Autor: sabedoria amazonida | Publicado: 2013-05-28T05:50:00-07:00

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O nascimento da nova física 



COHEN,
I. Bernard. “O Nascimento da Nova
Física” Trad. de Gilberto de A. e Silva. 



São
Paulo: Edart, 1967



Bernard Cohen (1967) descreve no
livro, “O Nascimento da Nova Física”, os caminhos que levaram o homem a
imaginar seus primeiros modelos de universo e as bases fundamentais para
defender essas ideias. Assim como o motivo e a troca desses conceitos por
outros mais atentos à realidade e aos princípios científicos e matemáticos.

Cohen inicia seu livro
primeiramente tratando a respeito do nascimento da Ciência Moderna, bastante
influenciada pelo clérigo polonês Nicolau Copérnico, através de seu livro
“Sobre a Revolução das Esferas Celestes”. Introduziu um novo sistema de
astronomia, se contrapondo ao conceito já fixado de uma Terra em permanente
repouso.




A imagem de uma Terra em movimento
se concebeu na Grécia Antiga, Aristarco no século III a.C., propôs “que a Terra
poderia ter uma rotação diária em torno do seu eixo e fazer uma revolução anual
numa vasta órbita ao redor do Sol” (COHEN: 1967,p. 29), teoria vencida por
outra que propunha a Terra em repouso. Mesmo quando Copérnico publicou suas
ideias, que constituíam o Sol no centro do universo e a Terra girando ao seu
redor, não foi o suficiente para se rejeitar a “Velha Física”. Somente com a
criação da Física de Isaac Newton que os conceitos de Copérnico foram
reconhecidos como base de toda a revolução científica.

Para descrever o Sistema de
Copérnico Cohen primeiro coloca à mostra alguns aspectos básicos dos dois
principais sistemas anteriores. “Um, atribuído a Eudóxio, foi melhorado por
outro astrônomo grego Callipus, e recebeu de Aristóteles os retoques finais”
(Ibidem, p. 30). Esse sistema foi intitulado de “esferas concêntricas, tendo
como estrutura principal o Sol, a Lua e todos os planetas fixos em esferas que giravam
em torno da Terra, fixa no centro. Esse sistema admitia até quatro esferas de
movimento para alguns planetas, sendo necessárias para explicar seus
movimentos, aparentemente não se moviam nos céus com um único movimento diário,
mas mudavam de posição dia a dia, ora numa constelação, ora noutra. Também
atribuíam esferas para o movimento do Sol, da Lua e para as estrelas fixas. Um
dos problemas que o sistema de esferas se propunha resolver seria com relação a
direção do movimento dos planetas,&nbsp; nem
sempre constante. Deixavam de seguir sua rota habitual em direção leste e, uma
vez ou outra, parava e seguia em direção oeste, até parar novamente e continuar
seu curso normal. Esse movimento em direção leste é chamado de “direto” e o
para oeste chamado de “retrógrado” , ambos funcionando por um conveniente
sistema de esferas.

Outro sistema teve grande aceitação
na Antiguidade, o sistema de Cláudio Ptolomeu, mas, da mesma maneira, se
contrapôs ao de Copérnico. O sistema de Ptolomeu, ou ptolomaico, ao contrario
do “sistema de esferas homocêntricas (de centro comum) de Eudóxico-Atistóteles”
(ibidem,p. 32), era muito eficaz, porem muito complicado. Tinha como estrutura
a Terra não ao centro das esferas do Sol ou dos planetas, mas em um modo mais
excêntrico para a borda das esferas. Admitindo duas posições para os planetas.
Eles poderiam estar ora afastados (apogeu), ora muito perto da Terra (perigeu),
o que explicaria a aparente movimentação inconstante dos planetas e por vezes
até do Sol.

Outro artifício do sistema
ptolomaico era a introdução de inúmeros círculos e curvas. Alguns planetas
poderiam mover-se em círculos, não ao redor da Terra, mas ao redor do ponto
imaginário e esse por sua vez movia-se ao redor da Terra. Resultando em uma
curva com uma série de “laços”. O ponto imaginário que se move ao redor da
Terra denomina-se circulo de referência ou “deferente” e o círculo feito ao
redor deste ponto pelo planeta é chamado de “epiciclo”. Essa serie de
deferentes e epiciclos explicariam os movimentos retrógrados dos planetas e
seus pontos estacionários, necessitando somente um ajuste no tamanho dos
epiciclos e deferentes para que os mesmos concordem com o observado.

