aula(março 28)

Prof.Manoel Jr

Arco-íris

Um

“passo"

de luz

Passo

l

Espectro

visível

l

Vermelho

Alaranjado

Amarelo

Verde

Azul

Anil

Violeta

Luzes

“andando”

no vácuo

No vácuo,

todas as

cores se

deslocam

com a

mesma

velocidade

A "Luzinha" (lMenor)

tem que dar mais

passinhos

(freqüência maior)

para acompanhar a

"Luzona" (lMaior)

Luzinha

Luzona

Propagação de ondas

fRec = fEmis fRec = fEmis

Emissor

em repouso

Efeito Doppler-Fizeau com

movimento do receptor

fRec < fEmis fRec > fEmis Emissor

em repouso

Efeito Doppler-Fizeau com

movimento da fonte 0

0

1

1

2

2

3

3

4 fR < fE

Som mais

grave

Luz mais

avermelhada

fR > fE

Som mais

agudo

Luz mais

azulada

Desloc.

Decomposição

da Luz

Prisma Espectro

contínuo

Sólido aquecido

Prisma Espectro

de linhas

Gás Hidrogênio

Prisma Espectro

de linhas

Gás Hélio

Catálogo de espectros

H

He

Li

Fe

Contínuo

.

.

Composição química de

um astro

Hidrogênio! Gás Hidrogênio

No Laboratório

Evidências de

um Universo

em expansão

Lâmpada de hidrogêneo

Espectro do hidrogênio obtido

no laboratório

Nebulosa de Orion

Espectro do hidrogênio obtido

de uma nebulosa galáctica

Galáxia UGC 12915

Espectro do hidrogênio obtido

de uma galáxia próxima

Galáxia UGC 12508

Espectro do hidrogênio obtido de

uma galáxia um pouco mais distante

Galáxia KUG 1750

Espectro do hidrogênio obtido

de uma galáxia mais distante

Galáxia KUG 1217

Espectro do hidrogênio obtido

de uma galáxia muito distante

Galáxia IRAS F09159

Espectro do hidrogênio obtido de

uma galáxia muito mais distante

Velocidade

de

recessão

de

algumas

galáxias

Galáxias muito mais vermelhas

do que deveriam ser!

Por

quê?

Universo em Expansão

Passado

Presente

Futuro

Universo em Expansão

Passado

Futuro

Presente

Imaginar universo

bidimensional sobre a

superfície de uma esfera

Provas do "big-bang"?

Existem, até agora, duas

evidências irrefutáveis de que

houve um Big-Bang:

A Radiação de

Fundo de 2,7 K

(4080 MHz) que

permeia todo o

Universo

O Movimento de

Recessão das

galáxias, indicando

sua expansão.

Radiação de fundo

13,6 cm

Atual A Radiação de

Fundo de 2,7 K

(4080 MHz) que

permeia todo o

Universo

Da mitologia à cosmologia, da pré-história a 1900

Astrologia e Astronomia

Método Científico

( Galileu ~séc. XVII )

Alguns Astrônomos Famosos

20

0

400

1000

80

0

60

0

40

0

20

0

12

00

14

00

16

00

Newton

Kepler

Galileu

Tycho Brahe

Copérnico

0

Ptolomeu

Hiparcos

Eratóstenes

Aristarco

Aristóteles

Heráclides

Pitágoras

18

00

20

00

60

0

Terra esférica

Sistema híbrido

Geocentrismo filosófico

Processo p/ obter a distância até o Sol

Raio da terra

Distância Terra-Lua

Sistema Geocêntrico

Mecânica Clássica

Raios orbitais

Órbitas elípticas

Uso do telescópio

Excelente observador

Sistema Heliocêntrico

Filolau

Helioocentrismo religioso

Tales ( Grego, séc. VI a.C. )

Terra

A Terra é um disco chato num

Universo infinito de água

Pitágoras ( Samos, Grécia, séc. VI a.C. )

Propôs de que a Terra fosse esférica

Pitágoras

Platão (Grego,IV a.C.)

Terra

Céu

As estrelas

eram fixas à

esfera

celeste.

Os planetas

vagavam

entre as duas

esferas.

Esfericidade da Terra

Esfericidade da Terra ( Eclipse Lunar )

Lua

Cheia

Lua

Sombra

da

Terra

Egito

Egito

Assuan

Alexandria

Raio da Terra ( Eratóstenes, séc. IV a .C. )

Raios

de Sol

7,2

L

Alexandria

Siena

R

360 ____ 2p R

7,2 ____ L

Terra

Modelo Geo-Heliocêntrico de Heráclides do Ponto (388-315 a.C.). Mercúrio e

Vênus giram em torno do Sol. O Sol e os outros planetas revolvem em torno da

Terra.

