das
telecomunicações.
Na
primeira metade do século XX, temos uma nova compreensão dos fenômenos físicos
por meio da Teoria da Relatividade, de Einstein, e da Teoria Quântica de Bohr,
que permitiram a utilização do átomo como fonte de energia com diversas
aplicações de uso pacífico e também de uso militar.
Na
segunda metade do século XX, os estudos do núcleo do átomo proporcionaram uma
coleção de partículas, além de prótons, elétrons e nêutrons, chamados quarks,
que trazem novas luzes para definir o que é um átomo.
Na
Cosmologia, temos a concepção do Big-Bang, dentre outras, para a formação e
evolução do Universo. O telescópio Hubble trouxe novos conhecimentos,
proporcionando novas teorias acerca do Universo, mostrando que o conhecimento
não é definitivo e podemos ser surpreendidos por fatos novos.
Fonte:
Multimatérias. MAIA, Raul. LISTA, Eliana Maia. TUCCO. PAULA, Ivan de.
ROSA, Karla Lista. São Paulo: DCL, 2006.
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