O sistema de Copérnico se
diferenciava do de Ptolomeu. A principal diferencia foi à transferência para um
sistema heliostática (Sol imóvel). Com esse novo sistema Copérnico poderia
explicar a aparente movimentação do Sol, Lua, estrelas e planetas associados à
rotação diária da Terra em torno do seu eixo uma vez por dia. Poderia explicar
também o movimento retrogrado de alguns planetas, que tinha relação com o
movimento da Terra ao redor do Sol. Tomemos como exemplo um planeta que tenha
uma órbita posterior e mais lenta à da Terra, viria à ocorrer um aparente
repouso, depois um retrocesso em sua movimentação e por ultimo a retomada de
seu curso normal. Isso ocorria pelo fato da Terra ultrapassar esse planeta em
sua órbita, lhe atribuindo um aparente retrocesso em seu movimento.

O autor ressalta ainda as vantagens
e desvantagens do sistema de Copérnico, entre as vantagens estaria à facilidade
de explicação dos movimentos planetários e estelares, a determinação das
distancias dos planetas ao Sol e a simplificação do sistema quando comparado ao
de Ptolomeu. Mas a desvantagem estaria em não poder explicar como de fato
ocorriam esses movimentos, que forças levariam a Terra a girar em seu próprio
eixo e juntamente com os planetas ao redor do Sol. Necessitando, assim, da
criação de uma nova Física, base fundamental para colocar em pauta todos esses
movimentos, coisa que Copérnico não pode realizar. A grandeza de Copérnico não
estava no sistema proposto, mas em sua forma de pensamento que poderia levar a
uma nova forma de entender e interpretar o mundo e o universo.

Dando prosseguimento ao livro,
Cohen descreve a evolução da nova física, bastante influenciada por Copérnico e
seu sistema heliostático, o mais completo até então. Ao decorrer dos fatos
vemos que a gradual aceitação das ideias de Copérnico, “foi rudemente
interrompida em 1609, quando um novo instrumento científico mudou o nível e o
tom de discussão dos sistemas de Copérnico e Ptolomeu” (Ibidem, p. 60). Nesta
época o homem começou a usar o telescópio para o estudo dos céus, provando que
Ptolomeu cometeu vários erros sistemáticos em seu sistema, ao qual Copérnico se
adequou com índices mais próximos do real.

Galileu Galilei foi o principal
cientista responsável por utilizar o telescópio como instrumento científico,
estabelecendo os marcos iniciais na criação da nova Física. Mas sua ascensão no
mundo astronômico deu-se antes de começar a usar o telescópio, quando descobriu
uma “estrela nova” que surgira em meio a uma constelação, derrubando a teoria
de Aristóteles baseada num céu imutável.

Há controvérsias a respeito de quem
realmente inventou o telescópio e quem foi o primeiro a usar o instrumento para
fins astronômicos, mas uma coisa é inegável: Galileu foi o primeiro a estudar
os céus tão obsessivamente a ponto de fazer descobertas jamais imaginadas até
aquela época, marcando o inicio da Física Moderna. Estas descobertas são
descritas em seu livro “Sidereus Nuncios”
(O Mensageiro das Estrelas ou A mensagem das Estrelas), dedicado especialmente
aos filósofos e astrônomos interessados em ver suas incríveis descobertas,
feitas “na superfície da Lua, em inúmeras estralas fixas, em nebulosas e
sobretudo em quatro planetas em revolução rápida próximo a Júpiter... chamados
Estrelas Medicianas” (Ibidem, pp. 65, 66).

O primeiro corpo celeste a ser
estudado por Galileu fora a Lua, o qual se deparou com a imagem de um mundo
muito semelhante à Terra, repleta de montanhas e vales, oceanos e mares. “Uma
espécie de fantasma da paisagem terrestre” (Ibidem, p. 66), mas sem qualquer
espécie de vida, uma paisagem morta até aonde a vista poderia alcançar. A parti
dessas observações com o telescópio, Galileu não só descreveu a aparência do
solo e das montanhas lunares, mas o tamanho e profundidade dos mesmos, com a
mesma destreza de um aviador ao descrever um território que sobrevoou. Deixando
de lado a afirmação sobre a água na Lua, corrigida mais tarde por ele, logo
deduziu que assim como a Lua tem semelhanças à Terra, poderiam haver, da mesma
forma, muitos outros corpos no espaço com propriedades terrestres. 

Uma descoberta ainda mais espantosa
seria o “brilho da Terra” observado na superfície escura da Lua com a ajuda do
telescópio. A conclusão obvia para este fato seria afirmar que, assim como os
demais planetas refletem o brilho do Sol para nós, a Terra também possui um
brilho refletido ao espaço.

A vastidão do universo se tornou ainda
maior com o advento do telescópio tomemos como exemplo a constelação conhecida
como “Órion o Caçador” ao qual nas proximidades de suas três estrelas centrais
acrescentou “oitenta estrelas vizinhas”, e assim o fez com muitas outras
constelações, descobrindo e observando um número tão grande de estrelas que ao
final de seus estudos não pode dizer ao certo se compõem um número infinito ou
não.

