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RESENHA: EVOLUÇÃO DAS
IDEIAS DA FÍSICA
Física
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
23 pag.
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RESENHA LIVRO TEXTO: EVOLUÇÃO DAS IDEIAS DAS FÍSICA 
 
A resenha a seguir é baseada no livro A Evolução das Ideias da Física 
de Antônio S. T. Pires. O livro mostra como a ciência evoluiu desde os 
primeiros registros encontrados até a atualidade com foco na Física. Ele está 
dividido em 16 capítulos que demonstra as ideias desde a antiguidade as ideias 
de partículas elementares. É uma obra em que o autor se preocupa em levar 
os argumentos com qual cada ideia foi formulada e como foram mantidas, 
aproveitadas ou até mesmo questionadas. Seu autor é professor titular do 
departamento de Física da Universidade Federal de Minas Gerais. Doutor em 
Física pela Universidade da Califórnia em Santa Bárbara é também editor do 
Brazilian Jounarl of Physics. 
A seguir, será dado um breve resumo de sua obra. 
 
Resumo: Evolução das Ideias da Física 
 
Os primeiros povos, que se tem registro, que contribuíram, mesmo que 
para fins práticos, em particular para a matemática e a astronomia, foram os 
babilônicos e os egípcios. Os egípcios foram os criadores do calendário 
dividido em 365 dias ora superior ao calendário lunar dos babilônicos que ao 
perceber que estava defasado, foram acrescentados mais 30 dias para a 
correção do problema. Os egípcios eram capazes de solucionar problemas 
simples que envolvessem áreas e volumes os babilônicos por sua vez, já 
operavam com bastante facilidade operações de álgebra e sua astronomia 
alcançou níveis matemáticos consideráveis por volta dos séculos II e III A.C.. 
Os registros também indicam que os babilônicos utilizavam do sistema decimal 
e sexagesimal que permitia calcular frações do tipo irracional e equações 
quadráticas. Para se ter uma ideia das contribuições dos babilônicos, os gregos 
inspiraram em seu conhecimento. O modelo de ângulos e a divisão do dia em 2 
ciclos de 12 horas são derivados das práticas deles. 
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Alguns séculos mais tarde surgem os primeiros filósofos gregos. Em VI 
A.C. surge a primeira tentativa se separar os fenômenos mitológicos onde o 
pensamento possuía uma raiz na mitologia, mas era diferente do pensamento 
mitológico. Em destaque para esse período podem ser citados os pensadores 
da Jônia que abandonaram as crenças mitológicas. Vale ressaltar que o 
pensamento racional foi um processo lento, pois o pensamento ainda sofria 
muitas interferências do conceito mitológico. 
Com o avanço das estruturas em leis, arte e tecnologia, abrem-se 
questionamentos das coisas por sua população. Em destaque, pode ser citado 
o 1° filósofo Jônico: Tales de Milleto que levou para Grécia a geometria 
abstrata e a astronomia. Para Tales, tudo se origina da água e isso seria uma 
explicação natural da origem do mundo. Outro destaque jônico foi 
Anaximandro. Ele é considerado o pai da astronomia, pois foi o primeiro a 
desenhar um modelo do universo de forma geométrica e mecânica. Os 
filósofos jônicos caracterizavam-se pela liberdade de pensamento. 
Surge na Grécia antiga uma irmandade, fundada por Pitágoras, 
denominada de Pitagóricos. Para eles os números eram sagrados e eternos. 
Foram pioneiros na primeira experiência registrada, a utilizarem a palavra 
cosmos e a dizer que a terra é esférica. Para eles, as coisas somente podiam 
ser estruturadas pelos números inteiros, desprezando assim, qualquer variação 
disso como os números racionais e os irracionais. 
Filolao, discípulos de Pitágoras, propôs um modelo para o sistema solar. 
Para ele, existia um fogo central e uma antiterra. A Terra por sua vez girava 24 
h, mas não no próprio eixo, e o fogo central jamais poderia ser visto pela parte 
habitada que sempre estaria do lado oposto ao fogo central. Ele foi o primeiro a 
atribuir que a Terra realizava um movimento. 
Outros personagens importantes da Grécia antiga podem ser citados e 
cada um contribuiu com a evolução da razão. Heráclides, por exemplo, propôs 
que a Terra girava em seu próprio eixo, que Vênus e Mercúrio giravam em 
torno do Sol e todos giravam em torno da Terra. Heráclito dizia que não havia 
elemento pelas quais as coisas eram formadas, mas sim um fluxo contínuo. 
Para Parmênides, a mudança é uma impossibilidade e tudo que existe sempre 
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existiu, sendo a razão a única capaz de levar a uma verdade. Zenão de Eléia, 
conhecido por seus paradoxos, foi considerado autor da dialética por 
Aristóteles, para ele a natureza era contínua e o movimento impossível. 
Anaxágoras dizia que tudo era ordenado. Afirmou que a mistura dos elementos 
compunham as coisas e que a natureza era composta por infinitas partículas 
minúsculas, além disso, disse que o eclipse lunar era ocasionado pela sombra 
da Terra. 
Os atomistas, assim chamados por acreditarem que o universo era 
composto por partículas invisíveis imutáveis e indivisíveis onde essas 
possuíam ganchos capazes de se ligarem a outros, propuseram um modelo 
astronômico mecanicista. Para eles, saber o rearranjo dos prótons, elementos 
que compunham o átomo, era saber prever as mudanças dos elementos. Eles 
também engavam a existência de um mundo espiritual. Para Epícuro além de 
forma os átomos tinham peso. Empoclédes por sua vez, afirmava que as 
coisas eram compostas por água, ar e terra. Aqui aparece a força pela primeira 
vez como um agente regulador da natureza. 
