Galileu Galilei

Galileu Galilei foi uma das figuras centrais da Revolução Científica, o período dos séculos XVI e XVII em que pensadores europeus construíram novas formas de entender a natureza. Ele é lembrado por três grandes feitos. Fez algumas das primeiras e mais importantes observações do céu com um telescópio. Criou uma ciência matemática do movimento sobre a qual físicos posteriores, incluindo Isaac Newton, se apoiaram. E defendeu publicamente que a Terra gira ao redor do Sol, o que levou ao seu famoso julgamento.

A Stanford Encyclopedia of Philosophy observa que, desde o século XVII, muitas pessoas chamam Galileu de “pai” da ciência moderna. Ela também alerta que Galileu tem sido usado como símbolo de muitas causas diferentes — como herói do experimento, da matemática ou da razão contra a religião — e que os historiadores tentam entender a pessoa real por trás dessas imagens.

Ele veio de uma origem modesta. Seu pai, Vincenzo Galilei, era músico de corte e escritor sobre teoria musical. Galileu deixou a Universidade de Pisa sem se formar, mas, quando morreu, era uma das pessoas mais famosas da Europa.

Galileu nasceu em Pisa em 15 de fevereiro de 1564. Sua família se mudou para Florença em 1572. Quando menino, estudou por um tempo com monges em Vallombrosa e até pensou em se tornar monge. Em 1580, seu pai o mandou estudar medicina na Universidade de Pisa, mas Galileu se encantou pela matemática, estudando com Ostilio Ricci, um professor ligado à corte toscana.

Depois de deixar a universidade, deu aulas particulares de matemática em Florença e em Siena. Em 1586, escreveu uma pequena obra sobre uma balança hidrostática que havia inventado, o que o trouxe pela primeira vez à atenção dos estudiosos. Com a ajuda do matemático jesuíta Christoph Clavius e do engenheiro Guidobaldo del Monte, tornou-se professor de matemática em Pisa em 1589. Em 1592, mudou-se para uma cátedra mais bem paga na Universidade de Pádua, na República de Veneza, onde permaneceu por dezoito anos.

Em Pádua, ele lecionava, tinha alunos particulares e mantinha uma oficina onde artesãos contratados fabricavam instrumentos que ele projetava, como um “compasso geométrico e militar” de cálculo. Teve um longo relacionamento com Marina Gamba, com quem teve duas filhas e um filho. As filhas mais tarde se tornaram freiras num convento em Arcetri; a mais velha, Virginia, adotou o nome de Maria Celeste e lhe escreveu muitas cartas.

Em 1609, Galileu soube de uma luneta recém-inventada na Holanda. Ele descobriu como ela devia funcionar e construiu a sua própria. Enquanto os instrumentos holandeses ampliavam duas ou três vezes, Galileu logo construiu um que ampliava cerca de vinte vezes. No final de 1609, já o usava para estudar o céu — não foi o primeiro a fazer isso, já que o inglês Thomas Harriot havia observado a Lua alguns meses antes, mas foi o primeiro a publicar um estudo detalhado.

Em 7 de janeiro de 1610, viu três pequenas “estrelas” alinhadas perto de Júpiter; nas noites seguintes, encontrou quatro, movendo-se de um lado para outro. Concluiu que eram luas orbitando Júpiter. (O astrônomo alemão Simon Marius as observou de forma independente quase ao mesmo tempo, e os nomes que usamos hoje — Io, Europa, Ganimedes e Calisto — vêm dele.) Galileu também viu que a Lua tem montanhas e vales e que a Via Láctea é formada por incontáveis estrelas.

Ele apressou-se em publicar essas descobertas num pequeno livro em latim, o Sidereus Nuncius (O Mensageiro das Estrelas), publicado em 13 de março de 1610, com mais de setenta desenhos. Batizou as luas de Júpiter de “estrelas medicianas”, em homenagem aos governantes Médici da Toscana. O gesto funcionou: ainda naquele ano, tornou-se Matemático e Filósofo-Chefe do Grão-Duque da Toscana e mudou-se para Florença. Em 1611, foi recebido em Roma pelos astrônomos jesuítas do Collegio Romano, que confirmaram suas observações, e ingressou na Accademia dei Lincei, uma das primeiras sociedades científicas.

