Breve introdução à história da Astronomia

Introdução à história da Astronomia

A astronomia, que contribuiu em grande medida para o desenvolvimento do pensamento humano, nasceu como consequência das necessidades quotidianas das culturas primitivas (medição exacta do tempo, determinação das estações, sementeiras e colheitas, etc.).

Também como das primeiras tentativas de explicação, por parte do homem, dos fenómenos da natureza, pelo que até ao começo da Idade Moderna permaneceu estreitamente ligada à astrologia.

Os povos antigos (Babilónios, Chineses, Maias, Egípcios e Gregos) possuíam conhecimentos astronómicos rudimentares e limitados à observação visual dos fenómenos celestes e da sua aplicação com fins práticos e mítico-religiosos.

A história da Astronomia na Antiguidade

Entre as concepções mais destacadas da Antiguidade sobressai a de:

Platão (427-347 a. C.), que explicou os movimentos dos planetas, em termos de movimentos circulares e uniformes próprios.

Eudóxio de Cnido (408-355 a. C.) propôs as esferas homocêntricas como explicação dos referidos movimentos.

– Pela sua parte, Aristóteles (século IV a. C.) impôs, graças à sua autoridade, a crença de que a Terra permanecia imóvel no centro do Universo e que os planetas giravam à sua volta (sistema geocêntrico).

Esta concepção prevaleceu até princípios da Idade Moderna, impondo-se aos sistemas heliocêntricos como o de Aristarco de Samos (310-320 a. C.).

Nos começos do período helenístico, o auge da observação conduziu à substituição da teoria das esferas pela dos epiciclos.

O mais importante astrónomo da Antiguidade, Hiparco (fins do século II a.C.), uniu ambos os métodos e realizou a importante descoberta da precessão dos equinócios.

Conhece-se a sua obra graças ao seu discípulo Ptolomeu (finais do século II d. C), do qual se conserva a versão árabe chamada Almagesto.

Ptolomeu reelaborou a teoria da Lua, formulada pelo seu mestre, e deu forma definitiva à teoria dos planetas. Criou assim um sistema astronómico coerente e completo que juntava a observação e a explicação matemática.

A Astronomia após a Idade Média

A astronomia da Idade Média foi, até ao século XV, fundamentalmente de origem árabe.

Entre estes, que combinaram a matemática e a astronomia hindus com a ciência recebida na Grécia, a astronomia gozou de um lugar preponderante, devido a considerações de tipo religioso e à popularidade da astrologia grega (sobretudo da medicina astrológica).

O desenvolvimento da observação originou a invenção de novos instrumentos, como o astrolábio, e a confecção de tabelas astronómicas tão famosas como as afonsinas.

A astronomia, tal como a conhecemos na actualidade, inicia-se com o trabalho de Nicolau Copérnico (1473-1543). Este propôs, na sua obra, Sobre a Revolução das Esferas Celestes (1543), o sistema heliocêntrico do universo, no qual a Terra gira, tal como os restantes planetas, em volta do Sol, imóvel no centro.

Entre 1609 e 1619, Johannes Kepler (1571-1630) estabeleceu, baseando-se nas observações realizadas por Tycho Brahe (1546-1601), as três leis que têm o seu nome, oferecendo uma imagem harmónica do universo.

Em 1609, Galileu Galilei (1564-1642) utiliza o óculo de aproximação para o estudo do céu, realizando numerosas descobertas (satélites de Júpiter, relevos da superfície lunar, manchas solares) e induzindo à unificação da física celeste e terrestre.

As descobertas de Isaac Newton

Por último, Isaac Newton (1642-1727) publica em 1687 os seus famosos Principia, nos quais formula definitivamente as leis fundamentais da mecânica celeste e justifica as leis empíricas de Kepler, mediante a lei da gravitação universal.

A partir desse momento tornou-se possível o cálculo exacto das órbitas e movimentos da Lua e dos restantes planetas, dos seus satélites, dos cometas, etc. Foram, contudo, cientistas como

– o matemático francês Pierre Simon Laplace (1749-1827),

Leonard Euler (1707-1783),

Jean le Rond d’Alembert (1717-1783) e

Joseph Louis Lagrange (1736-1813),

que levaram a aplicação da teoria newtoniana até às suas últimas consequências.

