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Ensino de Astronomia no Grande ABC

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Ensino de Astronomia no Grande ABC

Ensino de Astronomia no Grande ABC

Projeto de Extensão financiado eapoiado pela Pró-Reitoria de Extensãoe Cultura (ProEc) da UFABC.

Um curso de Astronomia parainteressados em obter conhecimentosiniciais sobre Astronomia.

As aulas serão dadas por estudantes da UFABC, bolsistas e voluntári@s.

Blog: http://astronomiaufabc.wordpress.com/Facebook: http://www.facebook.com/pages/Ensino-de-Astronomia-na-UFABC/387315644700222E-mail: [email protected]

Ensino de Astronomia no Grande ABC

Equipe

Prof. Coordenador: Pieter Willem Westerahttp://professor.ufabc.edu.br/~pieter.westera/,[email protected]

Bolsistas:Emerson Penedo da SilvaThays Alessandra Barreto

Voluntarios:Beatriz Libanio de Araujo YordakyGabriel Henrique Reis dos SantosJessica Gonçalves de SousaMichelle Caroline Rosa

Ensino de Astronomia no Grande ABC

- 21 aulas de 2 horas, 14:00-16:00,em Sábados de hoje (18/03)até outubro (14/10).

No final de cada aula gostaríamosavaliar o aprendizado por meio detestes de múltipla escolha, que sãofacultativos e anônimos.

Possivelmente a exibição de um filme e palestras em julho

2 Passéios, se possível em julho (pelo fim do mês): - IAG-USP (São Paulo) - Planetário Johannes Kepler (Parque Sabina, Sto. André)

- Noites de observação de céu na UFABC com telescópios

Ensino de Astronomia no Grande ABC

Calendário

19/03 (hoje): Introdução + História da Astronomia I: Mitologia, Astrologia e Instrumentos Antigos

25/03: História da Astronomia II

01/04: História III: até hoje incl. Exploração do Espaço

Ensino de Astronomia no Grande ABC

Calendário

08/04: Sistema Solar: Terra, Lua, Sol

15/04: [feriado] – não haverá aula

22/04: [feriado] – não haverá aula

29/04: Sistema Solar: Planetas Internos

Ensino de Astronomia no Grande ABC

Calendário

06/05: Sistema Solar: Planetas Externos

13/05: Sistema Solar: Asteroides e Cometas, Formação do Sistema Solar

20/05: não haverá aula

Ensino de Astronomia no Grande ABC

Calendário

27/05: Sistema Solar: O Sol

03/06: Matéria Interestelar + Estrelas I

Ensino de Astronomia no Grande ABC

Calendário

10/06: Estrelas II

17/06: [feriado] – não haverá aula

24/06: Exoplanetas

Julho: férias incluindo filme, passeios e possíveis palestras

Ensino de Astronomia no Grande ABC

Calendário

05/08: Objetos Compactos I

12/08: Objetos Compactos I

19/08: Objetos Compactos III

Ensino de Astronomia no Grande ABC

Calendário

26/08: Via Láctea

Ensino de Astronomia no Grande ABC

Calendário

03/09: Galáxias I

09/09: Galáxias II

16/09: não haverá aula

Ensino de Astronomia no Grande ABC

Calendário

23/09: Cosmologia I

30/09: Cosmologia II

07/10: Cosmologia III

Ensino de Astronomia no Grande ABC

Calendário

14/10: Vida no Espaço

+ Discussão e Certificados

Ensino de Astronomia no Grande ABC

Visita ao IAG

- Terça ou quinta, pelo fim de julho*(?), 19:00, encontro às 17:00 na UFABC

! No. de participantes limitado a 40

Palestra: Como observar o Céu.e observação do céu com um telescópio(se o tempo colaborar)

Site: http://www.iag.usp.br/astronomia/atendimento

Visita à Sabina e ao Planetário Johannes Kepler

Provavelmente em julho (a ser combinado).

Ensino de Astronomia no Grande ABC

Noites de Observação

Noites de observação de objetosAstronômicos por telescópios de alun@sda UFABC abertas para todos,organizadas possivelmente em conjuntocom o Arcturus Clube deAstronomia do ABC.