Muito antes do telescópio, Galileu já estudava o movimento. A física tradicional de Aristóteles dizia que as coisas pesadas caem porque é da sua natureza ir para baixo, e que coisas leves, como o fogo, naturalmente sobem. Galileu passou a acreditar que existe apenas um princípio — o peso — e que as coisas só sobem quando coisas mais pesadas as empurram para cima, como na água.

Ele usou planos inclinados para desacelerar o movimento de queda de modo que pudesse ser medido, e estudou pêndulos. Por volta de 1601, percebeu que um pêndulo de determinado comprimento leva o mesmo tempo em cada oscilação. A partir de seus experimentos, descobriu a lei da queda livre: um corpo caindo do repouso percorre uma distância proporcional ao quadrado do tempo decorrido. Depois de dois segundos, ele caiu quatro vezes mais longe do que depois de um segundo.

Uma história famosa, contada por seu aluno Vincenzo Viviani, diz que Galileu deixou cair bolas de pesos diferentes do alto da Torre de Pisa para mostrar que caem juntas. A maioria dos historiadores acha que isso foi, no máximo, um experimento mental ou uma demonstração que talvez não tenha acontecido exatamente como descrita, embora alguns, como Stillman Drake, defendam que realmente ocorreu. O que é certo é que, em Duas Novas Ciências, o porta-voz de Galileu afirma que, num meio sem resistência, todos os corpos cairiam com a mesma velocidade.

Galileu havia contado em particular a Johannes Kepler, em 1597, que acreditava no sistema copernicano, mas só o disse publicamente em suas Cartas sobre as Manchas Solares (1613). Suas descobertas com o telescópio enfraqueceram a antiga imagem de um céu perfeito e imutável. A Lua parecia com a Terra, Júpiter tinha luas como a Terra, as manchas solares mostravam que o Sol muda e gira, e, mais tarde, em 1610, ele observou que Vênus apresenta um conjunto completo de fases, como a Lua — o que significava que Vênus gira ao redor do Sol, algo impossível no arranjo de Ptolomeu.

Essas observações não provavam estritamente que a Terra se move: o sistema de Tycho Brahe, no qual os planetas giram ao redor do Sol enquanto o Sol gira ao redor da Terra, também podia explicar as fases de Vênus. A contribuição mais importante de Galileu foi, portanto, na física. Os opositores argumentavam que, se a Terra se movesse, uma pedra solta do alto de uma torre cairia bem atrás dela, e pássaros e nuvens ficariam para trás. Galileu respondeu com o que hoje chamamos de inércia e relatividade do movimento: os corpos na Terra compartilham seu movimento e o mantêm, assim como objetos num navio navegando suavemente se movem junto com o navio, de modo que experimentos na Terra não conseguem revelar seu movimento.

Galileu também ofereceu o que julgava ser uma prova positiva: as marés, que ele explicava como um vaivém causado pela combinação da rotação diária da Terra com sua órbita anual. Esse argumento estava errado. Ele previa apenas uma maré principal por dia, em horários fixos, e Galileu descartava o papel da Lua, que Kepler e outros já suspeitavam. A Stanford Encyclopedia observa que a fragilidade dessa “prova” não ajudou sua causa.

Em dezembro de 1613, a Grã-Duquesa Cristina da Toscana levantou objeções bíblicas ao movimento da Terra junto ao aluno de Galileu, Benedetto Castelli. Galileu respondeu numa Carta a Castelli, que expandiu em 1615 na Carta à Grã-Duquesa Cristina. Ele argumentava que a Escritura e a natureza vêm ambas de Deus e não podem realmente se contradizer; a Bíblia fala de um jeito que as pessoas comuns podem entender e ensina fé e moral, então, quando uma verdade sobre a natureza é demonstrada, os intérpretes deveriam ajustar sua leitura da Escritura.

