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A filosofia natural ou filosofia da natureza (do latim philosophia naturalis), consistia no estudo filosófico da natureza e do universo físico, dominante antes do desenvolvimento da ciência moderna. Foi a percursora das ciências naturais e veio mais tarde a designar a mais fundamental de todas as ciências naturais - a física.
O significado moderno dos termos ciência e cientista datam apenas do séc. XIX. No passado, ciência era sinónimo de conhecimento ou estudo. O termo ganhou o seu significado atual, quando as ciências experimentais se tornaram um ramo especializado do conhecimento.
A física (do grego antigo φύσις (physis), que significa 'natureza') é a ciência que estuda a natureza e os seus fenómenos nos seus aspetos mais gerais. Analisa as suas relações e propriedades, além de descrever e explicar a maior parte das suas consequências. Busca a compreensão científica dos fenómenos naturais do mundo à nossa volta, desde as partículas elementares até ao universo como um todo. A física é, em última análise, a mais antiga e a mais fundamental das ciências, a mãe de todas as ciências naturais.
A compreensão racional da natureza remonta pelo menos aos filósofos pré-socráticos do período arcaico da Grécia antiga. O filósofo Thales de Mileto (c.624-c.546 a.C.), foi apelidado de 'pai da ciência', por se recusar a aceitar explicações sobrenaturais, religiosas ou mitológicas para fenómenos naturais, advogando que cada acontecimento tem sempre uma causa natural.
Durante os períodos clássico e helénico da Grécia, a filosofia natural tornou-se uma estimulante área de estudo. Aristóteles (384-322 a.C.), o grande sábio da antiguidade, difundiu o conceito de que a observação dos fenómenos físicos poderia levar à descoberta das leis naturais que os regem. Escreveu, no século IV a.C., a primeira obra de 'Física'.
Com a queda do Império Romano, no século V, perdeu-se parte da literatura grega. A Europa entrou na 'idade das trevas', onde o interesse pelo conhecimento e pela própria educação praticamente desapareceram.
Uma parte desse conhecimento migrou para o Médio Oriente e para o Egipto, e, do século V ao século XV, o progresso científico transferiu-se principalmente para o mundo árabe. Muitas obras clássicas, em grego ou latim, foram traduzidas para árabe. Os árabes não somente mantiveram vivo o conhecimento grego, como o aumentaram e enriqueceram.
Ibn al-Haytham (965–c.1040), nome latinizado para Alhazen ou Alhacen, legou importantes contribuições nas áreas da ótica (sendo considerado um dos fundadores da moderna ótica), da astronomia, da matemática e da meteorologia. Também o seu contemporâneo, Ibn Sīnā (980–1037), conhecido no ocidente como Avicenna, forneceu importantes contribuições à física, principalmente na área da ótica, à filosofia e à medicina.
A partir do século XII, com a reconquista dos territórios árabes na Europa, teve início a tradução da literatura árabe e grega para latim, e a Europa Medieval redescobriu o conhecimento grego juntamente com os novos conhecimentos árabes. Esta redescoberta intensificou-se depois da Queda de Constantinopla, em meados do século XV, quando muitos eruditos bizantinos tiveram que buscar refúgio no ocidente, especialmente em Itália.
O renascimento do conhecimento e da aprendizagem na Europa, que se seguiu, afetou toda a sociedade europeia. Durante os séculos XVI e XVII, ocorreu na Europa um grande avanço no progresso científico conhecido como “revolução científica”.
Durante esta revolução, vários ramos da física começam, timidamente, a fazer o seu caminho. William Gilbert (1544-1603) foi um dos primeiros cientistas a realizar estudos sistemáticos sobre eletricidade e magnetismo, no século XVI. Conjeturou corretamente que a Terra é um gigantesco íman.
O italiano Galileu Galilei (1564-1642) foi uma das figuras centrais desta época. Pioneiro no uso da matemática como ferramenta necessária à descrição dos fenómenos naturais e um dos percursores do método experimental, é considerado o 'pai da ciência moderna”.
O final do séc. XVII e início do séc. XVIII, assistiram às conquistas da maior figura da revolução científica, o físico e matemático Isaac Newton (1642-1727), considerado por muitos como o maior e mais influente cientista que já viveu. No seu famoso epitáfio pode ler-se “A natureza e as leis da natureza estavam imersas em trevas; Deus disse ‘Haja Newton’ e tudo se iluminou”.
Durante o séc. XVIII, a mecânica fundada por Newton foi desenvolvida por vários cientistas e a eletricidade e o magnetismo continuaram as suas conquistas, mas foi no séc. XIX que se assistiu ao seu casamento – o eletromagnetismo. Para esta união, muito contribuiu um físico e químico inglês, de seu nome Michael Faraday (1791-1867), que começou como aprendiz de encadernador e se tornou uma das figuras de referência deste século. As suas contribuições mais importantes e os seus trabalhos mais conhecidos centraram-se nas áreas da eletricidade, da eletroquímica e do magnetismo.
No final do século XIX, a física tinha evoluído a tal ponto que era geralmente aceite que todas as importantes leis da física tinham já sido descobertas e que, de futuro, a investigação estaria centrada no esclarecimento de problemas menores e, particularmente, na melhoria dos métodos e das medições.
No entanto, por volta de 1900, começaram a surgir sérias dúvidas sobre a integridade das teorias clássicas. A incapacidade de explicar certos fenómenos físicos, tais como a distribuição de energia da radiação do corpo negro ou o efeito fotoelétrico, abriram portas à física quântica, onde Max Planck (1858-1947), um dos físicos mais marcantes do século XX, laureado com o Prémio Nobel de Física de 1918, é considerado o seu pai fundador.
