História da Astronomia

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1 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 ( a anos a.c.); O estabelecimento da agricultura e da pecuária a partir de 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 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.

2 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.

3 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)

4 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 ( 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.

5 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.

6 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.

7 Formada em sua maior parte por manchas claras e escuras da Via- Láctea, 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.

8 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.

9 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.

10 Galileu Galilei - ( ) 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.

11 William Herschel ( ) - 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