GEOCENTRISMO E HELIOCENTRISMO

Prof. Xavier

PRIMEIRAS OBSERVAÇÕES DO CÉU

As observações do céu originaram os calendários:

Movimento do Sol = dia

Espaço de tempo entre as fases principais da Lua = semana

Duração do ciclo da Lua = mês

A civilização Maia (de 2000 anos antes de Cristo até a chegada dos espanhóis) já observava o céu e possuía um calendário (à esquerda).

A Terra é redonda!

Uma das primeiras evoluções para a compreensão da Terra e do Universo foi a descoberta de que a terra é um corpo esférico e não plano como o nosso referencial pode sugerir.

Eratóstenes (276 a. C. a 195 a. C.) foi um estudioso Egito helenístico

Descobriu um relato de que um bastão, na vertical, ao meio-dia do solstício de verão em Assuã (no sul do Egito) e quando o sol estava no ponto mais alto do céu (zênite), não apresentava sombra.

Realizou o mesmo experimento, nas mesmas condições em Alexandria, ao norte do Egito, e observou que a sombra do bastão permanecia visível.

Concluiu então que a terra era uma esfera.

A Terra é redonda!

A Terra é redonda!

A Terra é redonda!

Assuã(Sul)

A Terra é redonda!

Alexandria(Norte)

A Terra é redonda!

Se a terra fosse chata e o ar perfeitamente limpo você poderia enxergar uma distância ilimitada.

A existência do horizonte e fenômenos dele derivados como fato de que o topo de uma vela sempre surge primeiro quando o barco se aproxima são evidências de que a terra é redonda.

Qual a distância aproximada até o horizonte?

Para calcular a distância aproximada até o horizonte podemos usar o teorema de Pitágoras e derivá-lo:

Como o raio da Terra (r) é aprox. 6.378 km e usando a altura média dos olhos de uma pessoa (1.5m) ou 0,0015 km, então podemos calcular L (a distância até o horizonte) como aproximadamente 4.4km

Qual a distância aproximada até o horizonte?

Mesmo quando olhamos o horizonte a partir de uma janela de avião a 10km de altura a distância até o horizonte é de 360km aprox.

O que nos faz perceber que não podemos enxergar muito longe mesmo estando a uma altura elevada.

Qual o tamanho da Terra?

Com o mesmo método Erastóstenes tentou medir o tamanho da Terra:

Medindo a extensão da sombra do bastão em Alexandria calculou que ao mesmo tempo e no mesmo dia os raios chegavam de uma direção deslocada na vertical por 7,2º

Determinou por passos a distância até Assuã, aproximadamente 925km em medidas convertidas.

Qual o tamanho da Terra?

Então ele usou a forma a seguir para determinar a circunferência da terra:

LUA OBSERVADA DA TERRASOL OBSERVADO DA TERRA

Sol nascendo no primeiro dia de primavera e de outono, no Rio de Janeiro.

NorteSul

Oeste

Leste

Equador Celeste

Horizonte

LUA OBSERVADA DA TERRASOL OBSERVADO DA TERRA

Sol culminando no primeiro dia de primavera e de outono, no Rio de Janeiro.

NorteSul

Oeste

Leste

Equador Celeste

Horizonte

LUA OBSERVADA DA TERRASOL OBSERVADO DA TERRA

Sol se pondo no primeiro dia de primavera e de outono, no Rio de Janeiro.

NorteSul

Oeste

Leste

Equador Celeste

Horizonte

LUA OBSERVADA DA TERRASOL OBSERVADO DA TERRA

Leste

Norte Sul

Primeiro dia de Primavera / Outono

Primeiro dia de Inverno

Primeiro dia de Verão

O local onde o Sol nasce depende do dia do ano.

LUA OBSERVADA DA TERRASOL OBSERVADO DA TERRA

Sol se pondo no primeiro dia de primavera e de outono, no Rio de Janeiro.

NorteSul

Oeste

Leste

Equador Celeste

Horizonte

LUA OBSERVADA DA TERRA

Fotos da Lua tiradas durante uma noite.

LUA OBSERVADA DA TERRA

Fotos da Lua tiradas ao longo de duas semanas, no mesmo horário.

ESTRELAS OBSERVADAS DA TERRA

Fotos de estrelas tiradas durante uma noite inteira.

PLANETAS OBSERVADOS DA TERRA

Os planetas observados sem telescópios são confundidos com estrelas.

O planeta Venus é conhecido com “Estrela Dalva”.

Nas fotos, os planetas Vênus e Júpter observados em várias partes do mundo, em dezembro de 2008.

PLANETAS OBSERVADOS DA TERRA

Os antigos diferenciavam os planetas das estrelas pelo movimento “errante” dos planetas no céu.

PLANETA = ERRANTE

MODELOS PARA EXPLICAR O UNIVERSO

Como explicar todos os movimentos que vemos nos céus???

Grécia antiga (por volta do ano de 600 antes de Cristo): nascimento da FILOSOFIA.

O homem começa a buscar formas racionais de explicar a NATUREZA.

Geocentrismo

Apesar da dificuldade de compreender e explicar o movimento observado dos planetas do ponto de vista geocêntrico (a Terra no centro do Universo), o geocentrismo foi uma idéia dominante na Astronomia durante toda a Antiguidade e Idade Média. O sistema geocêntrico também é conhecido como sistema ptolomaico, pois foi Cláudio Ptolomeu, o último dos grandes astrônomos gregos (150 d.C.), quem construiu o modelo geocêntrico mais completo e eficiente.

