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Evolução da Astronomia Antiga 29 05 09 R. Boczko IAG-USP Mundo na Antigüidade Estrelas (~6000) Lua Marte Mercúrio Júpiter Vênus Saturno S l Astronomia x Astrologia Astronomia é a Ciência que estuda os astros usando o método científico. Astrologia é a superstição que pretende correlacionar as posições dos astros e suas influências sobre o homem. Astrologia e Astronomia Método Científico ( Galileu ~séc. XVII ) Astronomia Antiga Tales Alguns Astrônomos Newton Famosos Previsão de eclipse solar Pitágoras Terra esférica Mecânica Clássica Filolau Galileu Heliocentrismo religioso Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Kepler Heráclides Raios orbitais Órbitas elípticas Sistema híbrido Aristóteles Tycho Brahe Geocentrismo filosófico Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco Ulugh Beg Processo p/ obter a distância até o Sol Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 0 200 200 400 600 Sistema Geocêntrico Stonehenge: (Saxônico: Pedra suspensa) Sistema de coordenadas de cerca de 4.000 anos Inglaterra Salisbury Evolução das idéias sobre a Estrutura do Mundo Heliocentrismo religioso ou filosófico Sol Akenaton ( Egípcio, séc. XIV a.C. ) Heliocentrismo por convicção religiosa ! Sol Mundo Tales Alguns Astrônomos Newton Famosos Previsão de eclipse solar Heliocentrismo Pitágoras Terra esférica Mecânica Clássica Filolau Galileu Heliocentrismo religioso Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Kepler Heráclides Raios orbitais Órbitas elípticas Sistema híbrido Aristóteles ( Filolau, Grego 480 a.C.- ? ) Tycho Brahe Geocentrismo filosófico Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco Ulugh Beg Processo p/ obter a distância até o Sol Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu Mer Vên Ter Lua Sol Lua gira em torno do Sol! O Sol era um fogo sagrado ! Mar Júp Sat 2000 1800 1400 1600 1200 1000 800 600 400 0 200 200 400 600 Sistema Geocêntrico Tales Alguns Astrônomos Newton Famosos Previsão de eclipse solar Aristarco Pitágoras Terra esférica Mecânica Clássica Filolau Galileu Heliocentrismo religioso Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Kepler Heráclides Raios orbitais Órbitas elípticas Sistema híbrido Aristóteles (séc. III a.C.) Tycho Brahe Geocentrismo filosófico Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco Ulugh Beg Processo p/ obter a distância até o Sol Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu Mer Vên Ter Lua Sol A partir de tentativas de medir a distância da Terra-Sol em unidades de distância Terra-Lua: Mar Júp Sat Sol tem que ser muito maior qua a Lua e a Terra Sol no centro do Mundo 2000 1800 1400 1600 1200 1000 800 600 400 0 200 200 400 600 Sistema Geocêntrico Idéias sobre a forma da Terra Tales Alguns Astrônomos Newton Famosos Previsão de eclipse solar Pitágoras Terra esférica Mecânica Clássica Filolau Galileu Heliocentrismo religioso Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Tales Kepler Heráclides Raios orbitais Órbitas elípticas Sistema híbrido Aristóteles Tycho Brahe Geocentrismo filosófico Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco ( Grego, séc. VI a.C. ) Ulugh Beg Processo p/ obter a distância até o Sol Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 0 200 200 400 600 Sistema Geocêntrico Terra A Terra é um disco chato num Universo infinito de água PN Estrela Polar suposta no infinito Altura do PN em diferentes posições na Terra suposta plana PN h2 = h1 = N h2 Observador na posição 2 Horizonte Sentido do deslocamento do observador h1 S Observador na posição 1 Variação observada na altura da estrela Polar Polar Inferência: A estrela Polar estaria muito próxima da Terra e essa seria plana. h2 h1 N h2 Observador na posição 2 Horizonte Sentido do deslocamento do observador h1 S Observador na posição 1 Outra explicação para a variação na altura do PN PN N PN PN PN N Horiz. 