2.E: Observando o Céu - O Nascimento da Astronomia (Exercício)

Para uma exploração mais aprofundada

Artigos

Astronomia antiga

Gingerich, O. “De Aristarco a Copérnico”. Sky & Telescope (novembro de 1983): 410.

Gingerich, O. “Astronomia Islâmica”. Scientific American (abril de 1986): 74.

Astronomia e Astrologia

Franknoi, A. “Seu kit de defesa astrológica”. Sky & Telescope (agosto de 1989): 146.

Copérnico e Galileu

Gingerich, O. “Galileu e as fases de Vênus”. Sky & Telescope (dezembro de 1984): 520.

Gingerich, O. “Como Galileu mudou as regras da ciência”. Sky & Telescope (março de 1993): 32.

Maran, S., e Marschall, L. “A Lua, o Telescópio e o Nascimento do Mundo Moderno”. Sky & Telescope (fevereiro de 2009): 28.

Sobel, D. “A filha do herege: uma correspondência surpreendente revela um novo retrato de Galileu”. The New Yorker (13 de setembro de 1999): 52.

Websites

Astronomia antiga

Aristarco de Samos: http://adsabs.harvard.edu//full/seri...00029.000.html. Pelo Dr. Alan Batten.

Claudius Ptolomeu: www-history.mcs.st-e.ac.uk/... s/Ptolemy.html. Uma biografia interessante.

Hiparco de Rodes: www-history.mcs.st-andrews.ac... ipparchus.html. Uma biografia interessante.

Astronomia e Astrologia

Astrologia e Ciência: http://www.astrology-and-science.com/hpage.htm. O melhor site para um exame sério dos problemas com a astrologia e a pesquisa sobre se ela funciona.

Real Romance in the Stars: http://www.independent.co.uk/voices/...s-1527970.html. Comentário de jornal de 1995 atacando a astrologia.

Copérnico e Galileu

Galileu Galilei: www-history.mcs.st-andrews.ac... s/Galileo.html. Uma boa biografia com links adicionais.

Projeto Galileo: http://galileo.rice.edu/. Repositório de informações da Rice University sobre o Galileo.

Nicolaus Copernicus: www-groups.dcs.st-e.ac.uk/~... opernicus.html. Uma biografia com links para fotos sobre sua vida.

Vídeos

Astronomia e Astrologia

Astrologia desmascarada: https://www.youtube.com/watch?v=y84HX2pMo5U. Uma compilação de cientistas e mágicos comentando com ceticismo sobre astrologia (9:09).

Copérnico e Galileu

Galileo: http://www.biography.com/people/galileo-9305220. Uma breve biografia (2:51).

A batalha de Galileu pelos céus: https://www.youtube.com/watch?v=VnEH9rbrIkk. Um episódio da NOVA na PBS (1:48:55)

Nicolaus Copernicus: http://www.biography.com/people/nico...rnicus-9256984. Uma visão geral de sua vida e obra (2:41).

Atividades colaborativas em grupo

1. Com seu grupo, considere a pergunta com a qual começamos este capítulo. Em quantas maneiras você pode pensar em provar a um membro da “Flat Earth Society” que nosso planeta é, de fato, redondo?
2. Faça uma lista de maneiras pelas quais a crença na astrologia (a noção de que sua trajetória de vida ou personalidade é controlada pela posição do Sol, da Lua e dos planetas no momento do seu nascimento) pode ser prejudicial a um indivíduo ou à sociedade em geral.
3. Peça aos membros do grupo que comparem suas experiências com o céu noturno. Você viu a Via Láctea? Você consegue identificar alguma constelação? Faça uma lista das razões pelas quais você acha que muito menos pessoas conhecem o céu noturno hoje do que na época dos antigos gregos. Discuta as razões pelas quais uma pessoa, hoje, pode querer se familiarizar com o céu noturno.
4. As constelações comemoram grandes heróis, perigos ou eventos nas lendas das pessoas que as nomeiam. Suponha que tivéssemos que começar do zero hoje, nomeando os padrões das estrelas no céu. Quem ou o que você escolheria comemorar dando o nome dela a uma constelação, ele ou ela e por quê (comece com pessoas da história; então, se você tiver tempo, inclua pessoas vivas também)? Os membros do seu grupo podem concordar com alguma escolha?
5. Embora a mitologia astronômica não tenha mais uma influência poderosa sobre a imaginação moderna, ainda encontramos provas do poder das imagens astronômicas no número de produtos no mercado que têm nomes astronômicos. Quantos seu grupo pode criar? (Pense em coisas como barras de chocolate Milky Way, chiclete Eclipse e Orbit ou limpador Comet.)

