sexta-feira, 4 de novembro de 2011

O nascimento da astronomia

Astronomia

Astronomia, que etimologicamente significa "lei das estrelas" com origem grego: (άστρο + νόμος)povos que acreditavam existir um ensinamento vindo das estrelas, é hoje uma ciência que se abre num leque de categorias complementares aos interesses da geografia, da física, da matemática e da biologia. Envolve diversas observações procurando respostas aos fenômenos físicos que ocorrem dentro e fora da Terra bem como em sua atmosfera e estuda as origens, evolução e propriedades físicas e químicas de todos os objectos que podem ser observados no céu (e estão além da Terra), bem como todos os processos que os envolvem. Observações astronômicas não são relevantes apenas para a astronomia, mas também fornecem informações essenciais para a verificação de teorias fundamentais da física, tais como a teoria da relatividade geral.
A origem da astronomia se baseia na antiga ciência, hoje considerada pseudociência astrologia, praticada desde tempos remotos. Todos os povos desenvolveram, ao observar o céu, um ou outro tipo de calendário, para medir a posição dos astros em função das variações do clima no decorrer do ano. A função primordial destes calendários era prever eventos cíclicos dos quais dependia a sobrevivência humana, como a chegada das chuvas ou do frio. Esse conhecimento empírico foi a base de classificações variadas dos corpos celestes. As primeiras idéias de constelação surgiram da necessidade de memorizar o cenário de fundo e assim acompanhar o movimento dos planetas atravessarem esse quadro de referência fixo.
A Astronomia é uma das poucas ciências onde observadores independentes possuem um papel ativo, especialmente na descoberta e monitoração de fenômenos temporários. Muito embora seja a sua origem, a astronomia não deve ser confundida com Astrologia, o segmento de um estudo teórico que associava os fenômenos celestes com as coisas na terra (marés) , mas que apresenta falho ao generalizar o comportamento e o destino da humanidade com as estrelas e planetas. Embora os dois casos compartilhem uma origem comum, seus segmentos hoje são bastante diferentes; a astronomia incorpora o método científico e associa observações científicas extraterrestres para confirmar algumas teorias terrenas (o hélio foi descoberto assim), enquanto a única base científica da astrologia foi correlacionar a posição dos principais astros da abóboda celeste (como o Sol e a Lua) com alguns fenômenos terrestres, como o movimento das marés, o clima ou a alternância de estações.

Aristóteles

Considerado por muitos como o maior filósofo de todos os tempos. Filho de Nicômaco, médico de Amintas, rei da Macedônia, nasceu em Estagira, colônia grega da Trácia, no litoral setentrional do mar Egeu, em 384 a.C. Seus pensamentos filosóficos e idéias sobre a humanidade tem influências significativas na educação e pensamento ocidental contemporâneo. Aristóteles é considerado o criador do pensamento lógico. Suas obras influenciaram também na teologia medieval da cristandade.
  Embrenhou-se em todos os conhecimentos de seu tempo - Lógica, Matemática, Física, Metafísica, Moral, Política, Retórica e Poética. 

Em 343 foi convidado pelo Rei Filipe para a corte de Macedônia, como preceptor do Príncipe Alexandre, então jovem de treze anos. 
Quando Alexandre subiu ao trono (335), Aristóteles regressou a Atenas, onde criou a sua própria escola, o Liceu. Foi-lhe dado este nome porque estava situada junto ao templo dedicado a Apolo Liceano. Os estudos concentravam-se sobre o que hoje poderíamos denominar "ciências naturais", ao contrário da Academia, onde era dada grande importância à geometria.  O liceu era um verdadeiro centro de investigação, apoiado por Alexandre. Nele, Aristóteles e os seus discípulos recolhiam informações acerca de tudo, organizando pesquisas filosóficas e científicas em alta escala e reuniram vasto material referente a todo o conhecimento da época. 
Aristóteles escreveu um grande número de obras para o público não iniciado na filosofia, sob a forma de diálogos, à semelhança do seu mestre Platão. Contudo nenhum chegou até nós. As únicas "obras" que sobreviveram são constituídas pelos seus apontamentos que escreveu para as suas aulas no Liceu. No século I a.C. foram os mesmos organizados por Andrónico de Rodes.
 Podemos agrupá-los da seguinte forma:
     Lógica: textos conhecidos, em seu conjunto, por "Órganon".