Durante os anos de 1799-1825, Laplace resolveu o complexo problema do movimento de muitos planetas e dos seus satélites submetidos à influência gravitacional mútua e à do Sol, com a intenção de demonstrar que este sistema tão complexo se move de acordo com as leis da dinâmica e da gravitação e dando conta da maior parte dos factos observados no movimento planetário.

A mecânica celeste recebeu a sua primeira confirmação importante mercê da previsão do regresso do cometa Halley.

Os desenvolvimentos do telescópio e da cronometria, assim como de observatórios como o de Paris (1667) e o de Greenwich (1675), conduziram ao auge da astronomia óptica no século XVII. Realizaram-se também medições das dimensões do sistema solar.

Em 1781, Friedrich Wilhelm Herschel (1738-1822) descobriu Úrano e deu um carácter de sistema único à distribuição de estrelas no céu, que estudou de forma sistemática.

Em 1801, Giuseppe Piazzi (1746-1826) descobriu Ceres (o primeiro asteroide observado).

A Astronomia desde o séc. XIX até meados do séc. XX

A mecânica celeste ficou definitivamente consagrada com a descoberta, realizada de forma simultânea por Urbain Le Verrier (1811-1877) e John C. Adams (1819-1892), do planeta Neptuno (1848), a partir das perturbações observadas na órbita de Úrano, e que foi confirmada por observação por Johann Gottfried Galle (1812-1892), em 1846.

De forma análoga, Percival Lowell (1855-1916) e William H. Pickering (1858-1938) previram a existência de Plutão, baseando-se nas perturbações das órbitas de Úrano e Neptuno, que foi descoberto em 1930 por Clyde Tombaugh (1906-1997). Em 1859, Gustav Kirchoff (1824-1887) explica a natureza das riscas escuras do espectro solar.

A introdução de técnicas fotográficas impulsionou o desenvolvimento da astrofísica. Henry A. Rowland (1824-1887) identificou 20 000 riscas no espectro solar e George E. Hale (1868-1938) estudou o espectro das manchas solares, demonstrando a presença de fortes campos magnéticos (1908).

Em 1912, Henrietta S. Leavitt (1868-1921) descobre a relação existente entre o período e a luminosidade das variáveis cefeidas, enquanto em 1915, Albert Einstein (1879-1955) publica a sua famosa teoria da relatividade geral.

Mais tarde, Jacobus C. Kapteyn (1851-1922) estudou a estrutura da Galáxia e Edwin P. Hubble (1889-1953) confirmou a natureza extragaláctica das galáxias espirais (1927), estabelecendo pela primeira vez a medida das suas distâncias (1929). Em 1932, Karl G. Jansky (1905-1950) detectou a existência de emissões parasitas, provenientes da Via Láctea.

Por volta de 1938, propôs-se um mecanismo para a explicação da geração de energia no interior das estrelas (ciclo de Bethe-Weizsiicker). Em 1944, Grote Reber (1911-2002) construiu o primeiro radiotelescópio, detectando a emissão rádio proveniente da nossa galáxia e elaborando o primeiro mapa da sua emissão rádio.

Desta forma nasceu a radioastronomia, que aproveitou os avanços da técnica do radar e que conduziu à descoberta de radiofontes muito intensas, como os quasares (1960) e os pulsares (1967).

História da Astronomia após a II Guerra Mundial até 1990

Em 1949 descobriu-se a risca de 21l cm de hidrogénio interestelar e 3 anos mais tarde Walter Baade (1893-1960) detectou um erro na escala de calibração das variáveis cefeidas, o que deu lugar a que se dobrasse a distância a que se consideravam situadas.

Em 1965 descobriu-se a radiação cósmica do fundo de microondas de 3° K. Em 1963 começou a compreender-se o significado dos espectros dos quasares, graças à sua identificação por Maarten Schmidt (n. 1929).

Nos últimos tempos intensificou-se o envio de sondas para a exploração do sistema solar, depois de atravessá-lo. Em 1976 explorou-se a superfície de Marte, mediante as sondas Viking I e II.

Em 1977 descobrem-se os anéis de Úrano. Entre 1978 e 1979, as sondas Voyager I e II exploraram o planeta Júpiter e os seus satélites, continuando a Voyager I até ao planeta Saturno, que explorou em 1980, para prosseguir até alcançar em 1986 Úrano e dirigir-se finalmente a Neptuno, onde chegou em 1989.

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