Sobre “Brad K. Wray - A revolução copernicana na astronomia”
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Tradução: L. H. Marques Segundo
Nos nossos arquivos: [ Brad K. Wray - A revolução copernicana na astronomia ]
K. Brad Wray trabalha no Centro de Estudos da Ciência da Universidade de Aarhus. Sua pesquisa se concentra em Filosofia da Ciência e Pesquisa Social Quantitativa. Ele publicou três livros pela Cambridge University Press: Kuhn's Intellectual Path (2021), Resisting Scientific Realism (2018) e Kuhn's Evolutionary Social Epistemology (2011). Também editou duas coletâneas de ensaios sobre Kuhn: Kuhn's The Structure of Scientific Revolutions at 60 (2024) e Interpreting Kuhn: Critical Essays (2021). — www.researchgate.net
Preâmbulo Metodológico: A História como Laboratório da Epistemologia
Ao nos determos sobre a transição do geocentrismo para o heliocentrismo sob a ótica de Brad K. Wray, não o fazemos por mero preciosismo historiográfico ou nostalgia intelectual. A escolha da Revolução Copernicana como ponto de partida obedece a um imperativo metodológico central na filosofia da ciência contemporânea: a história da ciência é o laboratório de testes das teorias epistemológicas.
Muitas vezes, os debates entre o Realismo Científico (a crença de que nossas melhores teorias descrevem o mundo tal como ele é, inclusive em suas facetas inobserváveis) e o Antirrealismo/Instrumentalismo (a visão de que teorias são ferramentas úteis para coordenar a experiência, sem compromisso com a verdade literal) correm o risco de se perder em abstrações lógicas estéreis. Para evitar esse isolamento, a virada histórica da filosofia da ciência — consolidada na segunda metade do século XX — estabeleceu que qualquer metateoria sobre o conhecimento científico deve ser capaz de prestar contas do comportamento real, prático e histórico dos cientistas.
A Revolução Copernicana é, por excelência, o terreno ideal para essa validação por três razões fundamentais:
A Anatomia do Sucesso Empírico: Ela desmitifica a ideia ingênua de que uma teoria substitui a outra simplesmente por "funcionar melhor" ou ser imediatamente mais precisa. Como vimos, o modelo heliocêntrico original de Copérnico não superava o ptolemaico em acurácia preditiva; seu triunfo inicial foi estético, conceitual e metodológico (como a eliminação do ponto equante). Isso nos obriga a questionar: o sucesso prático de uma teoria é realmente um indicador confiável de sua verdade estrutural?
O Desafio da Equivalência Empírica: O período que vai de Copérnico a Galileu oferece um caso crasso e historicamente documentado de subdeterminação. Cientistas brilhantes olhavam para o mesmo céu, utilizavam os mesmos dados observacionais e, no entanto, deduziam arquiteturas cósmicas radicalmente distintas (os sistemas de Ptolemeu, Copérnico e Tycho Brahe). Estudar essa fase nos permite compreender como a ciência resolve impasses quando a própria natureza se recusa a dar uma resposta empírica imediata e inequívoca.
O Alerta das Entidades Descartadas: Figuras como Kepler e Galileu alcançaram progressos extraordinários tidos como "verdadeiros" até hoje, mas amarraram suas defesas realistas a conceitos que a ciência posterior descartou sumariamente — sejam os sólidos platônicos perfeitos de Kepler ou a física equivocada das marés de Galileu. Esse fenômeno nos força a encarar o fantasma da indução pessimista: se os gigantes do passado estavam convictos da verdade de entidades que hoje sabemos serem falsas, que garantias temos sobre as nossas próprias certezas contemporâneas?
Tratar deste texto e deste recorte histórico, portanto, é estabelecer as fundações empíricas do nosso projeto. Não estamos apenas contando como o homem mudou de lugar no cosmos; estamos investigando os limites do próprio método que nos permitiu descobrir isso. munidos desse mapa histórico, estamos prontos para dissecar as engrenagens conceituais que sustentam esse embate.
Anotações e Consolidação Filosófica: Projeto de Disseminação e Análise Epistêmica
Muitas das questões e considerações presentes no debate contemporâneo entre realismo e antirrealismo na filosofia da ciência podem ser apropriadamente ilustradas através de exemplos da história da astronomia. Ofereço aqui uma apresentação resumida da revolução copernicana. O meu foco será nas considerações relevantes para o debate entre realismo e antirrealismo.
