“Na linha de uma tradição antiga, o astrônomo grego Ptolomeu (100-170 d.C.) afirmou a tese do geocentrismo, segundo a qual a Terra seria o centro do universo, sendo que o Sol, a Lua e os planetas girariam em seu redor em órbitas circulares.
A teoria de Ptolomeu resolvia de modo razoável os problemas astronômicos da sua época. Vários séculos mais tarde, o clérigo e astrônomo polonês Nicolau Copérnico (1473-1543), ao encontrar inexatidões na teoria de Ptolomeu, formulou a teoria do heliocentrismo, segundo a qual o Sol deveria ser considerado o centro do universo, com a Terra, a Lua e os planetas girando circularmente em torno dele.
Por fim, o astrônomo e
matemático alemão Johannes Kepler (1571- 1630) estudou durante
trinta anos o planeta Marte. Ele possuía um mapa do céu e estudava os
diferentes movimentos desse planeta durante as várias épocas do ano. Esses
movimentos só poderiam ser explicados se o movimento planetário, que todos
acreditavam ser circular, fosse elíptico. Kepler comprovou a órbita elíptica de
Marte e estendeu-a aos demais planetas.
Para que uma teoria científica seja aceita, ela deve generalizar as teorias anteriores ou provar que elas estavam incorretas. Foi isso que Kepler fez, além de provar que as órbitas dos planetas não poderiam ser circulares, ele generalizou quando as estendeu para outros corpos celestes.” (ENEM – 2009)
1) A respeito dos estudiosos
citados no texto, julgue cada afirmativa abaixo como verdadeira (V) ou falsa
(F):
a) Ptolomeu apresentou ideias válidas e conforme os conhecimentos modernos a respeito da órbita dos astros. ( )
b) Copérnico desenvolveu a teoria do heliocentrismo inspirado no contexto político do Rei Sol. ( )
c) Copérnico formulou sua teoria afirmando que os planetas circulavam em torno do Sol. ( )
d) Kepler estudou o planeta Marte para atender às necessidades de expansão econômica e científica da Alemanha. ( )
e) Kepler apresentou uma teoria científica que, graças aos métodos aplicados, pôde ser testada e generalizada. ( )
2) Marque a alternativa correta a
respeito do modelo astronômico proposto por Cláudio Ptolomeu.
(A) O
modelo ptolomaico propunha que o Sol girava ao redor da Terra e todos os outros
planetas giravam ao redor do Sol.
(B) Nicolau
Copérnico no século XVI propôs que a Terra era o centro do sistema planetário,
proposta que era contrária à de Ptolomeu.
(C) O
sistema planetário proposto por Ptolomeu trazia a ideia de que a Terra era o
centro do Universo e os demais astros giravam ao seu redor.
(D) A
proposta de Ptolomeu era a de um universo simples, por isso, o Sol deveria ser
o centro e os demais planetas girariam ao seu redor.
3) Nicolau Copérnico, um matemático e astrônomo polonês, propôs que a Terra não está no centro do sistema solar, e sim o Sol. Esse modelo, que é o mais aceito nos dias atuais, é chamado de modelo heliocêntrico. A esse respeito, é correto afirmar que:
(A) no
geocentrismo, o Sol é o centro do sistema solar e do universo, diferentemente
do terraplanismo, em que a Terra se encontra nessa posição.
(B) o
terraplanismo propõe que a Terra possui formado planificado, diferentemente do
heliocentrismo, no qual a Terra tem formado ovoide.
(C) no
heliocentrismo, a Terra fica no centro do Sistema Solar e não o Sol, como no
terraplanismo.
(D) no
geocentrismo, a Terra é o centro do Sistema Solar, enquanto no heliocentrismo
essa posição é ocupada pelo Sol.
4) Considere os modelos de sistemas astronômicos conhecidos até o momento. Assinale a única alternativa INCORRETA:
(A) Sistema dos gregos: a Terra, os planetas, o Sol e as estrelas estavam incrustados em esferas que giravam em torno da Lua.