Geocentrismo

PitágorasA Terra é esférica e encontra-se no meio do Universo, os planetas movem-se, em diferentes velocidades, nas várias órbitas ao redor da Terra.

Imagem: Detalhes da obra “Escola de Atenas” / Raffaello Sanzio da Urbino / United States Public Domain.

Geocentrismo

ÉterEsfera das estrelas fixas

Aristóteles

Imagem: Detalhes da obra “Escola de Atenas” / Raffaello Sanzio da Urbino / United States Public Domain.

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Claudius Ptolomeu (83-

161)

Livro "Almagesto"

Þ Artefatos matemáticos X Dados obtidos

Consolidou o geocentrismo criando os EPICICLOS

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Geocentrismo

O modelo geocêntrico tornou-se muito popular. Foi adotado pela religião cristã e publicitado por teólogos, filósofos, escritores e muitas foram as fantasias criadas a partir dele.

Apoiado pela Igreja durante toda a Idade Média, o modelo de Ptolomeu impediu o progresso da astronomia durante mais de um milênio.

Geocentrismo

Segundo Ptolomeu, os planetas, o Sol e a Lua giravam em torno da Terra na seguinte ordem: Lua, Mercúrio, Vênus, Sol, Marte, Júpiter e Saturno.

Os planetas estariam fixados sobre esferas concêntricas de cristal, presididas pela esfera das estrelas. Todas essas esferas girariam com velocidades diferentes, o que, julgava Ptolomeu, explicava as diferentes velocidades médias com que se moviam os diversos planetas.

Geocentrismo

Geocentrismo – Modelo Ptolomaico

Modelo Ticônico

Modelo Heliocêntrico

Heliocentrismo é uma teoria astronômica que demonstra cientificamente que o Sol é o centro do Sistema Solar. Foi o astrônomo grego Aristarco de Samos que apresentou pela primeira vez, no século III a.C, esta teoria.

Porém, foi o astrônomo Nicolau Copérnico (no século XVI) e, posteriormente, Galileu Galilei (no século XVII) que desenvolveram e deram sustentação científica para a teoria heliocêntrica. Este último astrônomo conseguiu provar a teoria graças as observações feitas com o uso do telescópio.

Modelo Heliocêntrico

Johannes Kepler (1571-1630)

Astrônomo alemão, publicou sua primeira obra, "Mysterium Cosmographicum", em 1596, na qual se manifesta pela primeira vez a favor da teoria heliocêntrica de Copérnico.

Durante 17 anos analisou e pesquisou os dados deixados pelo grande astrônomo dinamarquês Tycho Brahe, tendo conseguido descobrir as três leis do movimento dos planetas, que deram origem à mecânica celeste.

As Leis de Kepler

1a Lei de Kepler: Qualquer planeta gira em torno do Sol, descrevendo uma forma elíptica da qual o Sol ocupa um dos focos

1a Lei de Kepler - O Sol ocupa um dos focos da elipse e a órbita do planeta é elíptica.

2a Lei de Kepler: A reta que une um planeta ao Sol "varre" áreas iguais em tempos iguais

2a Lei de Kepler - As áreas A1 e A2 são iguais

As áreas A1 e A2 são iguais considerando que os tempos para o planeta ir de A a B e de C a D são iguais •O planeta se move com maior velocidade perto do Sol (arco AB) do que quando está mais afastado do Sol (arco CD). Isto acontece porque o planeta, estando mais próximo do Sol, sofre uma força de atração maior (comprovado mais tarde por Newton).

3a Lei de Kepler: Os quadrados dos períodos de revolução dos planetas são proporcionais aos cubos dos raios de suas órbitas.

Expressão: T2 / R3 = K (constante)

Onde: T: período de revolução do planeta

R: raio da órbita do planeta

A terceira lei de Kepler nos diz que quanto mais afastado estiver o planeta do Sol, maior o tempo que leva para dar uma volta completa (maior o período), e vice-versa.

Só para você ter uma idéia: "A Terra leva um ano para dar uma volta ao redor do Sol e o raio de sua órbita é igual á 1,000 u.a. (uma unidade astronômica), enquanto Plutão, que é o planeta mais afastado do Sol, leva 248 anos para dar uma volta completa e o raio da sua órbita é igual à 39,4 u.a."

Qual a distância da Terra à Lua?

Triangulação

Qual a distância da Terra à Lua?

Espelho/prisma de canto de cubo Os espelhos são, na verdade, espelhos prismáticos,

como os "olhos de gato" que são usados na sinalização de trânsito e de bicicletas. A luz é refletida na mesma direção que ela veio, mas mesmo assim os espelhos são posicionados apontando para a Terra, para obter eficiência máxima.

Um laser é emitido daqui da Terra e atinge o espelho na Lua (na verdade ilumina uma área de 1,5km de diâmetro), e é refletido de volta. Um detector de fótons então acusa o recebimento da luz refletida pelo espelho. Medindo a diferença de tempo, pode-se calcular a distância a que está a Lua. Quanto melhor a medição do intervalo de tempo, mais precisa a medida da distância.

Qual a distância da Terra à Lua?

Espelho/prisma de canto de cubo

Qual a distância da Terra à Lua?

Espelho/prisma de canto de cubo