Quem tem um telescópiopode trazer também.

Divulgadas a curto prazo ecanceladas no caso decéu nublado.

Aula 1: História da Astronomia I: Mitologia, Astrologia, História, Instrumentos Antigos

Astronomia

Wikipedia (versão inglesa):A Astronomia, ou Astrofísica (do grego astron ( στρον), ἄ"estrela" e nomos (νόμος), "lei" ou "cultura") é uma ciência natural que estuda corpos celestes (como estrelas, planetas, cometas, nebulosas, aglomerados de estrelas, galáxias) e fenômenos que se originam fora da atmosfera da Terra (como a radiação cósmica de fundo em micro-ondas). Ela está preocupada com a evolução, a física, a química, e o movimento de objetos celestes, bem como a formação e o desenvolvimento do Universo.

Astronomia e Mitologia

Das observações sobre o céu, o homem notou algumas regularidades no mesmo, tais como os dias, estações e as fases da Lua. Dessas, surgiram reflexões que levaram à busca de leis naturais, imutáveis; e também à “tentação” de colocar lá seres sobrenaturais e todo poderosos.

É quase impossível falar de astronomia antiga sem falar de mitologia.

Mitologia

O que é um Mito?

(Do gr. mythos, do latim mythus : palavra expressa, discurso, fábula) 1. Relato ou narrativa de origem remota e significação simbólica, que tem como personagens deuses, seres sobrenaturais, fantasmas coletivos, etc. 2. Narrativa de tempos fabulosos ou heróicos; lenda.

O que é Mitologia?

(Do gr. mythologia) 1. Estudo sistemático dos mitos. 2. Conjunto de mitos de uma determinada cultura transmitido pela tradição (oral ou escrita).

Mitologia

Tentativa de entender o mundo, o homem e os fenômenos que os regem.Mitos encarnam fenômenos fundamentais à vida .

- Deuses representando elementos naturais; - Tempestades e outras catástrofes naturais representavam a fúria dos deuses.- Ligada intimamente à religião.

Estudos astronômicos sofriam influências da mitologia.

Nomenclatura de astros, estrelas e constelações estão relacionados a elementos da mitologia, especialmente a grega.

O Sol em várias Mitologias

Sol era uma deusa da mitologia nórdica quefora perseguida e morta pelo lobo Skoll.

Na mitologia grega esse astro é associado ao deus Hélio.

Na mitologia egípcia o deus do Sol é Rá.

A Lua em várias Mitologias

Na mitologia nórdica, Lua era a deusada lua.

Na mitologia egípcia temos Lah.

Na mitologia grega háÁrtemis (a luz da lua),Selene (as fases da lua)e Hécate (a lua nova).

Mitologia: As Manchas da Lua

A Lua é muitas vezes tida em lendas comoum Sol decaído, mas ainda assim sãoatribuídas a ela muitas influências e poderes.Sempre existem histórias da Lua ser habitada(coelho ou lebre) e de um homem levadopara a Lua para pagar um erro cometido na Terra.

Mitologia: Os Planetas do Sistema Solar

Deus: Romano – Mercúrio Grego – Hermes

Deus mensageiro responsável por levar mensagens de Júpiter.

Seus atributos são: uma bolsa, sandálias e um capacete com asas e um caduceu, rapidez.

Justificativa: planeta que apresenta maior velocidade.

Deusa: Rom. – Vênus Gr. – AfroditeDeusa do Amor e da Beleza.

Justificativa: objeto mais brilhante no céunoturno depois da Lua – bela imagem no céu

Mitologia: Os Planetas do Sistema Solar

“A estrela matutina parece umhomem todo pintado de vermelho;essa é a cor da vida. […] Estrelamatutina, traz-nos força erenovação...O dia vem no seu encalço”. Indígenas de planícies da Américado Norte.

Chamada de Estrela Matutina, ou Estrela D'Alva mas é um planeta.

- Antigos mexicanos temiam-no e fechavam portas e janelas de manhã para se protegerem de seus raios. Acreditavam que estes disparavam moléstias.

- Por aparecer ora a leste, ora a oeste (direção das “trevas”), Vênus se tornou para maias e astecas um símbolo de morte e renascimento.

