Programa de Pós-Graduação em Ensino, Filosofia e História das Ciências – UFBA/UEFS Instituto de Física da UFBA Disciplina: História das ciências físicas no século XX – FIS726 2010.1 Professor: Olival Freire Aluno: Jailson Alves Avaliação I – parte 1 Tema 1 – A física na transição entre o século XIX e o século XX e a influência do mecanicismo newtoniano.

A ciência física sofreu grandes transformações ao longo dos últimos cinco séculos, entre o século XV e o século XX. Dentre estas transformações estão o mecanicismo, elaborado principalmente por Galileu Galilei (1564-1642) e Isaac Newton (1643-1727). Newton contribuiu com as suas leis para uma matematização da física, estabelecendo o caráter preditivo da física de tal maneira que seu nome é associado à física que desde então se praticou, passando a chamar-se também de física newtoniana. Essa abordagem mecânico-matemática do mundo vigorou até o início do século XX. Seus principais postulados já não conseguiam dar conta da solução dos problemas que emergiram a partir dos conflitos com as evidências empíricas vindas tanto da física quanto da química, sendo necessário uma mudança de paradigma, conhecido como física quântica, tendo alguns nomes se destacado na sua primeira fase, como Einstein, Niels Bohr, entre outros, e na segunda fase E. Schrodinger, W. Heisenberg, P. Dirac, entre outros. Ao considerar a física praticada pelos cientistas até o último quarto do século XIX, encontramos uma forte relação com o pensamento mecanicista newtoniano, o cartesianismo e o positivismo. Esse paradigma perde força e cede lugar à mecânica quântica, inaugurando uma nova epistemologia da física, onde alguns cientistias colocavam mesmo a necessidade de se ampliar esse paradigma para as demais ciências. Decorre também dessa nova epistemologia a necessidade de metodologia para atender aos diversos programas de pesquisas emergem desse paradigma, na tentativa de resolver os novos problemas colocados.

O mecanicismo newtoniano influenciou fortemente o pensamento científico e filosófico

entre os séculos XVII e XX. Essa ontologia colocava novamente no centro das discussões o atomismo elaborado por Demócrito e Leucipo e era também uma resposta ao aristotelismo, em especial, ao cristianismo aristotélico (ou aristotelismo cristão) defendido por S. Tomás de Aquino. Substituía o aristotelismo, condicionando o conhecimento do mundo às experiências. Essa ontologia requer novas metodologias de pesquisa. E essa metodologia era fortemente apoiada no positivismo, trazendo a necessidade de observar e descrever a realidade para alem da contemplação pura. Era possível conhecer a realidade das coisas (com uma matematização do mundo físico): conhecendo-se as causas (situação inicial), se poderia conhecer os efeitos (situação final). Para Martin Tamny, “a experiência é vista como um caminho da verdade do mundo, como se existisse segredos da natureza que não nos é dado”, rejeitando o aristotelismo tardio, substituindo sua epistemologia pela riqueza empírica da experimentação. O paradigma mecanicista foi influenciado pelo atomismo ou corpuscularismo, estes ofereciam novos modos de explicar as propriedades do mundo macroscópico em termos de interações (movimento e impacto) entre as corpos pequenos (corpúsculos). “Era possível alcançar o conhecimento das coisas que não poderiam ser observadas”1 reduzindo as qualidades dos corpos a um número pequenos de propriedades, explicando as qualidades através destas propriedades. Newton lista algumas destas qualidades

