Física na Antiguidade

    É na Grécia Antiga que são feitos os primeiros estudos "científicos" sobre os fenômenos da natureza. Surgem os "filósofos naturais" interessados em racionalizar o mundo sem recorrer à intervenção divina.

ATOMISTAS GREGOS

A primeira teoria atômica começa na Grécia, no século V a.C. Leucipo, de Mileto, e seu aluno Demócrito, de Abdera (460 a.C.-370 a.C.), formulam as primeiras hipóteses sobre os componentes essenciais da matéria. Segundo eles, o Universo é formado de átomos e vácuo. Os átomos são infinitos e não podem ser cortados ou divididos. São sólidos, mas de tamanho tão reduzido que não podem ser vistos. Estão sempre se movimentando no vácuo.

FÍSICA ARISTOTÉLICA

É com Aristóteles que a física e as demais ciências ganham o maior impulso na Antiguidade. Suas principais contribuições para a física são as idéias sobre o movimento, queda de corpos pesados (chamados "graves", daí a origem da palavra "gravidade") e o geocentrismo. A lógica aristotélica irá dominar os estudos da física até o final da Idade Média.

Aristóteles (384 a.C.-322 a.C.) nasce em Estagira, antiga Macedônia (hoje, província da Grécia). Aos 17 anos muda-se para Atenas e passa a estudar na Academia de Platão, onde fica por 20 anos. Em 343 a.C. torna-se tutor de Alexandre, o grande, na Macedônia. Quando Alexandre assume o trono, em 335 a.C., volta a Atenas e começa a organizar sua própria escola, localizada em um bosque dedicado a Apolo Liceu – por isso, chamada de Liceu. Até hoje, se conhece apenas um trabalho original de Aristóteles (sobre a Constituição de Atenas). Mas as obras divulgadas por meio de discípulos tratam de praticamente todas as áreas do conhecimento: lógica, ética, política, teologia, metafísica, poética, retórica, física, psicologia, antropologia, biologia. Seus estudos mais importantes foram reunidos no livro Órganon.

Geocentrismo – Aristóteles descreve o cosmo como um enorme (porém finito) círculo onde existem nove esferas concêntricas girando em torno da Terra, que se mantém imóvel no centro delas.

Gravidade – Aristóteles considera que os corpos caem para chegar a seu lugar natural. Na Antiguidade, consideram-se elementos primários a terra, água, ar e fogo. Quanto mais pesado um corpo (mais terra) mais rápido cai no chão. A água se espalha pelo chão porque seu lugar natural é a superfície da Terra. O lugar natural do ar é uma espécie de capa em torno da Terra. O fogo fica em uma esfera acima de nossas cabeças e por isso as chamas queimam para cima.

PRIMÓRDIOS DA HIDROSTÁTICA

A hidrostática, estudo do equilíbrio dos líquidos, é inaugurada por Arquimedes. Diz a lenda que Hierão, rei de Siracusa, desafia Arquimedes a encontrar uma maneira de verificar, sem danificar o objeto, se era de ouro maciço uma coroa que havia encomendado. Arquimedes soluciona o problema durante o banho. Percebe que a quantidade de água deslocada quando entra na banheira é igual ao volume de seu corpo. Ao descobrir esta relação sai gritando pelas ruas "Eureka, eureka!" (Achei, achei!).

No palácio, mede então a quantidade de água que transborda de um recipiente cheio quando nele mergulha sucessivamente o volume de um peso de ouro igual ao da coroa, o volume de um peso de prata igual ao da coroa e a própria coroa. Este, sendo intermediário aos outros dois, permite determinar a proporção de prata que fora misturada ao ouro.

Princípio de Arquimedes – A partir dessas experiências  Arquimedes formula o princípio que leva seu nome: todo corpo mergulhado em um fluido recebe um impulso de baixo para cima (empuxo) igual ao peso do volume do fluido deslocado. Por isso, os corpos mais densos do que a água afundam e os mais leves flutuam. Um navio, por exemplo, recebe um empuxo igual ao peso do volume de água que ele desloca. Se o empuxo é superior ao peso do navio, ele flutua.

Arquimedes  (287 a.C.-212 a.C.) nasce em Siracusa, na Sicília. Freqüenta a Biblioteca de Alexandria e lá começa seus estudos de matemática. Torna-se conhecido pelos estudos de hidrostática e por suas invenções, como o parafuso sem ponta para elevar água. Também ganha fama ao salvar Siracusa do ataque dos romanos com engenhosos artefatos bélicos. Constrói um espelho gigante que refletia os raios solares e queimava à distância os navios inimigos. É também atribuído a Arquimedes o princípio da alavanca. Com base neste princípio, foram construídas catapultas que também ajudaram a resistir aos romanos. Depois de mais de três anos, a cidade é invadida e Arquimedes é assassinado por um soldado romano.

YIN E YANG

Os chineses também iniciam na Antiguidade estudos relacionados à física. Não se ocupam de teorias atômicas ou estrutura da matéria. Procuram explicar o Universo como resultado do equilíbrio das forças opostas yin e yang. Estas palavras significam o lado sombreado e ensolarado de uma montanha e simbolizam forças opostas que se manifestam em todos os fenômenos naturais e aspectos da vida. Quando yin diminui, yang aumenta e vice-versa.

A noção de simetria dinâmica de opostos inaugurada pela noção de yin e yang será retomada no início do século XX com a teoria quântica.