história da ciência a passagem do mito à filosofia e à ciência: a origem do universo (2) livro...
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História da CiênciaA passagem do mito à filosofia e à
ciência: a origem do universo (2)
Livro básico: Martins, R. M. O universo: teorias sobre sua origem e evolução. São Paulo: Editora Moderna, 1994.
http://www.ifi.unicamp.br/~ghtc/Universo/
A Física de Aristóteles
Objetivo: visão geral sobre aspectos da física aristotélica
Duração: 2 aulas
Atividades: leitura de trechos do “Sobre os céus”, discussão e aula expositiva
Bibliografia:
• MARTINS, R. M. O universo: teorias sobre sua origem e evolução. São Paulo: Editora Moderna, 1994.
• SOUZA CRUZ, F. F. de. O conceito de força no pensamento grego. Caderno Catarinense de Ensino de Física, 2(1): 16-24, 1985.
• Trechos do “Sobre os céus” traduzidos pelo Prof. Martins
Ciência e filosofia gregas
Cristianismo, Islã
Geometria e Astronomia
Mitos cosmogônicos
1000 a. C 1000 d. C0
MedicinaAnatomia
Ciência Moderna
1600 d. C
Religião
Filosofia
Ciência
1800 d. C
MQ, TR
XX XXI
V a IV a.C – Atomistas, Platão, Aristóteles
Linha do tempo (a.C.)
Aristóteles (384-322)
Aristarchos (aprox. 310-230)
Arquimedes (287-212)
Eratosthenes (aprox. 275-195)
Hipparchos (séc. II a.C.)
Ptolemaios (séc. II d.C.)
Século I a.C.
Século IV a.C.
Século III a.C.
Século II a.C.
Século I d.C.
O universo de AristótelesObra em que Aristóteles apresenta sua teoria sobre o universo: “Sobre os céus” [De caelo]
Aristóteles contemplando um busto de Homero de Rembrandt van Rijn (1653)
O universo de Aristóteles
racional (pensável)
sujeito a mudanças, mas compreensível
as transformações obedecem a causas (regulares)
finito
um infinito real é impensável esférico
perfeito
observa-se que o céu parece redondo
O universo de Aristóteles
pleno (sem espaços vazios)– o espaço vazio é impensável
(contraria a razão)– não se observam espaços vazios
esfera cheia de matéria, sem nada fora (nem espaço)
• espaço = “topos” contorno, delimitação, recipiente
Aristóteles: movimentos
Movimentos podem ser naturais ou violentos (= não naturais)
• Natural = aquilo que tem uma causa própria interna
Exemplo: crescimento de plantas e de animais
• Não natural = causas externas
Aristóteles: movimentos
Vemos que a matéria se move naturalmente (sem causas externas) as pedras caem, o fogo sobe
[“as coisas caem por causa da gravidade” “gravidade” é apenas um nome, não uma causa]
Os corpos pesados (graves) caem, os corpos leves sobem movimentos naturais (causas internas)
Aristóteles: movimentosMovimentos naturais dependem da
natureza dos corpos e dos lugares
Cada corpo tem um único movimento natural
Pode ter movimento não natural contrário ao movimento natural exige causa externa
• movimento de uma pedra para cima é violento
Aristóteles: movimentosMovimentos simples retilíneos ou
circulares
• reta e círculo são as únicas linhas simples
Substâncias simples devem ter movimentos naturais simples
Aristóteles: movimentosUniverso é esférico
Movimentos simples que podem existir no universo:
retilíneo (radial) circular (em torno do
centro)
Aristóteles: movimentosMovimentos radiais obedecem
à simetria da situação
Seria impensável um movimento natural retilíneo oblíquo [quebra de simetria]
Na física clássica posterior (Newtoniana) duas partículas podem se atrair ou repelir, mas não produzir forças laterais (por simetria)
Aristóteles: movimentosMovimentos retilíneos
simples em um universo esférico:
para o centro do universo para longe do centro do
universo
Corpos simples devem ter movimentos naturais simples
Aristóteles: movimentosVemos corpos que se movem
naturalmente em linha reta água e terra caem ar e fogo sobem
Esses devem ser movimentos radiais, para o centro do universo ou para fora do centro do universo
[seria incompreensível se esses movimentos naturais fossem dirigidos para um outro ponto]
Aristóteles: movimentos
Identificando os movimentos naturais teóricos com os movimentos observados:
água e terra caem = movem-se radialmente para o centro do universo
ar e fogo sobem = movem-se radialmente afastando-se do centro do universo
Aristóteles: movimentos
A Terra (o nosso mundo) está no centro do universo
todos os corpos pesados caem para o centro do universo
todos os corpos pesados caem perpendicularmente à superfície da Terra o centro da Terra e o centro do Universo coincidem
Aristóteles: movimentos
Os corpos pesados caem para o centro do universo e pressionam de todos os lados igualmente, e isso é a causa da posição e da esfericidade da Terra
Se a Terra fosse deslocada do centro do Universo, ela se moveria para lá [nessa visão, a Terra não atrai os corpos]
Aristóteles: Universo
Estrutura da parte central do universo:
Terra, constituída por terra e água (corpos pesados)
Cercada por uma camada de ar e por outra de fogo (corpos leves)
Aristóteles: Universo
Além de movimentos naturais retos, podem existir movimentos naturais circulares
nenhum dos 4 elementos pode ter um movimento circular natural
um corpo que tenha movimento circular natural não poderia ser constituído pelos 4 elementos
Aristóteles: Terra
A Terra não pode ter um movimento circular
se ela tivesse movimento circular, esse seria um movimento violento teria que ter causa externa
vemos que a Terra não gira experimento de jogar uma pedra para cima
Aristóteles: Terra
Se jogarmos uma pedra para cima, ela cai no mesmo lugar de onde foi lançada.