(B) Ptolomeu supunha que a Terra se encontrava no centro do Universo e os planetas moviam-se em círculos, cujos centros giravam em torno da Terra.
(C) Copérnico defendia a ideia de que o Sol estava em repouso no centro do sistema e que os planetas (inclusive a Terra) giravam em torno dele em órbitas circulares.
(D) Kepler defendia a ideia de que os planetas giravam em torno do Sol, descrevendo trajetórias elípticas, e o Sol estava situado em um dos focos dessas elipses.
5) (Unicamp-SP) A primeira lei de Kepler demonstrou que os
planetas se movem em órbitas elípticas, e não circulares. A segunda lei mostrou
que os planetas não se movem a uma velocidade constante.
(Adaptado
de: PERRY, Marvin. Civilização ocidental: uma história concisa. São Paulo:
Martins Fontes, 1999. p. 289.)
É correto afirmar que as leis
de Kepler:
(A) confirmaram as teorias definidas por
Copérnico e são exemplos do modelo científico que passou a vigorar a partir da
Alta Idade Média.
(B) confirmaram as teorias defendidas por
Ptolomeu e permitiram a produção das cartas náuticas usadas no período do
descobrimento da América.
(C) são a base do modelo planetário
geocêntrico e se tornaram as premissas científicas que vigoram até hoje.
(D) forneceram subsídios para demonstrar o
modelo planetário heliocêntrico.
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| Claudio Ptolomeu (90 – 168) |
 |
| Nicolau Copérnico (1473-1543) |
As
atividades dos Homens primitivos estavam ligadas com a sobrevivência, o que
incluía a busca de comida e de abrigos seguros para se proteger do frio e de
predadores, principalmente durante a noite.
Ao se
aventurar na busca de alimentos, como saber qual é o momento de voltar para o
abrigo de forma a chegar ainda na segurança proporcionada pela claridade do
dia?
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| O Homem Neandertal. Crédito: UNiesert/Frank Vincentz (montage: Abuk SABUK), CC BY-SA 3,0 |
Todas estas
questões estão relacionadas com a duração do dia e da noite, bem como com o
conhecimento das estações do ano.
Uma das
primeiras observações do Homem foi a de que o Sol, ou a claridade do dia,
produz sombra, deles próprios e também das árvores, animais etc..
O estudo da
sombra ao longo do dia e do ano mostra variações em seu tamanho e posição. Esse
conhecimento levou ao surgimento de um dos instrumentos mais antigos e simples
da Astronomia, o gnômon vertical, que nada mais é do que uma simples vareta
fincada verticalmente em um solo plano em um local iluminado pela luz solar que
permite observar sua sombra.
A primeira marcação do tempo deve ter sido a mais natural de todas; a divisão em dia e noite. Para marcar intervalos de tempo menores do que o dia, o Homem começou a observar a variação de sua própria sombra ao longo do dia. Logo depois percebeu que podia fazer estas mesmas estimativas do tempo através da observação da sombra de uma vareta fixa fincada no chão na posição vertical. O aperfeiçoamento deste marcador levou à criação dos gnômons e dos relógios de sol.
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O gnômon (sentido 1) deste
relógio de sol em Taganrog, Rostov Oblast, Rússia, tem o formato de uma lâmina
triangular
A
observação da sombra projetada pelo "Gnômon" ao longo do dia mostra
que ao amanhecer a sombra estará bem longa, ao meio dia estará no seu tamanho
mínimo e ao entardecer voltará a alongar-se novamente, como mostrado na Figura
3.
O conhecimento de que no anoitecer as sombras estão mais alongadas pode ser usado para decidir o momento de voltar para casa ou para o abrigo. A observação da inclinação da sombra em um mesmo horário ao longo do ano pode ajudar a decidir a melhor época para o plantio e para a colheita.
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Variação da sombra ao longo do dia – Crédito: Ana Lúcia C. F.
Souto, 2018. |
Para construir um relógio de sol a partir de um gnômon, é preciso apenas
que a sombra da haste seja projetada sobre um mostrador onde foram traçadas
linhas representando as horas.