“Uma de suas observações mais
interessantes foi o das manchas solares” (Ibidem,p.80), mais uma vez se
contrapondo às ideologias dos antigos, que o Sol seria um corpo celeste
desprovido de imperfeições. Todas essas descobertas e tantas outras mais
fizeram Galileu adquirir a fama desejada, como se tivera descoberto um “novo
mundo”. No entanto para alguns havia um sentimento temeroso a respeito da
imensidão do espaço e da Terra ser um ponto pequenino nesta imensidão, perdida
sem um lugar fixo. Porém, tiveram que aceitar tal fato, só existindo duas
alternativas: “uma era recusar olhar através do telescópio ou recusar aceitar o
que se via quando alguém o fazia; outra era rejeitar a Física de Aristóteles e
a Astronomia de Ptolomeu” (Ibidem, p.85). A parti de então se tornou mais ainda
necessário a criação de uma Nova Física adequada aos padrões de uma Terra em
constante movimento.

Passando para o capitulo sete do
livro, o autor discorre a respeito da criação de uma Nova Física iniciada pela
publicação, em 1687, dos Princípia de
Isaac Newton, onde se encontra concentrado milhares de anos de luta pela
compreensão do sistema de mundo e universo. Newton foi um grande matemático
criador do cálculo integral e diferencial e começou aos vinte anos os estudos
de análise e composição da luz. No entanto, Cohen se limita exclusivamente a
tratar o sistema de dinâmica e gravitação de Newton.

Alguns cientistas e matemáticos
tentaram apresentar, mas sem sucesso, uma mecânica celeste condizente com o
principio do novo sistema de universo. Até mesmo Galileu nunca tentou criar
qualquer esquema de mecânica celeste que levasse em consideração o movimento
dos planetas e de seus satélites. Uma figura importante nesse contexto fora o
alemão Johannes Kepler, que sustentava a existência de uma força de interação
entre o Sol e os planetas ao seu redor, chamada por ele de anima motrix, responsável pela movimentação dos mesmos em suas
órbitas ao redor do Sol. Concluímos então que, tanto Kepler quanto os demais
cientistas, concordavam que o Sol controlava ou afetava de alguma forma os
planetas ao seu redor.

Newton trabalhou até levar seu
conceito à perfeição, retomando o trabalho que mais chamou sua atenção: “a
natureza da luz e da cor branca e o calculo integral e diferencial” (Ibidem,
p.163), resultando num dos maiores livros e de maior influencia de todos os
tempos, a obra-prima de Newton, “Philosophiae
Naturalis Principia Mathemática” (Principia
de Newton). Este livro divide-se em três ou partes ou livros, ao qual Cohen se
concentra em definir apenas o primeiro e terceiro. No primeiro discorre sobre
os princípios de dinâmica dos corpos em movimento e no terceiro ele aplica
esses princípios ao mecanismo do universo.

No primeiro livro ele apresenta os
“Axiomas, ou Leis do Movimento”. Na primeira lei discorre a questão do
“movimento retilíneo uniforme” e de “repouso” de um corpo. Já na segunda lei
explica a “variação do movimento proporcional à força motriz
aplicada”(Ibidem,p.165). Esses princípios aplicavam-se tanto a objetos
terrestres quanto celestes. Dessas descobertas, Newton atribuiu grande parte à
Galileu, seu principal predecessor.

No terceiro livro dos Príncipia, Newton mostra que há uma
única força universal encarregada de manter todos os planetas em órbita do Sol,
a “força da gravitação universal”, uma força mutua de atração, fazendo cada
corpo atrair o outro. É esta força que, por exemplo, segura a Lua em sua órbita
ao redor da Terra, sem a qual seguiria em um movimento reto e constante pelo
universo. Essa atração é a mesma exercida tanto em uma pedra quanto sobre a
Lua. “Outra realização ainda da teoria de Newton, foi uma explicação geral das
marés, relacionando-as com a ação gravitacional do Sol e da Lua sobre as águas
dos oceanos” (Ibidem, p.196). A mecânica newtoniana poderia explicar a
movimentação e aceleração de corpos celestes e também terrestres. Alterando,
dessa forma, toda a estrutura da Ciência em âmbito universal.

Muitas vezes se acredita que a
teoria da Relatividade de Albert Einstein derrubou a Dinâmica de Newton. Pelo
contrario, a Física newtoniana é fundamental para explicar as ocorrências de
todo o mundo, com exceção de uma parte da Física Atômica e Subatômica. Sendo
ainda utilizada para descrever os fenômenos para a qual fora concebida.

Na Dinâmica de Newton vemos a
conclusão do conceito de muitos filósofos, cientistas, astrônomos e
matemáticos, aos quais ele deve grande parte de seu trabalho, o que não
diminui, de forma alguma, a grandeza extraordinária de seus feitos. Através do
trabalho de Newton vemos “até que ponto a ciência é uma atividade coletiva e
cumulativa e nele podemos achar a medida da influência de um gênio individual
no futuro de um esforço científico cooperativo” (Ibidem, p.203)



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