Dada a extensão temporal da revolução copernicana, qualquer apresentação sua em um capítulo terá de ser necessariamente seletiva. Começarei por oferecer um pano de fundo acerca das práticas e das abordagens à astronomia, iniciando pelos babilônios e pelos gregos.
1. A Astronomia Babilônica: Os Limites do Instrumentalismo
Na antiga Babilônia, os astrônomos eram completamente instrumentalistas. Eles não estavam interessados na cosmologia, e nem mesmo tentaram construir modelos geométricos em suas tentativas de prever fenômenos. Como observa James Evans, “a teoria planetária babilônica carecia de sustentação filosófica elaborada — parece ter sido destituída de qualquer conjunto de princípios da física comparáveis àqueles fornecidos por Aristóteles aos astrônomos gregos” (Evans 1998, 22–23).
Em vez disso, a partir dos dados coletados pela observação, os astrônomos babilônios construíam tábuas cuja serventia era computar previsões de eventos celestes notáveis, como “a primeira aparição da lua nova” (veja-se Evans 1998, 22; Lindberg 2007, 16). Essa é uma forma extrema de instrumentalismo. Não há necessidade de teoria, nenhuma concepção das causas subjacentes aos fenômenos.
Essas tábuas construídas com base em observações forneciam um meio para se calcular quando ocorreriam certos eventos celestes notórios ou interessantes, como eclipses, conjunções e as luas novas (veja-se Hoskin 1997a, 23–29; também Lindberg 2007, 16–17). A suposição era de que esses eventos celestiais ocorriam com algum tipo de regularidade e que as tábuas eram construídas a fim de revelar um padrão nessas ocorrências, permitindo ao astrônomo prever ocorrências futuras. Evans nota que “parte da motivação para se fazer observações era religiosa. E parte era prática: acreditava-se que as estrelas e especialmente os planetas forneciam sinais do bem-estar futuro do rei e da nação” (Evans 1998, 14). Esses objetivos, todavia, pelo menos como entendidos pelos astrônomos babilônios, poderiam ser efetivamente alcançados sem que se aventurasse pela cosmologia.
Nota Epistêmica I (Instrumentalismo Extremo): Os babilônios operavam no que a filosofia da ciência contemporânea chama de "caixa-preta". Se o algoritmo aritmético das tabelas gera a saída correta (previsão do eclipse), a natureza física ou geométrica do sistema gerador é irrelevante. Não há compromisso ontológico com entidades inobserváveis ou estruturas ocultas.
2. A Astronomia na Grécia Antiga: Duas Tradições
Os gregos antigos tratavam a astronomia de maneira diferente, e com ferramentas matemáticas diferentes, da dos babilônios. Os gregos usavam a geometria e tentavam construir modelos geométricos. Esses modelos visavam refletir pelo menos algumas das características da estrutura do cosmo. Por exemplo, os modelos eram mais ou menos centrados na Terra, sob a suposição de que a Terra fosse o centro do cosmos (veja-se Evans 1998, 76).
Havia duas tradições de pesquisa algo distintas na astronomia dos gregos antigos, uma delas voltada sobretudo para a cosmologia e a outra voltada principalmente para a previsão.
A Tradição Cosmológica (Realista)
A primeira dessas tradições, voltada para a cosmologia, procurava modelar as órbitas dos planetas através do uso de orbes encaixadas, ou esferas homocêntricas (veja-se Hoskin 1997a, 34). Eudoxo de Cnido, um contemporâneo de Platão, desenvolveu tais modelos na tentativa de dar conta do movimento retrógrado, o movimento aparente para trás que os planetas periodicamente descreviam em seus círculos. De acordo com Michael Hoskin,
O astrônomo tinha de imaginar o planeta localizado no equador de uma esfera que gira uniformemente. Projeções eram traçadas a partir de seus pólos, que, por sua vez, encaixavam-se numa segunda esfera exterior à primeira e concêntrica a ela. A esfera exterior também estava em movimento circular, mas sobre um eixo um pouco diferente; e na medida em que se movia, arrastava com ela a esfera interna. Como consequência, o movimento do planeta refletia o giro de ambas as esferas. Eudoxo percebeu que se os dois movimentos circulares fossem iguais em velocidade mas em direções opostas, e que se os dois eixos não fossem muito diferentes, então o planeta descreveria um movimento de vaivém em forma de oito. (Hoskin 1997a, 34–35)
Eudoxo introduziu duas esferas adicionais para os modelos de cada um dos planetas: Mercúrio, Vênus, Júpiter e Saturno. O movimento combinado das quatro esferas para cada planeta poderia, pelo menos em princípio, dar conta do movimento do planeta, tanto seu movimento retrógrado periódico e seu movimento diário na direção oposta a das estrelas fixas (veja-se Hoskin 1997a, 35). Esses modelos planetários que empregavam esferas homocêntricas eram tridimensionais e foram pensados para oferecer uma representação física do cosmo. Tais modelos, contudo, jamais foram desenvolvidos em detalhes o suficiente ou com precisão adequada a ponto de propiciar aos astrônomos previsões acuradas.
