evolução da astronomia antiga r. boczko iag-usp 29 05 09

Evolução da Astronomia

Antiga

Evolução da Astronomia

AntigaR. BoczkoR. Boczko

IAG-USPIAG-USP

290509

Mundo na AntigüidadeMundo na Antigüidade

LuaLua

SS ll

Estrelas (~6000)Estrelas (~6000)

MarteMarteMercúrioMercúrioJúpiterJúpiterVênusVênus

SaturnoSaturno

Astronomia x AstrologiaAstronomia x Astrologia

Astronomia Astronomia é a é a CiênciaCiência que que estuda os astros usando o estuda os astros usando o

método científico.método científico.

AstrologiaAstrologia é a é a superstiçãosuperstição que que pretendepretende correlacionar as correlacionar as

posições dos astros e suas posições dos astros e suas influências sobreinfluências sobre

o homem.o homem.

AstrologiaAstrologia e e AstronomiaAstronomia

Ast

ron

om

ia

Ast

rolo

gia

Método CientíficoMétodo Científico( Galileu ~séc. XVII )( Galileu ~séc. XVII )

Superst

ição Ciência

AstronomiaAntiga

Equador

Ulugh BegCatálogos estelares

Alguns Astrônomos Alguns Astrônomos FamososFamosos

PtolomeuSistema Geocêntrico

HiparcosDistância Terra-Lua

EratóstenesRaio da terra

AristarcoProcesso p/ obter a distância até o Sol

AristótelesGeocentrismo filosófico

HeráclidesSistema híbrido

PitágorasTerra esférica

KeplerRaios orbitais

Órbitas elípticas

GalileuUso do telescópio

Tycho BraheExcelente observador

CopérnicoSistema Heliocêntrico

FilolauHeliocentrismo religioso

TalesPrevisão de eclipse solar

PlatãoEstrelas fixas na esfera e planetas errantes

EudoxoGeocentrismo

NewtonMecânica Clássica

200

400

1000

800

600

400

200

1200

1400

16000

1800

2000

600

Stonehenge: (Saxônico: Pedra suspensa)

Sistema de coordenadas de cerca de 4.000 anosSistema de coordenadas de cerca de 4.000 anos

InglaterraSalisbury

Evolução das idéias Evolução das idéias sobre a sobre a

Estrutura do MundoEstrutura do Mundo

Heliocentrismo religioso ou

filosófico

Sol

Akenaton( Egípcio, séc. XIV a.C. )

Heliocentrismo porHeliocentrismo porconvicção religiosa !convicção religiosa !

Sol

Mundo

Heliocentrismo( Filolau, Grego 480 a.C.- ? )

TerLua

Mer Vên

SolSolMar

Júp

SatSat

Lua gira em torno do

Sol!

O Sol era um fogo sagrado !











Órbitas elípticas







EudoxoGeocentrismo


200

400

1000

800

600

400

200

1200

1400

16000

1800

2000

600

Aristarco(séc. III a.C.)











Órbitas elípticas







EudoxoGeocentrismo


200

400

1000

800

600

400

200

1200

1400

16000

1800

2000

600

TerLua

Mer Vên

SolSolMar

Júp

SatSat

A partir de tentativas de medir a distância da

Terra-Sol em unidades de distância Terra-Lua:

Sol tem que ser muito maior qua a Lua e a

Terra

Sol no centro do Mundo

Idéias sobre a forma da

Terra











Órbitas elípticas







EudoxoGeocentrismo


200

400

1000

800

600

400

200

1200

1400

16000

1800

2000

600

Tales( Grego, séc. VI a.C. )

Terra

A Terra é um disco chato numUniverso infinito de água

Altura do PN em diferentes posições

na Terra suposta plana

Horizonte

PN

Observador na posição 1

h1S

Sentido do deslocamento do observador

h2 = h1 =

Nh2


PN

Estrela Polar

suposta no

infinito

Variação observada na altura da estrela Polar

HorizonteN

Polar


h1h2


S

Sentido do deslocamento do observador

h2 h1

Inferência:A estrela Polar estaria

muito próxima da Terra e essa seria plana.

