Projeto de doutorado


A retomada do atomismo a partir do século XVII: a natureza não tem



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1.5 A retomada do atomismo a partir do século XVII: a natureza não tem 
horror ao vazio 
 
Os átomos de Leucipo, Demócrito, Epicuro, não têm cor, sabor, cheiro. São seus movi-
mentos,  suas  formas e seus  arranjos espaciais que explicam essas sensações humanas (em suas 
interações com os órgãos dos sentidos), as propriedades da matéria, os fenômenos naturais, a 
imensidão do cosmos. 
As limitações do olho humano constituem obstáculo instransponível à visualização dos 
corpúsculos indivisíveis da matéria, é verdade. Entretanto, o modo de pensar grego, que dá total 
liberdade ao pensamento racional e amplo valor à estrutura lógica das idéias, não sente falta do 
instrumental capaz de suprir essa deficiência. O teste da experiência controlada para o julgamento 
de hipóteses é parte de uma metodologia que a ciência só fará uso a partir do século XVII. 
Os pressupostos teóricos dos atomistas são amplamente discutidos. Com freqüência, são 
                                                 
31
 Id, p. 51. 
32
 Id, p. 55. 


Do átomo grego ao átomo de Bohr 
25 
objetos de críticas contundentes, que geram novas e, em certos casos, inusitadas hipóteses sobre a 
estrutura última da matéria, como as de Platão. Porém, a proliferação de teorias, tanto sobre a es-
trutura da matéria quanto sobre a constituição do Universo, é uma praxe natural no mundo grego 
ainda não acorrentado aos preceitos aristotélicos. 
Contudo, não é o atomismo, mas a filosofia natural aristotélica, o sistema ptolomaico e a 
geometria euclidiana que a ciência grega deixa, inicialmente, como herança para as gerações que 
redescobrem o conhecimento grego na alta Idade Média.  
A noção de átomo é retomada mais adiante, no século XVII, sob um aristotelismo agoni-
zante, mas ainda sustentado pelo conservadorismo dos filósofos. As suas sementes se encontram 
no poema de Lucrécio que, impresso a partir da notável descoberta de Johann Gutenberg (1397-
1468), difunde amplamente a concepção atomista entre os europeus.    
Apesar das contundentes críticas à filosofia natural aristotélica no âmbito da física (com a 
teoria do impetus, a física de Galileu, a física de Descartes) e da astronomia (já há algum tempo, 
com a estruturação da teoria copernicana e, mais recentemente,  com as evidências propiciadas 
pelo telescópio de Galileu)
33
No entanto, não é em função apenas de conteúdos específicos do conhecimento que 
Aristóteles é contestado. Em seu Novum organum,  publicado em 1620, Francis Bacon (1561-
1626) clama por um novo método na ciência. O verdadeiro conhecimento deve ser buscado na 
própria natureza, à luz da experiência, e não na Bíblia ou nos escritos de Aristóteles. Para isso, o 
intelecto humano deve superar as fontes de ilusão cognitiva (como as limitações dos sentidos e as 
generalizações apressadas, baseadas em um número pequeno de casos); controlar sentimentos que 
precipitam superstições, geram instabilidade, impaciência, arrogância, que voltam enfim a mente 
a coisas vis e efêmeras que distorcem a investigação legítima; atentar para o rigor da linguagem 
na descrição científica (a fim de evitar interpretações errôneas de termos mal definidos); afastar 
as idéias metafísicas, a especulação vazia, sem provas, que inibe o acesso à verdade. O intelecto 
abandonado a si mesmo não é capaz de sobrepujar a obscuridade das coisas. A experiência é a 
fonte do conhecimento.  
, ela ainda continua sendo amplamente disseminada nas universi-
dades européias.  
O indutivismo baconiano não é aceito por René Descartes (1596-1650), que sustenta a pri-
oridade da razão sobre o experimento, o racionalismo ao empirismo. A intuição clara, advinda de 
um comprometimento com a busca da verdade, que permite a formulação de enunciados de vali-
dade indiscutível, e a dedução, que leva a  previsões e explicações que possibilitam o confronto 
com os fatos, são aspectos essenciais de sua filosofia. Para Descartes, a experimentação tem, fun-
damentalmente, o papel de corroborar teorias.  
De qualquer modo, importa ressaltar que Bacon acredita em uma renovação do  conheci-
mento. Ele defende o caráter coletivo da investigação científica, que não se deve restringir à es-
                                                 