Mitologia: Os Planetas do Sistema Solar

Deus: Rom. – Telo; Gr. – Gaia

O nome tem mais de mil anos e significa "solo". Gregos chamavam o planeta de Gaia, entidade titânica que representa a Terra.

Justificativa: Terra é vista como um orga- nismo vivo, fecundo, como uma deusa.

Deus: Rom. – Marte; Gr. – Ares

Deus da guerra.

Justificativa: sua cor vermelha era associada ao sangue derramado em batalhas.

Mitologia: Os Planetas do Sistema Solar

Deus: Rom. – Júpiter ; Gr. – Zeus Rei dos deuses.

Justificativa: homenagem ao maior de todos os deuses. É interessante que Júpiter é, de fato, o maior planeta do Sistema Solar, o que os gregos não tinham como saber.Já os orientais o chamavam de Estrela da Madeira.

Deus: Rom. – Saturno; Gr. – Chronos

Deus do cultivo e da agricultura; pai de Júpiter

Justificativa: Um dos Titãs e pai de Júpiter. Como o planetaestá mais longe que Júpiter, acredita-se que isso tenha de-terminado seu nome, uma representação de pai e filho.

Mitologia: Os Planetas do Sistema Solar

Deus: Rom. – Urano; Gr. – Urano

Deus dos céus, das alturas; pai de Saturno. Justificativa: adjacente a Saturno.

Rom. – Netuno; Gr. – Poseidon Deus dos oceanos. Justificativa: coloração azulada.

Deus: Rom. – Plutão; Gr. – Hades Deus do Submundo; capacidade de se tornar invisível Justificativa: ‘planeta’ mais distante do Sol, encontra-se em constante escuridão.

Estes planetas foram descobertos quando ninguém mais acreditava em deuses gregos; ganharam estes nomes para manter o padrão.

A Via Láctea em várias Mitologias

Lenda grega: Para se tornar imortal, Hércules deveria mamar no seio da esposa de Zeus, Hera. Para isso, Hermes, filho de Zeus, colocara a criança no seio da deusa adormecida. Mal abriu os olhos, Hera desvencilhou-se do pequeno, embora tarde demais. O leite que escorreu do seu seio deixou um rastro pelo céu: a Via Láctea.

A Via Láctea em várias Mitologias

Para os esquimós, eram rastros nevados do Grande Corvo.

Na Estônia e Lapônia, eram trilha dos pássaros.

Finlândia: Caminho dos gansos Selvagens.

Mitologia: Constelações

Para facilitar o reconhecimento das estrelas, os povos antigos reuniram elas em grupos, dando origem, assim, às constelações.

Mitologia: Constelações

Exemplo: Um dos agrupamentosaparentes de estrelas que mais sedestaca no céu noturno,visível no mundo inteiro por seencontrar no equator celeste,uma constelação de verão nohemisfério sul e de inverno,no hemisfério norte, é Órion.

Mitologia: Constelações

Na mitologia grega representao herói Órion, grande caçadore amado por Ártemis.Apolo, irmão de Ártemis, pornão aprovar o romance entreos dois envia um escorpiãopara matá-lo. Apolo, então,desafia a pontaria de Ártemis,outra grande caçadora,que atinge em cheio seu amado que fugia do escorpião. Percebendo o engano que havia cometido, Ártemis, em meio às lágrimas, pediu para Zeus colocar Órion e o Escorpião entre as estrelas.

Mitologia: Constelações

Outro Exemplo: a Ema

Constelação Guarani da Ema (coincidindo com as constelações ocidentais do Cruzeirodo Sul, da Mosca, do Centauro, do Escorpião, do Triângulo Austral e de Altar)

Os povos indígenos brasileiros tinham as suas próprias constelações, representando animais e objetos importantes nas culturas deles,por exemplo a Cabeça de Onça (Desâna), a Ema (Guarani), Baweta+Coyatchicüra (Tartaruga + Queixada do Jacaré; índios Tikuna).

Etnoastronomia

A ciência que estuda a maneira como diferentes povos/culturas veram/vêem e entenderam/entendem o céu, i. e. as constelações estelares, calendários, etc., estabelecidas pelos diferentes povos é chamada Etnoastronomia.