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| Relógio de Sol do Parque de Água Branca - SP |
Com este instrumento primitivo, os povos antigos passaram a estudar e a interpretar o movimento aparente do Sol. Também puderam inferir que o movimento aparente do Sol não acontece sempre na mesma trajetória; mas que a órbita se modifica ao longo do ano.
Utilizando
um gnômon para as observações, astrônomos da antiguidade puderam verificar que,
em todos os dias observados, havia um instante em que a sombra era a menor do
dia. Mais ainda, puderam perceber que isso sempre acontecia exatamente no
instante que dividia a parte clara do dia em duas metades. Eles denominaram
esse instante de meio-dia.
A
observação da sombra mais curta ou do meio-dia ao longo dos anos mostrou
variação de seu comprimento e permitiu definir o conceito de estações. Ao
intervalo de tempo necessário para que o comprimento da sombra completasse um
ciclo inteiro, voltando a ficar com o mesmo tamanho, os astrônomos deram o nome
de Ano das Estações.
Eles
observaram também que a sombra ao meio-dia era a mais longa de todas quando os
dias e noites eram os mais frios do ano. E que a sombra do meio-dia era a menor
de todas no período de maior calor no ano.
Eles
definiram então que o início do inverno ocorria quando a sombra ao meio-dia era
a mais longa e o início do verão ocorria quando essa sombra era a menor.
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| As estações do ano e o gnômon – Crédito: Ana Lúcia C. F. Souto, 2018. |
Essa
observação dada pelo gnômon ajuda a corrigir um erro muito comum sobre o
inverno e o verão. Muitas pessoas acreditam que “é inverno quando a Terra se
encontra no ponto mais distante do Sol, pois quanto mais distante mais frio
estará nosso planeta; e de maneira contrária, quanto mais próxima à Terra do
Sol, mas quente seria nosso planeta, o que explicaria o verão”.
Mas, o
estudo das sombras do gnômon mostra que no inverno a sombra da haste ao
meio-dia é maior do que a sombra do meio-dia no verão. Isso porque o Sol
aparece mais baixo no horizonte. Já no verão o Sol passa pelo zênite, ou o
ponto mais alto do céu.
Assim, as
estações do ano estão relacionadas com a altura do movimento aparente do Sol e
não com a distância entre a Terra e o Sol.
Geocentrismo
Você já fez isso? Deitar em um
lugar ermo para observar o céu em uma noite clara? Você verá a Via Láctea,
muitas e muitas estrelas e até mesmo, se tiver sorte, algumas estrelas cadentes.
A impressão que você terá é que
o céu é uma grande meia-esfera (ou abóboda) que gira em torno de você, que
nesse caso será o centro das observações ou o centro do Universo (uau!!).
Muitos povos antigos fizeram
isso por noites e noites a fio. Os gregos, inclusive, denominaram o céu
de esfera celeste, e pensavam que ele era uma
esfera cristalina (feita de um material transparente) onde estavam grudadas ou
apoiadas as estrelas.
A evolução dos modelos explicativos do nosso sistema solar.
Essa visão geocêntrica do nosso sistema solar é natural, e perdurou até por volta de 1600. Além de corresponder às observações, esse modelo era simples e reforçava os sistemas filosóficos e religiosos da época que tinham o Homem e a Terra como o centro do Universo.
Imagine qual foi o espanto e
rejeição quando Nicolau Copérnico introduziu o sistema heliocêntrico. Não foram
apenas os alicerces da astronomia que foram abalados, mas também os das
religiões. Imagine o Homem sendo tirado do centro do Universo, para uma posição
lateral. Deve ter sido um caos!
Para você ter uma ideia do que
isso significa; Galileu Galilei não descobriu o sistema heliocêntrico, mas foi
um dos pioneiros no questionamento do sistema geocêntrico devido às observações
que realizou com o telescópio (aliás o primeiro telescópio!). Ele foi julgado
pela inquisição e condenado à reclusão até o final de sua vida, além de ter que
queimar publicamente toda sua obra. Em 1992, mais de três séculos após sua
morte, seu processo foi revisto e Galileu foi absolvido pela Igreja.