33
 PEDUZZI, 1998. 


1. Do átomo grego ao átomo de Dalton: um percurso através da história da física e da química 
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fera das mentes privilegiadas. Clama por uma ciência utilitarista, pelo domínio da natureza pelo 
homem.  
Para abalar a hegemonia do aristotelismo cristalizado e dogmatizado nas universidades, 
Bacon propõe a criação de Sociedades Científicas, tendo exercido grande influência na fundação 
da Royal Society,  em 1660. Por muito tempo, essa sociedade só aceitou discutir trabalhos de 
natureza empírica.  
É  nesse contexto histórico, que antecede a revolução newtoniana, que Pierre Gassendi 
(1592-1655) lança novas contestações a Aristóteles. Os experimentos de Evangelista Torricelli 
(1608-1647), Blaise Pascal (1623-1662) e Otto von Guericke (1602-1686), sobre a pressão do ar, 
reforçam as convicções de Gassendi sobre a presença do vazio na natureza.
 
Em 1644, Torricelli demonstra a existência da pressão atmosférica, e que o vazio pode ser 
produzido experimentalmente. Em sua mais famosa experiência, que prima pela  simplicidade, 
vale-se de um recipiente aberto, contendo mercúrio, e de um longo e estreito tubo de vidro. 
Preenchendo este tubo com mercúrio e fechando a sua extremidade livre com o dedo, mergulha-o 
invertido no mercúrio do recipiente. Desbloqueando a extremidade fechada, constata que o nível 
da coluna líquida baixa até atingir uma altura de aproximadamente 76 cm em relação à superfície 
livre do metal líquido. Essa altura, que não depende do diâmetro e nem do comprimento do tubo 
(Fig. 1.9 e 1.10), apresenta pequenas variações em função das condições climáticas.  
 
     
 
 
Fig. 1.9 - A pressão do ar sobre o mercúrio do recipiente é a causa da elevação do mercúrio 
no tubo de vidro. A altura da coluna líquida não depende nem do comprimento e nem do 
diâmetro do tubo.
34
 
 
                                                 
34
 http://galileo.imss.firenze.it/vuoto/index.html  


Do átomo grego ao átomo de Bohr 
27 
 
 
Fig.  1.10  -  O barômetro de Torricelli, em uma reunião da Accademia del Cimento 
(Academia de Experimentos), na cidade de Florença (quadro de Gasparo Martellini). Entre 
1657 e 1667, período de sua existência, foi local de apresentação e discussão de trabalhos 
experimentais. Os estudos sobre a pressão atmosférica e o vazio refutavam a tese 
aristotélica da aversão da natureza ao vazio.
35
 
 
Os resultados de Torricelli evidenciam que:  
a) o ar tem peso e por isso exerce uma pressão (entendida como a força que atua 
perpendicularmente a uma superfície pela área dessa superfície) sobre a superfície livre do 
mercúrio. É essa pressão que equilibra a pressão exercida pela coluna líquida sobre a sua base; 
b) o vazio existe, pois (desconsiderando-se os vapores de mercúrio) não parece haver re-
síduo de nada na parte superior do tubo com a descida do mercúrio que havia nesse espaço. 
Persuadido da importância dos estudos de Torricelli, depois de reproduzir os seus expe-
rimentos com mercúrio e outras substâncias e observar que a altura não se modificava com a 
inclinação dos tubos, Pascal concebe, em 1648, um experimento para comprovar a diminuição da 
pressão atmosférica com a altitude. Levando um barômetro de Torricelli ao Puy de Dome, um de 
seus assistentes constata uma diferença significativa entre os comprimentos da coluna de 
mercúrio no alto e na base dessa elevação de 1500 m. Isso, naturalmente, ocorre porque, ao nível 
do solo, é maior a quantidade de ar sobre o mercúrio do recipiente. Sendo maior a pressão, mais 
se eleva o metal líquido no tubo (a altura é de 
cm
 
76
, ao nível do mar, a 
C
 
0
0
 e a uma latitude de 
0
45 ).   
Os experimentos de Torricelli e Pascal suscitam uma importante crítica à filosofia meca-
nicista de Descartes, que nega a existência do vazio. Para Descartes, todos os fenômenos na natu-
                                                 