As constelações de culturas diferentes não necessariamente coincidem, dica de que se trata de agrupamentos apenas aparentes de estrelas.

Astrologia

J. Mitton: a astrologia é “a prática da tradição que pretende conectar as características humanas e o curso dos acontecimentos com as posições do Sol, Lua e planetas em relação às estrelas”.

Astrologia

Sua origem ainda é discutida, mas os primeiros registros documentados que se tem notícia atualmente foram feitos em escrita cuneiforme sumeriana na Mesopotâmia sobre tabuinhas de argila, e são originários da região de Lagash, governada por Gudea (aproximadamente 2122-2102 a.C.).

Astrologia

Vários povos antigos praticavam e parcialmente ainda praticam a sua própria astrologia: Os Egípcios, Chineses, Incas, Astecas, Maias, Gregos e outros.

Para estes povos fazia sentido, achar que os astros influenciam nas nossas características e destinos.Afinal, os astros eram deuses.

Muitos dos estudos astronômicos antigos (prever as posições dos astros) tinham motivações astrológicas.Astrologia e astronomia não eram separados, eram parte da mesma ciência, então temos que falar sobre astrologia também.

Astrologia

A base da astrologia Grega,naquela se baseia aastrologia ocidental até hoje,é o Tetrabiblos de Ptolomeu.

Possui sua origem nas dozeconstelações do zodíaco visíveisna Via Solis (Caminho do Sol).

O Sol, em seu movimento em torno da Terra, desenha, tendo as constelações ao fundo um círculo denominado eclíptica. Os 5 planetas visíveis a olho nu circulavam no interior de uma faixa estreita, que a eclíptica divide em 2. Os 5 planetas, junto à Lua e ao Sol, percorrendo esta faixa, atravessam 12 constelações.

Astrologia

O signo associado a uma dataé a constelação zodiacal,naquela o Sol se encontravanaquela data na época doPtolomeu.

O horóscopo começa por Áries,devido à marca do início da primavera do hemisfério norte ser assinalada pelo “ingresso” do Sol na constelação de Áries na época do Ptolomeu.

As posições da Lua e dos 5 planetas naquela data também influenciam no horóscopo.

Astrologia

Porém, pela precessão do eixo rotacional da Terra (=> aula Terra-Lua-Sol), hoje em dia o início da primavera do hemisfério norte acontece quando o Sol está na constelação de Peixes, fazendo que todos os signos do zodíaco são "atrasados".Exemplo: Quem nasceu quando o Sol estava no Touro tem signo Gêmeos.http://www.youtube.com/watch?v=DAEdMe2GfAk

Além disso, o Sol passa por mais uma constelação no seu caminho além das 12 zodiacais, por Ophiuchus, ou Portador da Serpente.

E desde Ptolomeu foram descobertos os Planetas Urano, Ceres, Netuno e Plutão, e Ceres e Plutão deixaram de ser planetas de novo.

Isto tudo parece não influenciar nas previsões da astrologia.

Astrologia

Uma pseudociência é qualquer tipo de informação que se diz ser baseada em fatos científicos, ou mesmo como tendo um alto padrão de conhecimento, mas que não resulta da aplicação de métodos científicos.

Afirmações que não permitem elaboração de testes e experimentos para falsificá-las constituem-se no que Popper denomina por pseudociência.A astrologia se enquadra nessa definição.

Vídeo: Cosmos – a harmonia dos mundoshttp://www.youtube.com/watch?v=3KUyiitoynw

Astronomia Antiga

Deixando a Mitologia e a Astrologia de lado.

Astronomia AntigaDesde que existe o ser humano, ele olha pro céu, vê os corpos celestes com seus movimentos, e tenta entendé-los, por motivos religiosos (já mencionados) ou práticos (prever as estações do ano, agricultura, orientação, navegação), ou simplesmente curiosidade.=> Astronomia é uma das ciências mais antigas.

Os conhecimentos astronômicos dos povos antigos se manifestam na maioria dos casos nos seus calendários, e em alinhamentos das suas construções com posições de corpos celestes em determinadas datas e horários, direções especiais na rosa de ventos, etc. ...

