Embora não tenha sido o inventor da luneta, foi através do aperfeiçoamento deste instrumento que Galileu Galilei fez grandes descobertas no que concerne à física e à astronomia através da observação. Antes de tudo, Galileu era um teórico da ciência, e suas descobertas eram conduzidas através do raciocínio intuitivo, depuradas racionalmente e com a finalidade de experimentação.
De certa maneira, foi um revolucionário em seu campo justamente por refutar diversas teses do filósofo Aristóteles, até então o maior nome da ciência naquele tempo. Entre estas refutações, podemos destacar duas:
1) Desde o século 4 a.C., a cosmologia desenvolvida pelo filósofo grego dizia que a Terra era formada por uma mistura variável de quatro elementos essenciais: terra, água, fogo e ar. Por isto ele afirmava que estávamos sempre em constante mudança. Fora da órbita terrestre, porém, haveria outro tipo de matéria que tornava os outros corpos celestes perfeitos, eternos e imutáveis. Porém, através da observação, Galileu provou que na própria Lua existiam manchas solares devido as exalações do próprio Sol, logo, os corpos celestes passavam por mudanças, assim como na Terra, e, por isto mesmo, deviam compostos do mesmo tipo de matéria.
2) Outro ponto de divergência bastante conhecido entre Aristóteles e Galileu se refere à velocidade com que os corpos caem: Para o primeiro, quanto mais pesado, mais rápido cai o corpo, logo, quanto mais leve, mais tempo levaria para ocasionar a queda. Quanto a Galileu, o mesmo dizia que os corpos caem na mesma velocidade, o que é afetado é o volume do corpo, visto que quanto maior o volume maior a pressão exercida pelo ar.
Ainda assim é possível aproximar Aristóteles de Galileu no que se refere ao método empregado em ambas as descobertas: a observação dos corpos celestes e terrestres através da lógica transcendental e da intuição.
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