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A Harmonia do Universo de Johannes Kepler

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Leonardo Pratavieira Déo

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Johannes Kepler

(1571 – 1630)

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Grandes Personagens da História da Ciência

Nicolau Copérnico (1473 - 1543)

Isaac Newton (1643 - 1727)

Johannes Kepler(1571 – 1630)

Tycho Brahe (1546 - 1601)

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Filósofos e Astrônomos Famosos

200400 1000800600400200 1200 1400 1600

NewtonKepler

Tycho BraheCopérnico

0

PtolomeuHiparcos

EratóstenesAristarco

AristótelesHeráclides

Pitágoras

Galileu

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Kepler nasceu em 27 de dezembro de 1571

• Cidade de Weil der Stadt;

• 20 mil habitantes;

• Estado de Baden-Württemberg;

• 30 km a oeste do centro de Stuttgart.

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Avô paterno de Kepler –prefeito de Weil der Stadt

Pai de Kepler –Soldado Mercenário

Sua mãe – curandeira e vendedora de plantas medicinais

A Família de Kepler

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Uma criança fraca e doente, porém muito brilhante...

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Desde muito jovem foi apresentado à astronomia, desenvolveu amor por isso e se estendeu por toda

vida.

O Grande Cometa de 1577 – 6 anos Eclipse Lunar de 1580 – 9 anos

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Na infância a varíola o deixou com a visão fraca e com as mãos

debilitadas...

Limitou suas habilidades observacionais

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Em 1589...

Universidade de Tübingen – estudante de teologia e filosofia

Após frequentar escola de educação protestante em Württemberg.

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Sob a orientação de Michael Maestlin...

Professor de teologia, matemática e astronomia da Universidade de Tübingen

Sistema Ptolomaico

(83 – 161 d.C.)

Sistema Copernicano

(1473 - 1543)

Ter Sol

Sol

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Em 1594, aos 23 anos tornou-se professor de matemática e

astronomia

Universidade de Graz, Áustria

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Universo Geométrico

• Sistema Compernicano• Base geométrica

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Os Cinco Sólidos Platônicos

• Inscritos e circunscritos por órbitas esféricas - 6 órbitas.

tetraedro cubo octaedro dodecaedro icosaedro

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Kepler imaginava ter revelado o plano geométrico de Deus para o

Universo • Convicção teológica - conexão entre o

físico e o espiritual.

Pai Filho Espírito Santo

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O Sagrado Mistério do Cosmos - 1596

• Apoio de Michael Maestlin.

• Estabilizou-se como astrônomo altamente habilidoso.

• Reunia-se com pessoas importantes da sociedade.

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Basicamente em sua publicação...

• Interpretação - passagens bíblicas (suporte para o geocentrismo).

TerLua

MerVên

Sol MarJúpSat

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Por exemplo:

• Está escrito em Eclesiastes 1, 5:

• O sol se levanta, o sol se põe; apressa-se a voltar a seu lugar; em seguida, se levanta de novo.

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Em dezembro de 1595

Barbara Müller

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Barbara e Kepler se casaram em 27 de abril de 1597

Gorda, confusa e simplória

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Após sua Primeira Publicação

• Amplificar seu trabalho.• Opiniões de vários astrônomos (Nicolaus

Reimers, 1551 - 1600).• Rodolfo II (imperador do Sacro Império Romano,

de 1576 a 1611).

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Tycho Brahe (1546 - 1601) Sistema Tychonico ou heliogeocêntrico

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• 4 de fevereiro de 1600 - Tycho Brahe.

• Observações de Tycho incoerentes - teoria de Kepler.

• Tentativa de um acordo mais formal com Tycho - Kepler deixou Praga em 5 de abril.

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• 2 de agosto de 1600 - Kepler e sua família foram expulsos de Graz.

• Retornou à Praga - até o final de 1601 foi auxiliado por Tycho (faleceu em 24 de outubro de 1601).

Tábuas Rudolfianas

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• Kepler - matemático imperial sucessor de Tycho.

• Consultor do imperador Rodolfo II.

• Segundo Kepler: “A astrologia era filhinha boba da astronomia”.

• “Se os astrólogos acertam, devemos entendê-lo como obra do acaso”.

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Catolicismo

Doutrina religiosa aceita em PragaA posição de Kepler na corte imperiallhe permitiu praticar sua fé luterana

de maneira desimpedida.

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Além das Tábuas Rudolfianas...

• Investigou as leis da óptica presentes em eclipses.

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Durante a maior parte do ano de 1603 ...

• Se preocupou com a óptica e pausou seus outros trabalhos.

• 1º de janeiro de 1604 - “A Parte Óptica da Astronomia”.

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A Parte Óptica da Astronomia

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A Supernova de outubro de 1604

• Uma série de superstições astrológicas.

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Supernova no pé de Ofiúco

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A Nova Estrela - 1606• Não acreditava -

interpretações astrológicas.

• Desaparecimento da luminosidade da estrela (doutrina do céu imutável - Aristóteles, 384 a.C. - 322 a.C.).

• Analogia com a Estrela de Belém -ciclos de 800 anos de conjunções entre Júpiter e Saturno.

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Análise dos dados de Tycho da órbita de Marte

• Erros significativos.

• Vasto conjunto de métodos matemáticos - insuficientes.

