Evolução da Astronomia Antiga R. Boczko IAG-USP 29 05 09

Mundo na Antigüidade Lua Estrelas (~6000) Marte Mercúrio Júpiter Vênus Saturno S l

Astronomia x Astrologia Astronomia é a Ciência que estuda os astros usando o método científico. Astrologia é a superstição que pretende correlacionar as posições dos astros e suas influências sobre o homem.

Astrologia e Astronomia Método Científico ( Galileu ~séc. XVII ) Astrologia Astronomia Superstição Ciência

Astronomia Antiga Equador

Alguns Astrônomos Famosos Tales Previsão de eclipse solar Alguns Astrônomos Famosos Newton Mecânica Clássica Pitágoras Terra esférica Filolau Heliocentrismo religioso Galileu Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Kepler Raios orbitais Órbitas elípticas Heráclides Sistema híbrido Aristóteles Geocentrismo filosófico Tycho Brahe Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco Processo p/ obter a distância até o Sol Ulugh Beg Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu Sistema Geocêntrico 200 400 1000 800 600 1200 1400 1600 1800 2000

Stonehenge: (Saxônico: Pedra suspensa) Sistema de coordenadas de cerca de 4.000 anos Inglaterra Salisbury

Evolução das idéias sobre a Estrutura do Mundo

Heliocentrismo religioso ou filosófico Sol Heliocentrismo religioso ou filosófico

Akenaton ( Egípcio, séc. XIV a.C. ) Heliocentrismo por convicção religiosa ! Sol Mundo

O Sol era um fogo sagrado ! Heliocentrismo ( Filolau, Grego 480 a.C.- ? ) Mer Vên Ter Lua Sol Mar Lua gira em torno do Sol! Júp Sat O Sol era um fogo sagrado !

Sol tem que ser muito maior qua a Lua e a Terra Aristarco (séc. III a.C.) A partir de tentativas de medir a distância da Terra-Sol em unidades de distância Terra-Lua: Mer Vên Ter Lua Sol Mar Júp Sol tem que ser muito maior qua a Lua e a Terra Sat Sol no centro do Mundo

Idéias sobre a forma da Terra

A Terra é um disco chato num Universo infinito de água Tales ( Grego, séc. VI a.C. ) Terra A Terra é um disco chato num Universo infinito de água

Altura do PN em diferentes posições na Terra suposta plana Estrela Polar suposta no infinito N h2 Observador na posição 2 PN h2 = h1 =  h1 Horizonte S Observador na posição 1 Sentido do deslocamento do observador

Variação observada na altura da estrela Polar h2 Observador na posição 2 Inferência: A estrela Polar estaria muito próxima da Terra e essa seria plana. h2  h1 h1 Horizonte N S Observador na posição 1 Sentido do deslocamento do observador

Outra explicação para a variação na altura do PN w Horiz. 2 Horiz. 1 h2 h1 N PN PS Horiz. 1 h1 N PN Horiz. 2 h2 N PN

Anaximandro ( Grego, séc. VI a.C. ) Eixo de rotação Equador W L PN Eclíptica Terra Anaximandro ( Grego, séc. VI a.C. ) Variação na altura da estrela Polar h2 h1 Horiz. 1 w Horiz. 2 Universo composto por ápeirion (infinito)

Pitágoras ( Samos, Grécia, séc. VI a.C. ) Propôs de que a Terra fosse esférica

Esfericidade da Terra

Tipos de Eclipses Lunares Sol Lua Lua Eclipse Solar Eclipse Lunar Sol Terra Lua Lua Eclipse Lunar Total Parcial Lua

Esfericidade da Terra ( Eclipse Lunar ) Lua Cheia Lua Sombra da Terra

Sombra sempre circular da Terra 06h Sol 12h Terra 00h 00h Sol Terra plana 18h 06h Sol Terra plana Conclusão: para a sombra da Terra ser sempre circular, a Terra deve ser esférica

Geocentrismo por convicção Terra Geocentrismo por convicção

Platão (Grego, IV a.C.) Os planetas vagam entre as duas esferas. Céu Terra Os planetas vagam entre as duas esferas. Platão (Grego, IV a.C.) As estrelas estão fixas à esfera celeste.

Sistema Geocêntrico ( Eudoxo de Cnido, grego, séc. IV a .C. ) Mer Vên Lua Sol Ter Mar Júp Sat Esfera das estrelas fixas 27 esferas

Aristóteles (Grego, séc. IV a.C. ) Geocentrismo por convicção filosófica! Mer Vên Lua Sol Ter Mar Júp Sat Terra Água Ar Terra Fogo 55 esferas Esfera das estrelas fixas Éter Mundo

Sistema Geocêntrico Puro ( Ptolomeu, séc. II ) Mer Lua Vên Sol Ter Mar Júp Sat Esfera das estrelas fixas

Geocentrismo, mas ... com ressalvas! Terra Geocentrismo, mas ... com ressalvas!

Vênus após o pôr-do-sol 8 7 6 5 4 3 2 1 Vênus após o pôr-do-sol

Sistema Híbrido ( Heráclides, séc. IV a .C. ) Mer Vên Lua Ter Mar Júp Sat Esfera das estrelas fixas

Problemas no geocentrismo Terra

Teoria versus Observação Errooou ! Estou aquiiii ! Calculei ! ? Estará lá !