Outro personagem da Grécia antiga de grande destaque foi Platão. Foi o 
fundador da academia, 1ª organização institucional de pesquisa com cunho 
científico. Para ele, o mundo se dividia em 2, o mundo das ideias imutáveis e 
perfeitas e o mundo real mutável e imperfeito. As coisas percebidas pelo 
campo da visão eram um reflexo imperfeito das ideias. Acreditava na 
reencarnação como forma de explicar o aprimoramento das ideias, foi o autor 
da alegoria da caverna e a matemática tinha um lugar de destaque em sua 
filosofia, onde o conhecimento matemático independe do tempo e do mundo 
físico. Suas contribuições para o pensamento científico foram duas: as leis da 
natureza são reveladas através de uma análise racional da experiência; e a 
crença de que estrutura do universo se dá pela matemática. 
Platão também propôs um modelo cosmológico onde a Terra seria uma 
esfera perfeita que estaria envolta por uma esfera denominada de esfera 
celeste. Definiu ainda vários círculos nessa esfera. Para ele, o movimento era 
circula e perfeito com velocidade uniforme. Para ele, movimentos em ciclos era 
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uma abominação. Acreditava ainda na atração dos iguais e que a matéria teria 
uma alma. 
Discípulo de Platão, Aristóteles foi uma das figuras mais marcantes 
capaz de elevar a filosofia grega a um auge até então não alcançado. Apesar 
da perda de grande parte de eu trabalho e de ter-se voltado mais para o campo 
da Biologia, Aristóteles realizou grandes contribuições para a Física, 
principalmente na discussão a respeito do movimento. Para ele a natureza 
opera com um propósito e suas causas são materiais, formais, eficientes e 
finais. Ele também fez distinção entre a matemática e a física, onde esta última 
era divida em 3 áreas: as coisas que são capazes de movimento; as coisas em 
movimento mas indestrutíveis;e as coisas em movimento mas destrutíveis. Ele 
tinha como preocupação não apenas descrever o movimento, mas explicar 
também as suas causas. Ele negava a existência do vácuo como forma de 
justiçar que o movimento jamais poderia ser infinito, as coisas tendem a voltar 
a sua ação inicial e acreditava que o céu era composto por éter. 
Para Aristóteles a força era dividida em duas: a força inerente à matéria 
(chamada de natureza); e a força como uma emanação do corpo (a força para 
empurrar e puxar causando o movimento). Ele ainda diferencia o movimento 
retilíneo do movimento circular, sendo o primeiro de lugar para lugar e o último 
de seu lugar para seu lugar. Quanto aos corpos celestes ele observou que a 
lua era esférica, logo os demais objetos celestes também o seriam. Quanto ao 
movimento da Terra ele disse que esse não seria possível e utilizou o exemplo 
de se arremessar uma pedra para o alto e ela retornar ao mesmo local. Ele 
acreditava que se a terra estivesse em movimento à pedra arremessada cairia 
em outro local. 
Com relação à meteorologia, ele também realizou alguns trabalhos. 
Propôs que o ar úmido aquecido pelo sol se condessaria formando as nuvens e 
consequentemente as precipitações. Já o ar seco subiria podendo carregar 
elementos sólidos e causar os meteoritos. Os trovões eram causados pelo 
choque do ar seco com o ar úmido e os relâmpagos pelo fogo originado desse 
contato. Para explicar os terremotos ele disse que o vento aquecido pelo sol 
seria capaz de causa-los quando esses se movimentavam. Por 
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experimentação, afirmou que quando aquecida, a água salgada do mar 
condensava e se transformava em água doce. 
Utilizando do modelo cósmico de Eudoxo que continha 27 esferas 
celestes, Aristóteles acrescenta, sem modificar o modelo proposto, mais 
esferas celestes totalizando 56 esferas acopladas sendo uma delas 
considerada o primeiro motor, pois para ele o movimento somente poderia 
existir se existisse um motor capaz de cria-lo. Grande parte das ideias de 
Aristóteles foi dogmatizada pelas grandes religiões e se tornaram um desafio 
para o pensamento científico durante toda a idade média. 
Com o surgimento do período helenístico marcado pela contribuição do 
conhecimento de diversas civilizações, a ciência ganha destaque 
principalmente na matemática, geometria, medicina e na física. Existia uma 
biblioteca em Alexandria cujo espaço era dedicado a busca do conhecimento e 
registros importantes foi realizada na época. Alguns personagens podem ser 
citados como destaque como Erastóstenes que realizou o primeiro cálculo do 
raio da Terra; o Hiparco de Niceia (inventor do astrolábio) que analisou o 
tamanho relativo do sol e da lua e suas distâncias da Terra, além da 
descoberta dos equinócios; Euclides que sistematizou a geometria; Apolônio 
que estudou as seções cônicas; Arquimedes que introduziu na ciência o 
método demonstrativo clássico e que também ficou famoso por seu principio; e 
Hipácia, uma matemática e astrônoma esfolada viva durante a revolta anti 
grega ocasionada pelo cristianismo. A biblioteca de Alexandria foi 
completamente destruída. 
O último astrônomo matemático da escola Alexandrina foi Ptolomeu. 
Embora alguns físicos questionam a real contribuição de seus estudos, os 
historiados da ciência tratam-no como uma figura excepcional. Ele propôs um 
modelo cósmico sem se preocupar com as causas desse. Seu modelo cósmico 
tentava explicar o movimento retrógrado acrescentando círculos deferentes e 
um epiciclo. Acrescentou um ponto equante para tender as condições de 
movimento e velocidade e isso contrariava as ideias aristotélicas de que o 
movimento seria uniforme, embora Ptolomeu não justificasse essa alteração. 
Embora as ideias de Ptolomeu apresentassem algumas contradições, ela 
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preenchia, em partes, alguns requisitos para que suas teorias fossem levadas a 
serio, pois fazia previsões e se expressava de forma matemática. 
Com a ascensão do império Romano o avanço científico ficou 
estagnado. A produção do conhecimento passou a se dar basicamente para 
fins práticos que atendessem a vontade do império. Para estagnar mais ainda, 
o império Romano converte-se ao cristianismo onde surge então uma figura de 
destaque, o Santo Agostinho. Para ele não havia sentido buscar o 
conhecimento das coisas naturais se não fosse o conhecimento de Deus e da 
alma. Com a queda do império Romano, surge então um período denominado 
de idade média. Embora o conhecimento tenha ficado reduzido nessa época, 
ele ainda era trabalhado nas abadias e mosteiros, porém sem grandes 
contribuições, pois a igreja passou a determinar o clima cultural. Os livros 
publicados na época geraram poucas contribuições, pois continham, muitas 
das vezes, interpretações equivocadas dos fatos. 
