A matemática como linguagem estruturante do conhecimento físico: abordagens históricas

dc.contributor.advisorDoutor José Hilton Pereira da Silva
dc.contributor.authorMoreira, Helias Alves.
dc.date.accessioned2024-10-03T11:00:10Z
dc.date.available2024-10-03T11:00:10Z
dc.date.issued2024-09-04
dc.description.abstractNo cenário atual do conhecimento físico, é praticamente impossível elaborar um modelo teórico, com foco fenomenológico, sem a utilização de uma linguagem matemática. Isso indica que houve transformações que alçaram a Matemática a este posto de uma linguagem que estrutura o pensamento sobre os fenômenos físicos. Para tanto, é crucial investigar o progresso do pensamento físico por meio de registros históricos que nos permitam identificar indícios desses eventos transformadores que não apenas tornaram a Matemática uma linguagem, mas também levaram à matematização da Física. Nisto, o objetivo do trabalho foi destacar esses eventos transformacionais e, além disso, extrair a progressão da função da Matemática na Física, em que o papel quantitativo e enigmático é substituído pelo papel de modelagem e estruturação. O aspecto metodológico foi baseado na pesquisa bibliográfica de textos que exploraram e descreveram a evolução do pensamento físico e, sobretudo, a evolução da relação entre a Física e a Matemática, focando no processo de inserção e adaptabilidade da Matemática como linguagem estruturante do conhecimento físico. Dessa maneira, foi possível traçar linhas de análise, ainda que simplificadas, sobre fatores que contribuíram para essa transformação. A análise indicou que a prática de matematizar tem início com as ideias pitagóricas, em que a Matemática era vista como mais um aspecto enigmático do que uma linguagem. Ainda na Grécia, é possível destacar a figura de Arquimedes como alguém que utilizou da linguagem matemática muito mais próximo da ideia de uma linguagem estruturante para a Física, do que os demais pensadores. Contudo, é com Galileu, quando ele apresenta um método de fazer Ciência, que a Matemática é certificadora e tem a capacidade de descrever os fenômenos físicos. Newton aumentou este aspecto quando desenvolveu conceitos matemáticos específicos para explicação de fenômenos naturais. No entanto, os fenômenos eletrodinâmicos, e parte dos fenômenos termodinâmicos, demandaram um novo enfoque, e o resultado disso foi o aumento da matematização da Física, principalmente após o desenvolvimento da Mecânica Analítica. O início da matematização da matéria, que culminou na Física Moderna altamente matematizada, fez com que a modelagem matemática assumisse uma importância tal qual a observação empírica para a descrição dos fenômenos naturais. A matemática parece ter a capacidade de descrever e simbolizar os fenômenos físicos, além de ser uma via que interliga a fronteira entre o real e o abstrato. Entretanto, isso não significa que o racionalismo matemático seja capaz de descrever de forma direta um fenômeno, mas sim que a linguagem matemática tem um caráter estruturante baseado em um raciocínio que a fundamenta.
dc.description.abstract1In the current scenario of physical knowledge, it is practically impossible to develop a theoretical model with a phenomenological focus without using a mathematical language. This indicates that there have been transformations that have elevated Mathematics to the position of a language that structures thinking about physical phenomena. To this end, it is crucial to investigate the progress of physical thought through historical records that allow us to identify evidence of these transformative events, which not only made Mathematics a language, but also led to the mathematization of Physics. In this regard, the objective of the work was to highlight these transformational events and, in addition, to extract the progression of the function of Mathematics in Physics, in which the quantitative and enigmatic role is replaced by the role of modeling and structuring. The methodological aspect was based on bibliographic research of texts that explored and described the evolution of physical thought and, above all, the evolution of the relationship between Physics and Mathematics, focusing on the process of insertion and adaptability of Mathematics as a structuring language of physical knowledge. In this way, it was possible to outline lines of analysis, albeit simplified, on the factors that contributed to this transformation. The analysis indicated that the practice of mathematizing began with Pythagorean ideas, in which Mathematics was seen as more of an enigmatic aspect than a language. Even in Greece, it is possible to highlight the figure of Archimedes, as someone who used mathematical language, much closer to the idea of a structuring language for Physics, than other thinkers. However, it was with Galileo, when he presented a method of doing Science, that Mathematics is certifying and has the capacity to describe physical phenomena. Newton increased this aspect when he developed specific mathematical concepts to explain natural phenomena. However, electrodynamic phenomena, and part of thermodynamic phenomena, demanded a new focus, and the result of this was the increase in the mathematization of Physics, mainly after the development of Analytical Mechanics. The beginning of the mathematization of matter, which culminated in highly mathematized Modern Physics, made mathematical modeling assume an importance as important as empirical observation for the description of natural phenomena. Mathematics seems to have the ability to describe and symbolize physical phenomena, as well as being a path that bridges the boundary between the real and the abstract. However, this does not mean that mathematical rationalism is capable of directly describing a phenomenon, but rather that mathematical language has a structuring character based on a reasoning that underlies it.
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.14387/1848
dc.language.isoPortuguês
dc.publisher.campiBambuí
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.institutionInstituto Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso aberto
dc.subject.keywordHistória da ciência
dc.subject.keywordLinguagem estruturante
dc.subject.keywordPensamento físico
dc.subject.keywordMatematização da física
dc.titleA matemática como linguagem estruturante do conhecimento físico: abordagens históricas
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso
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