Corte Galileano ou o Início da Física Moderna

Descrição da imagem: As obras de Aristóteles descrevem um mundo "intuitivo", dividido em duas partes, o mundo sublunar (abaixo da Lua, incluindo a Terra) e o mundo supralunar (além da Lua, o resto do Universo). O mundo sublunar é mutável, imperfeito, corruptível, o lugar da água, do ar, da terra e do fogo. O mundo supralunar é o lugar do éter, imutável, perfeito e incorruptível. Aristóteles foi um lógico, cientista e filósofo grego, nascido em 384 a.C. e falecido em 322 a.C. em Cálcis. Aluno e discípulo de Platão, Aristóteles é um dos pensadores mais influentes do mundo ocidental. Seus escritos monumentais abrangem uma grande parte do conhecimento filosófico e científico da época. A distinção entre filosofia e ciência não existia na época de Aristóteles; data do final do século XVIII. Fonte da imagem: Astronoo.

História do Corte Galileano

Os historiadores da ciência concordam que o Corte Galileano marca o início da física moderna. Desde a Grécia antiga, por volta do século IV a.C. até o final da Idade Média (século XV), a visão do mundo era estável, a do grande filósofo e cientista grego Aristóteles (-384 -322 a.C.). Sua obra, no domínio metafísico e físico, é tão considerável que influenciou muitas civilizações.

O pensamento de Aristóteles se difundiu através dos escritos de muitos pensadores e diversas escolas. As obras de Aristóteles descrevem um mundo "intuitivo" dividido em duas partes, o mundo sublunar (abaixo da Lua, incluindo a Terra) e o mundo supralunar (além da Lua, o resto do Universo). O mundo sublunar é mutável, imperfeito e corruptível, o lugar do fogo, do ar, da água e da terra. O mundo supralunar é o lugar do éter, imutável, perfeito e incorruptível.

O mundo é, portanto, geocêntrico, e a Terra é imóvel no espaço; todos se acomodam a isso porque corresponde às observações da época. Esta visão do mundo foi propagada por todos os comentadores Aristotélicos (na época de Aristóteles), os Neoplatônicos (de aproximadamente 300 a 540), os Árabes no meio da Idade Média (de aproximadamente 980 a 1200), os Judeus (de aproximadamente 1130 a 1200), os Bizantinos (de aproximadamente 1040 a 1140) e os Comentadores da Idade Média (de aproximadamente 1180 a 1280). Claro, alguns matemáticos, físicos, astrônomos, filósofos e divulgadores da ciência do final da Idade Média eram céticos em relação a este mundo geocêntrico, especialmente Nicole Oresme (1320-1382) e Jean Buridan (1292-1363).

O mundo aristotélico havia alcançado seus limites, mas ninguém o questionaria porque convinha perfeitamente às "Sagradas Escrituras" da Idade Média. Com Nicolau Copérnico (1473-1543), o mundo mudaria. O cônego, médico e astrônomo polonês desenvolveu uma teoria que colocava o Sol no centro do Universo (heliocentrismo) ao redor do qual giravam os planetas. A Terra já não era central e imóvel, mas um planeta como os outros.

Mudança Profunda de Paradigma

Seu livro de 1543 intitulado "De Revolutionibus Orbium Coelestium" foi difundido "amplamente". Esta mudança profunda de paradigma, tanto filosófico quanto científico, imposta por Copérnico, é chamada de "Revolução Copernicana", mas é Galileu (1564-1642) quem faria a ciência bascular no mundo moderno.

Quando pensamos em Galileu, o imaginamos apontando seu telescópio para as superfícies irregulares da Lua, as estrelas da Via Láctea, as luas de Júpiter, as fases de Vênus ou para Saturno. Mas não é o uso do telescópio na astronomia que marca o início da física moderna.

O Corte Galileano é marcado pelo enunciado da Lei da Queda dos Corpos no início do século XVII, por volta de 1604. Diz o seguinte: A velocidade adquirida é proporcional à duração da queda e é independente da massa e da natureza do corpo. É a primeira vez que uma lei física se expressava com o parâmetro "tempo"; segundo o físico francês Etienne Klein (1958-), isso é o Corte Galileano. O tempo se torna uma variável matemática e desempenhará um papel decisivo na física moderna.

A lei da queda dos corpos de Galileu é revolucionária porque vai contra nossos sentidos. A teoria intuitiva de Aristóteles nos parece mais correta porque explica que os corpos pesados caem mais rápido que os corpos leves. Mas é falsa.

