História da Ciência
A passagem do mito à filosofia e à
ciência: a origem do universo (2)
Livro básico: Martins, R. M. O universo:
teorias sobre sua origem e evolução. São
Paulo: Editora Moderna, 1994.
http://www.ifi.unicamp.br/~ghtc/Universo/
A Física de Aristóteles
Objetivo: visão geral sobre aspectos da física aristotélica
Duração: 2 aulas
Atividades: leitura de trechos do “Sobre os céus”, discussão e aula
expositiva
Bibliografia:
• MARTINS, R. M. O universo: teorias sobre sua origem e evolução.
São Paulo: Editora Moderna, 1994.
• SOUZA CRUZ, F. F. de. O conceito de força no pensamento grego.
Caderno Catarinense de Ensino de Física, 2(1): 16-24, 1985.
• Trechos do “Sobre os céus” traduzidos pelo Prof. Martins
1000 a. C
0
1000 d. C
1600 d. C 1800 d. C XX XXI
V a IV a.C – Atomistas, Platão,
Aristóteles
Ciência
Filosofia
Religião
Mitos cosmogônicos
Ciência e filosofia gregas
Cristianismo, Islã
Geometria e Astronomia
Medicina
Anatomia
MQ, TR
Ciência Moderna
Linha do tempo (a.C.)
Século IV a.C.
Século III a.C.
Século II a.C.
Aristóteles (384-322)
Aristarchos (aprox. 310-230)
Arquimedes (287-212)
Eratosthenes (aprox. 275-195)
Hipparchos (séc. II a.C.)
Século I a.C.
Século I d.C.
Ptolemaios (séc. II d.C.)
O universo de Aristóteles
Obra em que
Aristóteles
apresenta sua
teoria sobre o
universo:
“Sobre os céus”
[De caelo]
Aristóteles contemplando um busto de Homero de
Rembrandt van Rijn (1653)
O universo de Aristóteles
 racional (pensável)
sujeito a mudanças, mas compreensível
as transformações obedecem a causas
(regulares)
 finito
um infinito real é impensável
 esférico
perfeito
observa-se que o céu parece redondo
O universo de Aristóteles
 pleno (sem espaços vazios)
– o espaço vazio é impensável
(contraria a razão)
– não se observam espaços vazios
 esfera cheia de matéria, sem
nada fora (nem espaço)
• espaço = “topos”  contorno,
delimitação, recipiente
Aristóteles: movimentos
Movimentos podem ser naturais ou
violentos (= não naturais)
• Natural = aquilo que tem uma
causa própria interna
Exemplo: crescimento de plantas
e de animais
• Não natural = causas externas
Aristóteles: movimentos
Vemos que a matéria se move
naturalmente (sem causas externas)
 as pedras caem, o fogo sobe
[“as coisas caem por causa da
gravidade”  “gravidade” é apenas
um nome, não uma causa]
Os corpos pesados (graves) caem, os
corpos leves sobem  movimentos
naturais (causas internas)
Aristóteles: movimentos
Movimentos naturais dependem da
natureza dos corpos e dos lugares
Cada corpo tem um único movimento
natural
Pode ter movimento não natural 
contrário ao movimento natural 
exige causa externa
• movimento de uma pedra para cima
é violento
Aristóteles: movimentos
Movimentos simples  retilíneos ou
circulares
• reta e círculo são as únicas linhas
simples
Substâncias simples devem ter
movimentos naturais simples
Aristóteles: movimentos
Universo é esférico
Movimentos simples que
podem existir no universo:
 retilíneo (radial)
 circular (em torno do
centro)
Aristóteles: movimentos
Movimentos radiais obedecem
à simetria da situação
Seria impensável um
movimento natural retilíneo
oblíquo [quebra de simetria]
Na física clássica posterior
(Newtoniana) duas partículas
podem se atrair ou repelir, mas
não produzir forças laterais
(por simetria)
Aristóteles: movimentos
Movimentos retilíneos
simples em um universo
esférico:
 para o centro do universo
 para longe do centro do
universo
Corpos simples devem ter
movimentos naturais
simples
Aristóteles: movimentos
Vemos corpos que se movem
naturalmente em linha reta
 água e terra caem
 ar e fogo sobem
Esses devem ser movimentos radiais,
para o centro do universo ou para
fora do centro do universo
[seria incompreensível se esses
movimentos naturais fossem
dirigidos para um outro ponto]
Aristóteles: movimentos
Identificando os movimentos
naturais teóricos com os
movimentos observados:
 água e terra caem = movem-se
radialmente para o centro do
universo
 ar e fogo sobem = movem-se
radialmente afastando-se do
centro do universo
Aristóteles: movimentos
A Terra (o nosso mundo) está no
centro do universo
 todos os corpos pesados caem
para o centro do universo
 todos os corpos pesados caem
perpendicularmente à superfície
da Terra  o centro da Terra e
o centro do Universo coincidem
Aristóteles: movimentos
Os corpos pesados caem para o
centro do universo e
pressionam de todos os lados
igualmente, e isso é a causa da
posição e da esfericidade da
Terra
Se a Terra fosse deslocada do
centro do Universo, ela se
moveria para lá [nessa visão, a
Terra não atrai os corpos]
Aristóteles: Universo
Estrutura da parte central do
universo:
Terra, constituída por terra e
água (corpos pesados)
Cercada por uma camada de
ar e por outra de fogo
(corpos leves)
Aristóteles: Universo
Além de movimentos naturais
retos, podem existir
movimentos naturais circulares
 nenhum dos 4 elementos pode
ter um movimento circular
natural
 um corpo que tenha
movimento circular natural não
poderia ser constituído pelos 4
elementos
Aristóteles: Terra
A Terra não pode ter um
movimento circular
 se ela tivesse movimento
circular, esse seria um
movimento violento  teria
que ter causa externa
 vemos que a Terra não gira 
experimento de jogar uma
pedra para cima
Aristóteles: Terra
463 m/s
Se jogarmos uma pedra para
cima, ela cai no mesmo
lugar de onde foi lançada.