A Tradição Matemática (Antirrealista/Instrumentalista)
A segunda tradição no mundo da Grécia antiga voltava-se principalmente para o desenvolvimento de modelos que pudessem gerar previsões acuradas. Os astrônomos mostraram grande engenhosidade com os modelos matemáticos desenvolvidos para esse propósito. Hiparco, por exemplo, introduziu o círculo excêntrico em seu modelo da órbita do Sol (veja-se Evans 1998, 211). Com um círculo excêntrico, a Terra estava disposta não ao centro da órbita do Sol, mas um tanto deslocado do centro. O modelo de círculos excêntricos de Hiparco dava conta das variadas durações das estações do ano.
O círculo excêntrico foi apenas um dos diversos dispositivos matemáticos introduzidos pelos astrônomos gregos em suas tentativas de acomodar o movimento dos planetas e prever acuradamente suas localizações. Ainda antes de Hiparco, Apolônio introduziu o modelo de epiciclos e deferentes (veja-se Evans 1998, 22). Nesse tipo de modelo, um planeta se move em torno de um círculo, o epiciclo, que tem seu centro disposto em outro círculo, o deferente, que por sua vez orbita a Terra.
O modelo de epiciclos e deferentes cumpria duas funções:
Com tais modelos, os astrônomos eram capazes de fazer previsões mais acuradas sobre as localizações de vários planetas.
O modelo poderia dar conta do movimento para trás que os planetas descreviam através do movimento retrógrado. Quando o planeta estivesse do lado de dentro de seu epiciclo, movendo-se na direção oposta ao seu círculo deferente, pareceria estar se movendo para trás.
O ápice dessa tradição de construção de modelos foi o Almagesto, de Cláudio Ptolemeu. Ptolemeu foi responsável por outra inovação, o ponto equante. Nos modelos que empregam o ponto equante, a Terra fica à mesma distância do centro da órbita do planeta que o ponto equante, mas em direção oposta. O ponto equante é o centro do movimento para o planeta enquanto ele orbita a Terra. O planeta varre ângulos iguais em instantes de tempos iguais em torno do círculo que descreve sua órbita. Mas como o ponto equante está fora do centro, visto a partir da Terra, o planeta parecerá se mover com velocidades diferentes através de sua órbita.
Com as combinações de pontos equantes, epiciclos e deferentes, e círculos excêntricos, Ptolemeu criou os modelos matemáticos mais acurados já desenvolvidos. E durante séculos não foram superados em acurácia. Nem mesmo os modelos matemáticos de Copérnico foram mais acurados do que os de Ptolemeu.
Essa abordagem à construção de modelos se insere claramente na tradição instrumentalista. Os modelos eram bidimensionais e não tridimensionais, ao contrário dos modelos das esferas homocêntricas. E geralmente não se pressupunha que tais modelos bidimensionais descrevessem a estrutura do cosmo. Alguns desses modelos empregavam dispositivos considerados bastante difíceis de se reconciliar com a estrutura física do cosmo. O valor desses modelos estava, na verdade, em sua capacidade de gerar previsões acuradas.
Vale a pena traçar uma distinção clara entre as seguintes atividades nas quais os astrônomos gregos estavam envolvidos:
(i) astronomia observacional
(ii) astronomia matemática
(iii) cosmologia
(iv) astrologia
A distinção entre astronomia matemática e cosmologia é especialmente relevante para os nossos propósitos. Na medida em que alguém estivesse trabalhando na astronomia matemática, estava em geral sendo um antirrealista e, amiúde, um instrumentalista. Não é preciso pressupor que a órbita de um planeta seja tão complexa em sua estrutura quanto o é no modelo geométrico de sua órbita. O objetivo desses modelos era salvar os fenômenos, isto é, dar conta dos eventos observáveis e prever os eventos observáveis futuros (veja-se Duhem 1908). Por outro lado, na medida em que se estivesse trabalhando na cosmologia, era-se um realista. Muitos astrônomos visavam representar acuradamente a estrutura do cosmo. E, nesse intento, o astrônomo era limitado pelas teorias físicas aceitas.