A ciência que estuda a astronomia praticada por povos pré-históricos, através de seus monumentos construídos para a observação dos astros é chamada Arqueoastronomia.

Astronomia Antiga

... por exemplo no Egito (desde o 5o milênio a. C.),

Calendário achado no túmulo de Senemut

Os egípcios davamimportância aos cíclosde tempo,usavam calendáriossolares e lunares e jáconheciam o ano de365 dias.

Astronomia Antiga

... por exemplo no Egito (desde o 5o milênio a. C.),

Pirâmide de Gizeh, os corredores são alinhados com estrelas “importantes”(em conjunção?)

Astronomia Antiga

na Inglaterra (3100 a 1100 a. C.),

Stonehenge, certas pedras são alinhados com o Nascer do Sol no solstício de verão

Astronomia Antiga

na China (desde 3000 a. C.),

Esfera Armilar no Observatório antigo de Pequim

Carta celeste feita entre os séculos 3 e 4 a. C.O mais antigo mapa estelar conhecido

Astronomia Antiga

nos Estados Unidos (desde 2500 a. C.),

Roda medicinal de Bighorn

Astronomia Antiga

na Babilônia/Mesopotâmia (desde 1200 a. C.),

Calendário babilônico

Notada pelos seus registros de fenômenos astronômicostais como eclipses, posições dos planetas e nascimento e ocaso da Lua. Alguns destes registros são considerados os mais antigos documentos científicos existentes(~800 a.C.).

Astronomia Antiga

no México (900 d. C. - chegada dos espanhois),

Chichén Itzá, pirámide maio calendário maio calendário azteca

Astronomia Antiga

Círculo de Calçoene, "Stonehenge do Amapá", uma das pedras aponta pro Sol meio-diano solstício de inverno do hemisfério norte (~21 de dezembro), e outros alinhamentos

e outros lugares.

no Brasil (entre 500 e 2000 anos atrás),

Nascimento da Ciência

Mas foi na Grécia que nasceu a ciência (~550 a. C.)como a conhecemos hoje, com indução, dedução, análise, síntese, hipótese, modelos, teorias, etc.

Thales de Miletus (~625 - 557 a.C.) foi oprimeiro filósofo natural grego importante e,frequentemente, é considerado opai da astronomia grega.

Ganhou fama ao preverum eclipse solar no ano 585 a.C. Thales de Mileto

As Observações

Mas primeiro: Quais são as observações que os 1os astrônomos tentaram explicar, e quais instrumentos eles usaram para fazer estas observações?

O Olho Humano

Foi o primeiro equipamento de observação.

Como funciona o olho?

Nosso olho funcionaatravés da concentraçãode luz na retina, regiãoque fica ao fundo do olho.

Para permitir a passagemde luz de forma eficiente,a córnea precisa ser transparente.

O cristalino, que fica logo atrás da retina, funciona como uma lente biconvexa, convergindo a luz na retina.

O Olho Humano

Devido ao cruzamento dosraios de luz, a imagem formadano fundo dos olhos é invertida.É o cérebro o responsável porinverter novamente a imagempara que possamos enxergarcorretamente.

Usando o olho, dá para fazer o que se chama astronomia de horizonte, determinar horário e direção na rosa de ventos, naqueles os corpos celestes nascem e se pôem.

Ele não é muito bom para determinar posições no céu,i. e. a altura angular dos astros a cima do horizonte.

O Gnômon

O gnômon foi provavelmente umdos primeiros instrumentosastronômicos feito pelo homem.Sua forma mais simplesconsistia apenas em uma varafincada, geralmente na vertical,no chão. A observação da sombra dessa vara, provocada pelos raios solares, permitia materializar a posição do Sol no céu ao longo do tempo.

O Gnômon

A observação da sombrado gnômon ao longo do diapermitiu aos primeirosastrônomos perceberemque a sombra mudavatanto de tamanho quantode direção com o passardo tempo. Verificaram que quando a sombra produzida era a mais curta do dia, era o momento em que se dividia a parte clara do dia em duas metades.

A esse instante deram o nome de Meio-dia e a direção em que a sombra se encontrava nesse instante recebeu o nome de Linha do Meio-dia ou linha meridiana.