2 h1 h2 PN w N Horiz. 2 h2 PS Horiz. 1 h1 Eixo de rotação Anaximandro PN ( Grego, séc. VI a.C. ) L Variação na altura da estrela Polar h2 h1 Horiz. 1 w W Universo composto por ápeirion (infinito) Equador Pitágoras ( Samos, Grécia, séc. VI a.C. ) Tales Alguns Astrônomos Newton Famosos Previsão de eclipse solar Pitágoras Terra esférica Mecânica Clássica Filolau Galileu Heliocentrismo religioso Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Kepler Heráclides Raios orbitais Órbitas elípticas Sistema híbrido Aristóteles Tycho Brahe Geocentrismo filosófico Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco Ulugh Beg Processo p/ obter a distância até o Sol Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu 2000 1800 1400 1600 1200 1000 600 800 400 0 200 200 400 600 Sistema Geocêntrico Propôs de que a Terra fosse esférica Esfericidade da Terra Tipos de Eclipses Lunares Sol Lua Sol Eclipse Solar Lua Terra Lua Lua Eclipse Lunar Eclipse Lunar Total Lua Parcial Esfericidade da Terra ( Eclipse Lunar ) Lua Cheia Lua Sombra da Terra Sombra sempre circular da Terra 06h Sol 12h Terra 00h 18h Sol Terra plana 00h 06h Sol Terra plana Conclusão: para a sombra da Terra ser sempre circular, a Terra deve ser esférica Geocentrismo por convicção Terra Tales Alguns Astrônomos Newton Famosos Previsão de eclipse solar Pitágoras Terra esférica Mecânica Clássica Filolau Galileu Heliocentrismo religioso Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Kepler Heráclides Raios orbitais Órbitas elípticas Sistema híbrido Aristóteles Tycho Brahe Geocentrismo filosófico Céu Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco Ulugh Beg Processo p/ obter a distância até o Sol Catálogos estelares Eratóstenes Platão Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu 2000 1800 1600 1400 1200 1000 600 800 400 0 200 200 400 600 Sistema Geocêntrico Terra Os planetas vagam entre as duas esferas. Platão (Grego, IV a.C.) As estrelas estão fixas à esfera celeste. Sistema Geocêntrico ( Eudoxo de Cnido, grego, séc. IV a .C. ) Tales Alguns Astrônomos Newton Famosos Previsão de eclipse solar Pitágoras Terra esférica Mer Mecânica Clássica Filolau Galileu Heliocentrismo religioso Vên Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Kepler Heráclides Lua Raios orbitais Órbitas elípticas Sistema híbrido Aristóteles Tycho Brahe Geocentrismo filosófico Sol Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Ter Mar Aristarco Ulugh Beg Processo p/ obter a distância até o Sol Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Júp 27 esferas Esfera das estrelas fixas 2000 1800 1400 1600 1200 1000 800 600 400 0 200 200 400 Sistema Geocêntrico 600 Sat Ptolomeu Aristóteles Tales Alguns Astrônomos Newton Famosos Previsão de eclipse solar Pitágoras Terra esférica Mecânica Clássica Filolau Galileu Heliocentrismo religioso Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Kepler Heráclides Raios orbitais Órbitas elípticas Sistema híbrido (Grego, séc. IV a.C. ) Aristóteles Tycho Brahe Geocentrismo filosófico Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco Ulugh Beg Processo p/ obter a distância até o Sol Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu Mer 1800 2000 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 200 0 Geocentrismo por convicção filosófica! Vên Lua Sol Ter 400 600 Sistema Geocêntrico Mar Júp Sat 55 esferas Água Terra Ar Terra Fogo Esfera das estrelas fixas Mundo Éter Sistema Geocêntrico Puro ( Ptolomeu, séc. II ) Lua Mer Vên Sol Tales Ter Alguns Astrônomos Newton Famosos Previsão de eclipse solar Pitágoras Terra esférica Mar Mecânica Clássica Filolau Júp Galileu Heliocentrismo religioso Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Kepler Heráclides Raios orbitais Órbitas