35
 Id.  


1. Do átomo grego ao átomo de Dalton: um percurso através da história da física e da química 
28 
reza devem ser explicados pelas leis da matéria em movimento, do choque entre partículas. O 
universo é pleno, cheio.  
A partir da construção e do aperfeiçoamento de vários dispositivos para a produção do va-
zio, von Guericke desenvolve uma experiência que se tornou famosa na história da física, por sua 
originalidade e dramatização. Realizada na cidade alemã de Magdeburgo, em 1654, ela destaca a 
magnitude da pressão atmosférica.  
Justapondo os dois hemisférios de uma esfera de bronze oca, com um diâmetro aproxi-
mado de 
cm
 
50
, von Guericke extrai o ar de seu interior com uma bomba de vácuo. Assim, 
estabelece-se uma diferença de pressão entre as superfícies interna e externa do sólido. Aos gan-
chos,  fortemente incrustrados em cada uma das semiesferas,  ele atrela cordas, que são puxadas 
em sentidos opostos por conjuntos de oito cavalos (Fig. 1.11). Açoitados, apenas depois de muito 
esforço é que os animais conseguem separar os dois hemisférios.  
Como a rejeição ao atomismo, particularmente pelos aristotélicos, assenta-se, fundamen-
talmente, na não aceitação da existência do vazio, não parece haver dúvidas a Gassendi de que os 
átomos e o vazio dos atomistas estão na raiz de todas as explicações científicas. 
“Ninguém apresentou a concepção atômica com tanta veemência e perseverança quanto 
Gassendi.” Mas sua física é qualitativa e, quando postula a existência de “átomos de luz, átomos 
sonoros, átomos do quente, átomos do frio para explicar a produção das qualidades sensíveis”, 
suas idéias não ultrapassam o campo da especulação.
36
 
 
 
 
 
Fig. 1.11 - A experiência dos hemisférios de Magdeburgo, em uma ilustração extraída do 
texto “Mechanica hydraulico-pneumatica”, de Gaspar Schott (1657)
37
                                                 
36
 KOYRÉ, 1982, p. 310. 
 
37
 
http://www.imss.fi.it/vuoto/iesper4.html# 


Do átomo grego ao átomo de Bohr 
29 
 
Robert Boyle (1627-1691), que também se mostra um partidário do atomismo quando de-
senvolve estudos em física, traz novas evidências de que o ar tem peso e que exerce pressão. Em 
uma de suas investigações, ele coloca o barômetro de Torricelli em um compartimento fechado, 
conectado a uma bomba de vácuo. À medida que extrai o ar de seu interior, constata que a altura 
da coluna de mercúrio diminui, até igualar-se ao nível de mercúrio do reservatório. A adição de ar 
ao compartimento é causa de uma nova elevação do mercúrio. Esse resultado mostra mais uma 
refutação à tese aristotélica de que a natureza tem horror ao vazio, já que exclui a hipótese de ser 
o próprio vazio da parte superior do tubo, na sua ‘ânsia’ de ser preenchido, a causa da elevação do 
líquido no barômetro.  
Ao procurar entender o porquê da pressão de um gás variar na razão inversa de seu vo-
lume, Boyle examina duas distintas hipóteses sobre a estrutura interna da matéria. Desse modo, se 
as partículas que compõem um gás estão em repouso e em permanente contato umas com as ou-
tras, então, para responder pela grande compressibilidade dos gases, elas devem se assemelhar a 
algo como diminutas molas imóveis. Se, por outro lado, os corpúsculos que constituem o gás não 
estão sempre em contato, mas em um estado de constante agitação, deslocando-se ao acaso, é a 
colisão dessas partículas contra as paredes do recipiente a causa da pressão do gás.  
Entre os dois modelos, o estático não explica a propriedade de expansão dos gases, pois é 
difícil admitir que as dimensões das partículas ou ‘átomos-mola’  constituidoras do gás possam 
crescer indefinidamente. Por essa razão, alguns defensores desse modelo sugeriram haver forças 
de repulsão entre as partículas que, assim, não precisariam variar significativamente as suas 
dimensões (uma análise das implicações desta última hipótese não é relevante aos objetivos da 
presente seção, e não será aqui desenvolvida).  
Mas, se o atomismo de Boyle explica a redução do volume de um gás pela diminuição do 
espaço vazio existente entre as partículas que o compõem, o mesmo não se verifica em relação 
aos sólidos e líquidos. Nesse caso, admitir-se que ambos sejam compostos por átomos ou por 
uma substância contínua parece, em princípio, indiferente, dada a dificuldade de comprimi-los em 
qualquer das hipóteses que se adote. 
Por outro lado, considerar a evaporação ou a ebulição da água como resultado de um pro-
cesso do qual se desprendem do líquido pequenas partículas, não parece ser uma hipótese desca-
bida. O vapor resultante da ebulição, por exemplo, mostra semelhanças com o ar. Sendo o ar 
composto por átomos, é lícito supor que o vapor d’água também o seja, assim como o líquido do 
qual se originaram essas partículas. E se a água é composta por átomos, sua forma sólida, o gelo, 
também deverá ser, situando-se as diferenças existentes entre os três estados na maior ou menor 
liberdade de movimento de seus constituintes. Finalmente, a pertinência dessas observações em 
relação à água permite a sua extensão a qualquer corpo ou substância, reafirmando a constituição 
corpuscular da matéria, em geral.  


