História da Astronomia

História da Astronomia
Motivações:
•A necessidade de sobrevivência levou as tribos remanescentes das últimas
glaciações a observarem o Sol, a Lua e suas relações com as estações do ano e
com a natureza (30.000 a 10.000 anos a.C.);
• O estabelecimento da agricultura e da pecuária a partir de 10.000 anos a.C.
fez da observação dos astros e das estações uma atividade obrigatória para os
primeiros aglomerados humanos;
• A Astronomia é seguramente a ciência mais antiga e surgiu nos últimos
12.000 anos na Mesopotâmia (sumerianos e babilônios) no Egito, na Europa e
na Ásia (Índia e China).
Na velha Mesopotâmia:
•A escrita, bem como a civilização nasceram entre o rio Tigre e o rio Eufrates,
no atual Iraque;
• Os sumerianos, criadores da escrita cuneiforme (8.000 a.C.), registraram as
primeiras efemérides (acontecimentos astronômicos) relacionadas com os
eclipses lunares e solares, bem como o do aparecimento de cometas, sempre
vistos como anúncios de catástrofes enviadas por deuses irados.
No antigo Egito:
•A geometria e a aritmética egípcia permitiram a construção precisa de
templos e pirâmides;
• Algumas eram construídas com tal precisão que era possível prever as cheias
do rio Nilo a partir do aparecimento da estrela Sirius (constelação do Cão
Maior) nas aberturas laterais e superiores de várias pirâmides.
•Achavam que os cometas eram astros que semeavam o terror. Essa crença se
dava nos quatro cantos da Terra.
Na Europa Antiga (a.c.):
• No norte da Inglaterra, as ruínas de um antigo observatório do Sol e da Lua
datado de 2500 a 1700 a.C. com pedras em círculo capaz de prever os
equinócios e solstícios e também os nascentes e poentes do Sol da Lua.
• No Stonehenge, cada pedra pesa em média 26 ton e a avenida principal que
parte do centro da monumento aponta para o local no horizonte em que o
Sol nasce no dia mais longo do verão.
Nessa estrutura, algumas pedras estão alinhadas com o nascer e o pôr do Sol
no início do verão e do inverno.
Na Grécia Antiga:
•Tales de Mileto na Jônia (Turquia atualmente), em VII aC:
• A Terra é esférica e flutuante sobre as águas.
• As esferas são exalações nebulosas do material cristalino da abóboda
celeste.
•Pitágoras - O Sol e a Lua bem como os planetas giram em torno da Terra que
é esférica;
•Filolau - A Terra, o Sol, a Lua, os planetas e a anti-Terra giram em torno de
um fogo central (lareira do universo);
•Aristarco de Samos - Modelo heliocêntrico para o universo, onde o Sol ocupa
o centro e é rodeado pela Terra, Lua, planetas e estrelas;
• Erastótenes - Mediu em Alexandria no Egito o raio e o volume da Terra (séc
III - II aC). (veremos o método na próxima aula)
Na antiguidade os modelos do sistema solar baseavam-se na trajetória
aparente dos planetas. Abaixo temos o exemplo da trajetória aparente de
marte, já bem conhecida no início da era cristã.
O modelo de Ptolomeu
•Cláudio Ptolomeu foi astrônomo, geógrafo e matemático alexandrino (90 160 dC);
• Elaborou o primeiro sistema planetário geocêntrico;
• Sua obra foi conhecida no Ocidente a partir de uma versão em árabe do seu
livro “Grande Sistema Astronômico”, o famoso ALMAGESTO.
•Em sua primeira versão este sistema admitia que quanto mais distante
estivessem os astros da Terra, mais tempo levariam para dar uma volta em
torno dela.
• Para resolver o problema da trajetória que parece freiar, Ptolomeu propôs
semi-órbitas chamadas epiciclos, no entanto esse conceito não é original de
Ptolomeu, pois foi proposto por outros antes dele, entre eles Hipparcus.
• De acordo com esse sistema, cada planeta se move num círculo pequeno
(epiciclo), cujo centro se move ao redor da Terra, a qual é estacionária e está
no centro do Universo.
•Como Mercúrio e Vênus são vistos sempre perto do Sol, Ptolomeu colocou o
centro de seus epiciclos sobre uma linha entre a Terra e o Sol, com o centro
dos epiciclos movendo-se ao redor da Terra, num círculo condutor (deferente).
Na Europa Medieval:
•A astronomia na Idade Média é muito pobre e as maiores contribuições
vieram do mundo Árabe;
• Na Europa as concepções Aristotélicas de ciência baseadas no senso comum
contribuíram negativamente atrasando o desenvolvimento da astronomia;
• No entanto as concepções de Ptolomeu (astrônomo de Alexandria do séc II
dC) continuaram por mais de 1000 anos sendo utilizadas na Europa;
• Apesar das concepções geocêntricas, suas observações contribuíram para
melhorar o estudo das trajetórias dos planetas no céu.
Na América Pré-colombiana:
• A história da astronomia na América Pré - Colombiana ainda é pouco
conhecida;
• Inúmeros artefatos do período entre 100 aC e 1000 dC indicam um grande
desenvolvimento da Astronomia entre os Astecas no México, os Maias na
Guatemala e dos Incas no Peru.