como extensão, dureza, mobilidade e inércia. Embora os átomos não sejam observáveis, eles são o espírito que constituem aquilo que é observado. E para Newton, como aliás para os demais adeptos da filosofia mecanicista, as qualidades dos corpos nos são reveladas pela experiência, e a divisão, ou qualquer outro tipo de mudança, não destruiria a extensão, mobilidade ou a persistência do objeto em seu estado de movimento retilineo. Podemos então tomar esse período (do nascimento do mecanicismo galilaico-newtoniano) como o retomada do atomismo/corpuscularismo e sua elaboação pelos cientistas até o último quarto do século XIX. A partir do final do século XIX, apesar do sucesso preditivo do mecanicismo newtoniano quando aplicado à matéria macroscópica, ao movimento planetário e aos demais corpos celestes e aos movimentos terrestes, aparecem problemas de incompatibilidade com alguns resultados empíricos. O eletromagnetismo de Maxwell, desenvolvido dentro da física newtoniana, a descoberta do elétron, os experimentos que levaram à descoberta da radioatividade (por Becquerel, P. Curie e M. Curie), o problema da radiação do corpo negro e o modelo atômico proposto por Rutherford, baseado em sua experiência do bombardeio de folhas de ouro com partículas alfa, não têm uma explicação satisfatória dentro do paradigma da física clássica ou newtoniana. Nesse período se instala o que o filósofo da ciência Thomas Kuhn chama de “crise de paradigma”2. Essa crise é desencadeada por muitos fatores e podem tomar alguns caminhos. Pode ser que os problemas levantados pelos pesquisadores sejam resolvidos dentro do paradigma antigo; pode ser que os problemas sejam de pequena ordem para a teoria vigente e sejam deixados de lado momentaneamente; ou, pode ser que sejam de tal modo incompatíveis com a teoria que se faz necessária uma nova abordagem, um novo paradigma. E foi justamente isso que aconteceu. Apesar dos esforços dos cientístas em compatibilizar os dados experimentais com o mecanicismo newtoniano, como por exemplo, o eletromagnetismo de Maxwell, foi com a resolução satisfatória do problema da radiação do corpo negro e com a elaboração da teoria da relatividade por A. Einstein (1905), eliminando da física a idéia do éter, presente desde o época de Aristóteles, e inaugurando uma nova forma de pensar a física. Cria-se assim condições para que o paradigma da física quântica emergisse. O objeto das ciências física e química não estava muito claro por volta do último quarto do século XIX, também havia muita confusão com a própria linguagem e os termos utilizados. Em 1860 foi realizado um congresso, que ficou conhecido como o Congresso de Karlsruhe, por ter sido realizado nessa cidade da Alemanha, onde se tentou resolver diversas controvérsias relacionadas à teoria atômica, principalmente sobre a realidade de átomos e moléculas e suas implicações epistemológicas para as ciências. “O que muitas vezes tem sido omitido nas análises sobre os ásperos debates (sobre o atomismo) é que a crise na comunidade científica do século passado não dizia respeito apenas à evidência e a interpretação, mas também, a metodologia científica e a epistemologia. Em questão não estava apenas a teoria atômica, mas o objetivo e a estrutura da teoria física.” 3

Havia disputa em diversos campos sobre a compatibilização dos dados empíricos às ciências físicas, como também disputas pela hegemonia ou primazia de algumas teorias sobre outras (para T. Kuhn, competições que caracterizam um período pre-paradigmático). Uma dessas disputas foi entre os energeticistas e os atomistas. Cientistas de peso, como Wilhelm Ostwald (um dos mais importantes químicos da história e tido como o pai da físico-química) e Ernst Mach “questionavam o emprego de hipóteses arbitrárias e entidades não observáveis na ciência”, como é o caso do atomismo, e defendiam uma abordagem conhecida como energismo (ou energeticismo). Mach “influenciou físicos como Max Planck (1858-1947) e A. Einstein (1879-1955)” (Nye apud Oki, 2008)4. O energismo postulava que era possível (e mais razoável) estabelecer uma conexão entre uma

teoria baseada em energia (observada em todas as circunstâncias da natureza e aplicável a disciplinas como a física, química, matemática e biologia) e o mundo real. Questionavam o caráter matemático do átomo (e moléculas). Sobretudo, questionavam a crença em entidades que não se podia observar, contudo em 1909 W. Ostwald reconhece a sua derrota e passa a aceitar a teoria atômica (nesse mesmo ano ganha o Prêmio Nobel). Essa aceitação se dá devido aos dados empíricos explicados satisfatoriamente pela teoria atômica. Referências bibliográficas 1. TAMNY, M. Atomism and the mechanical philosophy. In: OLBY, R. C. Et al. (eds) Companion to The

History of Modern Science, London: Routledge, 1990.

2. KUHN, T. A Estrutura das Revoluções Científicas. 4ª ed. São Paulo: Perspectiva, 1996.

3. OKI, M. C. M, O Congresso de Karlsruhe e a realidade atômica do século XIX. Química Nova na

Escola, n. 26, p. 24-28, 2007.

4. OKI, M. C. M, Controvérsias sobre o atomismo no século XIX. Química Nova na Escola, v. 32, n. 4

2009.