O Gnômon

A linha horizontal queficava perpendicular à linhameridiana, ganhou o nomede linha Leste-Oeste.A direção Leste foinomeada como aquela quecorrespondia a do lado donascer do Sol, ficando o Oeste para o lado oposto. De pé, com os dois braços esticados na horizontal, e apontando o direito para o leste, definia-se o Norte como sendo a direção da linha meridiana à frente da pessoa e Sul para trás. Assim foram definidos os pontos cardeais Norte, Sul, Leste e Oeste.

O Gnômon

Observado meio-dia

solstíciodo verão

equinócios

solstícodo inverno

A observação da variaçãocíclica do comprimento dasombra mínima ao longo dotempo, permitiu definir oconceito de estações do ano.Observaram que quando asombra do meio-dia era amais longa de todas, erauma época fria, enquantoque, na época da sombramais curta, era uma época mais quente.Definiram que o início do Inverno ocorria quando a sombra do meio-dia era a mais longa; o início do Verão ocorria quando essa sombra era a mais curta. Para definir os instantes dos inícios da primavera e do outono, usaram a posição da sombra no instante em que ela dividia ao meio o ângulo formado pelas posições do Sol nos inícios do verão e do inverno.

O Gnômon

Um relógio de Sol é,em princípio, um gnômoncom marcações no “chão”em torno para ler a hora.

O Astrolábio

De forma simples, o astrolábio era um discocircular, graduado em sua borda emunidades angulares, e uma régua linearque vinculada ao disco podia girar emtorno de um eixo passando pelocentro do disco.

Segurava-se o astrolábio pela suaparte superior, geralmente no dedodo observador, e apontava-se a réguaao astro desejado, lendo-se a graduação correspondente à altura do astro. Astrolábio usado em terra

O Astrolábio

Foi muito usado durante as grandesnavegações, possibilitando anavegação através da orientaçãode astros e estrelas.

O modelo usado em naviospossuía algumas alteraçõespara ser mais fácil de sermanejado e preciso mesmo como balançar do navio ou o fortevento do mar.

Astrolábio náutico

O Sextante

O sextante pode ser considerado osucessor do astrolábio.É composto por um setor circularde 60°, graduado em suaborda, e uma régua linear quegira em torno de um eixopassando pelo vérticecentral do setor circular.

O uso era feito direcionando-se arégua em direção ao astro e fazendo aleitura da graduação do setor, obtendo-se a altura ou a distância zenital do astro.

O Quadrante Mural

Foi o primeiro instrumentoastronômico a ser introduzidona navegação. O quadrantemural não é nada mais queum sextante com um setorcircular de 90° em vez de 60°.

Diferente do sextante, o qua-drante mural foi concebidopara ser fixado em um local.Com a régua lia-se a altura do astro e fazia-se as medidas necessárias. Sendo um instrumento fixo, tinhas dimensões muito maiores, o que o tornava menos propenso a erros de leitura, tornando-se um dos instrumentos mais precisos da astronomia antiga.

As Observações

As constelações do hemisfério sul

Então, quais são as observações que os 1os astrônomos tentaram explicar,(e que ainda hoje se pode fazer)?

Olhando pro céu, se vê:

- Um monte de estrelas (fixas), aparentemente agrupadas em constelações.

- 7 outros corpos: Sol, Lua, Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno

As Observações (a primeira vista)

Foto de longa exposição du céu noturno

Todos os corpos celestesse movimentam do lestepro oeste, fazendo umavolta em torno do eixoque liga os polos celestesnorte e sul emaproximadamente um dia.As posições no céu dospolos celestes dependemda posição do observador.

O círculo à mesma distânciados dois polos celestes (onde as estrelas fazem omaior caminho de todas) e chamado equator celeste.

As Observações (a segunda vista)

Foto de longa exposição du céu noturno

Apenas as estrelas (fixas)fazem círculos perfeitos emtorno deste eixo, levando~23:56, chamado um diasideral*, para uma volta, talque elas se deslocam do céunoturno para o céu diurno(onde ficam invisíveis) e denovo para o céu noturno nodecorrer de um ano.

Por isto, certas estrelas apare-cem (no céu noturno) no inverno, outras na primavera, etc.