Sistema de Epiciclos ( Apolônio, séc. III a .C. ) Ponto fictício que tem MCU em torno da Terra Planeta Gira com MCU em torno de E Ter Deferente

Movimento com epiciclos Deferente Epiciclo

Sistema Complexo de Epiciclos Planeta E Epiciclo Cada epiciclo pode ser o deferente de outro epiciclo Ter Deferente

Geocentrismo forçado! Terra ( Ptolomeu, séc. II )

Geocentrismo com epiciclos Céu Mar Sat Lua Mer Ter Vên Júp ( Ptolomeu, séc. II )

Astrônomos árabes

Milênio perdido no ocidente Tales Previsão de eclipse solar Milênio perdido no ocidente Pitágoras Terra esférica Newton Mecânica Clássica Filolau Heliocentrismo religioso Observatório de Istambul (Turquia) Galileu Uso do telescópio Platão Estrelas fixas na esfera e planetas errantes Kepler Raios orbitais Órbitas elípticas Heráclides Sistema híbrido Aristóteles Geocentrismo filosófico Tycho Brahe Excelente observador Copérnico Sistema Heliocêntrico Eudoxo Geocentrismo Aristarco Processo p/ obter a distância até o Sol Ulugh Beg Catálogos estelares Eratóstenes Raio da terra Hiparcos Distância Terra-Lua Ptolomeu Sistema Geocêntrico 200 400 1000 800 600 1200 1400 1600 1800 2000 ?

Giordano Bruno ( Italiano, séc. XVI ) O espaço é infinito. As estrelas são outros sóis. Em torno delas giram outros planetas com outros seres vivos. A Terra se move. Temos que manter nossa reserva de mercado!!!!

Astronomia renascentista

Sistema de Tycho Brahe (séc. XVI) Mer Vên Mar Lua Júp Ter Sat Sistema de Tycho Brahe (séc. XVI) Esfera das estrelas fixas

Quadrante mural de Tycho Brahe Orifício para observação (1564 - 1601) Legado: Observações precisas de planetas e estrelas. Melhor conjunto de medidas das posições de Marte

Heliocentrismo por conveniência Sol Heliocentrismo por conveniência Copérnico

Movimento aparente não “perfeito” Oeste Leste “Laçada” ?

Sistema Heliocêntrico ( Copérnico, séc. XVI ) Esfera das estrelas fixas Copérnico ( séc. XVI ) Mer Vên Ter Lua Mar Sol Júp Sat

Explicação das ‘laçadas’ T2 2 5 T5 P5 4 P4 T4 3 T3 P3 1 P1 T1 Explicação das ‘laçadas’ P0 1 2 3 4 5 Movimentos Sol T0 1 2 3 4 5 Laçada

Mas será que as órbita dos planetas são mesmo circulares?

Colaboração entre Kepler e Tycho Brahe A 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 ) Semi eixo menor Semieixo maior Foco Um corpo ligado a outro gravitacionalmente gira em torno dele numa órbita elíptica, sendo que um deles ocupa o foco da elipse.

Observações a olho nu

Usando um astrolábio

Hevelius e sua "luneta" vazia (sem lente)

Via Láctea = Conjunto muito grande de estrelas Demócrito ( V a.C. ) Horizonte Via Láctea = Conjunto muito grande de estrelas

Galileu e a luneta

Observações a olho nu e com telescópios Galileu Era pós-telescópio Era pré-telescópio 1609

Galileu (1610) descobriu a composição estelar Via Láctea Galáxia Galileu (1610) descobriu a composição estelar

Morte do sistema geocêntrico puro! Galileu Morte do sistema geocêntrico puro! Aqui jaz o Geocentrismo

Satélites de Júpiter ( Galileu, séc. XVII ) Noite 1 Júpiter Noite 2 Os satélites giram em torno de Júpiter, e não da Terra! Noite 3 Noite 4 Noite 5

Mecânica Clássica Newton

Refletor

Refrator de Lick Abertura de 0,9 m Distância focal de ? m

Gemini

Espelho Primário Capta tanta luz quanto 2,5 milhões de olhos humanos 20 cm Peso: 23 ton

Outras maneiras de ver o céu

Espectro eletromagnético Rádio IV UV X g l

Radiotelescópios

Radiotelescópio

Rede de radiotelescópios

Telescópios espaciais

Limite superior da atmosfera Filtro atmosférico    Raios  Raios X Raios UV Óptico Raios IV Ondas milimétricas Radiação rádio Limite superior da atmosfera Solo

Telescópios Espaciais Satélite Telescópio Órbita do satélite Atmosfera da Terra

Super aglomerado de galáxias Telescópio Hubble

Observação no Infravermelho Satélite IRAS Observação no Infravermelho Infravermelho Visível

Mapeamento com o Rosat Observação em Raios-X

Galáxia vista sob diversas “cores” Rádio Infravermelho Visível Raio X Galáxia vista sob diversas “cores” Raio Gama

Observação com sondas

Explorador Lunar

Fim