Perguntas de revisão

1. De onde na Terra você poderia observar todas as estrelas ao longo de um ano? Que fração do céu pode ser vista do Pólo Norte?
2. Dê quatro maneiras de demonstrar que a Terra é esférica.
3. Explique, de acordo com as cosmologias geocêntrica e heliocêntrica, por que vemos o movimento retrógrado dos planetas.
4. De que forma a obra de Copérnico e Galileu diferiu da visão dos antigos gregos e de seus contemporâneos?
5. Quais foram as quatro descobertas de Galileu que foram importantes para a astronomia?
6. Explique a origem da designação de magnitude para determinar o brilho das estrelas. Por que parece retroceder, com números menores indicando estrelas mais brilhantes?
7. A Ursa Menor contém a estrela polar Polaris e o asterismo conhecido como Ursa Menor. Na maioria dos locais do hemisfério norte, todas as estrelas da Ursa Menor são circumpolares. Isso significa que essas estrelas também estão acima do horizonte durante o dia? Explique.
8. Quantos graus o Sol se move por dia em relação às estrelas fixas? Quantos dias são necessários para o Sol retornar à sua localização original em relação às estrelas fixas?
9. Quantos graus a Lua se move por dia em relação às estrelas fixas? Quantos dias são necessários para a Lua retornar à sua localização original em relação às estrelas fixas?
10. Explique como as constelações zodiacais são diferentes das outras constelações.
11. O Sol já foi pensado para ser um planeta. Explique o porquê.
12. A eclíptica é a mesma coisa que o equador celeste? Explique.
13. O que é um asterismo? Você pode citar um exemplo?
14. Por que Pitágoras acreditava que a Terra deveria ser esférica?
15. Como Aristóteles deduziu que o Sol está mais longe da Terra do que a Lua?
16. Quais são as duas maneiras pelas quais Aristóteles deduziu que a Terra é esférica?
17. Como Hiparco descobriu a oscilação do eixo da Terra, conhecida como precessão?
18. Por que Ptolomeu teve que introduzir vários círculos de movimento para os planetas em vez de um único círculo simples para representar o movimento do planeta ao redor da Terra?
19. Por que Copérnico queria desenvolver um sistema completamente novo para prever posições planetárias? Forneça dois motivos.
20. Quais dois fatores dificultaram, a princípio, que os astrônomos escolhessem entre o modelo heliocêntrico copernicano e o modelo geocêntrico ptolomaico?
21. Quais fases Vênus mostraria se o modelo geocêntrico estivesse correto?

