A Baixa Idade Média passou à história como um dos mais negros períodos por que passou a cultura da humanidade. As formas mais extremadas de obscurantismo caracterizavam o pensamento filosófico, e, por decorrência, todos os ramos de atividade. A ciência, com isso, estagnou-se em muitos de seus ramos, não sendo raros os casos em que sofreu franco retrocesso.

Por ser uma atividade (naquela época) preponderantemente especulativa, a astronomia e sua irmã, a cosmogonia, sentiram todo o impacto desse estado de coisas: em 1400, a Europa conhecia menos sobre o cosmos do que a Grécia conhecera, 19 séculos antes.

A Terra consolidara-se como o centro estático do universo: em torno dela giravam planetas e estrelas, fixos em imaginárias esferas giratórias de cristal.

Essa concepção cosmogônica teve suas primeiras origens com o astrônomo Hiparco de Nicéia, no século II a.C., sendo aperfeiçoada por outros pensadores, notadamente Cláudio Ptolomeu.

Célebre astrônomo, geógrafo e matemático, supõe-se que Ptolomeu tenha nascido em Tolemaida Herméia, colônia grega no Egito. Desconhece-se o ano, mas, com base em suas observações astronômicas, pode-se estabelecer com certeza quase absoluta que viveu em Alexandria o mais importante centro cultural da época - de 127 a 145. Nesse período seu trabalho atingiu o apogeu. Talvez tenha trabalhado até o ano de 151. Segundo a tradição árabe, Ptolomeu morreu aos 78 anos de idade.

Com seus estudos e seus livros Ptolomeu contribuiu para todos os ramos do saber científico. Infelizmente, parte de seus escritos perdeu-se: os que restam, no entanto, são suficientes para documentar a importância de seu trabalho.

Sua obra mais importante é a Síntese Matemática, compêndio astronômico composto de 13 livros, nos quais apresenta e desenvolve argumentos a favor da teoria geocêntrica do universo. A obra passou em seguida a ser chamada pelo nome de O Grande Astrônomo. No século IX, os astrônomos árabes usavam o superlativo Magiste (O Maior) para se referir à obra. Desse termo, ao qual foi acrescentado o artigo árabe Al, surgiu o nome AImagesto (A1-Magiste), com o qual a obra é conhecida hoje.

No primeiro livro Ptolomeu defende, em linhas gerais, a teoria geocêntrica; o segundo contém uma tabela de cordas e rudimentos de trigonometria esférica; no terceiro fala a respeito do movimento do Sol e da duração do ano; o quarto livro trata do movimento da Lua e da duração dos meses; o quinto livro abrange as mesmas questões tratadas no quarto, bem como as distâncias do Sol e da Lua, além de descrever o astrolábio (antigo instrumento para tomar a altura dos astros); os eclipses do Sol e da Lua são tratados no sexto livro, que contém uma tabela desses acontecimentos, além de uma tabela de conjunções e aposições dos planetas; os dois livros seguintes, o sétimo e o oitavo, trazem um catálogo de 1022 estrelas; os cinco últimos, finalmente, são dedicados exclusivamente à exposição detalhada da teoria geocêntrica.

Trabalho de natureza enciclopédica, o Almagesto tornou-se o principal texto sobre astronomia nos dezesseis séculos seguintes, até que Kepler forneceu os argumentos que consolidaram definitivamente a teoria heliocêntrica formulada por Copérnico.

Segundo Ptolomeu, os planetas, o Sol e a Lua giravam em torno da Terra na seguinte ordem: Lua, Mercúrio, Vênus, Sol, Marte, Júpiter e Saturno. Com a ajuda da trigonometria, Ptolomeu estudou o movimento desses astros mas propôs uma explicação muito simplista para o problema do movimento aparente dos planetas: em determinados pontos de suas órbitas eles parecem deter-se, inverter seu movimento, deter-se novamente, finalmente mover-se na direção primitiva. Esses fenômenos devem-se, na realidade, ao fato de a Terra e os planetas moverem-se com velocidades diferentes em órbitas aproximadamente concêntricas e circulares. Ptolomeu, porém, para procurar explicar esse fenômeno aparentemente tão estranho, elaborou um sistema bastante complicado, embora geometricamente plausível. Os planetas estariam fixados sobre esferas concêntricas de cristal, presididas pela esfera das estrelas Todas essas esferas girariam com velocidades diferentes, o que, julgava Ptolomeu, explicava as diferentes velocidades médias com que se moviam os diversos planetas.

Para determinar a posição de pontos geográficos, Ptolomeu seguia o método de Hiparco, dando sua longitude e latitude. Dividiu o equador, como Hiparco, em 360 partes (graus), traçando meridianos e paralelos. Todavia, ao considerar o valor da circunferência da Terra a fim de poder calcular as distâncias entre os vários pontos, Ptolomeu cometeu um erro que acarretou uma série de imprecisões. Ao invés de adotar a medida encontrada por Eratóstenes no século 11 a.C., que dava o valor da circunferência da Terra muito próximo ao que hoje é aceito, Ptolomeu achou melhor adotar a medida de Possidônio (135-50 a.C.), quase 30% menor.

Como conseqüência, houve um erro constante na longitude, que foi sempre calculada inferior à realidade. O engano repercutiu proporcionalmente na latitude, e por isso nos mapas de Ptolomeu as regiões aparecem sempre alongadas, ou seja, longitudinalmente achatadas. As latitudes meridionais foram deslocadas para o norte, fazendo com que as terras conhecidas na época ficassem todas situadas no hemisfério boreal.

Ainda segundo os cálculos de Ptolomeu, a Ásia estendia-se muito mais para leste do que na realidade. Nesse caso, seguindo a direção leste-oeste, a Europa estaria próxima à extremidade oriental da Ásia. Foi esse erro que levou Colombo a se aventurar na realização de sua viagem em direção às índias, encontrando o continente americano.

O trabalho de Ptolomeu na matemática foi muito importante e revela seu profundo conhecimento de geometria.

Na obra denominada Analema, ele fornece uma série de métodos e regras para a construção de relógios solares. Em O Planisfério, encontrado somente na tradução latina feita de um texto árabe, trata das projeções a serem utilizadas na construção de globos e mapas terrestres: aí Ptolomeu utilizou o pólo sul como centro de projeção.

Preparou também um calendário no qual dava a hora em que as várias estrelas apareciam e desapareciam no céu, no alvorecer e no crepúsculo. Esse trabalho faz parte de uma obra em dois volumes, denominada Hipóteses Planetárias.

Alguns antigos comentaristas mencionam mais dois trabalhos sobre geometria, desconhecidos atualmente. No primeiro, chamado Sobre a Dimensão, Ptolomeu prova que não existem mais do que três dimensões no espaço. O outro contém a demonstração dada por ele para provar o teorema de Euclides sobre as paralelas. Foram também a ele atribuídos três trabalhos sobre mecânica.

O trabalho de Ptolomeu sobre os fenômenos ópticos está contido na óptica, que não existe no original grego, mas apenas numa tradução latina feita de uma cópia árabe do século XII. Há indícios de que a obra original era composta de cinco livros. No último deles, Ptolomeu trata da teoria da refração e discute esse fenômeno na observação de corpos celestes situados em diferentes altitudes.

Finalmente, Ptolomeu escreveu um tratado sobre música. Conhecido corno Harniônica, foi publicado em grego e latim. 

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