elípticas Sistema híbrido Aristóteles Sat Tycho Brahe Geocentrismo filosófico Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco Ulugh Beg Processo p/ obter a distância até o Sol Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu 1800 2000 1600 1400 1200 800 1000 600 400 0 200 200 400 600 Sistema Geocêntrico Esfera das estrelas fixas Geocentrismo, mas ... com ressalvas! Terra 8 7 6 5 4 3 2 1 Vênus após o pôr-do-sol Tales Alguns Astrônomos Newton Famosos Previsão de eclipse solar Sistema Híbrido Pitágoras Terra esférica Mecânica Clássica Filolau Galileu Heliocentrismo religioso Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Kepler Heráclides ( Heráclides, séc. IV a .C. ) Raios orbitais Órbitas elípticas Sistema híbrido Aristóteles Tycho Brahe Geocentrismo filosófico Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco Ulugh Beg Processo p/ obter a distância até o Sol Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu Mer Vên Lua Ter Mar Júp Sat Esfera das estrelas fixas 2000 1800 1400 1600 1200 1000 800 600 400 0 200 200 400 600 Sistema Geocêntrico Problemas no geocentrismo Terra Teoria versus Observação Calculei ! Estará lá ! ? Errooou ! Estou aquiiii ! Sistema de Epiciclos ( Apolônio, séc. III a .C. ) Epiciclo E E: Ponto fictício que tem MCU em torno da Terra Ter Deferente Planeta Gira com MCU em torno de E Movimento com epiciclos Deferente Epiciclo Sistema Complexo de Epiciclos Epiciclo Epiciclo Planeta E Epiciclo Cada epiciclo pode ser o deferente de outro epiciclo Ter Deferente Geocentrismo forçado! Terra ( Ptolomeu, séc. II ) Geocentrismo com epiciclos Lua Céu Mar Sat Mer Ter Júp Alguns Astrônomos Newton Famosos Previsão de eclipse solar Pitágoras Terra esférica Mecânica Clássica Filolau Galileu Heliocentrismo religioso Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Kepler Heráclides Raios orbitais Órbitas elípticas Sistema híbrido Aristóteles Tycho Brahe Geocentrismo filosófico Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco Ulugh Beg Processo p/ obter a distância até o Sol Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 0 200 200 Sistema Geocêntrico 400 ( Ptolomeu, séc. II ) Tales 600 Vên Astrônomos árabes Tales Milênio perdido no ocidente Previsão de eclipse solar Pitágoras Newton Terra esférica Mecânica Clássica Filolau Observatório de Istambul Platão (Turquia) Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Galileu Heliocentrismo religioso Uso do telescópio Kepler Heráclides Raios orbitais Órbitas elípticas Sistema híbrido Aristóteles Tycho Brahe Geocentrismo filosófico Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco Ulugh Beg Processo p/ obter a distância até o Sol Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu 2000 1800 1600 1400 1200 1000 ? 800 600 400 0 200 200 400 600 Sistema Geocêntrico Giordano Bruno ( Italiano, séc. XVI ) O espaço é infinito. As estrelas são outros sóis. Em torno delas giram outros planetas com outros seres vivos. A Terra se move. Temos que manter nossa reserva de mercado!!!! Astronomia renascentista Tales Alguns Astrônomos Newton Famosos Previsão de eclipse solar Pitágoras Terra esférica Mecânica Clássica Filolau Galileu Heliocentrismo religioso Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Kepler Heráclides Raios orbitais Órbitas elípticas Sistema híbrido Aristóteles Tycho Brahe Geocentrismo filosófico Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco Ulugh Beg Processo p/ obter a distância até o Sol Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu 1800 2000 1600 1400 1200 800 1000 600 400 0 200 200 400 600 Sistema Geocêntrico Mer Vên Mar Lua Júp Ter Sat Sistema de Tycho Brahe (séc. XVI) Esfera das estrelas fixas Orifício para observação Tycho Brahe (1564 - 1601) Legado: • Observações precisas de planetas e estrelas. • Melhor conjunto de medidas