1. Do átomo grego ao átomo de Dalton: um percurso através da história da física e da química 
30 
O fato é que, independentemente dessas últimas considerações, que aumentam o número 
de adesões ao atomismo, Boyle acaba se mostrando crítico à filosofia corpuscular face à diversi-
dade e complexidade dos fenômenos no âmbito da química. Assim, “escrevendo sobre as proprie-
dades individuais de certas substâncias químicas e do caráter específico de suas reações”, ele 
afirma que “é inacreditável que tão grande variedade de qualidades por nós realmente encontradas 
nos corpos naturais possa decorrer de apenas dois princípios, e tão simples como a matéria e o 
movimento local”
38
Isaac Newton (1642-1727) parece ter sido influenciado pelas concepções atomísticas de 
Gassendi. Quando se vale da imagem do átomo, em determinadas situações, Newton acentua as 
suas divergências com Descartes, que representava à época da publicação dos Principia o grande 
obstáculo para a aceitação e consolidação da teoria newtoniana (notadamente na França). Entre 
outras coisas, ele se contrapõe ao Universo pleno, cheio, dos cartesianos e a divisibilidade infinita 
da matéria que eles defendem. A  citação a seguir, extraída da “Óptica”  de Newton, evidencia 
aspectos do atomismo newtoniano:  
.  
 
Parece-me provável que no princípio Deus formou a matéria segundo partículas sólidas, maciças, duras, 
impenetráveis, móveis, com tamanhos, formas e propriedades, e em proporção em relação ao espaço, 
condizentes aos fins para os quais Ele as criou; e que essas partículas primitivas, sendo sólidas, são 
incomparavelmente mais duras do que quaisquer corpos porosos que elas constituem; e tão sumamente 
duras que não se consomem ou se partem em pedaços, pois nenhum poder ordinário é capaz de dividir o 
que o próprio Deus fez uno no princípio da criação... Portanto, para que a natureza possa ser duradoura, 
as mudanças das coisas corpóreas somente ocorrem através de separações e novas associações e 
movimentos dessas partículas permanentes; com os corpos compostos tendendo a romper-se não no meio 
dessas partículas sólidas, mas nas partes onde elas se reúnem e apenas se tocam em uns poucos pontos
.
39
 
 
Para Newton, a luz é constituída por partículas e “essas partículas materiais ou luminosas 
que se movem no espaço absoluto newtoniano não deixam de lembrar os átomos dos gregos”. 
Contudo, não se pode dizer que a concepção de Newton foi atomista, no sentido legítimo do 
termo. Uma forte razão para isso reside no fato de que “as partículas materiais de Newton não são 
totalmente simples, já que exercem e sofrem forças atrativas à distância, ao passo que um corpo 
irredutivelmente simples é dotado unicamente de propriedades geométricas, o que exclui toda 
capacidade de ação à distância”.
40
Daniel Bernoulli (1700-1782) é mais um cientista que explora aspectos do atomismo de 
Gassendi. Na obra “Hidrodinâmica”, publicada em 1738, ele descreve a pressão de um gás tal 
como Boyle, em seu ‘modelo dinâmico’. Assim, se um gás encerrado em um recipiente tem seu 
volume diminuído, por exemplo, quando se baixa o êmbolo móvel de um cilindro (Fig. 1.12), o 
 
                                                 
38
 MASON, 1962, p. 189. 
39
 NEWTON, 2002, p. 290. 
40
 BEN-DOV, 1996, p. 69. 


Do átomo grego ao átomo de Bohr 
31 
número de colisões dos ‘corpúsculos’ do gás contra as paredes do recipiente aumenta, elevando a 
pressão do gás. Para Bernolli, todas as colisões envolvidas (partícula-partícula, partícula-recipi-
ente) são elásticas, o que implica que o movimento interno é incessante.  
 