Perguntas de reflexão

1. Descreva uma forma prática de determinar em qual constelação o Sol se encontra em qualquer época do ano.
2. O que é uma constelação como os astrônomos a definem hoje? O que significa quando um astrônomo diz: “Eu vi um cometa em Orion ontem à noite”?
3. Faça um desenho que explique por que Vênus passa por fases da mesma forma que a Lua, de acordo com a cosmologia heliocêntrica. Júpiter também passa por fases vistas da Terra? Por quê?
4. Mostre com um diagrama simples como as partes inferiores de uma nave desaparecem primeiro quando ela navega para longe de você em uma Terra esférica. Use o mesmo diagrama para mostrar por que vigias em veleiros antigos podiam enxergar mais longe do mastro do que do convés. Haveria alguma vantagem em colocar vigias no mastro se a Terra fosse plana? (Observe que esses argumentos náuticos a favor de uma Terra esférica eram bastante familiares para Colombo e outros marinheiros de sua época.)
5. Paralaxes de estrelas não foram observados por astrônomos antigos. Como esse fato pode ser conciliado com a hipótese heliocêntrica?
6. Por que você acha que tantas pessoas ainda acreditam em astrologia e gastam dinheiro com ela? Quais necessidades psicológicas esse sistema de crenças satisfaz?
7. Considere três perspectivas cosmológicas — a perspectiva geocêntrica, a perspectiva heliocêntrica e a perspectiva moderna — nas quais o Sol é uma estrela menor nos arredores de uma galáxia entre bilhões. Discuta algumas das implicações culturais e filosóficas de cada ponto de vista.
8. O pólo norte celeste aparece a uma altitude acima do horizonte que é igual à latitude do observador. Identifique Polaris, a Estrela Polar, que fica muito perto do pólo norte celeste. Meça sua altitude. (Isso pode ser feito com um transferidor. Como alternativa, seu punho, estendido no comprimento do braço, se estende por uma distância aproximadamente igual a 10°.) Compare essa estimativa com sua latitude. (Observe que esse experimento não pode ser realizado facilmente no hemisfério sul porque a própria Polaris não é visível no sul e nenhuma estrela brilhante está localizada perto do pólo celeste sul.)
9. Quais foram os dois argumentos ou linhas de evidência em apoio ao modelo geocêntrico?
10. Embora o sistema copernicano estivesse em grande parte correto ao colocar o Sol no centro de todo movimento planetário, o modelo ainda fornecia previsões imprecisas para as posições planetárias. Explique a falha no modelo copernicano que impediu sua precisão.
11. Durante um ciclo retrógrado de Marte, você esperaria que Marte fosse mais brilhante do que o normal no céu, com brilho médio ou mais fraco do que o normal no céu? Explique.
12. A Grande Pirâmide de Gizé foi construída há quase 5000 anos. Dentro da pirâmide, os arqueólogos descobriram um poço saindo da câmara central para fora da pirâmide, orientado para uma visualização favorável da estrela brilhante Thuban na época. Pensando na precessão da Terra, explique por que Thuban pode ter sido uma estrela importante para os antigos egípcios.
13. Explique por que mais estrelas são circumpolares para observadores em latitudes mais altas.
14. Qual é a altitude do pólo norte celeste no céu a partir da sua latitude? Se você não conhece sua latitude, pesquise-a. Se você estiver no hemisfério sul, responda a essa pergunta para o pólo celeste sul, já que o pólo celeste norte não é visível de sua localização.
15. Se você fosse dirigir até alguma cidade ao sul de sua localização atual, como a altitude do pólo celeste no céu mudaria?
16. Hiparco poderia ter nos avisado que as datas associadas a cada um dos signos solares da astrologia natal acabariam por estar erradas. Explique o porquê.
17. Explique três linhas de evidência que argumentam contra a validade da astrologia.
18. O que Galileu descobriu sobre o planeta Júpiter que lançou dúvidas sobre o geocentrismo exclusivo?
19. O que Galileu descobriu sobre Vênus que lançou dúvidas sobre o geocentrismo?

Descobrindo por si mesmo

1. Suponha que Eratóstenes tenha descoberto que, em Alexandria, ao meio-dia do primeiro dia do verão, a linha em relação ao Sol faz um ângulo de 30° com a vertical. O que, então, ele teria encontrado para a circunferência da Terra?
2. Suponha que os resultados de Eratóstenes para a circunferência da Terra tenham sido bastante precisos. Se o diâmetro da Terra é de 12.740 km, qual é a extensão do estádio dele em quilômetros?
3. Suponha que você esteja em um planeta estranho e observe, à noite, que as estrelas não se elevam e se põem, mas circulam paralelamente ao horizonte. Em seguida, você caminha em uma direção constante por 8.000 milhas e, em sua nova localização no planeta, descobre que todas as estrelas se erguem diretamente no leste e se colocam diretamente no oeste, perpendicularmente ao horizonte. Como você poderia determinar a circunferência do planeta sem mais observações? Qual é a circunferência, em milhas, do planeta?