Sistema

de

Tycho Brahe (séc. XVI)

Esfera das

estrelas fixas

Ter

Lua

Mer Vên

Mar

Júp

Sat

Tycho Brahe – O grande Observador

(1546-1601)

•Não aderiu à proposta de Copérnico

•Foi o maior observador do período

pré-telescópio.

•Novembro 1572 – Constelação de Cassiopéia: “nova

stella”.

•1577: cometa

•Dobrou a precisão das medidas

Johannes Kepler 1571-1630

Colaborador

Sistema

Heliocêntrico

Esfera das

estrelas fixas

Ter

Lua

Mer Vên

Sol Mar

Júp

Sat

Copérnico

( séc. XVI )

Clérico polonês

Publicado no livro

Revolução dos corpos celestes

(publicado no ano de sua morte!)

Modelos: Ptolomeu x Copérnico

1.Senso comum (O modelo de Ptolomeu “funciona” pelo senso comum? Por

que? E o de Copérnico? Por que?)

2.Sensação de movimento (Percebe-se algum movimento da Terra?)

3.Queda no chão (O modelos explicam porque os objetos caem no chão?)

4.Previsão das órbitas planetárias (O modelo prevêe as órbitas planetárias?)

5. Trajetórias retrogradas dos planetas (O movimento retrógrado dos planetas é

explicado?)

6. Simplicidade (O modelo é simples de se entender?)

Critério Modelo

Geocêntrico

Suces

so

Modelo

Heliocêntrico

Suces

so

1.Senso comum Parece óbvio que tudo

gira à volta da Terra Sim Requer um salto de imaginação e

de lógica ver que a Terra pode girar

em torno do Sol

Não

2.Sensação de

movimento

Não se detecta nenhum

movimento, logo a Terra

não se move.

Sim Não se detecta nenhum movimento,

o que não é fácil explicar se a Terra

se move

Não

3.Queda no chão A centralidade da Terra

explica porque os objetos

parecem cair: são

atraídos para o centro do

Universo.

Sim Não há nenhuma explicação óbvia

para a queda dos objetos ao chão Não

4.Previsão das

órbitas

planetárias

Muito perto do observável Sim Bom acordo, mas não tão bom

como no modelo geocêntrico. ?

5. Trajetórias

retrogradas dos

planetas

Explicado com epiciclos e

deferentes Sim Consequência natural do movimento

da Terra e de um ponto de

observação em mudança.

Sim

6. Simplicidade Muito complicado Não Muito simples, tudo se move

segundo círculos Sim

Ptolomeu x Copérnico

Fim das

observações a

olho nu !

Observações a olho nu e

com telescópios

1609

Era

pré-telescópio

Galileu

Era

pós-telescópio

1581 - Pisa

No que diz respeito às

questões científicas, a

autoridade de mil pessoas

não tem tanto valor como

o humilde raciocínio de

um único indivíduo

OBSERVAR

MEDIR

EXPERIMENTAR

RACIOCINAR

CALCULAR

A revista do Renascimento Os Aristotélicos estão em

polvorosa devido às informações

não confirmadas que chegaram de

Pisa, de que o bem conhecido

menino rebelde da física, Galileu

Galilei, teria ontem protagonizado

um gigantesco golpe publicitário,

lançando duas esferas de chumbo

da famosa torre Inclinada.

Uma das esferas era 20 vezes mais pesada do que a outra, portanto,

segundo Aristóteles, deveria ter caído 20 vezes mais rápido. Contudo, as

duas esferas atingiram o solo praticamente ao mesmo tempo, juntamente

com os queixos de uma pequena multidão de discípulos de Aristóteles ali

presentes.

A revista do Renascimento Como toda gente que tem olhado para o céu nos últimos tampos não

pode deixar de reparar, surgiu uma nova estrela, e tem estado a causar muita

perturbação na Terra e no espaço. As alegações dos aristotélicos afirmam que a

estrela deve estar situada dentro da órbita da Lua foram já contrariadas por

Galileu, cujos cálculos mostraram que isso é impossível.

Os aristotélicos não ficaram nada impressionados. Um porta-voz

afirmou hoje:<<Não se percebe porque é que esse senhor se dá o trabalho de

fazer observações de algo que está claramente explicado nos livros de

Aristóteles!>>

GRANDE EXPLOSÃO ESTRELAR 10 de outubro de 1604

Modificou um invento holandês:

Hans Lippershay apresentou pedido de

patente em 02/10/1608.

Jacob Adriaanzoon e Zacharias Jansen,

separadamente, também alegaram direitos

pela invenção.

