História

A revolução copernicana

Entenda as principais ideias de Nicolau Copernico

Enquanto as datas da revolução científica são disputadas, a publicação em 1543 de De revolutionibus orbium coelestium  ( Sobre as Revoluções das Esferas Celestes ) de Nicolau Copérnico é frequentemente citada como o início da revolução científica.

O livro propunha um sistema heliocêntrico contrário ao amplamente aceito sistema geocêntrico da época. Tycho Brahe aceitou o modelo de Copérnico, mas reafirmou a geocêntrica.

No entanto, Tycho desafiou o modelo aristotélico quando observou um cometa que passava pela região dos planetas.

Dizia-se que esta região tinha apenas movimento circular uniforme em esferas sólidas, o que significava que seria impossível um cometa entrar na área. Johannes Kepler seguiu Tycho e desenvolveu as três leis do movimento planetário.

Kepler não teria sido capaz de produzir suas leis sem as observações de Tycho, porque permitiram a Kepler provar que os planetas viajavam em reticências e que o sol não fica diretamente no centro de uma órbita, mas em um foco.

Galileu Galilei veio depois de Kepler e desenvolveu seu próprio telescópio com ampliação suficiente para permitir que ele estudasse Vênus e descobrisse que ele tem fases como a lua.

A descoberta das fases de Vênus foi uma das razões mais influentes para a transição do geocentrismo para o heliocentrismo.

Isaac Newton’s Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica  concluiu a Revolução Copernicana. O desenvolvimento de suas leis de movimento planetário e gravitação universal explicava o movimento presumido relacionado aos céus, afirmando uma força gravitacional de atração entre dois objetos.

Outros avanços em física e matemática

Galileu foi um dos primeiros pensadores modernos a afirmar claramente que as leis da natureza são matemáticas.

Em termos mais amplos, seu trabalho marcou mais um passo para a separação final da ciência, tanto da filosofia quanto da religião, um grande desenvolvimento do pensamento humano.

Galileu mostrou uma apreciação notavelmente moderna da relação adequada entre matemática, física teórica e física experimental. Ele entendeu a parábola, tanto em termos de seções cônicas quanto em termos da ordenada (y) variando como o quadrado da abscissa (x).

Ele afirmou ainda que a parábola era a trajetória teoricamente ideal de um projétil uniformemente acelerado na ausência de fricção e outras perturbações.

Principia de Newton formulou as leis do movimento e da gravitação universal, que dominaram a visão dos cientistas do universo físico pelos três séculos seguintes.

Ao derivar as leis do movimento planetário de Kepler a partir de sua descrição matemática da gravidade, e usando os mesmos princípios para explicar as trajetórias dos cometas, as marés, a precessão dos equinócios e outros fenômenos, Newton removeu as últimas dúvidas sobre a validade de o modelo heliocêntrico do cosmos.

Este trabalho também demonstrou que o movimento dos objetos na Terra e dos corpos celestes pode ser descrito pelos mesmos princípios.

Sua previsão de que a Terra deveria ser moldada como um esferoide oblato foi posteriormente confirmada por outros cientistas.

Suas leis de movimento deveriam ser a base sólida da mecânica; Sua lei da gravitação universal combinava a mecânica terrestre e a celestial em um grande sistema que parecia ser capaz de descrever o mundo inteiro em fórmulas matemáticas.

Newton também desenvolveu a teoria da gravitação. Após as trocas com Robert Hooke, filósofo, arquiteto e polímata natural inglês, ele elaborou a prova de que a forma elíptica das órbitas planetárias resultaria de uma força centrípeta inversamente proporcional ao quadrado do vetor do raio.

A revolução científica também testemunhou o desenvolvimento da ótica moderna. Kepler publicou Astronomiae Pars Optica ( a parte óptica da astronomia em 1604.

ele, ele descreveu a lei do quadrado inverso que governa a intensidade da luz, a reflexão por espelhos planos e curvos e os princípios das câmeras pinhole, bem como as implicações astronômicas da ótica, como a paralaxe e os tamanhos aparentes do celestial corpos. Willebrord Snellius encontrou a lei matemática da refração, agora conhecida como a lei de Snell, em 1621.

Descartes mostrou posteriormente, usando a construção geométrica e a lei da refração (também conhecida como lei de Descartes), que o raio angular de um arco-íris é 42. °. Ele também descobriu de forma independente a lei da reflexão.

Finalmente, Newton investigou a refração da luz, demonstrando que um prisma poderia decompor a luz branca em um espectro de cores, e que uma lente e um segundo prisma poderiam recompor o espectro multicolorido em luz branca.

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Retrato de Galileo Galilei por Giusto Sustermans, 1636

Galileo Galilei (1564-1642) melhorou o telescópio, com o qual realizou várias importantes descobertas astronômicas, incluindo as quatro maiores luas de Júpiter, as fases de Vênus e os anéis de Saturno, e fez observações detalhadas das manchas solares. Ele desenvolveu as leis para corpos em queda baseados em experimentos quantitativos pioneiros, que analisou matematicamente.

O Dr. William Gilbert, em De Magnete , inventou a Nova palavra latina electricus de ἤλεκτρον ( elektron ), a palavra grega para “âmbar”. Gilbert realizou várias experiências elétricas cuidadosas, no curso das quais descobriu que muitas substâncias eram capazes de manifestar propriedades elétricas.

Ele também descobriu que um corpo aquecido perdeu sua eletricidade, e que a umidade impediu a eletrificação de todos os corpos, devido ao fato agora bem conhecido de que a umidade prejudicou o isolamento de tais corpos.

Ele também notou que as substâncias eletrificadas atraíam todas as outras substâncias indiscriminadamente, enquanto um ímã atraía apenas ferro. As muitas descobertas dessa natureza renderam a Gilbert o título de “fundador da ciência elétrica”.

Robert Boyle também trabalhou freqüentemente na nova ciência da eletricidade e acrescentou várias substâncias à lista de eletricidades de Gilbert.

Em 1675, ele afirmou que a atração e a repulsão elétricas podem agir através do vácuo. Uma de suas importantes descobertas foi que os corpos eletrificados no vácuo atrairiam substâncias leves, indicando que o efeito elétrico não dependia do ar como meio.

Ele também adicionou resina à então conhecida lista de elétricas. No final do século XVII, os pesquisadores desenvolveram meios práticos de gerar eletricidade por atrito com um gerador eletrostático, mas o desenvolvimento de máquinas eletrostáticas não começou a sério até o século XVIII, quando se tornaram instrumentos fundamentais nos estudos sobre o novo ciência da eletricidade.

O primeiro uso da palavra eletricidade é atribuída a Thomas Browne em 1646 trabalho. Em 1729, Stephen Gray demonstrou que a eletricidade poderia ser “transmitida” através de filamentos de metal.

Tesouros do RAS: Starry Messenger de Galileo Galilei : Em 1610, Galileu publicou este livro descrevendo suas observações do céu com uma nova invenção – o telescópio.

Nele ele descreve sua descoberta das luas de Júpiter, de estrelas muito fracas para serem vistas a olho nu e de montanhas na lua. O livro foi a primeira publicação científica baseada em dados de um telescópio. Foi um passo importante para o nosso entendimento moderno do sistema solar. O título em latim é Sidereus Nuncius , que significa Mensageiro Estrelado , ou Mensagem Sideral.

Referências bibliográficas

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