     Ciências: Física, Do céu, Meteorologia, Da geração e da destruição, Das partes dos animais, Da geração dos animais, História dos animais;

     Psicologia e metafísica: Da alma, Da sensação e das coisas sensíveis, Do sono, Da respiração, Metafísica;

      Moral e política: Ética a Nicômacos, Política, Constituição de Atenas;

          Retórica e poética: Poética, Retórica.
          Pensamento de Aristóteles
 Toda a sua filosofia assenta numa observação minuciosa da natureza, da sociedade e dos indivíduos, organizando de uma forma verdadeiramente didática. A sua idéia fundamental era a de tudo classificar, dividindo as coisas segundo a sua semelhança ou diferença, obedecendo a um conjunto de perguntas muito simples: Como é esta coisa ? (o género). O que é que a difere das outras que lhe são semelhantes? ( a diferença). A partir daqui começava a hierarquizar todas as coisas, de uma forma tão ordenada que até então nunca ninguém conseguira fazer.



 Na Política a sua primeira preocupação foi a elaborar uma listagem tão completa quanto possível sobre os diferentes modelos políticos que existiam no seu tempo. Partindo da sua diversidade procurou depois as suas semelhanças e diferenças, pondo em evidência o que constituía a natureza de cada regime. 
   
 Em Astronomia, Aristóteles delineia um Universo esférico e finito, tendo a Terra como centro, composta por quatro elementos definidos pela Alquimia: terra, ar, fogo e água, cada um dos quais com seu lugar adequado, determinado por sua “gravidade específica”, e que se movem em linha reta para o lugar que lhes corresponde. Os céus, porém, movem-se de forma natural e infinita, seguindo um complexo movimento circular, pois têm em sua composição um quinto elemento: o éter.

     Física Aristotélica  

Com esta linha de raciocínio, ele acreditou que os quatro elementos teriam cada qual o seu próprio lugar, e o movimento uma tentativa para distender esse lugar. A terra estaria no centro, a água acima deste, o ar acima da água e o fogo o mais elevado de todos os elementos estaria acima de todos os demais. Um elemento densamente formado por terra, como uma rocha, cai espaço abaixo, enquanto que as bolhas de ar na água movem-se liquido acima. Ainda uma vez, a chuva cai, mas o fogo se eleva. Para Aristóteles parecia que o mais pesado dos objetos fosse aquele que teria a maior tendência de adquirir mais rapidamente o seu próprio lugar de origem, então ele acreditava que o corpo mais pesado cairia mais rapidamente que o mais leve.
Durante a campanha de Alexandre  na Ásia , Aristóteles recebeu a terrível notícia que o fará jamais perdoar o antigo aluno. Alexandre tinha ordenado executar Calistenes, o seu sobrinho, que se recusara a aceitar o monarca como um deus. Mas em 323 a.C. Alexandre morre de febre. 

A morte de Alexandre, em 323, desencadeia um guerra de libertação entre os gregos e os macedônios que dominavam a Grécia desde Filipe. Aristóteles foi então acusado de colaborador dos macedônios, é perseguido, refugiando-se em Cálcis, na Eubeia, onde morre no ano seguinte com 63 anos.

              FINAL

 A Europa cristã descobriu Aristóteles através dos árabes, passando assim a traduzir os seus livros para o latim. Dessas traduções, as suas teorias começaram a ser aceitas com uma autoridade indiscutível. Quando eclodiu a revolução cientifica dos séculos XVI e XVII, suas primeiras vitórias envolveram a derrubada da Física Aristotélica. Apesar dos erros nos conceitos  físicos, foi um dos maiores cientistas de todos os tempos, pois sempre permaneceu racional e lógico.
 
Ptolomeu e o sistema geocentrico.