O Cardeal Roberto Belarmino, um dos principais teólogos da Inquisição Romana, tinha uma visão diferente. Ele aceitava que a Escritura poderia ser reinterpretada se o movimento da Terra fosse realmente demonstrado, mas não achava que os modelos astronômicos pudessem fornecer tal prova, e os considerava dispositivos de cálculo, e não descrições da realidade. Em 1615, escreveu que o sistema copernicano não poderia ser defendido sem “uma verdadeira demonstração física”.

Em fevereiro de 1616, teólogos que assessoravam a Inquisição julgaram que a visão heliocêntrica era contrária à Escritura. Em março de 1616, a Congregação do Índex suspendeu o livro de Copérnico “até ser corrigido”. Galileu foi convocado por Belarmino e advertido a não sustentar nem defender a doutrina. Se ele também recebeu uma injunção escrita mais rígida, “para não sustentá-la, ensiná-la ou defendê-la de forma alguma”, é uma das questões mais disputadas de todo o episódio, porque o documento que afirma isso seria usado contra ele em 1633.

Em 1623, Galileu publicou O Ensaiador, um texto polêmico sobre cometas que contém sua famosa afirmação de que o livro da natureza “está escrito na linguagem da matemática”. No mesmo ano, seu amigo e admirador, o Cardeal Maffeo Barberini, tornou-se o Papa Urbano VIII. Encorajado, Galileu começou a escrever um livro comparando os sistemas ptolomaico e copernicano. O papa pediu que ele apresentasse argumentos dos dois lados e não defendesse o heliocentrismo.

O Diálogo sobre os Dois Máximos Sistemas do Mundo foi impresso em Florença em 1632. É escrito num italiano vivaz, como uma conversa ao longo de quatro dias entre Salviati, que fala pela visão copernicana, Sagredo, um leigo inteligente, e Simplício, um defensor de Aristóteles cujo nome também sugere “simplório”. Embora afirmasse ser neutro, o livro claramente favorecia Copérnico, e alguns leitores acharam que Simplício zombava dos próprios argumentos do papa. A Inquisição logo proibiu sua venda e convocou Galileu a Roma.

Depois de audiências a partir de abril de 1633, em 22 de junho Galileu foi obrigado a se ajoelhar no convento de Santa Maria sopra Minerva enquanto sua sentença era lida. Ele foi considerado “veementemente suspeito de heresia” por sustentar que o Sol está no centro e que a Terra se move, e foi forçado a abjurar — a rejeitar e amaldiçoar formalmente — essas visões. Sua pena de prisão foi convertida em prisão domiciliar, primeiro com o Arcebispo de Siena e depois, a partir de dezembro de 1633, em sua vila em Arcetri. A lenda de que ele murmurou “Eppur si muove” (“E, no entanto, ela se move”) não tem nenhuma evidência da época.

Em Arcetri, Galileu sofreu um golpe pesado quando sua filha Maria Celeste morreu em 2 de abril de 1634. Ainda assim, completou seu último livro e, na opinião de muitos cientistas, o mais importante: Discursos e Demonstrações Matemáticas Sobre Duas Novas Ciências. As duas ciências são a resistência dos materiais e a ciência do movimento local — incluindo o movimento uniformemente acelerado e a trajetória parabólica dos projéteis. O manuscrito teve de ser retirado da Itália e foi publicado pela editora Elzevir em Leiden, na República Holandesa, em 1638.

Ele ficou completamente cego em 1638. Ainda assim, projetou um mecanismo de escape para um relógio de pêndulo, embora o primeiro relógio de pêndulo funcional tenha sido construído por Christiaan Huygens na década de 1650. Seu jovem assistente e aluno Vincenzo Viviani ficou com ele e mais tarde reuniu seus papéis. Ele morreu em Arcetri em 8 de janeiro de 1642.

Como havia sido condenado, o plano do grão-duque de construir um grande túmulo na Basílica de Santa Croce, em Florença, foi abandonado após protestos de Roma. Seus restos mortais só foram transferidos para um monumento no corpo principal da igreja em 1737. Em 1741, o Papa Bento XIV autorizou a publicação de suas obras completas, com um Diálogo levemente censurado; o Diálogo em si permaneceu no Índex até 1835.