Durante o avanço do império árabe houve algumas contribuições para 
campo do conhecimento. Como a religião mulçumana não abominava a cultura 
grega, mas também não apoiava, suas contribuições foram discretas. Dentre 
essas contribuições podem ser enumeradas a inserção dos algarismos 
arábicos que facilitaram bem os cálculos algébricos. Eles também fizeram 
algumas considerações a respeito da astronomia. Porém, havia pouco 
interesse pela ciência ou pela filosofia, a menos que esse tivesse um fim 
prático ou religioso. 
As observações astronômicas, se comparadas com os dados de 
observações da época, eram precisas, porém, com as correções efetuadas nos 
desvios não encontrados em tais observações, tornaria um sistema que outrora 
era harmonioso em sistema considerado monstruoso. Embora o sistema de 
Ptolomeu não fosse aceito por muitos, porém ele era considerado organizado e 
estabelecido. Já o modelo heliocêntrico de Copérnico não possuía a mesma 
organização. Então surge o modelo de Kepler ora mais aceito visto que foi o 
primeiro a expressar as leis da natureza como equações matemáticas. 
O modelo de Copérnico seguiu o modelo de Ptolomeu, a sua grande 
inspiração. Copérnico definiu que o sol ficaria no centro e que em volta dele 
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giravam em círculos Mercúrio, Vênus, Terra, Júpiter e Saturno. A lua girava em 
torno da Terra e essa por sua vez em torno do seu próprio eixo em um período 
de 23 horas e 56 minutos. Ele definiu ainda que cada planeta teria seu próprio 
período de rotação. 
De acordo com Koestler, Copérnico não diminui o número de círculos de 
Ptolomeu, mas aumentou de 40 para 48. Seu modelo era mais fácil de 
compreensão quanto ao movimento retrogrado, porém, por questões 
filosóficas, religiosas, epistemológicas e científicas seu modelo não fora aceito. 
Copérnico era bem radical quanto as suas hipóteses acreditando que o 
eixo dos planetas estivesse fixo no deferente. Ele teve grande dificuldade nas 
observações e interpretações do movimento de Marte, sendo, mais tarde, 
objeto de estudo no modelo planetário de Kepler. 
Embora as observações de Copérnico fossem importantes, elas por si só 
não sustentariam a aceitação de seu modelo daí, aparece então Tycho Brahe. 
Aos 17 anos, Tycho Brahe vivenciou um fenômeno em que Júpiter estava tão 
próximo de Saturnom que mal poderiam ser distinguidos um do outro. Tal 
observação colocou em contradição as observações de Ptolomeu. Foi netão 
que se propôs a realizar diversas observações e dedicou-se a efetuar as 
correções nas tabelas existentes. Em 1572 observou a presença de uma 
estrela que brilhavamais do Vênus numa constelação onde jamais houve uma 
estrela. Ele descobriu então que essa estrela era um ponto fixo e encontrava-
se além da lua. Como essa descoberta estava em desencontro com as ideias 
aristotélicas, ele acabou por gerar certo desconforto nos demais intelectuais da 
época. 
Com a publicação de “De Nova Stella”, Tycho Brahe passou de um 
diletante a um astrônomo renomado. Tycho Brahe também prova que, através 
da observação de um cometa em 1577, tal cometa não seria um fenômeno 
sublunar, mas que estaria mais distante que a lua. Com essas descobertas, 
Tycho Brahe ganhou uma ilha para montagem de um observatório além de 
receber uma pensão anual paga pelo rei Frederico II da Dinamarca. Após a 
morte do rei, seu sucessor não deu continuidade aos investimentos oferecidos 
a Tycho Brahe. 
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Durante as observações de Tycho Brahe, ele catalogou mais de 700 
estrelas, determinou com precisão a posição de cada planeta em toda 
extensão de sua órbita e reparou um erro de mais de 700 anos sobre a 
natureza do decréscimo da obliquidade da elíptica. Sua teoria propunha que 
órbita de Marte cruzaria a orbita do sol sugerindo que as órbitas eram meras 
construções geométricas e não esferas impenetráveis. Tycho Brahe foi 
considerado o melhor astrônomo de sua época vindo a influencias as 
descobertas de Kepler a formação das 3 leis de Newton. 
Outro personagem da astronomia pouco conhecido pelas pessoas é o 
Christoph Clavius, um padre jesuíta defensor de Ptolomeu e das ideias da 
igreja. Suas ideias vieram a servir de confronto no futuro para Galileu Galilei. 
Ele acreditava que as esferas e os epiciclos de Ptolomeu eram mais do que um 
modelo matemático, eram objetos mecânicos reais. 
Johannes Kepler, nascido no dia 27 de dezembro de 1571, foi um 
astrônomo, astrólogo e matemático alemão. Certa vez teve a ideia de o 
universo estaria em torno de figuras matemáticas simétricas como o triângulo, 
quadrado, pentágono, etc.. Ele percebeu que a razão entre o raio de um círculo 
inscrito em um triângulo, e outro circunscrito era os mesmo que os raios das 
órbitas de Saturno e Júpiter. Mais tarde ele abandonaria as formas 
bidimensionais e passa a trabalhar com as formas tridimensionais apropriando 
aos planetas diferentes sólidos. Para Kepler existiam não mais de 6 planetas e 
para ele isso já estaria explicado. 
Aos 25 anos de idade, Kepler apresentou sua teoria no Mysterium 
Cosmographicum em 1956 com objetivo de explicar porquê Deus criou o 
universo com um sol e seis planetas todos movendo em torno dele como 
velocidade e órbitas próprias. Ele postulou a existência de uma força capaz de 
explicar porque a velocidade dos planetas diminuía à medida que estes se 
afastavam do sol. Essa força ele denominou de motrix (emanada do sol). 