Se a Terra girasse, o chão se deslocaria enquanto a pedra estivesse no ar, e ela não atingiria o mesmo ponto do chão ao cair.
Ela cai no mesmo ponto, portanto a Terra não gira.
463 m/s
Aristóteles: movimentos
Vemos que existem corpos que se movem circularmente os corpos celestes
esse movimento é sempre o mesmo (imutável)
se fosse movimento violento, iria diminuindo com o tempo
portanto, é um movimento natural
Aristóteles: elementos
Os corpos celestes não podem ser formados por nenhum dos 4 elementos, pois têm movimento circular natural
cada corpo simples tem um único movimento natural
terra e água para baixo, ar e fogo para cima
Aristóteles: elementos
Os 4 elementos formam pares de opostos, e incluem todas as possibilidades de substâncias quentes/frias, úmidas/secas
• Água = fria e úmida• Terra = fria e seca• Ar = quente e úmido• Fogo = quente e seco
Aristóteles: elementos
• Deve existir um outro tipo de corpo simples, que gira naturalmente em torno do centro do universo
• Esse tipo de matéria não é caracterizado pelas qualidades quente/frio, úmido/seco
Aristóteles: elementos
Esse corpo não tem opostos imutável, indestrutível
Observação: de acordo com todos os registros disponíveis na época, os céus nunca se alteraram
Corpos celestes são feitos de um 5° elemento = “éter”
Aristóteles: elementos
• Nome: “éter” era associado antes de Aristóteles ao céu azul visível durante o dia
• Aristóteles dá nova interpretação à palavra “aither”, derivado do fato de que ele “sempre corre” (aithein) por um tempo infinito
Aristóteles: elementos
Parte superior do universo: não contém nenhum dos 4
elementos totalmente cheia (de éter) movimento circular em
torno do centro como Terra está no centro,
gira em torno da Terra
Aristóteles: elementos
A partir da Lua em diante, o universo é constituído por éter
Aristóteles: universo
Lua, Sol, estrelas, planetas feitos de éter, girando em torno do centro do universo
[Averróis astros são condensações do éter]
Aristóteles: universo
Calor do Sol não é devido ao fogo e sim ao movimento vemos que a fricção produz calor
[ponto problemático da teoria de Aristóteles: o Sol não está perto dos elementos sublunares, que são os que podem ser frios ou quentes]
Aristóteles: universo
Universo supra-lunar (da Lua em diante) perfeito, imutável, constituído por éter em rotação
Aristóteles: universo
Universo sub-lunar (abaixo da Lua) imperfeito, em contínua mudança, constituído pelos 4 elementos
Aristóteles: universo
As leis que regem o mundo sublunar são diferentes das leis do mundo celeste
• tipos de elementos diferentes
• tipos de movimentos naturais diferentes
Aristóteles: universoOs movimentos celestes
produzem alterações de calor e frio, secura e umidade, que causam ciclos de transformações no mundo sublunar
[5 séculos depois, Ptolomeu adaptou a cosmologia de Aristóteles de modo a fornecer uma base para a astrologia no seu “Tetrabiblos”]
Aristóteles: universo
Aristóteles propôs uma visão sobre a estrutura e a dinâmica do universo (cosmologia)
Tinha interesse na “física”, não na “matemática” dos céus
Adotou o sistema de Eudoxos, porque era consistente com sua física celeste