20 de jul de 2011

A Astronomia e os Astrônomos na Grécia Antiga

As especulações sobre a natureza do Universo devem remontar aos tempos pré-históricos, por isso a astronomia é freqüentemente considerada a mais antiga das ciências. Os registros astronômicos mais antigos datam de aproximadamente 3.000 a.C. e se devem aos chineses, babilônios, assírios e egípcios. Naquela época, os astros eram estudados com objetivos práticos, como medir a passagem do tempo (fazer calendários) para prever a melhor época para o plantio e a colheita, ou com objetivos mais relacionados à astrologia, como fazer previsões para o futuro, já que, não tendo qualquer conhecimento das leis da natureza (Física), acreditavam que os deuses do céu tinham o poder da colheita, da chuva e mesmo da vida.

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[Mapa de estrela chinês datado de aproximadamente 600 a.C.]

Vários séculos antes de Cristo, os chineses sabiam a duração do ano e usavam um calendário de 365 dias. Deixaram registros de anotações precisas de cometas, meteoros e meteoritos desde 700 a.C.. Mais tarde, também observaram as estrela que agora chamamos de novas.

image [Mapa astronômico egípcio]

Os babilônios, assírios e egípcios também sabiam a duração do ano desde épocas pré-cristãs. Em outras partes do mundo, evidências de conhecimentos astronômicos muito antigos foram deixadas na forma de monumentos, como o Stonehenge, na Inglaterra, que data de 3.000 a 1.500 a.C..Nessa estrutura, algumas pedras estão alinhadas com o nascer e o pôr do Sol no início do verão e do inverno. Os maias, na América Central também tinham conhecimentos de calendário e de fenômenos celestes, e os polinésios aprenderam a navegar por meio de observações celestes.

O ápice da ciência antiga se deu na Grécia, de 600 a.C. a 400 d.C., a níveis só ultrapassados no século XVI. Do esforço dos gregos em conhecer a natureza dos cosmos, e com o conhecimento herdado dos povos mais antigos, surgiram os primeiros conceitos de Esfera Celeste, que acreditavam ser uma esfera de material cristalino, incrustada de estrelas, tendo a Terra no centro. Desconhecedores da rotação da Terra, os gregos imaginaram que a esfera celeste girava em torno de um eixo passando pela Terra. Observaram que todas as estrelas giram em torno de um ponto fixo no céu, e consideraram esse ponto como uma das extremidades do eixo de rotação da esfera celeste.

Há milhares de anos, os astrônomos sabem que o Sol muda sua posição no céu ao longo do ano, se movendo aproximadamente um grau para leste por dia. O tempo para o Sol completar uma volta na esfera celeste define um ano. O caminho aparente do Sol no céu durante o ano define a eclíptica (assim chamada porque os eclipses ocorrem somente quando a Lua está próxima da eclíptica).

Como a Lua e os planetas percorrem o céu em uma região de dezoito graus centrada na eclíptica, essa região foi definida por Aristóteles como Zodíaco, dividida em doze constelações com formas predominantemente de animais.

As constelações são grupos aparentes de estrelas. Os antigos gregos, e os chineses e egípcios antes deles, já tinham dividido o céu em constelações.

Os Astrônomos da Grécia Antiga

Tales de Mileto (~624 – 546 a.C.) introduziu os fundamentos da geometria e da astronomia, trazidos do Egito. Pensava que a Terra era um disco plano em uma vasta extensão de água.

Pitágoras de Samos (~572 – 497 a.C.) acreditava na esfericidade da Terra, da Lua e de outros corpos celestes. Achava que os planetas, o Sol e a Lua eram transportados por esferas separadas da que carregava as estrelas.

Aristóteles de Estagira (384 – 322 a.C.) explicou que as fases da Lua dependem de quanto da parte da face da Lua iluminada pelo Sol está voltada para a Terra. Explicou, também, os eclipses: um eclipse do Sol ocorre quando a Lua passa entre a Terra e o Sol; um eclipse da Lua ocorre quando a Lua entra na sombra da Terra. Aristóteles argumentou a favor da esfericidade da Terra, já que a sombra da Terra na Lua durante um eclipse lunar é sempre arredondada. Afirmava ainda que o universo é esférico e finito.

Aristarco de Samos (310 – 230 a.C.) foi o primeiro a propor que a Terra se move em torno do Sol, antecipando Copérnico em quase 2.000 anos. Entre outras coisas, desenvolveu um método para determinar as distâncias da Terra, do Sol e da Lua.