Após a publicação de seu livro em 1597, Kepler enviou cópias para 
diversos cientistas da época incluindo Galileu e Tycho. O primeiro rejeitou as 
ideias apresentadas já o segundo mostrou-se interessado em seu amplo 
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conhecimento a respeito da astronomia e considerou juntar Kepler aos seus 
demais assistentes. Tal feito somente ocorreu 3 anos após a ideia de Tycho. 
Em 1600 Kepler parte para se juntar a equipe de Tycho no intuito de 
descrever melhor sua teoria em torno dos sólidos e das harmonias musicais. 
Porém, Tycho o encarregou de estudar a órbita de Marte, até então 
considerada por ele como a mais difícil. 
Após a morte de Tycho, Kepler foi indicado como seu sucessor onde no 
novo cargo acabou herdando as anotações que Tycho fizera com muito zelo. 
De posse das anotações de Tycho e baseado em seus estudos, Kepler realizou 
uma série de publicações que acabaram por lhe render fama por toda a 
Europa. Em 1609 publica seu livro que continha o enunciado de suas duas 
primeiras leis e em 1619 realiza a publicação de um novo livro que continha o 
enunciado de sua terceira lei, ou s lei dos movimentos planetários. Ele 
reascende sua essência pitagórica e parte em busca de buscar uma harmonia 
entre a relação das distancias dos planetas ao sol. As leis de Kepler ficaram 
conhecidas como a lei das órbitas, a lei das áreas e a lei dos períodos. 
Em 1604, Kepler publica um livro onde ele apresenta que a intensidade 
da luz cai com quadrado da distância. Para ele, esse comportamento também 
era válido para intensidade da força solar, porém não se esparramava em 
todas as direções como a luz. Mais tarde, Kepler retoma o estudo a respeito de 
Marte e percebe que o epiciclo era apenas uma ferramenta de cálculo e não 
estava relacionado com as forças que interagiam entre os planetas. Ele ainda 
calculou a distancia entre Marte e o sol em diversos pontos com muita precisão 
e depois de muitas considerações verificou que o raio das órbitas poderia ser 
substituído por uma secante equivalente. 
Com a introdução de uma nova astronomia por Kepler foram 
descartadas ideias aristotélicas antigas. Ele sugere então que existe uma força 
de atração entre os corpos e que a teoria astronômica deveria ser baseada não 
apenas em conceitos matemáticos, mas deveria ser fundamentada em 
princípios físicos. 
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Um matemático e médico inglês William Gilbert, defendia o sistema 
criado por Copérnico e acreditava que as estrelas fixas não estavam à mesma 
distância da Terra. Ele foi um grande influente de Kepler, Galilei e Bacon. 
Apesar de seu destaque como médico, Gilbert ficou conhecido por suas 
contribuições à eletricidade e ao magnetismo. Ele definiu um material elétrico 
como sendo aquele capaz de se eletrizar através da fricção e material não 
elétrico aquele que não se eletrizava por esse meio. Ele não acreditava em 
interferência à distância e afirmava que se algo aconteceu é porque alguma 
coisa invisível realizou tal fenômeno. 
Galileu Galilei considerado para da física experimental moderna e da 
astronomia telescópica, nasceu em 15 de fevereiro de 1564 em Pisa. Rejeitava 
a visão aristotélica de que um meio sustenta o movimento de um projétil. Ele 
também afirmava não ser necessária nenhuma força para movimentar um 
objeto numa superfície horizontal perfeitamente polida, mas não afirmou nada 
com relação aos acontecimentos de um objeto colocado em movimento em tal 
plano. Galileu era admirador de Arquimedes e adotou os princípios filosóficos 
desse como base para seu pensamento no campo da filosofia. 
Embora o telescópio tenha sido inventado pelo holandês Lippershey, 
Galileu colaborou com seu aprimoramento após chegada desse objeto na Itália. 
Seu aprimoramento contribuiu para ampliação da área dos objetos na ordem 
de 1000 reduzindo a distância aparente na ordem de 30. Após apontar o 
telescópio para o céu, Galileu realizou algumas descobertas que contribuem 
para os dias atuais. Dentre essas descobertas podem ser citadas a observação 
da lua que quebrava a ideia aristotélica de que ela seria uma esfera perfeita, 
mas sim cheia de montanhas e crateras; a descoberta através de suas 
observações que Júpiter tinha 4 satélites a qual ele batizou cada uma delas; e 
a observação das fases de Vênus como a lua concluindo que Vênus girava em 
torno do sol uma vez que não possuía luz própria. 
Com a publicação de seu livro em 1610 intitulado “Sidereus Nuncius”, 
onde Galileu pretendia demonstrar as observações que fizera ao longo da vida 
gerando inúmeros questionamentos entre os estudiosos da época. Em 1632 
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ela publica o “Diálogo sobre os Dois principais Sistemas do mundo, o 
Ptolomaico e o Copérnico”, cuja visão de Copérnico era defendida por Galileu. 
No ano de 1633 Galileu foi julgado pelo Santo Oficio que o condenou a 
um tipo de prisão perpétua domiciliar pelo crime de heresia, onde se dedicou a 
escrever e publicar clandestinamente sua grande obra “Diálogo sobre Duas 
Novas Ciências”. 
Francis Bacon e René Descartes se preocuparam com o método 
científico proposto até aquele momento. Bacon criticava o modelo aristotélico 
baseado na observação, pois apesar do empirismo de Bacon ele afirmava que 
o modelo aristotélico nada mais era do que verbal e não experimental, para 
Bacon, novas descobertas careciam de novas práticas. 
Descartes, considerado o pai da filosofia moderna e o primeiro a 
escrever a respeito da lei da inercia, apoiava o método mais dedutivo do que 
indutivo. Para ele deveria haver uma explicação lógica para todos os 
fenômenos de forma mecânica e rejeitava qualquer explicação de cunho 
espiritual. Ele também refutou alguns princípios aristotélicos a respeito do 
movimento. 