Aristóteles ofereceu a mais compreensiva e amplamente aceita teoria física pelos astrônomos gregos interessados em cosmologia. Central à física de Aristóteles estava uma distinção categórica entre:
O reino terrestre (sublunar): Tudo aquilo abaixo da Lua. Funcionava com base na combinação de quatro elementos (terra, água, ar e fogo). O movimento natural era retilíneo (em direção ao centro da Terra ou em direção aos céus).
O reino celeste (supralunar): Inclui a Lua, o Sol, os planetas e as estrelas fixas. Feito de éter ou quintessência, um elemento indestrutível e imutável. O movimento natural das coisas no reino celeste era circular e uniforme, o único movimento eterno e adequado para coisas indestrutíveis.
3. Astronomia Medieval e Renascentista
A astronomia foi uma das vítimas da queda do Império Romano e das invasões bárbaras na Europa. Cerca de um século antes do nascimento de Copérnico, os astrônomos europeus ainda tinham uma compreensão da astronomia muito menos sofisticada do que a de Ptolemeu e seus contemporâneos (veja-se Kuhn 1957, 124). Todavia, na época do Renascimento, o conhecimento da astronomia grega foi quase que totalmente recuperado, parcialmente graças aos textos do mundo islâmico. Os europeus finalmente atingiram o mesmo nível de sofisticação matemática que tinham Ptolemeu e seus contemporâneos. Crucial a esse processo foi a publicação de Epitome of the Almagest, de Georg Peuerbach e seu aluno Johannes Regiomontanus (veja-se Lindberg 2007, 162).
Regiomontanus foi um realista comprometido. Ele objetou aos modelos planetários no Almagesto de Ptolemeu em razão de eles serem bidimensionais e, por conseguinte, incapazes de representar acuradamente a causa dos movimentos planetários. Regiomontanus insistiu que para explicar acuradamente as causas do movimento planetário era preciso modelos tridimensionais, modelos que empregavam esferas homocêntricas (veja-se Shank 2002, 186). Regiomontanus esperava desenvolver modelos que empregassem esferas homocêntricas tridimensionais e que dessem conta das causas físicas dos movimentos dos planetas ao mesmo tempo que permitissem aos astrônomos derivar previsões acuradas de suas localizações (veja-se Shank 2002, 192).
Regiomontanus, portanto, “contradisse a interpretação da antiguidade tardia da distinção aristotélica entre filosofia natural, por um lado, e matemática e astronomia, por outro” (Shank 2002, 192). Muito embora Regiomontanus nunca tenha conseguido atingir seu objetivo, a sua pesquisa foi conduzida por um firme comprometimento com o realismo.
Curiosamente, Regiomontanus também prestou atenção ao fato de que poderíamos modelar os movimentos de Saturno, Júpiter, Marte, Vênus e Mercúrio usando ou "um deferente que carregue um epiciclo em rotação sobre seu centro e com a velocidade do Sol médio" ou "um excêntrico cujo centro se move ao redor da Terra com a velocidade (e na mesma direção) do Sol médio" (veja-se Shank 2002, 183–184). Ambos os modelos eram capazes de gerar previsões igualmente acuradas.
Nota Epistêmica II (Subdeterminação Teórica): Este insight de Regiomontanus é um exemplo vívido de subdeterminação da escolha teórica pela evidência. Dada a evidência disponível, os astrônomos não eram capazes de determinar qual modelo geométrico estava mais próximo da verdade. Tal subdeterminação tem sido frequentemente utilizada pelos antirrealistas como evidência de que os cientistas deveriam ser cautelosos quanto a inferir que uma teoria é verdadeira, ou talvez aproximadamente verdadeira, com base no simples fato de ela poder acomodar os fenômenos e gerar previsões acuradas.
4. Copérnico: A Nova Cosmologia
Copérnico teve sorte de nascer numa época em que o conhecimento da matemática necessário para o entendimento e compreensão dos feitos de Ptolemeu fora recuperado. De acordo com David Lindberg, o Epitome de Peuerbach e Regiomontanus “exerceu forte influência sobre Nicolau Copérnico” (Lindberg 2007, 162). Insatisfeito, todavia, com as duas tradições da astronomia grega, uma baseada nas esferas homocêntricas e a outra no emprego dos epiciclos e deferentes, Copérnico foi enfim levado a uma nova e radical teoria, uma teoria heliocêntrica do cosmo (Copérnico 1543/1995, 5).