A teoria do universo geocêntrico ou geocentrismo é o modelo cosmológico mais antigo. Na Antiguidade era raro quem discordasse dessa visão. Entre os filósofos que defendiam esta teoria, o mais conhecido era Aristóteles. Foi o matemático e astrônomo grego Claudius Ptolomeu (78-161 d.C.) quem, na sua obra "Almagesto", deu a forma final a esta teoria, que se baseia na hipótese de que a Terra estaria parada no centro do Universo com os corpos celestes, inclusive o Sol, girando ao seu redor. Essa visão predominou no pensamento humano até o resgate, feito pelo astrônomo e matemático polonês Nicolau Copérnico (1473-1543), da teoria heliocêntrica, criada pelo astrônomo grego Aristarco de Samos (310-230 a.C.).
O geocentrismo não deve ser confundido com a teoria da Terra plana: é um mito a noção de que na Idade Média os estudiosos achavam que a Terra era chata.


Copernico e o sistema heliocentrico.

Em astronomia, heliocentrismo é a teoria que o Sol está estacionário no centro do universo. A palavra vem do grego (ήλιος Helios = sol e κέντρον kentron = centro). Historicamente, o heliocentrismo era oposto ao geocentrismo, que colocava a Terra no centro. Apesar das discussões da possibilidade do heliocentrismo datarem da antiguidade clássica, somente 1.800 anos mais tarde, no século XVI, que o matemático e astrônomo polonês Nicolau Copérnico apresentou um modelo matemático preditivo completo de um sistema heliocêntrico, que mais tarde foi elaborado e expandido por Johannes Kepler.

Kepler e as orbitas dos planetas.

Ilustração das 3 leis de Kepler com duas órbitas planetárias. (1) As órbitas são elipses, com pontos focais ƒ1 e ƒ2 para o planeta 1 e ƒ1 e ƒ3 para o planeta 2. O sol está no ponto focal ƒ1. (2) Os dois setores sombreados A1 e A2 possuem a mesma área superficial e o tempo para o planeta 1 percorrer o segmento A1 é igual ao tempo para percorrer o segmento A2. (3) A relação entre os períodos dos planetas 1 e 2 está na proporção a13/2 : a23/2
Johannes Kepler (15711630) foi um matemático e astrônomo alemão cuja principal contribuição à astronomia e astrofísica foram as três leis do movimento planetário.
Kepler estudou as observações do lendário astrônomo Tycho Brahe, e descobriu, por volta de 1605, que estas observações seguiam três leis matemáticas relativamente simples. Suas três leis do movimento planetário desafiavam a astronomia e física de Aristóteles e Ptolomeu. Sua afirmação de que a Terra se movia, seu uso de elipses em vez de epiciclos, e sua prova de que as velocidades dos planetas variavam, mudaram a astronomia e a física.
Em 1596, Kepler publicou Mysterium Cosmographicum, onde expôs argumentos favoráveis às hipóteses heliocêntricas. Em 1609 publicou Astronomia Nova… De Motibus Stellae Martis, onde apresentou as três leis do movimento dos planetas, que hoje levam seu nome:
  • Os planetas descrevem órbitas elípticas, com o sol num dos focos.
  • O raio vetor que liga um planeta ao Sol descreve áreas iguais em tempos iguais. (lei das áreas)
  • Os quadrados dos períodos de revolucão (T) são proporcionais aos cubos das distâncias médias (a) do Sol aos planetas. T2 = ka3, onde k é uma constante de proporcionalidade.
O modelo de Kepler é heliocêntrico. Seu modelo foi muito criticado pela falta de simetria decorrente do fato do Sol ocupar um dos focos da elipse e o outro simplesmente ser preenchido com o vácuo.

Galileu e os telescopios.

Um telescópio ou luneta astronómica é um instrumento que permite estender a capacidade dos olhos humanos de observar e mensurar objetos longínquos. Pois, permite ampliar a capacidade de enxergar longe, como seu nome indica [Do Grego "Tele" = Longe + Scopio = Observar], através da coleta da luz dos objetos distantes (Celestes ou não), da focalização dupla dos raios de luz coletados em uma imagem óptica real e sua ampliação geométrica.


Galileu Galilei e a Inquisição.