Diálogo sobre os Dois Grandes Sistemas do Mundo

Para dar a conhecer melhor suas descobertas, Galileu escreveu em 1632 "DIALOGO", um diálogo sobre os dois grandes sistemas do mundo, o de Ptolomeu (90-168) e o de Copérnico (1473-1543). Ele escreveu esta obra em italiano para ser melhor compreendido, e não em latim, que era a língua das publicações da época. Para isso, utilizou três personagens. Para este livro, o Papa Urbano VIII (1548-1644) condenou Galileu em 22 de junho de 1633.

Excertos do livro de Galileu com três personagens durante 4 dias, Simplicio defensor da teoria de Aristóteles, Sagredo, homem honesto, aberto e cultivado, e Salviati que representa as ideias que Galileu queria difundir.

Simplicio: Aristóteles demonstrou que, no mesmo meio, os objetos de diferentes massas caem a diferentes velocidades e que essas velocidades são proporcionais às massas dos objetos. [...] Você certamente não tem a intenção de nos provar que uma bola de cortiça cai à mesma velocidade que uma bola de chumbo? [...]

Salviati: Duvido muito que Aristóteles se baseie em um experimento para afirmar isso. [...]

Simplicio: Suas próprias palavras mostram que ele observou o fenômeno, já que diz "Vemos que o mais pesado... ". Este "vemos" alude a um experimento.

Sagredo: Mas eu, que tentei, signor Simplicio, asseguro-lhe que uma bala de canhão de cem ou duzentas libras, ou mais, não terá avançado uma palma ao chegar ao solo em comparação com uma bala de mosquete de meia libra, mesmo que a altura da queda seja de cem côvados! [...]

Simplicio: Tenho dificuldade em acreditar que uma lágrima de chumbo possa cair tão rápido quanto uma bala de canhão.

Salviati: [...] Não gostaria, signor Simplicio, que você se concentrasse em algo que eu disse que se desvia da verdade por um fio de cabelo, para evitar ver o erro tão grande quanto uma amarra que Aristóteles cometeu. Aristóteles escreve: "Uma bola de ferro de cem libras caindo de uma altura de cem côvados chega ao solo antes que uma bola de uma libra tenha descido um único côvado". Digo que chegam ao mesmo tempo. Você só precisa fazer o experimento e verá que, quando a bola grande toca o solo, a outra está a apenas dois dedos de distância. E agora você gostaria, por trás desses dois dedos, esconder os noventa e nove côvados de Aristóteles e, apontando meu pequeno erro, passar em silêncio seu enorme erro.

Simplicio: Seja como for, não posso acreditar que no vácuo, se o movimento fosse possível, um floco de lã cairia tão rápido quanto um pedaço de chumbo.

Salviati: Suavemente, signor Simplicio [...], ouça antes este raciocínio que o esclarecerá. Procuramos o que aconteceria a objetos de massas muito diferentes em um meio de resistência nula. [...] Apenas um espaço absolutamente vazio de ar nos permitiria perceber uma resposta. Como tal espaço não existe, observaremos o que acontece em meios menos resistentes em comparação com meios mais resistentes; e se encontrarmos que objetos diferentes têm velocidades menos e menos diferentes à medida que os meios se tornam mais fáceis de atravessar, [...] então poderemos admitir com grande probabilidade, parece-me, que no vácuo as velocidades seriam todas iguais. [...] O experimento de pegar dois objetos de massas muito diferentes e deixá-los cair de uma certa altura para observar se suas velocidades são iguais envolve algumas dificuldades. De fato, se a altura for significativa, o meio obstaculizará muito mais o objeto leve, e ao longo de uma longa distância o objeto leve ficará então para trás. [...] No entanto, se pegarmos dois objetos da mesma forma e constituídos do mesmo material, e reduzirmos a massa de um ao mesmo tempo que sua superfície, não haverá redução de velocidade.[...] Portanto, concluo que, se a resistência do meio fosse completamente eliminada, todos os objetos cairiam à mesma velocidade.

N.B.: Galileu imaginou experimentos de quedas retardadas para que fossem facilmente mensuráveis a olho nu. Para isso, ele retardou a queda dos corpos colocando-os em um plano inclinado liso. Assim, o efeito da força da gravidade é reduzido e as bolas de bronze perfeitamente polidas e esféricas rolam lentamente, impulsionadas por seu próprio peso. Após inúmeros ensaios, Galileu pôde formular as leis da queda dos corpos.