História da Astronomia

Astronomia através dos temposA vida humana está associada a fenômenos astronômicos e a ciclos naturais, como o ano e o dia, que permitiram a elaboração de calendários civis e religiosos como o Carnaval, a Páscoa, o Natal, etc.

De fato, desde a mais remota antiguidade, a importância dos astros foi enorme na vida econômica e social da humanidade. Como não possuíam calendário preciso que lhes permitisse prever com segurança a ocorrência do início das estações e, portanto, a época da semeadura e colheita, os povos primitivos eram obrigados a observar o céu. Em função de determinadas estrelas apresentarem brilho muito intenso, sabiam quando iria ocorrer a chegada da primavera, do verão, do outono e inverno.

A observação astronômica, além de ser motivada pela sua principal atividade econômica – a agricultura – era estimulada também pela ausência de luz o que facilitava a observação.

Céu visto no interior longe da poluição luminosa

Os primórdios

Stonehenge

• Construído em 3100 AC• Pedras alinhadas com o Solstício de

Verão e Inverno• As pedras também marcam os ciclos

Lunares

Estudos indicam que possuíam conhecimento astronômico mais avançado do que até recentemente se supunha. Sol sobre o Stonehenge, durante o solstício de inverno.

Cromeleque dos Almendres (Portugal)

• Datado do Período Neolítico ( 7000 a 8000 anos atrás.

• Utilizado para fins religiosos e astronômicos.

Calçoene, o Stonehenge Brasileiro – Acre

• Datado de 1500 a 2000 atrás• Marcava os equinócios de outono

e primavera.

• Os maias se destacaram em grande parte por suas descobertas astronômicas, feitas apenas com observações visuais. Devido a sua importância cultural e intelectual, os historiadores comparam os maias aos gregos.

• Através de observações metódicas conseguiram determinar com uma precisão incrível a duração dos ciclos lunar, solar e de Vênus.

A ciência dos Chineses • A civilização chinesa inventou o tipo móvel, a pólvora, o foguete, a bússola magnética,

o sismógrafo, o papel, bem como realizou observações sistemáticas e registros do céu;

• Os chineses foram os observadores mais persistentes e precisos de fenômenos celestes do mundo antes dos árabes;

• Calcularam a duração do ano em 365 dias, 5 horas e 50 minutos.

• Registros de eclipses datam de 720 A.C.;

• Registros de manchas solares em 28 A.C, no ocidente estas só seriam observadas no século XIV na Rússia.;

• Observações de Novas e Supernovas;

• Primeiro registro do Cometa Halley 240 anos antes de Cristo;

• Mais interessante ainda é o fato de que nos arquivos chineses existem citações relativas a cerca de 75 possíveis novas e supernovas, uma delas ocorrendo em 532 A.C. e as outras entre 204 A.C. e 1604 da nossa era. Destas, apenas 3, que ocorreram nos anos 1006, 1572 e 1604, foram notadas no ocidente.

Mapa celeste mais antigo (China 1092 A.C.)

Os GregosEmbora muitas civilizações antigas tenham realizado progressos na ciência, nada se compara ao que foi conseguido pelos gregos antigos.

Foram eles que começaram a desenvolver o método científico de investigação.

Na Grécia antiga os pesquisadores começaram a se preocupar em ser céticos quanto às explicações imediatas dos fenômenos que ocorriam à sua volta.

Biblioteca de Alexandria

Aristarco de Samos

• Aristarco viveu no período entre 310 e 230 antes de Cristo.• Tudo indica que Aristarco foi o primeiro astrônomo a

realmente acreditar em um modelo heliocêntrico (o Sol no centro) para o universo.

• Baseado no sistema heliocêntrico, ele supôs que o movimento diário das estrelas era devido à rotação da Terra.

• As medições de Aristarco mostraram que o Sol é muito maior do que a Terra, que a Lua é muito menor que o nosso planeta e que o Sol está muito mais afastado de nós do que a Lua.

• Aristarco concluiu que o Sistema Solar deveria ser heliocêntrico, a partir de suas estimativas geométricas dos tamanhos e distâncias relativas entre a Terra, a Lua e o Sol.

• infelizmente quase todo o trabalho de Aristarco foi destruído no grande incêndio de Alexandria que arrasou a fabulosa biblioteca que existia nesta cidade, destruindo todos os registros da ciência e cultura gregas que estavam arquivados nela.