Também o aparente paradoxo da velocidade da luz em relação ao “éter”, levou um jovem de 26 anos de idade, chamado Albert Einstein (1879-1955), então funcionário no Gabinete de Patentes Suíço, em Berna, a publicar em 1905 um artigo na Annalen der Physik que viria a revolucionar toda a física. Foi laureado com o Prémio Nobel de Física de 1921 pelas “suas contribuições para a física teórica e, especialmente, pela sua descoberta da lei do efeito fotoelétrico', fundamental no estabelecimento da teoria quântica. A teoria da relatividade era, na altura, demasiado radical para ser galardoada com um Prémio Nobel!
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Natural philosophy or philosophy of nature (from Latin philosophia naturalis), was the philosophical study of nature and physical universe, that was dominant before the development of modern science. It was considered the precursor of natural sciences and later came to designate the most fundamental of all natural sciences - physics.
Modern meaning of the terms science and scientist date only to the nineteenth century. Before, science was a synonym for knowledge or study. The term acquired its modern meaning when experimental sciences became a specialized branch of knowledge.
Physics (from ancient Greek φύσις (physis), which means "nature") is the science that studies nature and its phenomena in their most general aspects. It evaluates their interactions and properties and describes and explains most of its consequences. It pursuits the scientific understanding of natural phenomena in the world around us, from the elementary particles to the universe itself. Physics is, ultimately, the oldest and the most fundamental of sciences, the mother of all natural sciences.
The rational understanding of nature goes back at least to the pre-Socratic philosophers, during the Archaic period of ancient Greece. The philosopher Thales of Miletus (c.624-c.546 BC), called the "father of science", refused to accept supernatural, religious or mythological explanations for natural phenomena, and proclaimed that every event had a natural cause.
During the Classical and Hellenistic periods of Greece, natural philosophy has become an exciting area of study. Aristotle (384-322 BC), the great erudite of antiquity, advocated the idea that the observation of physical phenomena could lead to the discovery of natural laws that govern them. He wrote, in the fourth century BC, the first essay about 'Physics'.
Due to the fall of the Roman Empire in the fifth century, part of the Greek literature was lost. Europe entered the "dark ages" where the interest for knowledge and education itself essentially disappeared.
Some of this knowledge migrated to the Middle East and Egypt, and from the fifth century to the fifteenth century, scientific progress was transferred mainly to the Arab world. Many classical works, in Greek or Latin, were translated into Arabic. Arabs not only kept alive the Greek knowledge, but also increased and enriched it.
Ibn al-Haytham (965-c.1040), Latinized as Alhazen or Alhacen, made significant contributions to the principles of optics (being considered one of the founders of modern optics), astronomy, mathematics and meteorology. His contemporary, Ibn Sīnā (980-1037), known in the West as Avicenna, also gave important contributions to physics, especially in optics, philosophy and medicine.
After the twelfth century, with the re-conquest of the Arab territories in Europe, the translation of the Arabic literature into Greek and Latin began, and Medieval Europe rediscovered the Greek knowledge along with new Arab knowledge. This rediscovery was intensified after the Fall of Constantinople in the mid-fifteenth century, when many Byzantine academics had to seek refuge in the West, especially in Italy.
The revival of the knowledge and learning in Europe that followed, affected the entire European society. During the sixteenth and seventeenth centuries, a majoradvance in scientific knowledge took place in Europe, known as 'scientific revolution'.
During this revolution, several branches of physics started to make, tentatively, their way. William Gilbert (1544-1603) was one of the first scientists to conduct systematic studies on electricity and magnetism in the sixteenth century. He correctly deduced that the Earth is a giant magnet.
The Italian Galileo Galilei (1564-1642) was one of the central figures of this time. Pioneer in the use of mathematics as a necessary tool for the description of natural phenomena and one of the precursors of the experimental method, he is considered the "father of modern science".
The end of the seventeenth century and the beginning of the eighteenth century, witnessed the achievements of the greatest figure of the scientific revolution, the physicist and mathematician Isaac Newton (1642-1727), who is widely recognized as one of the most influential scientists of all time. In his famous epitaph we can read: "Nature and nature’s laws lay hid in night; God said: ‘Let Newton be’ and all was light."
During the eighteenth century, the mechanics founded by Newton was developed by several scientists and electricity and magnetism continued their conquests, but it was in the nineteenth century that his union occurred – the electromagnetism. To this union, an English physicist and chemist, named Michael Faraday (1791-1867), greatly contributed. He began as a bookbinder apprentice and became one of the referential figures of this century. His most important contributions and his best known works focus the areas of electricity, electrochemistry and magnetism.
In the late nineteenth century, physics had evolved to the point that it was generally accepted that all important laws of physics had been discovered and that, in future, research would be focused on the clarification of minor issues, and particularly on improvement of methods and measurements.
However, around 1900, serious doubts about the integrity of the classical theories began to rise. The inability to explain certain physical phenomena, such as the blackbody radiation energy distribution or the photoelectric effect, opened doors to quantum physics, where Max Planck (1858-1947), one of the most important physicists of the twentieth century, winner of the Nobel Prize in Physics in 1918, is considered its founding father.
The apparent paradox of the speed of light relative to the 'ether', also led a 26-year-old young man named Albert Einstein (1879-1955), then an employee in the Swiss Patent Office in Bern, to publish in 1905 an article in the Annalen der Physik that revolutionized the field of physics. He was awarded the Nobel Prize in Physics in 1921 for "his services to theoretical physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect", fundamental in establishing the quantum theory. The theory of relativity was, at the time, too radical to be awarded a Nobel Prize!
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