História da Astronomia
A astronomia teve origem na perplexidade do
homem diante dos fenômenos naturais e em sua necessidade de resolver
problemas como a medição do tempo e a navegação. Por isso, durante
séculos a observação astronômica sofreu profundas modificações e
aperfeiçoamentos. Antes vinculada à astrologia, a astronomia tornou-se
uma rigorosa disciplina científica que possibilita conhecer a
composição, a estrutura e o deslocamento dos corpos celestes.
Inícios e antiguidade
É indiscutível que o homem primitivo observava os
acontecimentos que se repetiam no céu, como as fases da Lua ou as
diversas posições dos planetas e das estrelas mais visíveis. No entanto,
os primeiros registros astronômicos sistemáticos apareceram na
Mesopotâmia, no contexto das civilizações suméria, acadiana e
babilônica. Três mil anos antes da era cristã já se conheciam na Suméria
algumas constelações. Séculos mais tarde, os sacerdotes-astrônomos da
Babilônia, além de identificar os planetas mais próximos, desenvolveram
um sistema preciso de projeções que permitia predizer os movimentos da
Lua, e também um calendário baseado nos deslocamentos lunares.
Na
Grécia, a partir do século VI a.C., duas escolas de filosofia, a
pitagórica e a platônica, apresentaram diferentes concepções do cosmo.
Embora distintas, as duas interpretações tinham um princípio comum que
sustentava a existência de uma ordem inteligível e racional, capaz de
descrever e predizer os acontecimentos celestes por meio da observação e
do cálculo. Para Pitágoras, que viveu no século VI a.C., o céu era
formado de esferas concêntricas em que os astros se fixavam. De acordo
com essa teoria, tais esferas giravam em certa ordem visível a partir da
Terra, que constituía o centro do universo.
A escola pitagórica empenhou-se em explicar o universo segundo um modelo
matemático, baseado na harmonia dos números. Apesar de se limitar a
reunir em sua filosofia observações da época, Platão recomendou a seus
discípulos da Academia que considerassem os corpos celestes como objetos
obrigados a descrever movimentos circulares, com o que poderiam
predizer suas translações. Aristóteles fixou, de maneira definitiva, a
concepção do cosmo como uma série de esferas concêntricas que giram ao
redor da Terra, cada uma delas mais etérea que a anterior.
Esse sistema não conseguia explicar, por exemplo, as diferenças de
brilho entre as estrelas, que se supunha estarem presas a uma mesma
esfera, ou as distâncias fixas de Mercúrio e Vênus em relação ao Sol. É
necessário, porém, esclarecer que essa interpretação dava aos
acontecimentos celestes explicação racional, por meio de um modelo
geométrico em que a intervenção divina era fonte e fim do processo, mas
não o afetava em seu transcurso. Com base nesse sistema, outro grego,
Hiparco, talvez o maior astrônomo da antiguidade, elaborou no século II
a.C., um catálogo de 850 astros e sustentou que a Terra não está no
centro geométrico do cosmo, mas inteiramente fora dele. Na mesma época, o
alexandrino Cláudio Ptolomeu firmou em seu Almagesto o que haveria de
ser o dogma da astronomia nos séculos seguintes: a tese de que a Terra
permanece imóvel no centro do universo. Acreditou até que podia
demonstrá-lo com o argumento de que, se o planeta girasse, os objetos
lançados para o alto não voltariam a cair no mesmo lugar. Aprovou também
a teoria das esferas celestes e organizou um catálogo astronômico de
1.022 astros.
A civilização romana deu parcas contribuições à ciência astronômica, uma
vez que praticamente se limitou a preservar os conhecimentos
adquiridos. A obra dos grandes astrônomos antigos foi acumulada em suas
bibliotecas e, posteriormente, nas de Constantinopla, de onde passou às
mãos dos árabes.
Idade Média e Islã
Para a civilização muçulmana, o conhecimento do céu
constituía uma disciplina afim às próprias crenças religiosas, pois
permitia encontrar em qualquer ponto da abóbada celeste o caminho para
Meca e, conseqüentemente, oferecia um referencial para que o crente
assumisse a posição correta para as preces cotidianas. Os astrônomos
islâmicos, porém, foram bem além do uso religioso da astronomia. Embora
interessados principalmente na astrologia, traduziram as obras antigas,
compilaram tábuas que regulavam os movimentos celestes, apuraram a
precisão dos instrumentos de medição e registro já existentes, como o
astrolábio, e realizaram novas observações. Enquanto isso, nos reinos
cristãos imperava ainda o sistema de Aristóteles. Só no século XII da
era cristã se reavivou o interesse pela astronomia. Em 1270 Afonso X o
Sábio, rei de Castela, fez publicar as Táblas alfonsíes, que descreviam
supostos caminhos percorridos pelos astros e também se baseavam no
sistema de círculos de esferas. No final da Idade Média, as viagens de
Colombo e Fernão de Magalhães, que demonstraram definitivamente a
esfericidade da Terra, bem como a multiplicação dos conhecimentos
propiciada pela imprensa, levaram ao descrédito os antigos sistemas
astronômicos.