Em 1609, Galileu apontou o telescópio

artesanal para o céu noturno e descobriu...

Montanhas

na

Lua

Milhões de

estrelas que

nunca haviam

sido vistas

Manchas

solares

Os satélites de

Júpiter

Saturno

Fases de

Vênus

Galileu foi o primeiro astrônomo na história da

humanidade a usar mais do que simplesmente a

visão, abrindo caminho para a observação de

objetos no espaço que, de outro modo,

permaneceriam desconhecidos para sempre – ou,

pelo menos, até que alguém se lembrasse de dar

uma espiadela.

O mensageiro das estrelas (Sidereus Nuntius, 1610)

Matemático Principal da Universidade de

Pisa e Filósofo e Matemático do Grão-duque

Precisa-se de empregado

Cargo: matemático principal da

Universidade de Pisa e Filósofo e

Matemático do Grão-duque

Salário: elevado

Início de funções: 1610

Principais obrigações: praticamente

nenhumas

Pretende-se: candidatos nascidos em Pisa,

com 46 anos de idade e de nome Galileu.

Sua Alteza o Grão-duque Cosimo II é um

empregador que acredita na igualdade de

oportunidades

Dircurso em torno das Coisas que estão sobre a água

(Discorso interno alle cose che stanno in su l´acqua, 1612);

História e Demonstração em torno das manchas solares

(Istoria e dimostrazione intorno alle macchie solari, 1613);

Discurso sobre os cometas (Discorso sulle comete, 1618);

O Ensaiador (Saggiatore, 1623);

1615 – Roma

Papa Paulo V

(Pontificado: 1605-1621)

Urbano VIII

(Pontificado: 1623-1644)

(Maffeo Barberini)

Diálogo sobre os dois máximos sistemas do mundo (Dialogo

sopra i due massimi sistemi del mondo, 1632);

Três personagens:

Terra gira em torno do Sol;

Sol gira em torno da Terra;

Neutro.

Marés

Exercício:

Modelos: Copérnico+Galileu

1.Senso comum (O modelo funciona pelo senso comum? Por que?

2.Sensação de movimento (Percebe-se algum movimento da Terra?)

3.Queda no chão (O modelos explicam porque os objetos caem no chão?)

4.Previsão das órbitas planetárias (O modelo prevêe as órbitas planetárias?)

5. Trajetórias retrogradas dos planetas (O movimento retrógrado dos planetas é

explicado?)

6. Simplicidade (O modelo é simples de se entender?)

Critério Modelo

Geocêntrico

Suces

so

Modelo

Heliocêntrico

Suces

so

1.Senso comum Parece óbvio que tudo

gira à volta da Terra Sim Requer um salto de imaginação e

de lógica ver que a Terra pode girar

em torno do Sol

Não

2.Sensação de

movimento

Não se detecta nenhum

movimento, logo a Terra

não se move.

Sim Não se detecta nenhum

movimento, o que não é fácil

explicar se a Terra se move

?

3.Queda no

chão

A centralidade da Terra

explica porque os objetos

parecem cair: são

atraídos para o centro do

Universo.

Sim Não há nenhuma explicação óbvia

para a queda dos objetos ao chão Não

4.Previsão das

órbitas

planetárias

Muito perto do

observável Sim Bom acordo, mas não tão bom

como no modelo geocêntrico. Sim

5.Trajetórias

retrogradas dos

planetas

Explicado com epiciclos

e deferentes Sim Consequência natural do

movimento da Terra e de um ponto

de observação em mudança.

Sim

6.Simplicidade Muito complicado Não Muito simples, tudo se move

segundo círculos Sim

Ptolomeu x Copérnico+Galileu

Critério Modelo

Geocêntrico

Suces

so

Modelo

Heliocêntrico

Suc

esso

7.Fases de

vênus

Falha na previsão das

fases Não As fases de Vênus por este

modelo funcionam perfeitamente Sim

8.Manchas no

Sol e na Lua

Problemáticas – este

modelo tinha como base

a visão Aristotélica

segundo a qual os

corpos celestes são

perfeitos.

Não São corpos celeste com

imperfeições. SIm

9.Luas de

Júpiter

Problemáticas,

supostamente tudo gira

na órbita da Terra

Não Satélites girando em torno do

planeta assim como a Lua em

torno da Terra.

SIm

Ptolomeu x Copérnico+Galileu

Como a teoria de Einstein apontou para a existência de um

instante inicial

Como a partir das observações do universo se chegou à

ideia de expansão cósmica.

Como a teoria e as observações se juntaram para dar origem

ao modelo do Big Bang.

A batalha entre teorias cosmológicas rivais resolve-se por

fim