A Física

sexta-feira, 22 de abril de 2011

Breve Histórico do Estudo e Evolução da Astronomia

                  “O estudo da Astronomia tem fascinado as pessoas desde os tempos mais remotos. A razão para isso se torna evidente para qualquer que contemple o céu em uma noite limpa e escura. Depois que o Sol, nossa fonte de vida, se põe às belezas do céu noturno surgem em todo o seu esplendor. A Lua, irmã da Terra, se torna o objeto celeste mais importante, continuamente mudando de fase. As estrelas aparecem como uma miríade de pontos brilhantes, entre os quais os planetas se destacam por seu brilho e movimento...”. (Prefácio do livro Fundamentos de Astronomia e Astrofísica; Kepler de Souza Oliveira Filho; Maria de Fátima Oliveira Saraiva - UFRGS, 1999).

                   Fonte de estudo desde os tempos pré-históricos, a Astronomia é muitas vezes considerada a mais antiga das ciências. Seus primeiros registros remontam aproximadamente 5000 anos ac quando estudos foram desenvolvidos por chineses, babilônios, assírios e egípcios. Para eles o estudo dos astros estava relacionado com previsões astrológicas, medida do tempo e a determinação da melhor época para colheita e plantio.
                   Muitos séculos antes de Cristo os chineses já tinham conhecimento da duração do ano usando um calendário de 365 dias, da ocorrência de cometas, meteoros e meteoritos e mais tarde observaram as estrelas hoje chamadas de novas. Babilônios, assírios e egípcios também conheciam a duração do ano desde épocas anteriores a era cristã. A evidência de conhecimentos astronômicos muito antigos também ocorre através de monumentos como Stonehenge, na Inglaterra, datado entre 2500 e 1700 a.C. que apresenta pedras alinhadas com o nascer e o por do Sol no início do inverno e do verão. Na América do Sul destacam-se os conhecimentos de calendário e fenômenos celestes dos maias e entre os polinésios a importância das observações celestes para a navegação.
                    Esses conhecimentos, em constante evolução, progrediram na busca de modelos de organização do Sistema Solar. Tais modelos já existiam na Grécia Antiga quando foi proposto o primeiro deles: estrelas fixas foram sistematizadas em agrupamentos reconhecíveis apresentando o universo centralizado pela Terra, fixa e esférica, rodeada de outras esferas fixas e dos planetas, que a cada dia ocupavam posições diferentes. Este modelo sofreu reformulações constantes visto não ser capaz de explicar, de forma satisfatória, as observações astronômicas da época.
                   Em 340 a.C. o filosofo grego Aristóteles, em sua obra Sobre o firmamento, foi capaz de evidenciar dois bons argumentos de que a Terra era esférica e não um corpo achatado: a formação dos eclipses da Lua, causada pelo posicionamento da Terra entre o Sol e a Lua, projetava uma sombra sempre redonda sobre a Lua, pelo fato de que, por suas experiências de viagem, os gregos sabiam que a estrela polar parecia mais baixa no céu quando vista do sul do que quando observada de regiões mais ao norte e ainda também por qual outro motivo, seriam vistas primeiro as velas de um navio no horizonte e só depois o casco?
                   Aristóteles acreditava que a Terra era estática e que o Sol, a Lua, os planetas e as estrelas se deslocassem, em órbitas circulares, a sua volta. Tal idéia fora Foi adotada e desenvolvida por Ptolomeu no século II. A Terra ficaria no centro, circundada por oito esferas que seriam a Lua, o Sol, as estrelas e os planetas conhecidos na época: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno. Os planetas se moviam em órbitas menores para assim cumprir suas trajetórias. A esfera mais afastada seria a das estrelas, que manteriam a mesma posição relativa entre si, girando juntas através do céu. O modelo de Ptolomeu estabelecia um sistema razoavelmente preciso capaz de prever as posições dos corpos celestes no firmamento.
                   Em 1514 Nicolau Copérnico divulgou um modelo em que o Sol ocupava o centro estático em torno do qual a Terra e os planetas descreviam órbitas circulares. Naquela época, porém, trocar a Terra pelo Sol como centro do sistema planetário significava para a Igreja retirar o homem do centro do universo e tal idéia era considerada herética. Em pleno vigor da Santa Inquisição, que punia com severidade quem atuasse contra os ensinamentos da Igreja, o italiano Giordano Bruno foi acusado de heresia por acreditar num universo sem limite, em que a Terra girava em torno do Sol e as estrelas eram centros de outros sistemas planetários. Bruno teve assim a ousadia de defender o sistema planetário proposto por Copérnico e por isso condenado pela Igreja.
                   Passou-se quase um século para que sua hipótese fosse levada a sério. Isso aconteceu quando os astrônomos Johannes Kepler e Galileu Galilei passaram a defender a teoria de Copérnico. Em 1609, quando Galileu começou a observar o céu com o telescópio por ele construído e, ao focalizar o planeta Júpiter, descobriu que ele possuía vários satélites que giravam a sua volta achou que isso evidenciava que nenhum corpo tinha a obrigatoriedade de girar em torno da Terra como pensavam Aristóteles e Ptolomeu. Nessa mesma época Kepler sugeria que os planetas não descreviam órbitas circulares, mas sim elípticas e finalmente adequavam-se as observações.
                   Em 1687, quando Isaac Newton publicou Princípios matemáticos da filosofia natural, não apenas desenvolveu a teoria de como os corpos se movem no espaço e no tempo, mas também forneceu as ferramentas matemáticas para analisar tais movimentos. A lei da gravitação universal estabeleceu as condições nas quais ocorre a atração entre dois corpos no universo. De acordo com essa lei, é a gravidade que faz com que a Lua se mova em órbita elíptica em torno da Terra e os planetas percorram trajetórias também elípticas em torno do Sol.
         Se o modelo de Copérnico libertou-se das esferas celestes de Ptolomeu que traziam a idéia que o universo tinha um limite natural, a teoria da gravidade de Newton determinou que as estrelas, deveriam atrair umas as outras e, portanto, não permanecer essencialmente estáticas no firmamento.
            Quando na segunda década do século XX, em 1923, Hubble descobriu que as chamadas nebulosas eram na verdade outras galáxias, imensos conjuntos de estrelas localizadas a grandes distâncias. Verificou que quase todas estavam se afastando, além disso, quanto mais distantes, mais rapidamente se afastam. Assim chegou a uma grande descoberta: se cada galáxia está se afastando de todas as outras, então o universo está se expandindo.
           A descoberta da expansão do universo foi uma das grandes revoluções do século XX. Ela mudou completamente a discussão sobre a origem do universo: se as galáxias estão se afastando então elas devem ter estado mais próximas umas das outras no passado. Foi desta forma que os estudos de Hubble sugeriram que teria havido um tempo em que o universo fora extremamente pequeno e denso e, logo após, sofrido uma rápida expansão, cujo início é chamado de Big Bang.
         Pela constante evolução e pelo reconhecimento de que toda teoria física é sempre provisória, atualmente os cientistas descrevem o universo através de duas teorias: a teoria geral da relatividade e a mecânica quântica. A teoria da relatividade descreve a força da gravidade e a macroestrutura do universo; a mecânica quântica, lida com fenômenos em escalas extremamente pequenas. Diante do fato de que essas duas teorias são incompatíveis entre si, chega-se a conclusão de ambas não podem ser consideradas corretas. Surge aí um grande desafio para a física da atualidade: procurar uma nova teoria – uma teoria quântica da gravidade.


Nenhum comentário:

Postar um comentário