EratóstenesO matemático e geógrafo Eratóstenes viveu no período entre 276 e 197 antes de Cristo.Entre as várias realizações científicas de Eratóstenes destaca-se o desenvolvimento de um mapa do mundo, um método para encontrar números primos chamado "A peneira de Eratóstenes", e a estimativa do tamanho da circunferência da Terra.Ele era bibliotecário-chefe da famosa Biblioteca de Alexandria, e foi lá que encontrou, num velho papiro, indicações de que ao meio-dia de cada 21 de junho na cidade de Siene, 800 km ao sul de Alexandria, uma vareta fincada verticalmente no solo não produzia sombra.

Hiparco• Hiparco viveu no período entre 190 e 120 antes de Cristo.

• Fez o primeiro catálogo de estrelas com cerca de 850

• Estabeleceu a escala de magnitude das estrelas

• Descobriu a precessão dos Equinócios (26 mil anos)

• Mediu a duração do ano com erro de 6 minutos

• Mediu a distância Terra-Lua com erro de 1/60

• Criou o primeiro astrolábio, instrumento usado para medir a distância angular de qualquer astro em relação ao horizonte (150 A. C.).

• De acordo com historiadores, até o final da vida Hiparco dedicou-se ao estudo da Lua e elaborou a previsão dos eclipses de 600 anos futuros.

Ptolomeu• Viveu entre 90 a 168 D.C. e trabalhou em Alexandria,

no Egito, tendo sido matemático, geógrafo, e astrônomo.

• Na época de Ptolomeu, a diferença entre astronomia e astrologia não era muito clara e, portanto, os estudos tendiam a mesclar ciência e misticismo. Na concepção atual, por outro lado, a astronomia, uma ciência, é estudada de forma completamente distinta da astrologia, uma crença.

• vários trabalhos importantes foram desenvolvidos por Ptolomeu. Um deles foi o texto "Geografia" que permaneceu como o principal trabalho neste campo até a época de Colombo.

• É no trabalho de Ptolomeu que aparecem as 48 constelações que ficaram conhecidas como as Constelações Clássicas e ainda são parte da lista atual de constelações oficiais da UAI (União Astronômica Internacional).

Astronomia Persa

Al Sufi• Viveu de 903 a 986 D.C.• Fez a primeira observação conhecida da galáxia de

Andrômeda. • Fez o registro mais antigo conhecido das Núvens de

Magalhães• Atribuiu nome para várias estrelas(Aldebarã, Algol,

Vega, etc.)• Sua obra o “Livro das Estrelas Fixas” permitiu à

astronomia moderna fazer comparações úteis na pesquisa das variações do brilho das estrelas.

Livro das Estrelas Fixas

A Astronomia na Renascença

• O termo "renascença" descreve o período da história européia que vai do início do século XIV até o final do século XVI.

• Neste período vemos a exploração do globo terrestre com as grandes navegações feitas por portugueses e espanhóis. Vemos também um incrível desenvolvimento da expressão artística, com Leonardo da Vinci, Rafael, Ticiano, Michelangelo e também das ciências com Copérnico, Galileu, Tycho Brahe e Kepler.

• No entanto, este desenvolvimento não deve ser confundido com liberdade. A Igreja Católica dominava fortemente o pensamento da época. As artes e a ciência passavam pelo crivo de seus censores. Cientistas como Copérnico e Galileu apresentaram suas ideias, e sofreram por causa delas, nesta época. Alguns como Giordano Bruno foram queimados por apresentarem interpretações científicas diferentes daquelas apoiadas pela Igreja Católica.

Nicolau Copernico• Copérnico nasceu no dia 19 de fevereiro de 1473 em Torun (Thorn) na

Polônia, e morreu no dia 24 de maio de 1543.

• Ele estudou matemática e astronomia na Universidade de Crácovia, na Polônia, mas abandonou a Universidade em 1494 sem ter obtido o grau acadêmico.

• Sua teoria do Heliocentrismo, que colocou o Sol como o centro do Sistema Solar, contrariando a então vigente Teoria Geocêntrica (que considerava a Terra como o centro), é considerada como uma das mais importantes hipóteses científicas de todos os tempos, tendo constituído o ponto de partida da astronomia moderna.

