UMA ABORDAGEM SOBRE MODELOS DE SISTEMAS PLANETÁRIOS

BASEADO NO TEXTO “O INÍCIO DA REVOLUÇÃO CIENTÍFICA”

Por muito tempo a humanidade aceitou a ideia de que a Terra era fixa e que todos os corpos giravam em torno dela, inclusive a ideia de que as estrelas eram corpos fixos, ou seja não tinham movimento rotacional em torno de demais corpos, exceto da própria Terra. Séculos se passaram e no século II d.C. Ptolomeu defendeu a teoria de um sistema planetário geocêntrico. Vejamos estão um esboço sistema geocêntrico:

Imagem 1 - Sistema Geocêntrico

Fonte: Astronomo

Entre os séculos XVI e XVII houve a revolução científica que foi marcada pelo "abandono" da visão aristotélica e "adoção" de uma ciência moderna baseada em linguagem matemática. O início dessa revolução aconteceu, basicamente com Nicolau Copérnico (1473-1543) e seu ápice aconteceu com o lançamento da obra do Inglês Isaac Newton (1643-1727) sobre as leis do movimento e da gravitação universal.  Copérnico propõe a hipótese de que as estrelas fixas são referenciais fixos do movimento planetário, ou seja os planetas giram em torno desses corpos fixos. Vejamos então um esboço do modelo heliocêntrico:

Imagem 2 - Sistema Heliocêntrico

Apesar de questionar o modelo de Aristóteles (384 a.C. - 322 a.C.), Copérnico esteve retido às concepções aristotélicas. Antes de Copérnico, outro nome havia proposto o sistema heliocêntrico, Aristarco de Samos (310 a.C. - 250 a.C). Outro nome que defendeu a ideia de um sistema heliocêntrico foi Galileu Galilei (1564 - 1642) que pode contar com instrumentos por ele desenvolvidos para realizar observações. Em suas observações Galileu pode encontrar fortes evidências de que o modelo copernicano estava correto. No entanto, o modelo proposto por Copérnico continha falhas e não incluía demais estrelas (além do Sol) e propunha que as trajetórias dos planetas ao redor do Sol eram circulares.

Um astrônomo dinamarquês chamado Tycho Brahe (1546 - 1601) realizou observações e forneceu os dados obtidos a seu assistente Johannes Kepler (1571 - 1630), que conseguiu deduzir empiricamente três leis que explicam satisfatoriamente o movimento dos planetas em torno do Sol. A primeira lei proposta por Kepler em 1609 tratava das órbitas elípticas dos planetas, a segunda, também proposta em 1609, referia-se às áreas varridas pelo raio vetor e a terceira, proposta em 1618, tratava dos períodos orbitais.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ASTRONOMO. Visão geocêntrica e antropocêntrica. Disponível em: <http://www.astronoo.com/pt/artigos/visao-egocentrica.html>. Acesso em: 12 abr 2017.

DAMASIO, Felipe. O início da revolução científica: questões acerca de Copérnico e os epiciclos, Kepler e as órbitas elípticas. Artigo da Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 33, n. 3. 2011. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/rbef/v33n3/20.pdf>. Acesso em: 16 mar 2016.

O próximo texto será um paralelo à este e após os dois textos disponibilizarei uma atividade que possa ser aplicada baseada nos textos.

Isaac Newton e sua obra Principia

Em 1664, Newton formou-se na universidade de Trinity em Cambridge onde conheceu o trabalho de René Descartes da filosofia mecânica. O interesse de Newton pela matemática cartesiana levou-o ao encontro de Isaac Barrow, um professor de matemática, e através de Barrow, Newton foi introduzido às ideias de Galileu sobre o movimento da gravidade, às leis de Kepler para o movimento planetário e aos trabalhos de Descartes na álgebra. Um ano após a formatura de Newton, Cambridge foi atingida pela peste negra. A universidade foi fechada e Newton voltou à sua terra origem, Walsthorp.

Trabalhando sozinho em casa, Newton aprofundou-se na matemática e na óptica e fez um trabalho no âmbito matemático, mas este não foi publicado. Em 1669, Newton substituiu o Barrow como professor de matemática na universidade onde estudou. Newton refletiu sobre uma correspondência acerca da astronomia vinda de seu rival, Robert Hooke, onde Hooke dizia "Você pensou em explicar os movimentos dos planetas de acordo com a minha hipótese de que os planetas se movem numa tangente e existe uma força que os atrai para o centro?", hoje conhecemos por “força centrípeta”, (ver Figura 1) e Newton notou que esta era uma ideia brilhante.

Figura 1 – Movimento dos planetas

Ao deixar a universidade, Newton foi procurado por Edmond Halley (1656 - 1742) para discutir as possíveis soluções para as orbitas elípticas propostas por Johannes Kepler (1571 - 1630). Newton propôs que a força que atua sobre o corpo em órbita é uma força quadrada contrária, Halley o questionou como sabia disso e, meses depois, Newton o mandou um trabalho “Sobre o Movimento dos Corpos em Rotação” que foi muito bem aceito por Halley. Motivado por Halley, em 1687, Newton publica o livro “Principia” onde retrata sua ideia sobre seus trabalhos acerca dos corpos em movimento e baseado na geometria euclidiana (geometria dos gregos antigos). No Principia, Newton propôs três leis para o movimento que serviram de base para estruturar seu sistema para a dinâmica e mecânica celestiais.

Através de suas leis, Newton mostrou como é possível calcular a massa dos planetas, explicou o motivo de a Terra ser achatada em seus polos e o motivo da saliência na região do Equador, como as marés funcionam e o movimento dos cometas. No “Principia”, Newton não explica o que é a gravidade (conceito esse que não sabemos o que é, mesmo nos dias atuais), mas sim como ela funciona. Para muitos seguidores do pensamento de Descartes na Europa, como Gottfried Leibniz, a introdução das forças gravitacionais à distância é como uma versão distorcida do pensamento medieval.

Quer saber um pouco mais sobre quem foi Isaac Newton? Clique no link abaixo e assista ao vídeo:

LINK DO VÍDEO (YouTube)

Se você tem interesse em ter acesso à obra Principia no idioma Latin clique em baixar a obra.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

GREYSTONE COMUNICATIONS, INC. for A&E NETWORK. Isaac Newton: a gravidade de um gênio. 1995. Disponível em: <https://youtu.be/RGGHIG7ODMM>. Acesso em: 07 de maio de 2016.

“Se vi além dos outros é porque estive apoiado nos ombros de gigantes”

- Isaac Newton