Se a Terra girasse, o chão se
deslocaria enquanto a pedra
estivesse no ar, e ela não
atingiria o mesmo ponto do
chão ao cair.
Ela cai no mesmo ponto,
portanto a Terra não gira.
Aristóteles: movimentos
Vemos que existem corpos que se movem
circularmente  os corpos celestes
 esse movimento é sempre o mesmo
(imutável)
 se fosse movimento violento, iria
diminuindo com o tempo
 portanto, é um movimento natural
Aristóteles: elementos
Os corpos celestes não podem
ser formados por nenhum dos
4 elementos, pois têm
movimento circular natural
 cada corpo simples tem um
único movimento natural
 terra e água  para baixo, ar
e fogo  para cima
Aristóteles: elementos
Os 4 elementos formam pares de opostos, e
incluem todas as possibilidades de
substâncias quentes/frias, úmidas/secas
•
•
•
•
Água = fria e úmida
Terra = fria e seca
Ar = quente e úmido
Fogo = quente e seco
Aristóteles: elementos
• Deve existir um outro tipo
de corpo simples, que gira
naturalmente em torno do
centro do universo
• Esse tipo de matéria não é
caracterizado pelas
qualidades quente/frio,
úmido/seco
Aristóteles: elementos
Esse corpo não tem opostos
 imutável, indestrutível
Observação: de acordo com
todos os registros
disponíveis na época, os
céus nunca se alteraram
Corpos celestes são feitos de
um 5° elemento = “éter”
Aristóteles: elementos
• Nome: “éter”  era associado
antes de Aristóteles ao céu
azul visível durante o dia
• Aristóteles dá nova
interpretação à palavra 
“aither”, derivado do fato de
que ele “sempre corre”
(aithein) por um tempo
infinito
Aristóteles: elementos
Parte superior do universo:
 não contém nenhum dos 4
elementos
 totalmente cheia (de éter)
 movimento circular em
torno do centro
 como Terra está no centro,
gira em torno da Terra
Aristóteles: elementos
A partir da Lua em
diante, o universo
é constituído por
éter
Aristóteles: universo
Lua, Sol, estrelas,
planetas  feitos de
éter, girando em torno
do centro do universo
[Averróis  astros são
condensações do éter]
Aristóteles: universo
Calor do Sol não é devido ao fogo
e sim ao movimento  vemos
que a fricção produz calor
[ponto problemático da teoria de
Aristóteles: o Sol não está perto
dos elementos sublunares, que
são os que podem ser frios ou
quentes]
Aristóteles: universo
Universo supra-lunar (da Lua em
diante)  perfeito, imutável,
constituído por éter em rotação
Aristóteles: universo
Universo sub-lunar (abaixo da Lua)
 imperfeito, em contínua mudança,
constituído pelos 4 elementos
Aristóteles: universo
As leis que regem o mundo
sublunar são diferentes das
leis do mundo celeste
• tipos de elementos
diferentes
• tipos de movimentos
naturais diferentes
Aristóteles: universo
Os movimentos celestes
produzem alterações de calor e
frio, secura e umidade, que
causam ciclos de
transformações no mundo
sublunar
[5 séculos depois, Ptolomeu
adaptou a cosmologia de
Aristóteles de modo a fornecer
uma base para a astrologia no
seu “Tetrabiblos”]
Aristóteles: universo
Aristóteles propôs uma visão sobre
a estrutura e a dinâmica do
universo (cosmologia)
Tinha interesse na “física”, não na
“matemática” dos céus
Adotou o sistema de Eudoxos,
porque era consistente com sua
física celeste