Nas aulas finais do Jornal do Aluno dos segundos e terceiros anos aborda-se um pouco da história da ciência ou, mais especificamente, de uma mudança de paradigma que ficou conhecida como “A revolução Copernicana”. Um dos personagens citados que exerceu papel central nessa trama foi Galileu Galilei.
Dentre seus muitos feitos, Galileu Galilei foi também um defensor da mobilidade da Terra e, também por causa disso, foi levado ao Tribunal da Inquisição sob a acusação de heresia (um pecado cometido contra os ensinamentos da Igreja Católica). A história é longa e complexa, mas seu final foi coroado com um documento em que Galileu Galilei renega suas crenças para ser poupado do resto do processo de Inquisição (veja as “fofocas” no final dessa matéria) e receber uma pena menor (prisão domiciliar).
O documento de Galileu renegando suas crenças heréticas é conhecido como “A abjuração de Galileu” e se encontra disponível no museu de Firenze (Itália). Como é um documento histórico importante e, sob muitos aspectos, “didático”, forneço a seguir uma tradução dele. A tradução é de minha responsabilidade e baseia-se no original italiano e em versões traduzidas para o inglês.
Eu, Galileu Galilei, filho do falecido Vicenzio Galileu, de Florença, tendo 70 anos de idade, sendo trazido pessoalmente a julgamento, e ajoelhado diante de vós, Eminentíssimos e Revenrendíssimos Lordes Cardeais, Inquisidores Gerais da Comunidade Cristã universal contra a depravação herética, tendo diante de meus olhos o Sagrado Evangelho que toco com as minhas próprias mãos, juro que sempre acreditei, acredito agora, e com a ajuda de Deus continuarei acreditando no futuro em todo artigo que a Santa Igreja Católica Apostólica Romana mantém, ensina e prega. Mas por ter sido ordenado, por este Conselho, a abandonar completamente a falsa opinião que mantém que o Sol é o centro do universo e imóvel, e que a Terra não é o centro do mesmo e que se move, e que eu não vou manter, defender nem ensinar de nenhuma outra maneira, nem oralmente nem por escrito, essa dita falsa doutrina; e que mesmo depois de ter recebido uma notificação que disse que essa doutrina é contrária às Sagradas Escrituras, eu escrevi e publiquei um livro no qual eu considerei correta essa doutrina condenada e levei adiante argumentos muito persuasivos em seu favor sem lhes responder: Eu fui julgado veementemente suspeito de heresia, por ter assegurado e acreditado que o Sol está no centro do universo e é imóvel, e que a Terra não está no centro e que se move. Dessa forma, a fim de remover completamente das mentes de Vossas Eminências e de todos os cristão fiéis essa veemente suspeita acertadamente mantida contra mim, eu abjuro com o coração sincero e a fé mais pura esses erros e heresias, e amaldiçoo e destesto os referidos erros e heresias, bem como todo erro, heresia ou seita contrária à Santa Igreja Católica. E eu juro que no futuro não direi nem asseverarei oralmente ou por escrito essas coisas nem aquelas que me forem similarmente suspeitas; e se eu ficar sabendo de algum herético, ou de um suspeito de heresia, eu irei denunciá-lo para este Santo Ofício, ou para o Inquisidor ou para o Ordinário do lugar onde eu estiver.
Algumas pequenas fofocas sobre Galileu
Dizem, as más línguas, que Galileu tinha tanta ou mais inteligência que Giordano Bruno mas que, apesar de terem as mesmas crenças sobre o modelo copernicano, Galileu não era tão dado ao heroísmo quanto Giordano.
Nos processos de Inquisição da época, como forma inicial de pressionar e impressionar os acusados, estes eram levados até as salas de tortura onde o carrasco lhes apresentava os instrumentos utilizados para que o acusado confessasse suas heresias. Dizem que Galileu não teve estômago nem para passar para a próxima fase, que era um interrogatório formal, ainda sem tortura física. Pura maldade dessa gente faladeira?
Galileu também foi religioso e também foi condenado pela inquisição por suas idéias heréticas a respeito do movimento da Terra, mas conseguiu escapar da fogueira, ao contrário de Giordano Bruno e, tendo abjurado, cumpriu prisão domiciliar pelo resto da vida. Conta-se que ao sair da sala de interrogatório, onde teve que jurar serem falsas suas crenças sobre o movimento da Terra, juramento que Giordano se negou a fazer e por isso foi queimado, Galileu visivelmente irritado teria sussurrado: “Mas que ela se move se move!”.
Em 1982, o papa João Paulo II retirou as acusações de heresia feitas contra Galileu pela Santa Inquisição e em 1992, 360 anos após sua condenação, Galileu foi reconhecido como “físico genial” pelo papa. Desde então a Terra já pode girar em paz ao redor do Sol.