Renascimento
Em 1543, o polonês Nicolau Copérnico publicou De
revolutionibus orbium coelestium (Sobre as revoluções do céu), obra na
qual afirmava claramente que o Sol ocupa o centro do universo, a Lua
gira ao redor da Terra e todos os planetas descrevem revoluções em torno
do Sol. Demonstrou também que a Terra gira em torno de si mesma, em
ciclos de um dia. O aparecimento, mais tarde, de tábuas baseadas na
teoria de Copérnico determinou a aceitação de seus princípios por parte
dos homens de ciência da igreja. A interpretação de Copérnico despertava
a desconfiança desse setor, por privar o homem da posição central que
acreditava ocupar no universo.
O passo subseqüente foi dado por Tycho Brahe. Dinamarquês apaixonado
pela astronomia, dedicou vinte anos à observação metódica das estrelas e
foi o primeiro a dar à astronomia um método sistemático. Embora tenha
trabalho antes da invenção do telescópio, suas observações foram
extremamente precisas. Chegou mesmo a perceber o efeito da refração da
atmosfera ao determinar a posição dos corpos celestes. O surgimento de
uma estrela nova, em 1572, levou-o a questionar a validade da teoria que
sustentava a imutabilidade do céu, e uma série de cometas que pôde
observar desmentiram, com seus surpreendentes movimentos, a teoria das
esferas.
Brahe também detectou indícios de que a distância das estrelas à Terra
era maior do que supunha Copérnico, de modo que nem este nem Aristóteles
pareciam ter razão. Brahe imaginou que o Sol se movesse ao redor da
Terra e os outros astros ao redor dele, mas não propôs nenhuma teoria
nova. Insistiu, porém, na importância da precisão das observações. Ao
deixar de servir ao rei da Suécia, mudou-se para Praga a fim de
trabalhar com Kepler, a quem passou um grande acervo de anotações.
Foi o alemão Johannes Kepler quem completou o estabelecimento das leis
que regem o movimento dos astros. Enriquecendo seus conhecimentos com as
anotações e experiências de Tycho Brahe, Kepler empreendeu o estudo da
órbita de Marte e comparou sistematicamente suas observações com os
conhecimentos antigos. Concluiu que o planeta não seguia uma rota
circular, mas elíptica, o que demonstrava e aperfeiçoava a teoria de
Copérnico. Em sua Astronomia nova (1609), obra revolucionária que
firmava as bases de uma nova concepção científica, Kepler formulou a
primeira de suas três leis. A primeira sustentava que os planetas
descrevem uma elipse da qual o Sol é um dos focos. A segunda demonstrava
que os planetas giram em torno do Sol, de tal modo que uma linha
traçada a partir deles até o Sol atravessa sempre áreas iguais em iguais
intervalos de tempo. Dez anos depois Kepler mostrou que o quadrado do
período em que um planeta gira em torno do Sol é proporcional ao cubo da
distância média que o separa deste.
Galileu e Newton
As lentes e suas propriedades de concentrar os raios
luminosos eram conhecidas desde muito. Só em fins do século XVI, no
entanto, passaram a ser encaixadas em dispositivos ópticos que
permitissem ampliar o tamanho aparente dos objetos observados. O
telescópio expandiu-se rapidamente por toda a Europa, mas foi Galileu
Galilei quem pela primeira vez o apontou para o céu como instrumento de
observação astronômica. Espírito clássico, astrônomo, matemático, pai da
física e da mecânica, Galileu contemplou a Via Láctea em suas
verdadeiras dimensões: "uma massa de inumeráveis estrelas", como ele
próprio disse. Descobriu também os satélites de Júpiter e detectou as
fases de Vênus, a rotação e as manchas do Sol, as crateras e montanhas
da Lua. Em 1610 tornou públicas as suas observações em Siderius nuncius
(Mensageiro celeste) e, no Dialogo sopra i due massimi sistemi del
mondo, ptolemaico e copernicano (1632; Diálogo sobre os principais
sistemas do mundo, o ptolomaico e o copernicano), endossou a teoria do
astrônomo polonês, já que tudo levava a crer que a Terra girasse ao
redor de si mesma e do Sol. Os postulados de Galileu, que ainda em seu
tempo foram censurados e acarretaram ao autor severa repressão por parte
da igreja, constituíram uma base sólida para o desenvolvimento de
deduções subseqüentes, tanto na física como na astronomia.