Penso que algo muito parecido
poderá acontecer no dia que os exobiologistas descobrirem vida em outros
planetas ou outros sistemas solares ou outras galáxias. Para as religiões será
como tirar o Homem da predileção de Deus. Imagine!
Não se preocupe em se manter
atualizado sobre isso, no dia que – e se – descobrirem vida em outro lugar do
Universo, as notícias serão bombásticas!
Vamos agora conhecer melhor os
sistemas geocêntricos e heliocêntrico.
Modelo Geocêntrico
Claudius Ptolomeu nasceu na
Alexandria aproximadamente no ano 140. Ele escreveu um compêndio de astronomia
contendo todo o conhecimento da época, além de sues próprios trabalhos,
chamado Almagesto.
Ptolomeu propôs o modelo
geocêntrico para nosso sistema solar a partir da junção das observações que ele
mesmo realizou com as realizadas anteriormente por Hiparcus.
Com esse modelo, onde a Terra
ficava no centro e o Sol na terceira órbita, era possível prever com boa
precisão as posições dos planetas; por isso ele vigorou por mais de mil anos,
até Copérnico propor o modelo heliocêntrico e Galileu o comprovar.
Apesar de simples, o modelo
geocêntrico, usava vários artifícios para explicar os movimentos dos planetas
conforme observado no céu.
Normalmente os planetas se
movem no céu para Leste por semanas e meses a fio, mas em alguns momentos eles
passam a se mover para o Oeste, voltando parte do caminho. Esse movimento de
volta é conhecido como movimento retrógrado.
O modelo de Ptolomeu baseava-se
em órbitas circulares e explicava esse movimento retrógrado a partir da
combinação de vários movimentos circulares.
Por exemplo, a figura 2,
explica o movimento de Marte conforme observado da Terra. Atente que para
explicar o movimento para frente e retrógrado, Ptolomeu lança mão de dois
movimentos circulares, o de Marte em torno da Terra (movimento deferente, que
não possui centro na Terra) e o de Marte em uma nova órbita menor em torno da
órbita da Terra (epiciclo).
Quando Marte está na parte x de
seu epiciclo (figura 2) a visão dele que temos da Terra é que ele está indo
para frente. Ao contrário, quando ele está se movendo na parte y de seu
epiciclo, temos a impressão que ele está voltando ou retrocedendo.
Além disso, no sistema
geocêntrico de Ptolomeu, a Terra não está exatamente no centro das órbitas dos
outros planetas e do Sol.
Segundo o modelo geocêntrico, cada planeta orbita em torno de um pequeno círculo chamado epicentro. Cada epicentro orbita em torno de um grande círculo chamado deferente.
Imagine hoje que observa - e
descrever - os movimentos dos outros planetas a partir da Terra, é como
observar uma corrida de carros a partir de um carro da corrida – você pode
tanto ultrapassar os outros carros, quanto ser ultrapassado.
Modelo heliocêntrico
Um dos mais importantes eventos
do renascimento foi sem dúvida a retirada da Terra do centro do Universo.
No século XVI, Nicolau
Copérnico introduziu o sistema heliocêntrico para explicar nosso sistema solar,
sugerindo que a Terra é um planeta e que todos os planetas giram em órbitas
circulares em torno do Sol. Ainda segundo o modelo de Copérnico, a Lua é o
único astro que circula a Terra.
Copérnico publicou suas ideias
no livro Sobre a revolução das órbitas celestes em 1543.
Nessa época o sistema geocêntrico de Ptolomeu já não conseguia prever
corretamente as posições dos planetas de maneira simples.
Uma das grandes contestações do
sistema heliocêntrico estava relacionada com o movimento da Terra, pois se a
Terra está em movimento porque não sentimos continuamente o movimento, ou pelo
menos, o vento associado ao movimento de translação da Terra?
Hoje temos consciência de que
se estamos sentados dentro de um ônibus ou de um carro que está em movimento,
temos a sensação de que aquilo que está fora é que está se movendo e não nós.