• A Lua, o Sol e Vênus eram cuidadosamente observados pelos Astecas e
Maias;
• Possuíam um calendário baseado em observações astronômicas em 365
dias dividido por 18 meses e 20 dias sendo que os cinco dias restantes eram
considerados “dias de mau presságio”;
• Os Maias possuíam também um calendário lunar baseado nas fases da Lua
utilizando de eclipses.
No Brasil Pré-cabralino:
• A astronomia dos índios não é tão simplificada quanto se pensava;
• Os índios Tembé, que habitavam a divisa do Pará com o Maranhão, já
possuíam um sistema de constelações baseados nos animais típicos da
caça;
• Sabe-se hoje que o Cruzeiro do Sul era também utilizado pelos índios para
orientação noturna.
• Formada em sua maior parte por manchas claras e escuras da ViaLáctea, a constelação da anta é uma das mais importantes dos Tembé.
Além de importante, é também original: apenas os que moram próximos
à linha do Equador, como nós e os Tembé, têm o privilégio de ver esta
constelação. Ela se localiza no lado Norte do céu. Para achar a Anta no
céu, basta encontrar um grande quadrado formado por quatro estrelas,
mais conhecido como Quadrado de Pégasus. A constelação da Anta se
localiza logo abaixo dele.
•
Quando ela é observada no lado Norte do céu indica que já estamos no
período das chuvas.
Renascimento: Astronomia Moderna
• No final da Idade Média, as concepções do universo na Europa eram as
mesmas de 1000 anos atrás, com o agravante de que para muitos a Terra não
era redonda e sim plana.
• Os europeus passaram a mudar suas crenças a partir do advento das grandes
navegações e das “Grandes Viagens” a Ásia, Oriente Médio e América.
O Astrônomo e matemático polonês Nicolau Copérnico, nascido em 1473,
recuperou dos antigos gregos o sistema Heliocêntrico;
• Baseado nas medições de Hiparco e Ptolomeu, Copérnico apresentou o novo
sistema em seu livro “As Revoluções dos Orbes Celestes” (1543).
• Ele argumentava que, do ponto de vista matemático, os epiciclos poderiam
ser eliminados se o Sol fosse colocado no centro do Sistema Solar, ou seja, do
Universo.
• Tycho Brahe - O astrônomo dinamarquês nascido em 1546 possuía o
mais bem montado observatório de sua época. Descobriu uma
Supernova em 1572 e realizou observações muito precisas das órbitas
planetárias
• O sistema Tichônico, uma combinação dos sistemas Ptolomaico e
Copernicano. A Lua e o Sol giram ao redor da Terra; Mercúrio, Vênus,
Marte, Júpiter e Saturno giram ao redor do Sol.
• Johannes Kepler - Astrônomo Alemão que trabalhou com Tycho e
utilizou seus dados para formular as 3 leis que governam o movimento
dos planetas (Astronômica Nova, 1609):
1. A órbita de cada planeta é uma elipse com o Sol em um dos focos;
2. A reta (raio) que une o Sol ao planeta varre áreas iguais em tempos
iguais;
3. O quadrado do período orbital dos planetas é inversamente proporcional
ao cubo de sua distância média do Sol.
• Galileu Galilei - (1564 - 1642) foi matemático, astrônomo e inventor.
Sua obra ultrapassa a Física e teve conseqüências fundamentais na
filosofia, na política e até mesmo na Igreja.
• Ao inventar o telescópio, fez as seguintes descobertas fundamentais:
• Via Láctea constituída por infinidade de estrelas;
• Luas de Júpiter;
• Montanhas da Lua;
• Manchas solares;
• Fases de Vênus.
• Isaac Newton - descrição quantitativa das órbitas dos corpos celestes;
Leis da mecânica;
Modelo corpuscular da óptica geométrica (instrumentos
ópticos);
Cálculo diferencial e integral;
Escreveu o magnífico e decisivo livro “Principia
Philosophie Naturalis Principia Mathematica”, que levou
10 anos para ser escrito.
•William Herschel (1738-1822) - Desenvolveu de forma brilhante grandes
telescópios newtonianos, pois era um exímio construtor de equipamentos
ópticos;
• Descobridor do primeiro planeta com um telescópio : Urano;
• Descobriu luas em Saturno;
• Descobridor das primeiras nebulosas e estrelas duplas com o
telescópio;
• Foi o primeiro Astrônomo a convencer o rei da Inglaterra a
financiar grandes telescópios em 1780;
• Elaborou o primeiro Mapa Celeste detalhado após trinta anos de
observação.
Período Contemporâneo:
•No final do séc XIX, os EUA já começavam a mostrar a sua força na
Astronomia, com a construção de uma grande luneta, TELESCÓPIO
REFRATOR DE YERKS, de 1 m de diâmetro e 20 m de comprimento focal;
•Os primeiros estudos com galáxias ou nebulosas extragalácticas foi realizado
com ele;
• Descobriu-se que estes objetos estavam muito distantes (milhões de anosluz), pois não apresentavam paralaxe.
Yerks
Monte Palomar