Aristóteles acreditava que um objeto só se desloca enquanto se mantém a
força que o impele, e que, se o objeto perde o contato com ela, seu
movimento cessa. Os fatos experimentais registrados até o século XVI
pareciam confirmar a invalidez dessa tese, que se mostrava ainda mais
inadequada com respeito aos astros. A mecânica medieval sustentava que a
ação de uma causa incorpórea sobre todo corpo em movimento
incorporava-se a este e o tirava de seu repouso espontâneo. Galileu
inverteu o pressuposto aristotélico de que o estado natural de todo
corpo é a inércia. Suas experiências sobre a queda livre mostraram-lhe
que os corpos mantêm naturalmente seu movimento enquanto uma outra força
não os detenha e, além disso, caem cada vez mais depressa. Possuem,
pois, uma aceleração, que faz com que a distância da queda s varie
segundo o quadrado do tempo t empregado. Esse postulado é expresso na
fórmula s=t2.
Assim enunciado, o princípio da inércia permitiu a Galileu descartar a
antiga objeção ptolomaica segundo a qual, se a Terra se movesse, as
coisas lançadas para cima não cairiam no mesmo lugar, como acontece. Ao
contrário, os corpos em movimento tendem a manter-se em tal estado e
participam, por isso, do deslocamento do planeta. Essa última
contribuição de Galileu completou-se com as reflexões de Descartes, que,
na busca de um sistema capaz de unificar os conhecimentos humanos de
seu tempo, formulou o princípio da inércia tal como modernamente é
conhecido. Os termos de sua definição determinaram que todo corpo opõe
uma força de inércia ao movimento, mas depois continua a se deslocar
devido à inércia. Esses novos conceitos suscitaram uma polêmica
apaixonada no século XVII.
A síntese da renovação das teorias astronômicas concretizou-se na obra
de Isaac Newton, que haveria de encontrar, para o problema do movimento,
uma formulação matemática que se podia aplicar a qualquer corpo físico,
inclusive aos astros. Sua contribuição foi enfeixada em três leis. Pela
primeira, os corpos tendem a permanecer em determinado estado: quando
se acham imóveis, continuam assim até que uma força atue sobre eles; se,
ao contrário, se movem, o deslocamento prossegue em linha reta até que
outra força os detenha. A segunda lei de Newton afirma que, caso se
produza uma modificação no movimento de um corpo, a alteração é
proporcional à força que o provoca e se efetua em linha reta em relação a
ela. A terceira lei assegura que a toda ação sempre se opõe uma reação
igual e contrária. As forças que dois corpos exercem um sobre o outro,
conseqüentemente, são análogas.
Livres de sua própria força, no entanto, os planetas se deslocariam em
linha reta e, desse modo, o giro ao redor do Sol devia estabelecer-se,
segundo Newton, por existir uma atração (a gravitação) a que os corpos
celestes opõem sua inércia. Newton expressou algebricamente esse
princípio de gravitação e demonstrou que dois pontos materiais cujas
massas são m e m', separados por uma distância d, exercem um sobre o
outro uma força de atração f, cuja direção é a da reta que os une e cujo
valor é onde k é uma constante. Com a publicação de Philosophiae naturalis
principia mathematicae (1687; Princípios matemáticos da filosofia
natural), difundiu-se a lei da gravitação universal, que permitiu
entender que os planetas traçam órbitas elípticas, uma vez que sobre
eles não atua apenas a gravitação do Sol, mas também a dos outros
planetas.
Séculos XVIII, XIX e XX
A partir das idéias de Newton, os progressos do
conhecimento astronômico foram constantes. Euler aperfeiçoou o modelo
das órbitas planetárias e demonstrou como elas mudam de tamanho e
excentricidade conforme a atração dos demais corpos celestes. D'Alembert
determinou a precessão dos equinócios (movimento retrógrado do eixo de
rotação da Terra ao redor do pólo da eclíptica) sobre sólidas bases
teóricas, e Lagrange e Laplace fixaram os limites das órbitas elípticas
(seus cálculos levaram-nos inclusive a estimar a idade do sistema
solar). Por sua vez, Gauss descobriu a maneira de determinar a órbita de
um planeta com apenas três posições observadas, o que lhe permitiu
calcular a situação do primeiro asteróide, Ceres, cuja existência seria
confirmada em 1801 por Giuseppe Piazzi e Heinrich Olbers.