Página do manuscrito original de Copérnico onde ele desenhou o seu sistema heliocêntrico.

Galileu Galilei• Galileu nasceu no dia 18 de fevereiro de 1564 em Pisa,

Itália, e morreu no dia 8 de janeiro de 1642 em Arcetri.• Pela sua maneira de ver a ciência e pelos trabalhos

apresentados Galileu pode ser considerado como o primeiro "cientista moderno".

• foi Galileu que argumentou que a matemática é a verdadeira linguagem da ciência.

• Galileu Galilei desenvolveu os primeiros estudos sistemáticos do movimento uniformemente acelerado e do movimento do pêndulo.

• Descobriu a lei dos corpos e enunciou o princípio da inércia e o conceito de referencial inercial, ideias precursoras da mecânica newtoniana.

• Em 1609 Galileu melhorou significativamente o telescópio refrator e com ele descobriu as manchas solares, as montanhas da Lua, as fases de Vênus, quatro dos satélites de Júpiter, os anéis de Saturno e que a Via Láctea é formada por milhões de estrelas.

Telescópio de Galileu

A imagem ao lado mostra as anotações de Galileu onde vemos a disposição dos satélites de Júpiter observados por ele com o seu telescópio.

Tycho Brahe• astrônomo dinamarquês, descendente de família nobre,

nasceu no dia 14 de dezembro de 1546 em Knudstemp (Schonen) e morreu no dia 24 de outubro de 1601 em Praga.

• Tycho Brahe é lembrado principalmente por suas meticulosas observações, feitas com instrumentos que ele mesmo desenhou antes do advento do telescópio.

• Tycho Brahe observou uma supernova em 1572 tendo publicado um livro sobre este fenômeno em 1573, com o nome "De Nova Stella", onde mostrava suas observações e concluía que as próprias estrelas podiam mudar.

• Tycho Brahe foi talvez o maior observador de todos os tempos. Ele desenvolveu novos instrumentos e novas técnicas para realizar observações.

• Kepler usou as observações de Tycho Brahe para deduzir as suas leis das órbitas planetárias. Foi a precisão das observações de Brahe que permitiram que Kepler determinasse corretamente que as órbitas dos planetas são elipses com o Sol em um dos focos.

Uranienborg

Equipamentos feitos por Tycho

Aqui Tycho é visto mostrando o quadrante mural

Sextante

Johannes Kepler• Johannes Kepler nasceu no dia 27 de dezembro de 1571 em

Weil (Wurttemberg), na Alemanha, e morreu no dia 15 de novembro de 1630 em Ratisbona.

• Kepler foi um dos mais importantes cientistas do seu tempo e pode-se dizer que, sem os seus trabalhos, a física desenvolvida posteriormente por Newton talvez não existisse.

• Kepler era um matemático e místico, interessado principalmente nas relações numéricas entre os objetos do Universo. Ele descreveu a sua busca da ciência como um desejo de conhecer a mente de Deus.

• Kepler foi para Praga trabalhar com Tycho Brahe e pode, assim, utilizar os seus preciosos dados observacionais.

• Usando as observações de alta qualidade, sem precedentes, de Tycho Brahe, Kepler pode fazer cálculos altamente precisos das órbitas planetárias.

As leis de Kepler

• O planeta em órbita em torno do Sol descreve uma elipse em que o Sol ocupa um dos focos.

• Os planetas percorrem áreas iguais da sua órbita em intervalos de tempos iguais

• O quadrado do período orbital é proporcional ao cubo das distâncias planetárias medidas a partir do Sol

A astronomia muda para sempre

Mais importante do que descrever órbitas ou posições de planetas, as leis de Kepler são, na verdade, consequências de princípios muito mais fundamentais. Quando as leis de Newton, que descrevem o movimento dos corpos e a gravitação, são aplicadas aos sistemas planetários elas se reduzem às leis de Kepler. Deste modo, a astronomia e a física passaram a ser ligadas para sempre.

Os trabalhos de Kepler iniciam uma nova era. A partir de Galileu, o uso dos telescópios foi se tornando uma necessidade cada vez maior na astronomia. Equipamentos cada vez mais poderosos passaram a revelar os mais incríveis segredos guardados há milhares de anos no céu. Com o uso dos telescópios e com a fusão entre a astronomia e a física, a astronomia nunca mais seria a mesma.