 Um personagem ímpar na história da ciência foi Isaac Newton (1643-
1727). Com o surgimento da mecânica newtoniana, surge então o primeiro 
reconhecimento com status de ciência teórica e empírica no sentido moderno. 
Pode-se dizer que após a mecânica de Newton, os avanços em termos de 
ciência fora grandiosos: aplicações dos princípios da dinâmica; da lei da 
Gravitação Universal; e o fundamento das 3 leis de Newton (conhecidas como 
a lei da Inercia, lei das Forças e lei da ação e reação) que foram aplicadas e 
aprimoradas mesmo após a sua era. Vale lembrar que Newton não 
desenvolveu uma equação, ele apenas postulou seus estudos através das 
ideias. Apenas mais tarde com o surgimento do conceito de vetores e demais 
avanços da matemática é que suas leis foram ganhando tais formas. 
Em 1668 a 
Em 1668 a Royal Society de Londres tomo por iniciativa a discussão a 
respeito das leis de colisões entre os corpos. Embora a mecânica de Newton 
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propusesse algo capaz de explicar o efeito nas colisões de corpos elásticos, 
ela não explicava de maneira clara o efeito da colisão inelástica denominada 
como a perda de movimento. Leibniz foi quem propôs um principio para esse 
fenômeno denominado de atividade vital ou força viva. Para Leibniz a esse 
fenômeno era algo inerente à matéria, pois para ele não era algo que 
compunha o corpo, mas algo que o corpo tinha. O que Leibniz fez foi distinguir 
dois tipos de forças, a força viva e a força estática. As teorias de Newton eram 
incapazes por si só de explicar o calor. 
Algumas evoluções no conceito atômico foram se formando ao poucos. 
O surgimento da lei Boyle para os gases, a definição de elemento por John 
Dalton, a definição de molécula e elemento no primeiro congresso de química e 
a teoria cinética dos gases proposta por Clerk Maxwell após o aprimoramento 
das ideias de Bernoulli foram pontapés iniciais para definição do conceito de 
Energia e calor. 
Em 1665 Hooke define o calor como uma propriedade do corpo surgindo 
do movimentou ou agitação, contrariando a ideia inicial de que calor era algo 
que fluía dos objetos quentes para os objetos frios. Newton ainda propôs que 
quando um corpo recebe as vibrações da luz, esse consegue percebe-la pelos 
seus sentidos na forma de calor. Para Lavoisier, autor da lei da conservação da 
massa e o pai da Química moderna, o calor seria uma espécie de fluído 
denominado de calórico. Para ele o calórico permeava as partículas dos corpos 
e era conservado em sua totalidade, sendo esse o responsável pela 
transmissão do calor entre diferentes corpos. 
O Engenheiro Sadi Carnot (1796-1832) publicou um livro em 1824, 
chamado de “Reflexões Sobre Força Motriz de Calor” que basicamente 
estudava a formação do movimente através da utilização do calor. Ele fez uma 
analogia de uma roda hidráulica com uma máquina a vapor aonde ele chega a 
seguinte lei: “É impossível extrair trabalho do calor, sem ao mesmo tempo, 
descartar algum calor”. Embora não se tenha dado muita importância para essa 
afirmação, nasce então a segunda lei da termodinâmica a partir dessa lei. Ele 
também chegou à primeira lei, porém achava que as duas leis não estavam de 
acordo uma com a outra. 
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O calórico proposto por Lavoisier era capaz de explicar a transmissão de 
calor de um corpo ao outro, mas quando se tratava da formação de calor por 
atrito, tal definição era incapaz de responder. Conde Rumford (1753-1814) 
após uma análise das perfurações da alma dos canhões, afirma que o calor se 
comporta como movimento, mas ele acabar por não dar mais nenhuma 
continuidade ao tema. 
No ano de 1842, o médico alemão Julius Robert Mayer verifica que ao 
sangrar um dos tripulantes do navio em que trabalhava porque estaria doente, 
surpreende-se ao verificar que o sangue desse tripulante era vermelho e não 
escuro que seria o normal. Ele concluiu que nos trópicos o corpo humano não 
necessita de muita energia para conservar sua temperatura. Para ele o corpo 
humano se comportava como uma máquina a vapor. Após organizar suas 
ideias, que estavam desorganizadas, ele propõe que a conservação da 
energia, mas ele estava em descrédito devido a sua corrente ideológica a 
respeito do materialismo. 
James Prescott Joule (1818-1889), um físico francês, realiza uma 
experiência difícil de ser repetida utilizando um recipiente cheio de água com 
pás rotativas. Ele acaba verificando que o calor gerado pelo atrito durante o 
experimento não era conservado e somente poderia ser uma forma de energia. 
Em 1845 propõe uma teoria a respeito da conservação da energia, mas a 
comunidade científica não acreditou na teoria de Joule e, apenas após o 
reconhecimento do trabalho de Joule por William Thomson (Lord Kelvin) é que 
a ideia de que energia pode ser conservada foi aceita. 
Ainda no que tange a conservação da energia, Hermann Von Helmholtz 
(1821-1894), publica em 1845 um artigo “Sobre a conservação da força”. Em 
seus estudos ele conclui que a força viva e a força tensorial podem ser 
convertidas em calor. Para ele, a “vis viva” poderia ser conservada não apenas 
nas colisões elásticas. Seu trabalho também não surtiu efeitos de imediato e o 
uso da palavra força acabou por gerar uma confusão de cunho conceitual. Em 
meados do século XIX, Thomson, substitui o uso da palavra força por energia 
mecânica e, em seu livro “Tratado Sobre a Filosofia Natural”, publicado em 
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1867, substitui os termos força viva por energia cinética e força tensorial por 
energia potencial. 
As disputas entre as teorias a respeito da luz permearam o século XVII. 
De um lado estavam aqueles que defendiam a teoria corpuscular e do outro a 
teoria ondulatória. Embora Newton defendesse que a luz era composta de 
minúsculas partículas, ele admitia que sua crença era mais ideológica do que 
do que uma suposição fundamental. 
