Ensino de Astronomia na UFABCAula 1 - História da Astronomia I
Autor desconhecido (Flammarion, 1888)
Ensino de Astronomia na UFABCAula 1 - História da Astronomia I
História da Astronomia I - Astronomia Antiga
História da Astronomia II - Revolução Copernicana
História da Astronomia III - Astronomia Contemporânea
História da Astronomia I - Astronomia Antiga
História da Astronomia II - Astronomia Moderna
Astronomia AntigaAstronomia e Astrologia
Astro-Latim: “corpo celeste”
-nomiaGrego: “nomeação, regra, lei,
descrição”
(νόμος)
-logiaGrego: “razão, discurso,
cálculo, proporção”
(λόγος)
Astronomia: observar e descrever corpos celestes e seus fenômenos associados
Astrologia: compreender relações profundas que ordenam corpos celestes e a Terra
Astronomia AntigaPovos antigos
● O conhecimento do ciclo solar (principalmente das estações do ano) era essencial para a prática da agricultura
● Cultos religiosos eram baseados em eventos astronômicos
● Corpos celestes eram venerados como deuses
● Saberes empíricos eram transmitidos oralmente, na forma de mitos
● Buscava-se entender como os fenômenos celestes influenciavam acontecimentos na Terra
O “Cosmos” egípcio
Astronomia AntigaPovos antigos
“Nossos ancestrais, às vistas das extravagâncias que se produzem nas regiões celestes, como o trovão, os relâmpagos, o raio, os cometas, os eclipses do Sol e da Lua, eram tomados de medo. Pensavam que os deuses eram os autores desses fenômenos.”
(Demócrito de Abdera, 460 - 370 a.C.)
“Os homens das primeiras eras tomaram por deuses o Sol e a Lua, os rios e as fontes; de maneira geral, tudo aquilo que nos é útil, como fazem os egípcios a respeito do Nilo. Eis por que se adora o pão sob o nome de Dionísio, a água sob o nome de Poseidon, e o fogo sob o de Hefaistos”
(Pródico de Ceos, 465 - 395 a.C.)
Astronomia AntigaObservatórios astronômicos antigos Stonehenge (3100 a.C -1600 a.C)
● Indica solstícios de verão e inverno
● Outras funções permanecem misteriosas até hoje!
Solstício de verão no Stonehenge (Fonte: Time)
Astronomia AntigaFerramentas astronômicas antigas Gnômon (~3500 a.C)
● A direção da sombra indica a hora do dia
● O tamanho da sombra indica a época do ano
Réplica de um gnomon dos Tupis-Guaranis (Fonte: G1)
Astronomia AntigaAnalema Solar
Analema: a trajetória aparente do Sol no céu, fixando-se uma hora específica (Fonte: Forbes)
Universidade Monash, Austrália
Astronomia AntigaTécnicas observacionais antigas
● O Zodíaco é um conjunto de constelações que marcam a trajetória aparente do Sol ao longo do ano
● Observar as estrelas se torna uma técnica extremamente prática para se situar no ciclo do Sol
● As estrelas começaram a ser mapeadas e identificadas em constelações
● Asterismo: representações imaginárias de figuras no céu. É a maior expressão da influência cultural dos povos na astronomia
Nascer helíaco de estrelas
Astronomia AntigaAstronomia Babilônica
Tábuas do Mul.Apin, extensamente transcritas na antiguidade
Mul.Apin (~1000 a.C.)
● Ensina a se situar no calendário a partir da observação do nascer helíaco das estrelas
“[...]No primeiro dia de Nisannu, o Empregado se torna visível.No vigésimo dia de Nisannu, a Bengala se torna visível.No primeiro dia de Ajjaru, as Estrelas se tornam visíveis.No vigésimo dia de Ajjaru, a Mandíbula de Boi se torna visível.No décimo dia de Simanu, o Verdadeiro Pastor de Anu e as Grandes Gêmeas se tornam visíveis.[...]”
Astronomia AntigaAstronomia Babilônica Astrolábio (~1000 a.C.)
● Mede a ascensão (altura) de um objeto
● O mais antigo que se conhece é babilônico
Astronomia AntigaAstronomia Chinesa
● Tem alguns dos registros mais antigos de mapeamento de estrelas
Astronomia AntigaAstronomia empírica Grega
“Quando as Plêiades filhas de Atlas se levantam no céu, começa a colheita; quando se põem, a lavra; por quarenta noites e dias elas estão escondidas; e, passando o ano, de novo aparecem pela primeira vez na época de se afiar o ferro [para a colheita]”
“Quando arrefece a intensidade do sol brilhante, seu ardor que faz suar, quando chove no outono Zeus poderosíssimo, e muda a tez dos mortais, agora bem mais aliviada (pois é então que a estrela Sírius sobre as cabeças dos humanos que comem e morrem passa apenas por curto período do dia, e tem maior parcela da noite), então a madeira cortada pelo ferro fica mais livre de caruncho, as folhas derramam-se pela terra, cessam os brotos.”