 
Fig.  1.12  -  A pressão exercida pelo peso colocado sobre o êmbolo do cilindro, é com-
pensada pela pressão do gás. Aumentando o valor desse peso, aumenta a pressão do gás, 
com a conseqüente diminuição de seu volume.  
 
Bernoulli também ressalta que a pressão exercida por um gás aumenta não apenas pela re-
dução de seu volume, mas também pelo calor que se lhe adiciona, uma idéia já bem conhecida. 
 
As concepções de Gassendi, Boyle, Newton, Bernoulli,  
 
(...)  exprimem sobretudo a idéia de uma estrutura descontínua da matéria. Para Leucipo, Demócrito e 
Epicuro, o átomo era a menor parte possível de um corpo. O mesmo sentido prevalece em Gassendi. Mas, 
para a maior parte dos autores, são usados indiferentemente ‘átomo’, ‘molécula’, ‘corpúsculo’, ‘partícula’ 
etc. Estas palavras designam os ‘grãos’ que formam a matéria, sem que o sentido  dos conceitos assim 
enunciados seja, na maior parte do tempo, melhor definido
.
41
 
 
O tema é amplo, complexo, com repercussões fora da ciência, como ocorre quando o qua-
dro atomista se confronta com o dogma eucarístico da transubstanciação e o dogma da criação. 
De acordo com a Igreja Católica, o atomismo é doutrina herética. Constitui-se em princípio 
de valor filosófico e teológico “a permanência milagrosa do calor, da  cor,  do  sabor, odor e dos 
outros acidentes sensíveis do pão e do vinho após a consagração, que transformava toda a 
substância em corpo e sangue de Cristo”
42
Como um homem da Igreja, Gassendi procura compatibilizar suas concepções atomísticas 
à crença cristã da criação de todas as coisas por Deus. Nesse sentido, ele nega a eternidade do 
átomo grego, considerando que eles foram criados por Deus “no começo de tudo”. E mais, que a 
. Para um ‘genuíno’ atomista, no entanto, isso não tem 
sentido: um átomo de pão continua sendo um átomo de pão e um átomo de vinho continua sendo 
um átomo de vinho antes e depois da consagração.  
                                                 
41
 ROSMORDUC, 1988, p. 102. 
42
 REDONDI, 1991, p. 183. 


1. Do átomo grego ao átomo de Dalton: um percurso através da história da física e da química 
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evolução do mundo, a partir desse momento, é continuamente guiada por Sua providência. 
Assim, possivelmente, “Gassendi nunca teria aceitado a visão materialista dos atomistas, de que o 
destino do mundo é governado pelo acaso, determinado somente por colisões e interações entre 
os átomos, de acordo com a ocorrência aleatória dos encontros”
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As discussões que se processam sobre o que vem a ser o calor, no século XVIII, ressaltam 
novos aspectos da estrutura corpuscular da matéria
.  
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. As divergências entre os estudiosos desse 
período em relação a este conceito são bem caracterizadas por Pierre-Simon Laplace (1749-1827) 
e Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794) em um trabalho apresentado à Academia de Ciências 
Francesa, em 1783, quando afirmam que: 
Os físicos estão divididos sobre a natureza do calor. Alguns o vêem como um fluido permeando toda a 
natureza, e que penetra os corpos em maior ou menor grau proporcionalmente a sua temperatura e 
capacidade... Outros físicos pensam que o calor é somente o resultado de movimentos imperceptíveis nas 
moléculas de matéria... É este movimento interno que... constitui o calor
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Mas o âmbito da física não esgota o atomismo. Naturalmente, a química tem contribuições 
históricas importantes para a aceitação do átomo como um constituinte fundamental da matéria. 
Nas próximas seções, examina-se parte dessa história, com a seleção e o aprofundamento de con-
téudos compatíveis com os interesses e os objetivos do presente estudo. 


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