das posições de Marte Quadrante mural de Tycho Brahe Heliocentrismo por conveniência Sol Copérnico Movimento aparente não “perfeito” Oeste ? Leste “Laçada” Sistema Heliocêntrico Esfera das estrelas fixas ( Copérnico, séc. XVI ) Mer Vên Copérnico ( séc. XVI ) Tales Lua Alguns Astrônomos Newton Famosos Previsão de eclipse solar Pitágoras Terra esférica Júp Galileu Heliocentrismo religioso Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Kepler Heráclides Raios orbitais Órbitas elípticas Sistema híbrido Aristóteles Sat Tycho Brahe Geocentrismo filosófico Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco Ulugh Beg Processo p/ obter a distância até o Sol Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 0 200 200 Sistema Geocêntrico 400 Mar Sol Mecânica Clássica Filolau 600 Ter 2 43 5 Explicação das ‘laçadas’ P3 P4 1 P2 P5 P1 T3 P0 T2 T4 Movimentos 2 Sol T1 T5 5 1 4 3 T0 Laçada 5 2 3 4 1 Mas será que as órbita dos planetas são mesmo circulares? Colaboração entre Kepler e Tycho Brahe A colaboração ocorreu, no Castelo Benatky, perto de Praga, durante apenas os 20 meses que antecederam a morte de Tycho, em 1601 Primeira Lei de Kepler ( 1571 - 1630 ) Semi eixo menor Semieixo maior Foco Um corpo ligado a outro gravitacionalmente gira em torno dele numa órbita elíptica, sendo que um deles ocupa o foco da elipse. Observações a olho nu Usando um astrolábio Hevelius e sua "luneta" vazia (sem lente) Demócrito ( V a.C. ) Via Láctea = Conjunto muito grande de estrelas Galileu e a luneta Observações a olho nu e com telescópios Tales Galileu Alguns Astrônomos Newton Famosos Previsão de eclipse solar Pitágoras Terra esférica Mecânica Clássica Filolau Galileu Heliocentrismo religioso Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Kepler Heráclides Raios orbitais Órbitas elípticas Sistema híbrido Aristóteles Tycho Brahe Geocentrismo filosófico Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco Ulugh Beg Processo p/ obter a distância até o Sol Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu 1800 2000 1600 1400 1200 800 1000 600 400 0 200 200 400 600 Sistema Geocêntrico Era pré-telescópio Era pós-telescópio 1609 Via Láctea Galáxia Galileu (1610) descobriu a composição estelar Galileu Morte do sistema geocêntrico puro! Aqui jaz o Geocentrismo Satélites de Júpiter ( Galileu, séc. XVII ) Júpiter Noite 1 Noite 2 Os satélites giram em torno Noite 3 de Júpiter, e não da Terra! Noite 4 Noite 5 Tales Alguns Astrônomos Newton Famosos Previsão de eclipse solar Pitágoras Terra esférica Mecânica Clássica Filolau Galileu Heliocentrismo religioso Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Mecânica Clássica Kepler Heráclides Raios orbitais Órbitas elípticas Sistema híbrido Aristóteles Tycho Brahe Geocentrismo filosófico Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco Ulugh Beg Processo p/ obter a distância até o Sol Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu 2000 1800 1400 1600 1200 1000 800 600 400 0 200 200 400 600 Sistema Geocêntrico Refletor Refrator de Lick Abertura de 0,9 m Distância focal de ? m Gemini Espelho Primário Capta tanta luz quanto 2,5 milhões de olhos humanos 8,1 m 20 cm Peso: 23 ton Outras maneiras de ver o céu Espectro eletromagnético Rádio l UV IV l g X l Radiotelescópios Radiotelescópio Rede de radiotelescópios Telescópios espaciais Filtro atmosférico l Raios g l l Raios X Raios UV Óptico Limite superior da atmosfera Solo Raios IV Ondas milimétricas Radiação rádio Telescópios Espaciais Telescópio Satélite Atmosfera da Terra Órbita do satélite Super aglomerado de galáxias Telescópio Hubble Satélite IRAS Observação no Infravermelho Infravermelho Visível Mapeamento com o Rosat Observação em Raios-X Rádio Infravermelho Visível Raio X Raio Gama Galáxia vista sob diversas “cores” Observação com sondas Explorador Lunar Fim