Hesíodo (~650 a.C.), em sua obra “Os Trabalhos e os Dias”
Poeta grego Hesíodo
Astronomia AntigaAstronomia Tupi-Guarani
● Utilizavam a Via Láctea como principal referência no céu
● Atribuíam períodos de secas e cheias às fases da Lua
● Estimavam a passagem do tempo à noite, a estação do ano, e se orientavam geograficamente pela constelação do Cruzeiro do Sul
● Notaram mudanças no comportamento dos animais em função da luminosidade dos astros no céu
● Esperavam eclipses quando a Lua se aproximava de Aldebaran (Touro) ou Antares (Escorpião)
Constelação da Ema Branca
Astronomia AntigaAstronomia Tupi-Guarani
Polo sul celeste, com constelações Tupis-Guaranis (Fonte: Stellarium)
● Antropólogos franceses que estiveram no Brasil em 1614 citam 30 constelações da cultura Tupi-Guarani
Astronomia AntigaFenômenos astronômicos intrigantes observados pelos antigos
Marte retrógrado na constelação de Virgem (Fonte: Stellarium)
● Planetas têm trajetórias aparentes caóticas no céu
● A palavra “planeta” significa literalmente “estrela errante” em grego
Retrogradação Planetária
Astronomia Antiga
Eclipse solar total (Fonte: NASA)
● Os ciclos da Lua e do Sol não são comensuráveis entre si
● Em geral, são fenômenos
raros
Eclipses Lunares e SolaresFenômenos astronômicos intrigantes observados pelos antigos
Astronomia Antiga
● Eram muito difíceis de serem previstos
● Indicavam uma ruptura ou perturbação na ordem do ciclo do Sol
● Os povos antigos atribuíam aos astros divinos vontades e características humanas
● Convinha aos povos buscar uma explicação
mitológica para os fenômenos
● Também era interesse dos povos antigos relacionar esses fenômenos com acontecimentos na Terra (astrologia)
● São explicados por modelos astronômicos diferentes
Lua de Sangue (Fonte: G1)
Fenômenos astronômicos intrigantes observados pelos antigos
Astronomia AntigaAstrofísica Jônica
● Buscavam entender o Universo, sua origem e seus fenômenos apenas por causas materiais - sem evocar mitos nas explicações
● Defendiam que os astros eram feitos da mesma matéria que a Terra
○ Anaxágoras teria estudado um meteorito caído em Aegospotamos em 468 a.C
● Os fenômenos celestes eram parecidos com os fenômenos meteorológicos
● Primeira teoria da panspermia cósmica - ideia de que a vida se originou fora da Terra
Pensadores jônicos:
● Tales (624 - 546 a.C.)● Anaximandro (610 - 546 a.C.)● Anaxímenes (588 - 524 a.C.)● Anaxágoras (500 - 428 a.C.)
Astronomia AntigaAstronomia Pitagórica
● O primeiro uso da palavra “Cosmos” - com o significado de “todo ordenado”
● Acreditava que o Universo possuía uma estrutura matemática harmônica composta de formas geométricas
● Pitagóricos eram místicos e acreditavam que os astros eram deuses racionais e perfeitos
● Registro da Terra esférica e os outros astros orbitando um “Fogo Central” (Filolau de Crotona, 470 - 385 a.C.)
“Pensavam [...] que a totalidade do céu é harmonia e número.” (Aristóteles, em Metafísica)
Pitágoras de Samos (570 - 495 a.C.)
Astronomia AntigaAstronomia Platônica
● A Astronomia é uma ciência abstrata e matemática, e não observacional
● A Astronomia não deve ser estudada apenas pela utilidade, mas principalmente pelo cultivo do espírito
● O astrônomo deve explicar por quais combinações de movimentos circulares uniformes os planetas têm suas trajetórias aparentes (Axioma Platônico)
● Propõe que o Universo é feito de esferas cristalinas concêntricas com a Terra ao centro
● Aristóteles atribui a ideia de rotação da Terra a Platão. Heráclides de Ponto (aluno de Platão) é conhecido como o primeiro a explicar o movimento das estrelas pela rotação da Terra
Platão (428 - 348 a.C.)
Astronomia AntigaAstronomia Aristotélica
● “Demonstra” que a Terra é esférica, imóvel e ocupa o centro do Cosmos
● Divide o mundo em sublunar e celeste. Cabe à Astronomia estudar a regularidade dos corpos celestes e à Física as transformações caóticas na Terra
● Céu e Terra são mundos de naturezas distintas
● Aceita o modelo das esferas de Platão
● O “Primeiro Motor” ou “Motor Imóvel” é um mecanismo que fica além das estrelas fixas e dá movimento aos astros
Aristóteles (384 - 322 a.C.)