• Conseguiu ajustar alguns dados em uma órbita ovóide.

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A Segunda Lei dos Movimentos Planetários - 1602

• "A linha que liga o planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais“.

O poder de radiação do Sol diminuía com a distância

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Em 1605...

• Muitos dados de Marte não se ajustavam à órbita ovóide.

• Após muitas tentativas - elipse.

ovóide elipse

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A Primeira Lei dos Movimentos Planetários

• “Todos os planetas se movem em elipses, com o Sol em um dos focos”.

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Uma Nova Astronomia - 1609

• Primeiras duas leis dos movimentos planetários.

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Galileu Galilei – 1609, 1610

(1564 -1642)

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Kepler respondeu entusiasticamente ...

• “Conversa com o Mensageiro das Estrelas”.

• “Narração das Observações dos Quatro Satélites de Júpiter” - suas próprias observações.

• Galileu nunca publicou suas opiniões sobre “Uma Nova Astronomia”.

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1611 - “Dióptrica”

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Telescópio Kepleriano

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Ainda em 1611 - colocou em circulação o manuscrito “O Sonho”

Descrevia possíveis descobertas de outro(s) planeta(s).

Apresentou ideias contra o sistema geocêntrico.

Ter Sol

Descreveu uma fantástica viagem à Lua (1ª ficção científica).

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Anos mais tarde, uma versão distorcida da história...

• Katharina Guldenmann - mãe do contador de histórias que consultava um demônio para aprender a forma e funcionamento do espaço.

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Katharina Kepler

• Não existiam fortes evidencias, mas tinham muitos rumores.

Agosto de 1620 - presa Outubro de 1621 - liberta

Torturas verbais – confessar suas ações.

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Problemas de Kepler• Decidido em ir para Linz na Áustria atuar como

professor de matemática.

• Em 1611, Barbara e Friedrich com 6 anos de idade morreram.

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Apesar de tudo, permaneceu em Praga até 1612...

• Assegurou o cargo de Kepler no império.

• Aumento de salário.

• Permitiu que se mudasse para Linz.

Mathias – Imperador de 1612 a 1619

Page 52: A Harmonia do Universo de Johannes Kepler

Em Linz...

Atuou como professor. Tentou introduzir o Calendário Gregoriano para algumas regiões próximas à Alemanha.

Excomungado da Igreja Luterana.

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Segundo casamento

• 30 de outubro de 1613 - Susanna Reuttinger - 24 anos de idade (casamento foi mais feliz que o primeiro).

• Os três primeiros filhos desse casamento (Margareta Regina, Katharina, e Sebald) morreram na infância.

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Calendários Astrológicos de Kepler

• Posições planetárias - muita precisão.• Ajudaram com os custos de produção de seu

outro trabalho.• Tentava prever eventos políticos - seus

calendários foram queimados.

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Compêndio da Astronomia Copernicana • 3 volumes: 1617, 1620 e

1621.

• Apesar do título, os livros de Kepler culminaram em seu sistema com bases elípticas.

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A Harmonia dos Mundos - 1619

• Se esforçou em explicar as proporções do mundo natural.

• Análises harmônicas para a música, meteorologia e astrologia.

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Sólidos de Kepler

Pequeno dodecaedro estrelado Grande dodecaedro estrelado

Grande dodecaedro Icosaedro estrelado

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A Terceira Lei dos Movimentos Planetários

• "Os quadrados dos períodos de revolução dos planetas são proporcionais aos cubos dos eixos máximos de suas órbitas"

32 RP

kRP

RP

Terra

Terra

planeta

planeta 3

2

3

2

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Em 1621 publicou a segunda edição de “O Sagrado Mistério do

Cosmos”• Detalhou as correções e melhoras que

havia feito durante os 25 anos desde sua primeira publicação.

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• 1626 - se mudou para Ulm, imprimiu Tábuas Rudolfianas (1627).

• Em 1628, se tornou um conselheiro de Wallenstein.

Fernando II, Imperador do Sacro Império Romano

de 1619-1637

General Imperial Albrecht von Wallenstein

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Últimos Anos

• Viajou para Praga, Linz e Ulm, ficou temporariamente morando em Sagan (Polônia) e finalmente foi até Ratisbona.

• Faleceu em 15 de novembro de 1630.

Page 62: A Harmonia do Universo de Johannes Kepler

As leis de Kepler não foram imediatamente aceitas

• Vários astrônomos testaram a teoria de Kepler.

• Gravitação Universal - Isaac Newton -1687.

“Chego a essas conclusões apoiado em ombros de gigantes.”

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Kepler descobriu como os planetas orbitavam, e com isso abriu caminho

para que Newton descobrisse o porquê.

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Algumas Curiosidades

Casa onde Kepler viveu em Praga

Estátua de Kepler em Linz

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Monumento de Tycho Brahe e Johannes Kepler em Praga

Moeda de 10 euros produzida em 2002

Algumas Curiosidades

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Referências• Livro:Os Gênios da Ciência - Sobre os Ombros de

Gigantes – Stephen Hawking

• Vídeo:COSMOS, episódio: A Harmonia dos Mundos, de

Carl Sagan

• Site:http://en.wikipedia.org/wiki/Johannes_Kepler -

acesso em 21/01/09.

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