Símbolo solar dos quatro elementos: terra, água, fogo e ar

Os chamados elementos aristotélicos são o conjunto de elementos da teoria física com os quais o filósofo grego Aristóteles (384 aC – 322 aC) explicou a composição da matéria. Esses elementos são os quatro elementos gregos clássicos, terra, água, ar e fogo, que constituíam toda a matéria terrestre, mais o chamado éter ou quintasência que só estava presente nos corpos celestes e no espaço.

Os elementos da física aristotélica

Terra, agua, ar e fire são os elementos chamados da antiguidade ou elementos gregos clássicos . Eles surgem na Grécia Clássica durante o período pré-socrático. Tales de Mileto, nascido em 625 ou 624 aC, marca o início do período pré-socrático e foi o primeiro a propor a existência de um dos elementos clássicos, a água, elemento ao qual concedeu a posição de arché ou princípio de tudo como coisas.

Mais tarde, Anaxímenes propôs o ar, Heráclito o fogo e Xenófanes a terra. Aristóteles sugeriu que os quatro elementos formavam toda a matéria do planeta Terra , o mundo sublunar, combinando-os em diferentes proporções. Esses elementos seriam terrenos, corruptíveis e se caracterizariam por um movimento retilíneo quando houvesse uma força que os empurrasse.

Aristóteles propôs que os materiais mais pesados, como rochas e metais, eram compostos principalmente do elemento terra. A fumaça e os gases, como o vapor, seriam compostos principalmente do elemento ar. Para Aristóteles, cada ser humano era formado por uma proporção única dos quatro elementos e diferente de qualquer outro ser humano .

Em sua teoria física, Aristóteles incluía um quinto elemento, o éter (grego aithēr ), o elemento que formava a matéria dos corpos celestes , o mundo supralunar. O éter era incorruptível, sem peso e seu movimento característico era circular. Durante a Idade Média, o éter passou a ser chamado de quintessência, do latim quintessência .

Deslocamento pela teoria da gravidade e teoria atômica

A física de Aristóteles também englobava a dinâmica teórica desses elementos e foi a primeira teoria física especulativa conhecida . Essa teoria durou centenas de anos, cerca de dois milênios. O século 16 ou o final do Renascimento é geralmente citado como o momento de abandono da física aristotélica, mas provavelmente durou muito mais tempo, pois continuou a ser ensinado nas Universidades da época. Em todo caso, parece que nem todos os postulados de Aristóteles foram abandonados ao mesmo tempo, mas foram progressivamente substituídos por novas teorias durante a Revolução Científica (séculos XVI-XVII).

A física aristotélica recebia críticas e modificações desde o início da Idade Média. Juan Filópono ( 490-566 ) é considerado como o primeiro grande crítico das teorias da dinâmica de Aristóteles . Cientistas muçulmanos (Ja’far Muhammad ibn Mūsā ibn Shākir, Abū Rayhān al-Bīrūnī ,, al-Khazini, etc.) seguiram com várias teorias sobre a aceleração e a força de atração entre os corpos celestes que antecipariam a Lei da gravitação universal de Isaac Newton (4 de janeiro de 1643 – 31 de março de 1727), publicado em 1687 em seu livro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ., E que derrubaria definitivamente a teoria aristotélica do movimento e da dinâmica.

Em relação aos elementos que compõem a matéria, o cientista italiano Galileo Gallilei (15 de fevereiro de 15644 – 8 de janeiro de 1642) foi o primeiro a encontrar evidências convincentes de que Aristóteles estava errado . Com a invenção do telescópio, Galileu pode observar a Lua e descobrir que não existia a perfeição circular da quinta essência que formava os corpos celestes. Galileu observou uma superfície lunar cheia de crateras, vales e montanhas que ficava longe da Lua lisa e incorruptível descrita pelos elementos aristotélicos.

No final do século 19, James Clerk Maxwell propôs a teoria ondulatória da luz. Pensava-se que uma onda eletromagnética não poderia se propagar no espaço vazio e o éter foi proposto como a substância hipotética que preenchia o vácuo e na qual a luz se propagava. O chamado experimento de Michelson e Morley (1887) eliminou definitivamente a ideia do éter e serviu de base para a posterior teoria da relatividade especial de Einstein, publicada em 1905.

O abandono definitivo dos elementos aristotélicos como constituintes da matéria pode ser colocado no início do século 19, quando a teoria atômica de Dalton foi amplamente aceita graças principalmente aos avanços na estequiometria. O modelo atômico de Dalton acreditava que os átomos, como os elementos aristotélicos, eram partículas elementares. No final do mesmo século, descobriu-se que não era esse o caso, mas que os átomos eram, por sua vez, compostos de partículas menores, partículas subatômicas.

Influência na ciência moderna

Alguns conceitos da ciência moderna podem ser considerados, do ponto de vista histórico, como sucessores dos elementos aristotélicos. Assim, por exemplo, pode-se perceber a sucessão dos modelos aristotélicos no conceito de combustão e o elemento fogo ou entre os estados da matéria, líquido, sólido e gasoso, e os elementos água, terra e ar.

Quanto à chamada quintessência ou éter, ainda é um conceito muito presente hoje e fortemente relacionado às teorias e postulados da cosmologia física moderna. Existem teorias sobre matéria e energia que são utilizadas para explicar algumas observações do Universo e que poderiam ser vistas como a evolução do éter aristotélico . Por exemplo, a teoria sobre matéria escura e energia ou a teoria do campo de Higgs (gerado pelo bóson de Higgs, partícula cuja existência foi verificada em 2012).