Vale a pena notar o quão radical era a cosmologia de Copérnico. Com a revolução copernicana na astronomia, o termo-para-categoria “planeta” mudou seu significado (mudança de extensão e de intensão, o aumento de tensão):
No léxico da teoria ptolemaica: O termo “planeta” significava "estrela errante" (aquelas que se moviam em relação às estrelas fixas). Abrangia: a Lua, Mercúrio, Vênus, o Sol, Marte, Júpiter e Saturno.
Na teoria de Copérnico: “Planeta” passou a significar "um satélite do Sol". O Sol e a Lua deixaram de ser classificados como planetas primários, e a Terra passou a figurar como um. O movimento diário aparente do firmamento passou a ser explicado pela rotação da Terra sobre o seu próprio eixo.
Copérnico foi um realista sobre a sua nova e radical cosmologia. Ao defender a verdade de sua proposta, ele apelou a várias virtudes teóricas, argumentando que sua teoria captava a simplicidade e a harmonia do cosmo bem melhor do que a teoria de Ptolemeu (veja-se Copérnico 1543/1995, 24 e 26; Gingerich 1975b/1993, 199). Copérnico identificou vários fatos empíricos que sua teoria explicava de forma elegante e orgânica, ao passo que em Ptolemeu recebiam soluções ad hoc:
Os realistas apelam frequentemente a valores como a simplicidade e a harmonia como evidência de que uma teoria é aproximadamente verdadeira, tratando esses valores não-empíricos como indicadores confiáveis da verdade estrutural do mundo. Copérnico de fato parece ter raciocinado dessa forma (veja-se McMullin 1993, 72–74).
O Paradoxo Preditivo Copernicano
A teoria de Copérnico enfrentou sérios desafios práticos, contudo. A fim de desenvolver uma teoria que fosse tão acurada em prever as localizações dos planetas quanto a teoria ptolemaica, sua contemporânea, Copérnico teve de reintroduzir (i) círculos excêntricos e (ii) epiciclos menores em seus modelos planetários — irregularidades que ele próprio considerava como representações errôneas da estrutura real do cosmo.
Desse modo, mesmo concedendo que a teoria copernicana fosse uma representação mais acurada da realidade (ao colocar o Sol no centro), o seu sucesso preditivo numérico imediato não era uma consequência direta do fato de ela espelhar a realidade heliocêntrica pura. Antes, seu sucesso prático decorria do uso instrumental desses círculos excêntricos e epiciclos menores adicionados para ajustar o modelo aos dados.
Mesmo com esses ajustes, os modelos planetários de Copérnico não eram mais acurados do que a versão renascentista tardia dos modelos ptolemaicos. Na verdade, ambas as teorias erravam algo como 5 graus em algumas previsões (veja-se Thoren 1967; Gingerich 1975/1993, 195–196). Todavia, ambas eram razoavelmente funcionais: as previsões para a Lua derivadas das Tabelas Prussianas (baseadas em Copérnico) erravam em média apenas 30 minutos de arco (meio grau), e os planetas superiores tendiam a concordar dentro de 10 minutos de arco (Gingerich 1978/1993, 210).
A grande vantagem matemática que Copérnico ofereceu aos astrônomos foi a eliminação do ponto equante, que ele e muitos contemporâneos consideravam uma violação intolerável do dogma platônico de que “o movimento celestial é circular e uniforme, ou composto de partes circulares e uniformes” (veja-se Gingerich 2004, 53). Apenas movimentos estritamente circulares e uniformes em seus próprios eixos poderiam garantir a regularidade geométrica de longo prazo.
5. Osiander: A Primeira Interpretação Instrumentalista de Copérnico
Georg Joachim Rheticus levou o manuscrito de Copérnico da Polônia até Nuremberg para que fosse impresso (veja-se Gingerich 1974/1993, 167). Mas foi a Andreas Osiander que coube a responsabilidade de cuidar de sua publicação. Como consequência, Osiander é responsável pela primeira interpretação antirrealista da teoria de Copérnico.