O caso Galileu costuma ser contado como o exemplo clássico de uma “guerra” entre ciência e religião. Os historiadores de hoje o veem como algo mais complicado. Galileu era um católico sincero e amigo do papa; muitos religiosos, incluindo astrônomos jesuítas, admiravam seu trabalho; e entre seus opositores havia tanto filósofos universitários quanto teólogos. As circunstâncias políticas importavam: a Contrarreforma, a Guerra dos Trinta Anos e as tensões dentro da corte de Urbano VIII, além da dependência de Galileu em relação aos Médici. Mario Biagioli estudou como o mecenato da corte moldou a carreira e o estilo de Galileu.

As questões legais também são debatidas. Em 1616, uma comissão interna havia declarado a tese copernicana herética, mas isso não foi proclamado publicamente; a primeira declaração pública da Igreja de que o copernicanismo era herético veio na própria sentença de Galileu. A anotação de 1616 registrando uma injunção rígida, encontrada nos arquivos em 1633, fez Galileu parecer um reincidente, e os estudiosos discordam sobre se ela reflete o que realmente aconteceu. Pietro Redondi propôs, em 1983, que a acusação copernicana encobria uma acusação mais perigosa de atomismo relacionada à Eucaristia; essa tese encontrou pouco apoio.

A reavaliação posterior da Igreja foi gradual. A proibição geral de livros heliocêntricos foi suspensa em 1758, e os livros de Copérnico e Galileu foram retirados do Índex em 1835. Em 1979, o Papa João Paulo II pediu um novo estudo do caso; uma comissão trabalhou a partir de 1981, e em 31 de outubro de 1992 o papa reconheceu que os juízes de Galileu haviam errado, dizendo que os teólogos não haviam conseguido distinguir entre a Bíblia e sua interpretação. Alguns historiadores consideraram a declaração de 1992 vaga e incompleta.

O que exatamente tornou a ciência de Galileu nova é, em si, um debate de longa data. Alexandre Koyré e outros o leem como um platônico matemático que raciocinava a partir da geometria ideal e de experimentos mentais. Thomas Settle e outros historiadores destacaram que experimentos reais e medições importavam para ele, e o livro Galileo at Work, de Stillman Drake, continua sendo um relato clássico de sua prática científica. Outros o conectam à tradição arquimediana das máquinas simples, ao conhecimento prático de engenheiros e artesãos, ou a ideias escolásticas tardias sobre demonstração. O filósofo Paul Feyerabend argumentou, de forma provocadora, que Galileu não seguia método fixo algum, e outros estudiosos analisaram sua retórica como uma chave para seu sucesso.

A Stanford Encyclopedia destaca uma unidade que percorre toda a sua carreira: um esforço para substituir os elementos celestes e terrestres separados de Aristóteles por um único tipo de matéria cujos movimentos podem ser descritos matematicamente. Seus primeiros estudos sobre balanças, corpos flutuantes e planos inclinados, suas descobertas telescópicas mostrando que o céu e a Terra são semelhantes, e as Duas Novas Ciências pertencem todos a esse projeto. É notável que seu princípio de inércia ainda não era o de Newton: Galileu muitas vezes pensava no movimento não perturbado como circular ao redor da Terra, razão pela qual os estudiosos falam em “inércia circular”.

As fontes sobre Galileu são incomumente ricas: seus livros impressos, manuscritos e uma vasta correspondência, incluindo as cartas de Maria Celeste, sobreviveram, muitas delas preservadas após sua morte por Viviani. Os documentos do julgamento foram publicados e estudados em detalhe, principalmente por Maurice Finocchiaro. A biografia inicial de Viviani é valiosa, mas idealizadora, e algumas das anedotas mais conhecidas — a lâmpada balançando na Catedral de Pisa, a Torre de Pisa, “Eppur si muove” — vêm da tradição posterior, e não de evidências da época.