Outra explicação

para a variação na altura do PN

Horiz. 1 h1N

PN

Horiz. 2h2

N

PN

w

Horiz. 2

Horiz. 1

h2

h1

N

PNPN

PN

PS

Anaximandro( Grego, séc. VI a.C. )

Eixo derotação

EquadorW

L

PN

Eclíptic

a

Eclíptic

a Terra

Universocomposto por

ápeirion (infinito)

w

Horiz. 1

Horiz. 2

h1h2

Variação na altura da

estrela Polar











Órbitas elípticas







EudoxoGeocentrismo


200

400

1000

800

600

400

200

1200

1400

16000

1800

2000

600

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

Propôs de que a Terra fosse esférica

Esfericidade da TerraEsfericidade da Terra

Lua

Tipos de Eclipses Lunares

Sol TerraLua EclipseLunar

EclipseSolar

Sol

Lua

Lua

Lua

EclipseLunarTotal

Parcial

Esfericidade da Terra( Eclipse Lunar )

LuaCheia

Lua

Sombrada

Terra

Sombra sempre circular da Terra

12h

18h

06h

00hSol Terra

00hSol TerraTerraplanaplana

06h

SolTerraTerraplanaplana

Conclusão: para a sombra da Terra ser sempre circular, a Terra deve

ser esférica

Geocentrismo por convicção

Terra











Órbitas elípticas







EudoxoGeocentrismo


200

400

1000

800

600

400

200

1200

1400

16000

1800

2000

600

Platão(Grego, IV a.C.)

Terra

Céu

As estrelas estão fixas à

esfera celeste.

Platão

Os planetas vagam entre as duas esferas.

Sistema Geocêntrico( Eudoxo de Cnido, grego, séc. IV a .C. )

Esfera das estrelas fixas

Ter

Lua

MerVên

Sol

Mar

Júp

Sat











Órbitas elípticas







EudoxoGeocentrismo


200

400

1000

800

600

400

200

1200

1400

16000

1800

2000

600

27esferas

AristótelesAristóteles(Grego, séc. IV a.C. )

Geocentrismo por convicção

filosófica!

Mundo

Terra


Ter

Lua

MerVên

Sol

Mar

Júp

Sat ÁguaArTerraFogo

Éter











Órbitas elípticas







EudoxoGeocentrismo


200

400

1000

800

600

400

200

1200

1400

16000

1800

2000

600

55esferas











Órbitas elípticas







EudoxoGeocentrismo


200

400

1000

800

600

400

200

1200

1400

16000

1800

2000

600

Sistema Geocêntrico Puro( Ptolomeu, séc. II )


Ter

LuaLuaMer

Vên

SolSol

Mar

Júp

SatSat

Geocentrismo, mas ... com ressalvas!

Terra

Vênus após o pôr-do-sol

1

2

3

4

56

7 8

Sistema Híbrido( Heráclides, séc. IV a .C. )


Ter

Lua

Mer

Vên

Mar

Júp

SatSat











Órbitas elípticas







EudoxoGeocentrismo


200

400

1000

800

600

400

200

1200

1400

16000

1800

2000

600

Problemas no geocentrismoTerra

Teoria versus Observação

?

Errooou !Estou aquiiii !

Calculei !Estará lá !

Sistema de Epiciclos( Apolônio, séc. III a .C. )

PlanetaGira com MCU em torno de E

Deferente

E:Ponto fictício que tem MCU em torno

da Terra

Ter

EEpiciclo

Movimento com

epiciclos

Deferente Epiciclo

Sistema Complexo de Epiciclos

Ter

Planeta

E

Deferente

Epiciclo

Epiciclo

Epiciclo

Cada epiciclo pode ser o deferente de

outro epiciclo

Geocentrismo forçado!

Terra

( Ptolomeu, séc. II )











Órbitas elípticas







EudoxoGeocentrismo


200

400

1000

800

600

400

200

1200

1400

16000

1800

2000

600

Geocentrismocom epiciclos

LuaMer

Mar

Vên Júp

Sat

Céu

Ter

( Ptolomeu, séc. II )

Astrônomos árabes










Órbitas elípticas







EudoxoGeocentrismo


200

400

1000

800

600

400

200

1200

1400

16000

1800

2000

600

Observatóriode Istambul

(Turquia)

?

Milênio perdido no Milênio perdido no ocidenteocidente

Giordano Bruno( Italiano, séc. XVI ) O espaço é infinito.

