SEARA DA CIÊNCIA
CURIOSIDADES DA FÍSICA
José Maria Bassalo


A Teoria dos Vórtices de Descartes.  

 

Em 1644, o filósofo e matemático francês René du Perron Descartes (1596-1650) publicou o livro intitulado Principia Philosophiae (“Princípios de Filosofia”), no qual formulou sua Teoria dos Vórtices para explicar a gravitação. Para a formulação de sua Teoria da Gravitação, Descartes consideraram que a matéria, embora toda da mesma espécie, fosse constituída dos “elementos gregos” (vide verbetes nesta série) que variavam de tamanhos: as maiores compunham a terra, as médias, o ar, e as menores, o fogo. Todos esses elementos eram agrupados em vórtices, em cujo centro ficavam as partículas de fogo, que eram rápidas. Ainda para Descartes, no centro de cada vórtice formava-se uma estrela. As estrelas, contudo, tinham a tendência a se cobrir com matéria grossa para se constituir em um planeta; se, contudo, este tivesse uma excessiva massa que o fizesse vaguear de um vórtice para o outro, ele tornar-se-ia um cometa. Por fim, nesse modelo cartesiano, os planetas eram capturados e arrastados por vórtices (redemoinhos, turbilhões) de partículas de éter cartesiano (diferente do éter aristotélico), em cujo centro estava o Sol; por sua vez, os satélites planetários eram velhos planetas formados há muito tempo. Segundo esse modelo turbilhonar cartesiano, a Terra seria um elipsóide, alongado no sentido de seu eixo polar. [Colin A. Ronan, História Ilustrada da Ciência 3 (Jorge Zahar Editor, 1987)].

                   Por seu lado, em 1687, o físico e matemático inglês Sir Isaac Newton (1642-1727) publicou o tratado intitulado Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (“Princípios Matemáticos da Filosofia Natural”), composto de três livros. No Livro I, Newton trata do movimento dos corpos no vácuo, inclusive dos movimentos orbitais elíptico, parabólico e hiperbólico, devido a forças centrais, ocasião em que demonstrou as Leis de Kepler (vide verbete nesta série). Ainda nesse Livro I, e logo em seu começo, há a formulação das famosas três Leis de Newton: 1ª.) Lei da Inércia; 2ª.) Lei da Força (); e 3ª.) Lei da Ação e Reação. No Livro III, Newton apresentou a Lei da Gravitação Universal: A gravidade opera proporcionalmente à quantidade de matéria e propaga sua virtude para todos os lados a distâncias imensas, decrescendo sempre como o inverso do quadrado da distância. Com essa lei, encontrou a ``estrutura do sistema do mundo” e, dentre as proposições demonstradas no Livro III, encontra-se o cálculo da forma da Terra: achatada nos polos e alongada no equador, justamente o oposto do modelo cartesiano.

                   Essa polêmica sobre a forma da Terra, só foi resolvida quando se mediu o meridiano terrestre e, para sua medição, houve a contribuição de matemáticos franceses. Com efeito, em 1736, Pierre Louis Moureau de Maupertuis (1698-1759), com auxílio de Aléxis Claude Clairaut (1713-1765), também astrônomo, confirmou o modelo newtoniano, ao medir o grau de arco de meridiano entre Tornea, no golfo de Botnia, e Kittis, situado no mesmo meridiano, além do círculo polar. O resultado dessa expedição foi publicado por Maupertuis, em 1737, no trabalho intitulado: Relation du Voyage au Cercle Polaire (“Relação da Viagem ao Círculo Polar”). Registre-se que essa medição, confirmou o resultado obtido, no ano anterior (1735), pelos franceses, o geógrafo Charles Marie de la Condamine (1701-1744) e o físico Pierre Bouguer (1698-1758), ao medirem o grau de arco do meridiano que passa em Quito, no Equador.

                   É oportuno destacar que, em 1690, em um texto intitulado Discours de la Cause de la Pesanteur (“Discurso sobre a Causa da Gravidade”), o astrônomo e físico holandês Christiaan Huygens (1629-1695) publicou uma Teoria de Gravitação baseada nos vórtices cartesianos, com a qual explicou a forma elipsoidal oblatada de revolução da Terra, da seguinte maneira. Ao estudar o equilíbrio de uma massa fluida girante, ele supôs que as direções das forças são perpendiculares aos elementos superficiais, razão pela qual concluiu que a direção de um fio de prumo é sempre perpendicular à superfície do mar. [Roberto de Andrade Martins, Huygens e a Gravitação Newtoniana (Cadernos de História e Filosofia da Ciência 2, p. 151, 1989)].