Galileu Galilei (1564-1642)

Galileu nasceu e estudou em Pisa, tornando-se professor de matemática em sua Universidade, e depois, em Pádua. Seu pai, Vincenzo, músico, tinha um autêntico espírito de experimentador, e estabeleceu de maneira empírica leis relativas à corda vibrante. Galileu publicou, em 1590, o De Motu (Sobre o Movimento). Seguindo o estilo pragmático do pai, Galileu já havia descoberto, em 1593, o ``isocronismo'' do pêndulo, ou seja, seu período independe da amplitude, propriedade básica do oscilador harmônico simples. Em 1604, descreveu as leis da queda livre dos corpos como um movimento uniformemente acelerado, independente de suas densidades.

Galileu aperfeiçoou o telescópio (que já era conhecido, embora em versões rudimentares) e com ele realizou observações astronômicas, descritas em sua obra Sidereus Nuncius (Mensageiro das Estrelas, 1610). Com o telescópio, viu a superfície montanhosa da Lua. Esta descoberta, juntamente com a observação das manchas Solares, introduzia imperfeições no Sol e na Lua, o que contrariava a idéia aristotélica, então tornada dogma da Igreja, da perfeição geométrica dos corpos celestes.

Figura: Ilustração das observações de Galileu da Lua, mostrando sua superfície irregular (do Mensageiro das Estrelas).

Ainda no Sidereus Nuncius, Galileu anuncia a descoberta de muitas estrelas desconhecidas em qualquer trecho de céu que olhasse. Pode conjecturar-se que esta descoberta fosse algo preocupante, pois ia ao encontro da idéia de ``inumeráveis sóis'' do universo infinito de Bruno. Dentre os novos astros descobertos estão as luas de Júpiter, que Galileu diplomaticamente denominou ``estrelas Medicéias'', em homenagem à prestigiosa família Medici.

Também foram observadas as fases de Vênus, que somente seriam explicáveis admitindo-se uma geometria heliocêntrica, bastante mal vista pelo clero. Finalmente, Galileu observou a forma de Saturno, com seus anéis, usando seu pioneiro telescópio, cuja lente está exposta no Museu da História da Ciência de Florença.

Não bastassem os diversos e polêmicos problemas levantados por suas observações astronômicas, Galileu publicou em 1612 o Discurso sobre as Coisas que Estão Sobre a Água, no qual ridiculariza a idéia aristotélica de distinção entre corpos sublunares e celestes, muito cara à Igreja. Em 1614, no História e Demonstração Sobre as Manchas Solares, Galileu advoga abertamente teses copernicanas. Enfrenta então vivas críticas por retirar dos céus a perfeição bíblica. Como conseqüência, Galileu é advertido pelo Santo Ofício, em 1616, na pessoa do Cardeal Belarmino, que já condenara Bruno, a não mais pregar a teoria heliocêntrica presente em suas obras anteriores.

No livro Il Sagiatore (O Ensaísta, 1623), Galileu se abstém temporariamente das teses copernicanas, dedicando-se a outros temas. Esta obra continha, no entanto, uma teoria sobre a luz e a matéria de natureza corpuscular. Os traços do atomismo, contidos nesta hipótese, se tornariam posteriormente objeto de controvérsias e acusações contra Galileu (v. ``Galileu Herético'') em um campo diverso da astronomia.

Entretanto, o aparente conformismo de Galileu quanto à questão dos movimentos celestes é temporário, e ele retorna a eles no livro intitulado:

``Diálogo de Galileu Galilei linceu, matemático extraordinário do Estúdio de Pisa e matemático primário do Grão-Duque da Toscana, onde, nas reuniões de quatro jornadas, discorre-se sobre os dois sistemas máximos do mundo - ptolomaico e copernicano - propondo de maneira indeterminada as razões filosóficas e naturais tanto para uma quanto para a outra parte'' (1632)

Figura 6: Diagrama comparativo enre o sistemas ptolomaico e copernicano, impresso no Ceia de Quarta-feira de Cinzas, de Giordano Bruno.

Redigida no estilo pedagógico de Diálogos, escrita em italiano (toscano) e não em latim, a obra era acessível e de fácil leitura, através dos tópicos divididos em ``jornadas'':

1 Jornada:

As mesmas leis naturais atuam na Terra, nos céus e nos astros.

2 Jornada:

Galileu desqualifica tradicionais evidências da imobilidade da Terra.

3 Jornada:

O sistema de Copérnico é defendido à luz dos fenômenos celestes que observou nos céus: fases de Vênus, variação do brilho de Marte/Vênus.

4 Jornada:

As marés são apresentadas como prova da mobilidade da Terra.

Esta obra soou como um desafio ao Papa Urbano VIII, antes admirador de Galileu. Processado pela Santa Inquisição, Galileu é obrigado a abjurar suas teses a respeito da mobilidade da Terra, sob risco de ser queimado como herege. Passa, então, a viver virtualmente em prisão domiciliar.

Mesmo a ameaça da Igreja não dissuadiu Galileu de continuar escrevendo e de lançar o Discurso e Demonstrações Matemáticas em Torno de Duas Novas Ciências, Pertencendo à Mecânica e aos Movimentos Locais (1638). Esta obra, publicada clandestinamente na Holanda, aborda diversos temas originais como:

``Resistência que os Corpos Oferecem à Fratura'', contendo os primeiros conceitos sobre a resistência dos materiais, alicerce do cálculo de estruturas.

``Sobre a Causa da Coesão'', contendo considerações sobre a estrutura da matéria.

``Sobre o Movimento'' onde são sistematizados alguns célebres problemas de cinemática:

Movimento Uniforme

Movimento Acelerado

Movimento de projéteis

O ``Duas Novas Ciências'' inclui também novas observações sobre pêndulo e oscilações:

• Isocronismo do pêndulo, já estudado em 1583
• Relação entre comprimento e freqüência ( no pêndulo)
• Ressonância entre cordas vibrantes idênticas

A obra de Galileu exibe traços claros de um novo método científico para a física, exemplar nos seguites aspectos:

• Matemático: relações entre parâmetros são quantitativas.
• Experimental: não apenas na observação diária, mas em submeter a Natureza a situações e manipulações artificiais (experimentos), que são teste final de hipóteses.

``o livro da Natureza está escrito em caracteres matemáticos ...sem um conhecimento dos mesmos os homens não poderão compreendê-lo''

afirmou Galileu resumindo seu estilo e metodologia.

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