Osiander anexou uma introdução por conta própria e não assinada ao manuscrito, intitulada “Ao Leitor Sobre as Hipóteses desta Obra”. Na introdução, Osiander pede ao leitor que não pressuponha que as hipóteses sobre os movimentos dos planetas apresentadas no livro descrevam os movimentos reais. Em vez de considerar os modelos de Copérnico como descrições acuradas da estrutura do cosmo, Osiander sugere que devessem considerá-los meramente como meios úteis de se determinar as localizações dos planetas (veja-se Osiander em Copérnico 1543/1995, 3–4). Como ele omitiu sua assinatura, muitos dos primeiros leitores pensaram que o próprio Copérnico fosse um instrumentalista.
Há um debate na história da ciência sobre se Osiander deve ser classificado como:
Instrumentalista: Vê as teorias como meras ferramentas de cálculo, desprovidas de valor de verdade literal.
Ficcionalista: Assume que a teoria descreve uma ficção útil; o mundo não é daquela forma, mas agimos "como se" fosse (Suárez 2009).
Empirista Cético: Acredita que a estrutura oculta do universo existe, mas excede a capacidade cognitiva humana, restando aos homens apenas o cálculo e a revelação divina (Rosen 1939/1959).
Nota Epistêmica III (Osiander e van Fraassen): Esta última vertente aproxima o argumento de Osiander do Empirismo Construtivo de Bas van Fraassen (1980). Ambas as posições defendem que o objetivo da ciência não é encontrar a verdade literal sobre os inobserváveis, mas sim obter teorias que sejam empiricamente adequadas (que salvem os fenômenos). A diferença reside no limite limitante: a Revelação Divina para Osiander vs. os limites do aparato sensorial e tecnológico humano para van Fraassen.
O raciocínio de Osiander é límpido. Ele afirma que a astronomia “é absoluta e profundamente ignorante quanto às causas dos movimentos irregulares aparentes” e adverte:
“E que ninguém espere da astronomia algo de certo no que concerne a hipóteses, pois nada disso procura ela nos oferecer; para que, tomado por verdadeiro algo que foi para outro uso imaginado, não venha a sair desse estudo mais estulto do que nela entrou.” (Osiander, p. 58; trad. Zeljko Loparic).
A autoria desse prefácio só veio a público em 1609, quando Johannes Kepler, motivado por suas próprias convicções realistas, expôs a intervenção de Osiander em sua obra Astronomia Nova. Em uma carta anterior (abril de 1541), Osiander já havia sugerido essa estratégia a Copérnico para "apaziguar os peripatéticos e os teólogos de quem temeis a oposição", mostrando o uso do instrumentalismo também como salvaguarda política e teológica.
6. Reinhold e os Astrônomos de Wittenberg
A resposta inicial à teoria de Copérnico foi morna. Robert Westman sugere que por volta de 1600, cinquenta anos após a publicação do livro, apenas dez astrônomos no mundo haviam aceitado o heliocentrismo como uma descrição verdadeira da realidade (Westman 1986/2003, 54). A maioria dos que rejeitavam o realismo copernicano o fazia porque a teoria violava a física aristotélica aceita — uma objeção tipicamente realista.
Contudo, a matemática de Copérnico foi amplamente adotada nas décadas de 1550 e 1560 pelos astrônomos da Escola de Wittenberg. O princípio norteador dessa perspectiva era o de que “só poderíamos confiar na nova teoria naquilo que respeita o domínio das previsões sobre a posição angular de um planeta” (Westman 1975, 166). Eles consideravam a tese do movimento da Terra fisicamente absurda, mas abraçaram os modelos matemáticos porque eliminavam os incômodos pontos equantes de Ptolemeu.
A publicação das Tabelas Prussianas (1551) por Erasmus Reinhold formalizou essa atitude instrumentalista. Reinhold, professor em Wittenberg, usou a geometria copernicana para recalcular as órbitas e fornecer previsões altamente precisas para a época, enquanto rejeitava enfaticamente a realidade física do heliocentrismo.
Christopher Clavius e a Inferência a favor da Melhor Explicação
Em oposição à Escola de Wittenberg, encontramos Christopher Clavius, um influente astrônomo ptolemaico do século XVI. Clavius era um realista estrito tanto em relação à cosmologia geocêntrica quanto em relação à existência física de excêntricos e epiciclos:
“Como não se encontrou até aqui nenhum método mais cômodo do que aquele que salva todas as aparências com a ajuda dos excêntricos e dos epiciclos, somos forçados a acreditar que as esferas celestes são constituídas por orbes dessa espécie” (Clavius 1581, citado em Duhem 1908).