*O período de 24:00 é chamado dia solar e corresponde ao tempo média entre duas conjuções do Sol (“meio-dias”).

As Observações (a segunda vista)

Os outros sete corpos se movimentam em relação às estrelas fixas e mudam de brilho. Estes foramchamados planetas, (estrelas) “errantes” pelos gregos:

O Sol faz uma voltade um ano no céudas estrelas fixas,seguindo um caminhochamado eclíptica.

A eclíptica é inclinada(por 23,5°) em relaçãoao equator celeste.Por causa desta inclinação, o Sol fica no hemisfério sul de ~23/9 a ~20/3, e no norte na outra metade do ano.

As Observações (a segunda vista)

Por isto, de março a setembro ele passa mais alto no céu no hemisfério sul, causando estações mais quentes (primavera e verão) e dias mais longos, e o oposto no hemisfério norte (Sol baixo, estações frias, dias curtos).

De setembro a março, é o oposto (Sol baixo no sul, etc.).

O momento de posição mais austral do Sol, em torno de 21/12, é chamado solstício de verão no hemisfério sul, e solstício de inverno no norte.O oposto vale para ~21/06, dia da posição mais pro norte.

O Sol cruza o equator celeste nos equinócios,~20/03 e ~23/09, quando dia e noite têm a mesma duração na Terra inteira (tirando os polos).

As Observações (a segunda vista)

A Lua faz uma volta de 27.32dias, chamado mês sideral emrelação às estrelas fixas.

Já que, neste tempo, o Solavança um pouco no céu, aLua leva 29.53 dias, chamadomês sinódico, para alcançara mesma posição em relação ao Sol, que também é o tempo entre duas vezes a mesma fase da Lua.

A Lua fotografiada no mesmohorário em dias diferentes

As Observações (a segunda vista)

Os outros planetas fazem movimentos mais complicados,mas normalmente se encontram perto da eclíptica:

- Vênus e Mercúrio nunca se afastam muito do Sol, às vezes ultrapassando - , às vezes sendo ultrapassados por este.

- Marte, Júpiter e Saturno fazem voltas em órbitas perto da eclíptica, às vezes voltando pra trás antes de continuar, chamado movimento retrógrado. Neste tempo, eles são mais brilhantes.

Este movimento parcialmente retrógrado dos planetas foi o principal problema da astronomia por quase 2000 anos!

Laço na órbita de Marte

As Observações (a terceira vista)

O eixo de rotação (do céu) também se movimenta em relação às estrelas fixas:Ele descreve um círculopequeno em ~26'000 anos,fazendo que a estrela polarnão sempre é a mesma,e que hoje o Sol não passanas mesmas datas pelasmesmas constelações que2000 anos atrás, fenômenochamado precessão lunisolar.

Posição do polo norte celeste no decorrerdos anos

Polaris

Thuban

Deneb

Vega

Os modelos cosmológicos antigos

E como explicaram estas observações?

Pitágoras de Samos(~570 - ~495 a.C.) “inventou”a matemática e fez hipótesessobre a organização do Universo:

A Terra é esférica, e os planetasmovem-se em diferentes velocidadesnas várias órbitas ao redor da Terra.

Há uma ordem que domina o Universo.

Pitágoras de Samos

Os modelos cosmológicos antigos

Os modelos cosmológicos antigos

~350 a. C.: Platão: Universo Geocêntrico

Esfera de estrelas girando em tornoda Terra imóvel, já que círculos e esferaseram vistos como as formas mais perfeitas(dogma do círculo)

Acrescentado peloaluno de PlatãoEudóxio de Cnidopor mais esferascarregando osplanetas

Platão

Representações esquemáticas do modelo geocêntrico

Os modelos cosmológicos antigos

Aristóteles (384 - 322 a. C.):

Aluno de Platão, argumentou, nãoconhecendo o princípio da inércia deNewton, que a Terra deve ser imóvel,por que, caso girasse, um objetolançado verticalmente não voltaria promesmo ponto, mas com algum recuo, jáque, durante o vôo, a Terra teria sedeslocado (paradigma da física aristotélica).