Às vezes estamos sentados em um
carro parado no sinal e, ao olharmos para o carro do lado, percebemos um
pequeno movimento, o que nos dá uma leve tontura por não sabermos se somos nós
que estamos nos movendo ou o carro do lado. Já aconteceu com você?
Isso só acontece quando estamos
em velocidades muito baixas, porque em altas velocidades o labirinto do nosso
ouvido nos informa se estamos em movimento ou não.
Voltando a Copérnico; ele
explicou que o movimento aparente do Sol em torno da Terra pode ser igualmente
bem explicado colocando a Terra para se mover em torno do Sol. Também explicou
da mesma forma o movimento da abóboda celeste – ela permanece parada, enquanto
a Terra gira ao redor do Sol.
Copérnico, em seu modelo,
distribuiu os planetas conhecidos naquela época em torno do Sol na ordem
correta – Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter e Saturno, sendo Mercúrio o
mais próximo e Saturno o mais distante do Sol.
De forma a explicar o movimento
retrógrado dos planetas conforme visto em suas observações, Copérnico assumiu
que quanto mais próximo do Sol o planeta estiver, maior será sua velocidade de
translação.
A diferença entre as
explicações dadas para os movimentos retrógrados dos planetas nos modelos
geocêntrico e heliocêntrico era principalmente a simplicidade. A explicação do
modelo heliocêntrico era simples, bonita e simétrica; ao passo que a do sistema
geocêntrico dava muitas voltas.
Naquela época os cientistas não
realizavam observações ou experimentos científicos para corroborarem ou não uma
teoria. Assim, o sistema heliocêntrico foi discutido por mais de 50 anos sem
que nenhuma observação tenha sido realizada para corroborá-lo.
O sistema heliocêntrico havia
sido aprovado em relação à sua consistência, mas faltava uma prova de que ele
estava certo.
Essa prova veio posteriormente
com a observação das fases de Vênus. Se o planeta Vênus circula o Sol e não a
Terra, ele deve possuir fases como a Lua. Essa observação corroboraria o modelo
heliocêntrico em detrimento do sistema geocêntrico.
As fases de Vênus
As fases de Vênus. Crédito: Statis Kalyvas - VT-2004 programme.
Quem observou primeiro as fases
de Vênus foi Galileu Galilei, usando um telescópio que ele mesmo montou a
partir de uma luneta usada na época. Suas observações não puderam ser
explicadas pelo modelo geocêntrico, e era uma prova de que a Terra não estava
no centro – a prova que faltava para que o sistema heliocêntrico passasse a
valer na época, e que a Terra deixasse de ser o centro de tudo e o Homem com
ela.
As ideias de Copérnico e Galileu revolucionaram as concepções sobre o universo. A ideia de que a Terra orbita em torno do Sol levantou a possibilidade de que podem existir outros mundos, inclusive vida em outros locais.
1) Entre os
movimentos que a Terra realiza os principais são os de rotação e de translação.
Relacione
corretamente as duas colunas considerando o astrônomo com sua descoberta ou
realização.
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Astrônomo |
|
(1) Heráclides
do Ponto (2) Aristarco
de Samos (3) Claudio
Ptolomeu |
|
Descoberta |
|
Foi o
primeiro a representar geometricamente o sistema geocêntrico. ( ) Postulou
que a Terra gira diretamente sobre seu próprio eixo. ( ) Postulou
que a Terra se move em torno do Sol. (
) |
2) Analise as afirmativas abaixo,
e indique a única FALSA:
(A) Além de
corresponder às observações, o modelo geocêntrico era simples e reforçava a
filosofia e a religião da época que tinham o Homem e a Terra como o centro do
Universo.
(B) O
sistema heliocêntrico colocava a Terra e o Homem como o centro de tudo, ou
seja, como o astro e os seres mais importantes.
(C) Uma das
grandes contestações do sistema heliocêntrico estava relacionada com o fato de
não sentirmos o movimento da Terra.
(D) O
modelo heliocêntrico foi proposto a partir de observações realizadas com
telescópios.
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