O argumento de Clavius prefigura o que os realistas modernos chamam de Inferência a favor da Melhor Explicação (IME): se um modelo teórico (epiciclos) é o único ou o melhor instrumento disponível para explicar e prever com sucesso os fenômenos, temos justificativa epistêmica para inferir que as entidades postuladas por ele existem na realidade.
7. Tycho Brahe: Avanços na Astronomia Observacional
No final da década de 1580, o cenário da subdeterminação se expandiu com o surgimento do Sistema Tychonico desenvolvido por Tycho Brahe. Brahe compartilhava da aversão de Copérnico pelo ponto equante, mas recusava-se a aceitar o movimento físico da Terra, que violava tanto a mecânica aristotélica quanto o senso comum.
O modelo de Brahe estabeleceu um meio-termo geométrico: a Terra permanece estática no centro do universo; a Lua e o Sol orbitam a Terra; mas todos os outros planetas (Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno) orbitam o Sol em movimento contínuo ao redor da Terra.
Muito embora preservasse o geocentrismo, Brahe desferiu um golpe severo na cosmologia aristotélica clássica. Através das observações meticulosas dos cometas de 1577 e 1585, ele calculou que esses corpos cruzavam livremente as rotas planetárias. Isso provou empiricamente que as esferas celestes sólidas ou cristalinas (supostamente feitas de éter) simplesmente não existiam como barreiras físicas intransponíveis.
Nota Epistêmica IV (Subdeterminação Transiente): Com o sistema de Brahe, os astrônomos do século XVI enfrentavam três sistemas concorrentes — Ptolemeu, Copérnico e Brahe — que eram virtualmente indistinguíveis quanto ao sucesso preditivo angular imediato, embora postulassem estruturas de mundo completamente diferentes. Trata-se de um caso clássico de subdeterminação transiente (Sklar 1975; Stanford 2001): uma incapacidade temporária de decidir entre teorias rivais devido à escassez de dados técnicos e observacionais em um dado momento histórico, insuficiência esta que seria resolvida no futuro com o avanço tecnológico.
O grande legado de Brahe para a Revolução Copernicana não foi seu sistema híbrido, mas sua reforma metodológica na astronomia observacional. Em seu observatório na Dinamarca, ele utilizou instrumentos de escala massiva que, mesmo sem lentes de aumento, atingiram níveis de precisão inéditos. Sua equipe coletou dados de forma sistemática e regular (cerca de 85 sessões anuais), utilizando triangulação e múltiplas equipes paralelas para detecção e eliminação de erros (Thoren 1990). Esse robusto e inédito banco de dados empíricos foi o material genético que permitiu o trabalho subsequente de Kepler.
8. Kepler e Galileu: O Realismo e as suas Armadilhas
Johannes Kepler e Galileu Galilei foram realistas convictos que abraçaram o heliocentrismo, mas a teoria que eles defenderam afastava-se drasticamente do modelo original de Copérnico. Ambos limparam a teoria das esferas sólidas remanescentes. Galileu provou que a Lua não era feita de éter perfeito, mas sim de matéria semelhante à da Terra, cheia de vales e montanhas. E Kepler rompeu com o dogma milenar da circularidade uniforme.
Johannes Kepler e a Geometria Elíptica
O principal contributo de Kepler foi a formulação de suas leis planetárias no Astronomia Nova (1609) e no Epitome Astronomiae Copernicanae (1618–1621):
Primeira Lei: As órbitas dos planetas são elipses, com o Sol posicionado em um dos focos.
Segunda Lei: O raio vetor que une o planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais (o que eliminou de vez a necessidade do equante ptolemaico ao assumir velocidades planetárias variáveis).
Contudo, a história da ciência adverte contra o anacronismo de idealizar o realismo de Kepler. Suas convicções realistas mais profundas estavam imersas em uma metafísica neoplatônica e mística: ele argumentava que só podiam existir seis planetas porque existiam apenas cinco sólidos platônicos regulares para separá-los geometricamente. Além disso, postulava que os planetas eram movidos por uma força magnética quase animista emanada do Sol em rotação.
O realismo de Kepler, ironicamente, vinculava-se de forma tão estrita a essas teses místicas — hoje reputadas falsas — quanto às leis elípticas que retemos como verdadeiras.
Galileu Galilei e as Demolidoras Telescópicas
As leis elípticas de Kepler não foram aceitas de imediato, sendo ignoradas inclusive por Galileu em seu Diálogo sobre os Dois Máximos Sistemas do Mundo (1632). O sucesso de Galileu deu-se na unificação da física e na astronomia observacional com o uso pioneiro do telescópio. Três de suas descobertas foram fatais para o paradigma antigo:
A superfície irregular da Lua: Corroeu a distinção ontológica aristotélica entre o mundo sublunar (corruptível) e supralunar (perfeito/etéreo).