Diversos personagens tentavam, através de estudos e publicações, 
mostrar a qual grupo a luz pertencia. Thomas Young observou que a luz sofria 
alguma interferência após um experimento realizado, fortalecendo a teoria 
ondulatória. Com a descoberta da polarização, fenômenonão explicado nem 
pela teoria ondulatória nem pela teoria corpuscular, Young se vê frente a um 
dilema e diz que a vibração transversa se fazia necessária para explicar tal 
polarização, uma vez que acreditava que luz se comportava como uma onda 
de som. Em 1826, Augustin Fresnel, a partir de estudos corroborados por 
Arago, conclui que as ondas eram transversas. Leonard Euler argumenta que 
ao emitir luz, a matéria do corpo permanece intacta corroborando então, com a 
teoria ondulatória. Ele sugere então eu o éter em que a luz se propaga é o 
mesmo dos fenômenos gravitacionais e elétricos. 
Até o final do século XVII estudo da eletricidade era muito qualitativo. 
Acreditava-se que a eletricidade atuava como um fluído. Apenas após a 
invenção de um dispositivo capaz de armazenar eletricidade por Pieter Von, 
cuja invenção fora utilizada por Benjamin Franklin em suas experiências é que 
Franklin chega à conclusão de que a eletricidade não era criada pelo atrito, 
como acreditava-se, mas era transferida de um corpo ao outro. 
Franklin postula então que existe apenas um tipo de fluído contradizendo 
a antiga crença da existência de dois fluídos. Ele chamou esse fluído de 
eletricidade vítrea. Ele também passou a chamar os corpos carregados de 
eletricidade de positivamente carregado, o corpo com excesso de eletricidade 
vítrea e de, negativamente carregado o corpo com a deficiência dessa 
eletricidade. 
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A observação realizada por Joseph Pristley, em 1767, gerou uma 
descoberta de que o núcleo oco de uma esfera eletrizada não possuía força 
elétrica, ocasionando uma analogia a força gravitacional. Ele propõe então que 
a força elétrica decai com o inverso do quadrado da distância. A partir de sua 
consideração juntamente com a teoria de Franklin da conservação da carga 
elétrica, a eletricidade passa a ser reconhecida como uma ciência exata. 
Após um experimento cuidadoso realizado em 1785 feito por Augustin 
Coulomb utilizando uma balança de torção, a lei da força elétrica passa a ter 
seu nome (Lei de Coulomb) e diz que, a força elétrica entre duas cargas é 
proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado 
da distância entre elas. A lei de Coulomb apenas trata a força das cargas 
matematicamente sem se preocupar com as causas. 
Outras descobertas permeiam a linha do tempo quanto a história da 
eletricidade. Em 1780 Luigi Galvani que uma espécie de eletricidade era 
produzida pelo corpo animal vindo a ser chamada de galvanismo. Alessandro 
Volta cria a primeira pilha voltaica (dispositivo gerador de eletricidade a partir 
de reações químicas). A função V passa a ser chamada de potencial por 
George Green. 
A eletricidade considerada como estática passa então a ser entendida 
também como um fenômeno dinâmico. Foi observado que ao se aproximar um 
a agulha imantada próxima a um fio onde fluía corrente elétrica, essa agulha 
sofria uma deflexão. A partir daí a relação entre a eletricidade e o magnetismo 
fora finalmente descoberta. André Marie Ampère observa que existe uma 
atração entre dois fios paralelos que conduzem corrente elétrica no mesmo 
sentido e repulsão em fios que conduzem corrente em sentidos opostos. Ele 
demonstra também que um fio enrolado numa espiral se comporta como imã. 
A eletricidade e o magnetismo ganha um grande salto após as 
contribuições de Michael Faraday considerado um dos maiores físicos 
experimentais. Faraday era um homem de origem pobre e possuía pouca base 
matemática e por isso suas considerações eram de ordem qualitativa. Talvez, 
por isso, suas considerações foram vistas com espanto pelos seus 
contemporâneos. 
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Uma das maiores contribuições de Faraday para o eletromagnetismo foi 
à dedução da existência de linhas de forças magnéticas. Na época os 
cientistas não aceitavam bem o conceito de ação à distância, inclusive Faraday 
e Newton, mas com a introdução das linhas de força, a compreensão da ação a 
distância passa a ficar mais clara. Faraday define que a atuação das linhas de 
força não define apenas o sentido de ação da força, mas também a sua 
intensidade. Ele também se limitou a definir tais linhas apenas como uma 
condição da força sem se importar com a natureza física de tal fenômeno. Além 
das linhas de força, Faraday foi quem descobriu a indução eletromagnética e 
da rotação do plano de polarização da luz, além disso, foi o inventor do 
dínamo, um instrumento capaz de gerar energia elétrica ao ter suas espiras 
giradas em torno de um magneto. 
Outros personagens importantes também atuavam na mesma época de 
Faraday. É o exemplo de Joseph Henry que também descobriu a indução 
elétrica, projetou e construiu o primeiro motor elétrico e Franz Ernst Neumann, 
que estudava correntes induzidas tendo como bases os trabalhos de Ampère. 
Neumann introduz, então, o vetor potencial. Wilhelm Weber propõe uma 
expressão capaz de calcula a interação entre as cargas que não dependesse 
da distância, mas da velocidade relativa e da aceleração e, em 1846, William 
Thomson realiza uma analogia entre os fenômenos elétricos e os da 
elasticidade e no mesmo ano em questão, ele demonstra que a intensidade 
magnética em um ponto magnetizado varia conforme a forma da cavidade 
onde o corpo magnetizado era colocado identificando a existência de dois 
vetores chamados por ele de “força magnética de acordo com a definição 
eletromagnética” e o outro de “força magnética de acordo com a definição 
polar”. Mais tarde, Maxwell substitui o nome desses termos por indução 
magnética e força magnética, respectivamente. 