Astronomia AntigaAstronomia Alexandrina
● Sediada na grande Biblioteca de Alexandria
● Reunia pesquisadores da Europa, Ásia e África
● Fundiu a avançada astronomia empírica dos babilônios com a abstração geométrica da astronomia platônica e a cosmologia aristotélica
● Eratóstenes estimou o raio de curvatura da Terra a partir de registros da biblioteca, usando geometria de Euclides
● O Almagesto de Ptolomeu dá uma solução definitiva para o problema de Platão
Carl Sagan contando a história de Eratóstenes na série “Cosmos”
Astronomia AntigaAstronomia Alexandrina Grandes astrônomos de
Alexandria:
● Eratóstenes (276 - 194 a.C.)● Hiparco (190 - 120 a.C.)● Ptolomeu (90 - 168 d.C.)● Hipátia (351 - 415 d.C.)
Retrogradação de um planeta externo (Fonte: IAG/USP)
Astronomia AntigaComo os antigos sabiam que a Terra era esférica?
● Pitágoras e Platão teriam adotado a forma por princípios filosóficos
● Navios desapareciam no horizonte
● A esfera estava ligada intuitivamente à Física de Aristóteles
● Aristóteles percebeu que estrelas aparecem em alturas diferentes no céu em diferentes latitudes
● Eratóstenes percebeu que o Sol não estaria “a pino” em todos os lugares ao mesmo tempo
● O nascimento do Sol acontece em horários diferentes em longitudes diferentes
Pólo sul celeste em longa exposição (Fonte: Wikipedia)
Astronomia AntigaOutras conquistas da Antiguidade para a Astronomia
● Atomismo (Demócrito, Leucipo, Epicuro)
● Infinitude do Universo (Epicuro, Lucrécio)
● Heliocentrismo (Aristarco)
● Óptica Geométrica (Euclides)
● Mecanismo de Anticítera (Arquimedes - possivelmente)
O misterioso mecanismo de Anticítera
Astronomia “Pré-Moderna”Nicolau Copérnico
● Primeiro a propor o heliocentrismo na modernidade
● A combinação dos movimentos de rotação e translação da Terra em torno do Sol seriam suficientes para explicar todos os fenômenos observáveis
● O sistema de Copérnico não superou o sistema de Ptolomeu em precisão e simplicidade
● Copérnico conhecia o trabalho de Aristarco, mas parece ser mais influenciado pelos pitagóricos e Platão
● Seu sistema encontrou resistência por romper com a “hierarquia sagrada” entre Céu e Terra
● Ao contrário do que se acredita, não foi morto pela Igreja - adoeceu e faleceu antes de ser condenado
Nicolau Copérnico (1473 - 1543)
Astronomia “Pré-Moderna”Nicolau Copérnico
Sistema heliocêntrico em Revoluções dos Orbes Celestes
“Mas no centro de tudo, situa-se o Sol. Quem, com efeito, nesse esplêndido templo colocaria a luz em lugar diferente ou melhor do que aquele de onde ele pudesse iluminar ao mesmo tempo todo o templo? Portanto, não é impropriamente que certas pessoas chamam-no de lâmpada do mundo. [...] Assim, como que repousando no trono real, o Sol governa a circundante família de astros.” (Nicolau Copérnico)
“Seguindo Platão e os pitagóricos, os maiores matemáticos daquela era divina, que [Copérnico] julgou que a fim de determinar a causa dos fenômenos, cumpria atribuir movimentos circulares à Terra esférica. ” (Rético, discípulo de Copérnico)
Astronomia “Pré-Moderna”Tycho Brahe
Tycho Brahe (1546 - 1601)
● Influenciado por Copérnico, adotou um sistema planetário geocêntrico (menos polêmico) em que todos os planetas orbitam o Sol, que por sua vez, orbita a Terra.
● Construiu o observatório astronômico de Uranienborg, onde trabalhou por décadas
● Foi o maior astrônomo observacional até seu tempo, tendo trabalhado por 35 anos e mantido extensos e precisos registros de suas observações
● Na década de 1570, observou o aparecimento de uma estrela que não existia antes (chamada de “estrela nova”)
Astronomia “Pré-Moderna”Por que o heliocentrismo enfrentou dificuldades?
● O heliocentrismo contrariava importantes dogmas religiosos. A obra de Copérnico foi censurada pela Igreja e seus adeptos foram perseguidos, como Giordano Bruno, que foi condenado à morte.
● As pessoas estavam convencidas de que era impossível a Terra estar em movimento, porque seriam capazes de senti-lo
● O sistema Copernicano não se adequava facilmente às observações
● A filosofia aristotélica era extremamente respeitada pelas
autoridades
MANDE SUA PERGUNTA!
Não percam!Na próxima aula (18/04)
● A Revolução Copernicana: Galileu, Kepler, Descartes e Newton
● A invenção do telescópio e outros avanços importantes na óptica
● O nascimento e desenvolvimento da cosmologia
● A exploração espacial
● Astrônomos do século XX
OBRIGADO!!!
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