Eratóstenes de Cirênia (276 – 194 a.C.), bibliotecário e diretor da Biblioteca Alexandrina de 240 a 194 a.C., foi o primeiro a medir o diâmetro da Terra. Ele notou que, na cidade egípcia de Siena (atualmente chamada de Aswân) , no primeiro dia do verão, ao meio-dia, a luz solar atingia o fundo de um grande poço, ou seja, o Sol estava incidindo perpendicularmente à Terra em Siena. Já em Alexandria, situada ao norte de Siena, isso não ocorria; medindo o tamanho da sombra de um bastão na vertical, Eratósotenes observou que em Alexandria, no mesmo dia e hora, o Sol estava aproximadamente sete graus mais ao sul. A distância entre Alexandria e Siena era conhecida como 5.000 estádios. Um estádio era uma unidade de medida de distância usada na Grécia antiga equivalendo à distância de cinquenta dias de viagem de camelo, que viaja a 16 km/dia. Como 7 graus corresponde a 1/50 de um círculo (360°), Alexandria deveria estar a 1/50 da circunferência da Terra ao norte de Siena, e a circunferência da Terra deveria ser 50 x 5.000 estádios. Infelizmente, não é possível se ter certeza do valor do estádio usado por Eratóstenes, já que os gregos usavam diferentes tipos de estádios. Se ele utilizou um estádio equivalente a 1/6 km, o valor está a 1% do valor correto de 40.000 km. O diâmetro da Terra é obtido dividindo-se a circunferência por π.

Hiparco de Nicéia (160 – 125 a.C.), considerado o maior astrônomo da era pré-cristã, construiu um observatório na ilha de Rodes, onde fez observações durante o período de 160 a 127 a.C.. Como resultado, ele compilou um catálogo com a posição no céu e a magnitude de 850 estrelas. A magnitude, que especificava o brilho da estrela, era dividida e, seis categorias, de 1 a 6, sendo 1 a mais brilhante e 6 a mais fraca visível a olho nu.

Hiparco deduziu corretamente a direção dos pólos celestes, e até mesmo a precessão, que é a variação da direção do eixo de rotação da Terra devido à influência gravitacional da Lua e do Sol, levando cerca de 26.000 anos para completar um ciclo. Para deduzir a precessão, ele comparou as posições de várias estrelas com aquelas catalogadas por Thimocaris de Alexandria e Aristyllus de Alexandria 150 anos antes (cerca de 283 a 260 a.C.). Estes eram membros da Escola Alexandrina do século III a.C. e foram os primeiros a medir as distâncias das estrelas de pontos fixos no céu (coordenadas eclípticas). Foram também os primeiros a trabalhar na Biblioteca de Alexandria, que se chamava Museu, fundada pelo rei do Egito, Ptolémée Sôter Ier, em 305 a.C..

Hiparco também deduziu o valor de 8/3 para a razão entre o tamanho da sombra da Terra e o tamanho da Lua e também que a Lua estava a 59 vezes o raio da Terra de distância. Ele determinou a duração do ano com uma margem de erro de 6 minutos.

Ptolomeu (85 – 165 d.C.) – Claudius Ptolomaeus foi o último astrônomo importante da antiguidade. Ele compilou uma série de treze livros sobre astronomia, conhecida como o Almagesto, que é a maior fonte de conhecimento sobre a astronomia na Grécia. Apesar da destruição da biblioteca de Alexandria, uma cópia do Almagesto foi encontrada no Irã em 765 d.C. e traduzida para o árabe. O espanhol Gerard de Cremona (1114 – 1187 d.C.) traduziu para o latim uma cópia do Almagesto deixada pelos árabes em Toledo, na Espanha.

image [Modelo geocêntrico esquematizado por Ptolomeu]

A contribuição mais importante de Ptolomeu foi ima representação geométrica do sistema solar, com círculos, epiciclos e equantes, que permitia predizer o movimento dos planetas com considerável precisão, e que foi usado até o Renascimento no século XVI.

Referências

[1] Astronomia e Astrofísica – Kepler de Souza Oliveira Filho e Maria de Fátima Oliveira Saraiva


Veja mais:

O Pêndulo de Foucault
As Velocidades da Terra
O Movimento de Precessão da Terra
A Lei da Gravitação Universal e o Campo Gravitacional
O Modelo Geocêntrico de Ptolomeu no blog Fichário de Matemática

Um comentário:

  1. Gostei da postagem, principalmente em mostrar uma pequena biografia dos astrônomos gregos.Existiam vários modelos geocentricos, mas foi o de Ptolomeu a resolver a maior parte dos problemas. Muito do que produziram serviu de alicerce para alavancar os avanços científicos em épocas posteriores. Vou atualizar a postagem e fazer a indicação desse post no blog. valeu e até a próxima.

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