Como os estudos desenvolvidos por Faraday eram praticamente 
qualitativos, surge uma real necessidade de se verificar matematicamente 
como tais fenômenos se comportariam. Aprece então, um matemático 
considerado excelente, James Clerk Maxwell. Ele se propôs basicamente a 
desenvolver os estudos de Faraday e Thomson. 
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Para comprovação dos estudos de Faraday, Maxwell relaciona os 
conceitos da hidrodinâmica com o eletromagnetismo. Para Maxwell era preciso, 
não somente uma análise matemática pura, mas adotar conceitos parciais de 
ciências já conhecidas com outra de forma que, uma pudesse ilustrar a outra. 
Em seus estudos, Maxwell utiliza a teoria do movimento em um fluído 
incompressível para demostrar que tais ideias podem ser aplicadas ao 
eletromagnetismo de forma que o potencial equivale à pressão. Ele também 
verifica que o fluxo de eletricidade num condutor é devido à força eletromotriz 
(mais tarde definida como campo elétrico). Com relação à lei de Ampère ele 
estabelece uma relação entre a densidade de corrente e a intensidade 
magnética. 
Maxwell realiza a publicação de dois artigos. Nesses dois artigos ele 
verifica que existe uma tensão nas linhas de força como de uma corda além de 
verificar a relação física entre os vórtices e a corrente elétrica. A partir dessa 
análise ele passa a considerar o magnetismo como um fenômeno de rotação e 
a corrente elétrica como translação e introduz o termo campo magnético para 
indicar as regiões aonde ocorrem efeitos magnéticos. O termo campo 
magnético passa a ser utilizado na Física. A consideração que ele chegou a 
respeito da corrente do deslocamento se deu a partir da consideração da 
existência do éter. 
Num terceiro artigo publicado por Maxwell, ele chega à conclusão de 
que a luz é um distúrbio eletromagnético. Já no anode 1983 ele publica um 
livro em dois volumes intitulado de “Um Tratado Sobre Eletricidade e 
Magnetismo” onde ele desenvolve a interpretação dinâmica do 
eletromagnetismo usando a formulação da dinâmica até então proposta por 
Thomson. 
A ideia de Maxwell a respeito da corrente de deslocamento permanecia 
com pouca aceitação no meio cientifico. Foi então que Heinrich Rudolf Hertz 
tenta estabelecer uma base mais consiste para tal teoria, porém não obteve 
muito sucesso. Mas um dos destaques da contribuição de Hertz para o 
eletromagnetismo foi demonstrar que a velocidade de propagação da onda 
eletromagnética era igual a velocidade da luz, além de mostrar que tal onda 
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possui propriedades de reflexão, refração e interferência. Os trabalhos de 
Maxwell tiveram grande contribuição no que tange a divulgação a partir de 
Oliver Heaviside. Já o uso das ondas em telegrafia foi experimentado pela 
primeira vez por Oliver Joseph Lodge e Guglielmo Marconi realiza a primeira 
comunicação transatlântica no ano de 1901. Ainda a respeito dos estudos das 
ondas é publicado em uma tese de doutorado um detalhamento matemático a 
respeito da reflexão e refração das ondas eletromagnéticas. Tal feito foi 
realizado por Hendrik Antoon Lorentz. Ele também propõe que a luz é gerada 
pela movimentação das cargas dentro dos átomos. Proposta essa 
demonstrada por se aluno Pieter Zeeman. 
Com a utilização do éter por Maxwell como um sistema inercial para 
embasamento de suas equações, surgem algumas tentativas de provar que 
éter existia. No ano de 1818 é realizada uma tentativa de provar que o éter 
estaria em repouso o que justificaria o efeito da aberração, além dessa 
tentativa, surge também à ideia de que existisse uma fronteira descontinua 
entre o éter e a matéria e várias outras teorias e experimentos para provar tal 
existência, porém os experimentos não apontavam para tal existência e as 
teorias iam de confronto com a mecânica newtoniana. Como a base de 
Maxwell era o éter, por isso suas equações não são covariantes, e todas as 
tentativas de provar sua existência foram frustradas era necessário desacatar a 
existência do éter, mas isso colocaria em dúvida as equações de Maxwell, 
porém Einstein acreditava nas equações de Maxwell mesmo desconsiderando 
a existência do éter. 
A ideia da relatividade do movimento já havia sido sugerida por Galileu, 
no entanto, Albert Einstein ganha destaque, embora não fosse o único, no 
desenvolvimento da teoria da relatividade. Para justificar a veracidade das 
equações de Maxwell no vácuo, que estaria em desacordo com a regra de 
adição de velocidades de Galileu, Einstein afirma não poderia ser absoluto. Ele 
mostra em seu artigo intitulado “Sobre a eletrodinâmica dos corpos em 
movimento”, que os problemas envolvendo a eletrodinâmica podem ser 
resolvidos considerando a velocidade da luz como a mesma para todos os 
observadores em movimento retilíneo uniforme. 
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Einstein pressupõe então a inexistência do éter, mas afirma depois que 
a teoria da relatividade restrita não obriga a desconsiderar a existência do éter, 
mas apenas abandonar as tentativas de dar ao éter um estado de movimento. 
Em seu artigo ele faz uma discussão a respeito da sincronia de dois relógios e 
a leitura deles por um sinal luminoso. Ele chega a conclusão de que o tempo 
não pode ser universal e que há uma necessidade de simultaneidade entre os 
relógios. Os eventos simultâneos em um sistema de referência não são 
simultâneos em outros. 
Numa análise a respeito da dilatação temporal é demonstrado que 
sempre envolverá uma comparação entre diferentes relógios que estão 
separados por um sistema não local, logo eles farão medidas de tempo próprio. 
Nessa análise, a simetria apenas existirá para observadores em movimento 
não acelerados. Outro ponto da relatividade restrita é que um objeto sempre 
parecerá mais curto em movimento do quando em repouso. A distorção na 
aparência dos objetos se dá devido ao fato de que um corpo não emite pulsos 
de luz de forma simultânea. 