Aristóteles

Os modelos cosmológicos antigos

Aristóteles (384 - 322 a. C.):

Ele também propôs 4 provas observacionaisde que a Terra era uma esfera:

- Navios desaparecem lentamente no horizonte.- Durante os eclipses lunares a sombra lançada sobre a Lua pela Terra parece circular.- Estrelas diferentes são visíveis em latitudes mais ao norte e mais ao sul (ou as mesmas estrelas em alturas diferentes).- Elefantes são encontrados tanto na Índia, que estava na sua direção leste, como no Marrocos, na sua direção oeste. Sua ideia era que ambos as regiões estão a uma distância razoável na superfície de uma esfera de tamanho moderado.

=> Na idade média se sabia que a Terra não é plana

Aristóteles

Os modelos cosmológicos antigos

Heráclides do ponto (388 - 315 a. C.):

Foi o primeiro a propor, que omovimento aparente das estrelasfixas seria devido à rotação da Terra.A Terra giraria em torno do seu eixoem em dia na direção do oestepro leste (“refutado” por Aristóteles).

Heráclides do Ponto

Os modelos cosmológicos antigos

Aristarco de Samos (310 - 230 a. C.)

conseguiu determinar os diâmetros edistâncias da Lua e do Sol em termos doraio da Terra.

Ele achou, que o Sol é muito maior a Terra,e sugeriu um modelo heliocêntrico(quase 2000 anos antes de Copérnico!),por intuição: Ele achou contra-intuitivo umcorpo grande girar em torno de um corpo muito menor.

Mas a hipótese dele não “pegou” e acaboucaindo no esquecimento até o trabalho de Copérnico(=> aula que vem).

Aristarco de Samos

1a Determinação do raio da Terra

Eratóstenes

~240 a. C.: Eratóstenes

Sabendo que meio dia de um certo dia do ano, o Sol fica no zenit em Alexandria, ad = 500 estádios = 800 km de Siena,e medindo o ângulo entre a posição do Sol e a vertical em Siena como ~7°,ele chegou em (l é a circunferência da Terra):

R⨁

= l/2π = d·360°/7°/2π = 6548 km

bem perto do valor real de 6378 km

Os modelos cosmológicos antigos

~150 a. C.: Hiparco: Epiciclos

Cada planeta faz um movimento circularuniforme, chamado epiciclo, em torno deum ponto (no desenho: P) que faz ummovento circular uniforme em torno daTerra.A órbita deste ponto se chama deferente.

Explica o movimento retrógrado dosplanetas, pelo menos qualitativamentee o maior brilho durante o trecho retrógrado.

Além disso, ele compilou o primeirocatálogo de estrelas, entre outrascontribuições para a ciência.

Hiparco

Modelo de epiciclos

Os modelos cosmológicos antigos

~100 d. C.: Ptolomeu: Almagesto, o “Grande Livro”

É um dos textos científicos mais influentesde todos os tempos, foi autoridade noassunto desde a antiguidade, no impériobizantino, no mundo árabe e na Europaocidental ao longo da idade Média eRenascença até o século XVI, quando surgiu o heliocentrismo de Copérnico(=> próxima aula).

Além de ser a principal fonte de informação sobre a astronomia da Grécia antiga, também é valiosa fonte de informação da obra de Hiparco, a qual se perdeu.

Ptolomeu

Os modelos cosmológicos antigos

O Modelo Ptolomáico

Refinamento do modelo de epiciclosdo modelo geocêntrico:

Os centros dos deferentes não ficammais na Terra, mas giram em tornode pontos chamados equantes,que também se movimentam.

A velocidade angular do epiciclo éuniforme em relação ao equante(então a velocidade é, na verdade,não-uniforme).

Modelo ptolomaico

Os modelos cosmológicos antigos

O Modelo Ptolomáico

Prevê melhor as posições dos planetas.

Mas ainda não perfeitamente.Nos séculos seguintes foramacrescentados mais e maisepiciclos para manter a concordância.O modelo se tornou muito complicado.

E não muito satisfatório, já que com um número suficientemente grande de epicíclos, consegue-se reproduzir qualquer órbita:https://www.youtube.com/watch?v=QVuU2YCwHjw

Modelo ptolomaico