Os satélites de Júpiter (Estrelas Mediceanas): Desarmou a objeção geocêntrica de que a Terra não poderia se mover sem perder a Lua. Se Júpiter se movia e retinha suas quatro luas, o mesmo mecanismo físico se aplicava à Terra.
As fases de Vênus: Foi o golpe de misericórdia no modelo geométrico de Ptolemeu. Galileu deduzira da teoria copernicana que Vênus deveria exibir fases completas como a Lua. A confirmação observacional provou que Vênus orbita o Sol, tornando o Almagesto insustentável.
Contudo, as fases de Vênus eram perfeitamente compatíveis com o sistema de Tycho Brahe. As observações telescópicas de Galileu limparam o campo eliminando Ptolemeu, mas transferiram a disputa para uma batalha direta de realismos entre o modelo heliocêntrico de Copérnico/Kepler e o modelo geocêntrico de Brahe.
O Erro das Marés e o Instrumentalismo da Inquisição
Assim como Kepler, Galileu atou seu realismo científico a teses errôneas. Ele considerava que sua prova física mais irrefutável a favor do heliocentrismo era o argumento das marés, afirmando que a oscilação das águas era o resultado mecânico direto da combinação dos movimentos de rotação e translação da Terra (uma analogia equivocada com a água chacoalhando em uma barca em movimento). Ele rejeitava a hipótese de influência lunar como misticismo de "forças ocultas".
Do ponto de vista filosófico e político, o confronto de Galileu com a Igreja Católica (1616 e 1632) ilustra o choque entre o realismo científico e um instrumentalismo político forçado. A Igreja instou Galileu a tratar o heliocentrismo puramente como uma hipótese matemática, um instrumento útil para salvar as aparências e calcular calendários, sem afirmar sua correspondência literal com a realidade.
No Diálogo de 1632, Galileu colocou na boca do personagem Simplício o argumento predileto do Papa Urbano VIII: o de que Deus, em Sua onipotência infinita, poderia ter arquitetado o universo de infinitas maneiras distintas e ocultas para produzir os exatos fenômenos que observamos, e que seria arrogância humana crer que nossa razão pode determinar a arquitetura real de Deus.
Esse argumento teológico é uma formulação clássica da Subdeterminação Radical. Embora as motivações da Inquisição fossem teológicas e doutrinárias, o cerne de sua contestação metodológica permanece vivo nas discussões contemporâneas: o sucesso de uma teoria em coordenar, prever e salvar os fenômenos observáveis não constitui uma garantia lógica ou uma prova epistêmica suficiente de que seus mecanismos internos inobserváveis descrevem a realidade literal do mundo.
A despeito da censura e dos embates epistêmicos, na década de 1630, a teoria copernicana — profundamente modificada pelas elipses de Kepler e pela mecânica de Galileu — já caminhava célere para se tornar o paradigma dominante na astronomia europeia, pavimentando o terreno para a síntese final de Isaac Newton.
Conclusão Estrutural: O Legado da Revolução para o Debate Epistêmico
O mapeamento exaustivo deste período revela que a história da astronomia não é uma marcha linear de acúmulo de verdades, mas sim um laboratório complexo onde o realismo e o antirrealismo se alternaram e se alimentaram mutuamente:
[Babilônios] ──► Instrumentalismo Puro (Tabelas sem cosmologia)
[Gregos] ──────► Bifurcação: Cosmologia Realista (Aristóteles) vs. Matemática Antirrealista (Ptolemeu)
[Século XVI] ──► Subdeterminação Transiente Crítica (Ptolemeu vs. Copérnico vs. Brahe)
[Wittenberg] ──► Instrumentalismo de Salvaguarda (Uso das tabelas de Copérnico sem aceitar o movimento da Terra)
[Kepler/Galileu] ─► Realismo Híbrido (Sucesso das leis elípticas e telescópicas amarrado a teorias falsas)
Este panorama histórico serve como fundação empírica para os capítulos seguintes, onde discutiremos se o sucesso preditivo de nossas teorias atuais nos dá o direito de crer em sua verdade literal, ou se devemos adotar a cautela instrumentalista que marcou os passos da astronomia por mais de dois milênios.
Referências
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