As estrelas são outros sóis.As estrelas são outros sóis. Em torno delas giram outros

planetas com outros seres vivos. A Terra se move.A Terra se move.

Temos que manter nossa reserva de

mercado!!!!

Astronomia renascentista

Sistemade Tycho Brahe(séc. XVI)


Ter

Lua

Mer Vên

Mar

SatSat

Júp











Órbitas elípticas







EudoxoGeocentrismo


200

400

1000

800

600

400

200

1200

1400

16000

1800

2000

600

Tycho BraheTycho Brahe(1564 - 1601)

Legado:

• Observações precisas de

planetas e estrelas.

• Melhor conjunto de medidas

das posições de Marte

Orifício para observação

Quadrante mural de Tycho Brahe

Heliocentrismo por

conveniência

Sol

Copérnico

Movimento aparente não “perfeito”

Oeste Leste

?“Laçada”

Sistema Heliocêntrico( Copérnico, séc. XVI )

Esfera das

estrelas fixas

Ter

LuaLua

Mer Vên

SolSol Mar

Júp

SatSat

Copérnico( séc. XVI )











Órbitas elípticas







EudoxoGeocentrismo


200

400

1000

800

600

400

200

1200

1400

16000

1800

2000

600

Sol

4

P4

T4

1

P1

T1

P2

T2

2

Explicação das

‘laçadas’

Explicação das

‘laçadas’

T0

P0

3

T3

P3

5

T5

P5

1

2 3

45Laçada

1

2

34

5

Movimentos

http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Copernicus.jpg

Mas será que as órbitados planetas são

mesmo circulares?

Colaboração entre Colaboração entre Kepler e Tycho Kepler e Tycho

BraheBraheA colaboração ocorreu, no Castelo Benatky, perto de

Praga, durante apenas os 20 meses que antecederam a morte de Tycho, em 1601

Primeira Lei de Kepler( 1571 - 1630 )

Um corpo ligado a outro gravitacionalmentegira em torno dele numa órbita elíptica,

sendo que um deles ocupa o foco da elipse.

Semieixo maior

Semieixomenor

Foco

Observações a olho nu

Usando um

astrolábio

Usando um

astrolábio

Hevelius e sua

"luneta" vazia

(sem lente)

Demócrito( V a.C. )

Horizonte

Via Láctea = Conjunto muito grande de estrelas

Galileu e a luneta

Observações a olho nu e com telescópios

1609

Erapré-telescópio

Galileu

Erapós-telescópio











Órbitas elípticas







EudoxoGeocentrismo


200

400

1000

800

600

400

200

1200

1400

16000

1800

2000

600

Via Láctea

GaláxiaGalileu (1610) descobriu a composição estelar

Morte do sistema geocêntrico puro!Morte do sistema geocêntrico puro!

Aqui jaz oGeocentrismo

Galileu

Satélites de Júpiter( Galileu, séc. XVII )

Os satélitesgiram em torno

de Júpiter, e nãoda Terra!

Noite 1Júpiter

Noite 2

Noite 3

Noite 4

Noite 5

Mecânica Clássica Mecânica Clássica

Newton











Órbitas elípticas







EudoxoGeocentrismo


200

400

1000

800

600

400

200

1200

1400

16000

1800

2000

600

Refletor

Refrator de Lick

Abertura de 0,9 mDistância focal de ? m

Gemini

Espelho Primário

Capta tanta luz quanto 2,5 milhões de olhos humanos

Peso: 23 ton

8,1 m

20 cm

Outras maneiras de ver o céu

Espectro eletromagnético

Rádio XUVIV

Radiotelescópios

Radiotelescópio

Rede de radiotelescópios

Telescópios espaciais

Filtro atmosféricoFiltro atmosférico

ÓpticoRaiosX

RaiosUV

Raios

RaiosIV

Radiaçãorádio

Solo

Ondasmilimétricas

Limite superior da atmosfera

TelescópiosEspaciais

Satélite

Telescópio

Órbita dosatélite

Atmosferada Terra

Super aglomerado de galáxias

Telescópio Hubble

Satélite IRASObservação no Infravermelho

VisívelInfravermelho

Mapeamento com o Rosat

Observação emRaios-X

Galáxia vista sob diversas

“cores”

Rádio Infravermelho

Visível Raio X

Raio Gama

Observação com sondas

Explorador Lunar

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