Einstein também disse que a massa, apesar de ser um conceito 
primitivo, ela é um deposito de energia congelada que pode ser liberada. Esse 
conceito é necessário e afirma as leis que conservação da energia. A teoria da 
relatividade também considera que podem existir corpos cuja velocidade seja 
superior a velocidade da luz, porém, a velocidade da luz sempre será 
intransponível. 
Ao fazer uma análise teórica sobre um corpo em queda livre num 
elevador, Einstein disse que nenhuma força atua sobre corpos em queda livra, 
incluído a gravidade em que ele relativiza esse fenômeno ao sistema inercial. 
Outra abordagem feita por Einstein é a simulação da passagem de um feixe de 
luz através de um furo. Ele explica que o observador de fora veria esse feixe 
deslocando em linha reta enquanto o observador de dentro vê o feixe se 
deslocando num movimento parabólico. Ele conclui então que a matéria torna o 
espaço curvo. Ele afirma então que o campo gravitacional influencia e 
determina as leis do espaço tempo, portanto a geometria Euclidiana não 
poderia ser aplicada ao estudo do campo gravitacional. 
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Após a teoria da relatividade restrita, Einstein, com apoio do matemático 
Marcel Grossmann, desenvolve a teoria da relatividade geral e publica em 1916 
que 3 princípios estão correlacionados: A teoria da relatividade restrita, o 
principio da equivalência e a natureza local da Física. 
Após o desenvolvimento das equações da teoria da relatividade geral, 
Einstein verifica que o universo estaria em expansão. Essa conclusão deixa 
Einstein surpreso, pois assim como Newton, ele acreditava que o universo é 
imutável. Para tentar corrigir suas equações, Einstein insere uma constante 
cosmológica nas equações da relatividade geral, porém Alexander Friedmann, 
em 1922, que mesmo com a constante cosmologia o universo estaria expansão 
de acordo com as equações da relatividade geral. 
No ano de 1916, Karl Schwarschild publica um artigo aonde fornece a 
primeira solução pública das equações da teoria geral da relatividade. Ele 
calculou o campo gravitacional estático e isotrópico de uma massa pontual. Ele 
concluiu também que acima de certo valor da razão entre a massa e o raio de 
um corpo sólido esférico, ocorre uma deformação tão grande no espaço tempo 
que nem a luz seria capaz de escapar. Essa deformação foi chamada de 
buraco negro em 1966 por John Wheeler. 
A ideia de que o universo se comporta de maneira determinada entra em 
questionamento no século XX e surge então a ideia do caos. Tal ideia já havia 
sido proposta por Poincaré no inicio do século. Ele definiu o caos como Cuma 
impossibilidade de se realizar previsões estatísticas para tempos longos. 
Diante das evoluções científicas, começa aparecer uma nova área da 
Física chamada de Mecânica Quântica. A origem da Mecânica Quântica é 
geralmente atribuída a Max Planck. Ele mostrou que osciladores harmônicos 
podem emitir e absorver energia de cada pacote chamado de quanta em uma 
equação. Nessa equação está inserido um fator, uma constante fundamental 
da natureza que mais tarde levaria o nome de constante de Planck. 
A formulação da Mecânica Quântica teve contribuições essenciais de 
Born, Bohr, Heisenberg, Jordam, Wolfgang Pauli e Paul Dirac. A Mecânica 
Quântica não se preocupa, necessariamente, em determinar a posição exata 
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de uma partícula em uma onda, mas sim calcular de forma probabilística seu 
comportamento. De um lado temos a equação de Schroedinger que é 
determinística e descreve a evolução temporal corretamente, mas não 
estabelece relação com o mundo físico. Já a regra de Born nos diz o que 
obtemos em uma medição. A necessidade da regra de Born leva às inúmeras 
interpretações da Mecânica Quântica. 
Um problema da Mecânica Quântica é da não localidade onde duas 
partículas têm a sua posição definida. É utilizada a probabilidade de modo que 
a posição de uma dependerá do posicionamento da outra essa dependência é 
chamada de correlação. Foi demonstrado por John Bell, em 1964, que o 
sistema quântico viola uma desigualdade que um sistema físico deveria 
satisfazer. Em seu experimento ele demonstra que o comportamento de um 
lado do magneto (spin) é dependente, de forma causal, do outro lado. Outra 
demonstração de Bell é que existem variáveis ocultas no sistema quântico se 
se, tais variáveis fossem passiveis de identificação em sua totalidade, a 
trajetória das partículas poderiam ser definidas. O estudo das partículas 
subatômicas demonstra que a Mecânica Quântica seguem regras peculiares e 
desafiam nosso entendimento, porém ela mostra de a natureza não pode ser 
analisada de forma isolada. 
A teoria quântica dos campos é uma ferramenta matemática para 
identificar do que a matéria é feita no seu nível mais fundamental na sua menor 
escala e tamanho. O estudo das partículas elementares na Física Moderna é 
chamado de Física de Partículas. 
Os conceitos da Física Clássica desaparecem no domínio das partículas 
subatômicas. A definição apropriada do que é uma partícula elementar não é 
esclarecida pela Física, mas fornece uma descrição precisa do comportamento 
de tais partículas. As partículas que possuem spin semi-inteiro são chamadas 
de fírmions (homenagem a Enrico Fermi), já as partículas com spin inteiro são 
chamadas de bósons (homenagem a Satyendra Bose). Elas existem em 
centenas e são encontradas na natureza de forma instável. 
A primeira antipartícula observada foi o pósitron em 1931 por Carl 
Anderson; em 1964 é descoberta a uma pequena assimetria entre a matéria e 
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a antimatéria; Wolfgang Pauli, em 1934, sugere que uma partícula era emitida 
juntamente com o elétron levando a “energia desaparecida” com ele e mais 
tarde ele chama essas partículas de neutrinos, sendo sua observação 
experimental realizada em 1956; os neutrinos foram categorizados em três 
tipos diferentes de léptons (sem tamanho discernível); outras partículas 
subnucleares são os hádrons (partículas não elementares); e por fim os quarks 
cujo nome foi dado por Murray Gell-Mann em 1968 sem causas identificadas 
para a escolha. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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