No início do século XVIII, o astrônomo inglês Edmond Halley propôs que
os cometas vistos em 1531, em 1607 e em 1682 eram um único, que passa
perto da Terra a intervalos de aproximadamente 76 anos. Sua hipótese
estava certa. O matemático francês Alexis-Claude Clairault calculou os
efeitos que as forças de atração de Júpiter e Saturno exerciam sobre
aquele cometa. Assim, em 1758 afirmou que ele alcançaria seu periélio, o
momento de maior aproximação do Sol, em abril de 1759. Errou em apenas
um mês: o Halley apareceu em março daquele ano. O trabalho conjunto de
diversos astrônomos finalmente permitiu a Laplace integrar os percursos
dos corpos que compõem o sistema solar segundo o modelo gravitacional de
Newton. Seu Traité de mécanique céleste ( Tratado de mecânica celeste)
foi publicado em 1789.
Em 1781 o astrônomo inglês Willian Herschell descobriu o planeta Urano.
Os estranhos movimentos do astro fizeram-no supor que ele sofria a
influência de outro, ainda desconhecido, cuja órbita foi calculada antes
de ser observado pela primeira vez. Tratava-se de Netuno, que Urbain le
Verrier descobriu em 1846. Os problemas adicionais apresentados pelo
percurso de Urano foram resolvidos pelo americano Percival Lowell, que
em 1915 defendeu a existência de um outro planeta desconhecido: Plutão.
Essa hipótese foi confirmada em 1930, embora Plutão só fosse observado
em 1950.
O conhecimento dos corpos celestes não parou de crescer desde o século
XVIII, até a recente descoberta de objetos como os quasares ou os
buracos negros, cuja complexidade e dimensões seriam inconcebíveis para
os astrônomos que lançaram os alicerces a partir dos quais se
desenvolveu o estudo científico do universo.
Instrumental e metodologia
Entre os instrumentos a que se recorre para a
exposição de teorias astronômicas, destacam-se os atlas celestes, por
sua constante utilização a partir do século XVII. Os que foram
organizados por meio do telescópio têm origem no atlas do inglês John
Flamsteed. Elaborado no começo do século XVIII, arrolava 2.866 estrelas.
No século XIX o astrônomo alemão Eduard Schönfeld publicou o primeiro
atlas com astros do hemisfério boreal, em que já figuravam 324.198
corpos celestes. Um argentino, Macon Thome, estendeu-o ao hemisfério
austral, atingindo um total de 641.000. Em 1930, a aplicação da
fotografia à prospecção celeste serviu de base à elaboração do Henry
Draper Catalogue, com mais de 400.000 astros. Mais tarde, os
observatórios astronômicos passaram a contar seus achados em milhões.
No século XIX, a astronomia ficou ainda mais ligada à física do que
estivera a partir de Newton. Joseph von Fraunhoffer, célebre construtor
de telescópios, pela primeira vez decompôs a luz do Sol através de um
prisma. Em 1859, Gustav Robert Kirchhoff pôde explicar que os raios de
diversas cores que se obtêm desse modo revelam a composição química do
corpo que os emite. A parir de tais estudos experimentais desenvolveu-se
uma nova geração de instrumentos (espectrômetros, fotômetros e
calorímetros).
Juntamente com os novos instrumentos, avançadas técnicas de fabricação
de emulsões fotográficas possibilitaram a obtenção de imagens cada vez
mais exatas e mais nítidas dos astros. Os telescópios aumentaram de
tamanho e alcance. O telescópio eletrônico levou essas qualidades ao
extremo, embora sempre dentro das possibilidades que oferecia o céu
noturno, cujas perturbações impedem uma observação clara. Em 1957,
quando se lançou ao espaço o primeiro satélite artificial, os astrônomos
viram abrir-se a possibilidade de abandonar o planeta como ponto de
observação. Os satélites e as mais avançadas sondas espaciais são
capazes de colher e transmitir, do espaço exterior, dados de que nem se
tem conhecimento na Terra.
Em 1932, registraram-se os raios radioelétricos emitidos pela Via
Láctea. Desenvolveu-se desde então um novo campo, a radioastronomia,
baseada na análise da emissão e absorção de radiações. Por meio dela,
realizaram-se grandes avanços nos estudos sobre a atividade solar, a
estrutura da nossa galáxia e a origem dos raios cósmicos. A
radioastronomia revelou ainda a existência de complexas estruturas
galácticas como os pulsares e os quasares.
Astronomia no Brasil. Em 1639, por iniciativa de Maurício de Nassau, foi
instalado o primeiro observatório do hemisfério sul na torre maior do
palácio de Friburgo, na ilha de Antônio Vaz, em Pernambuco. Ali o
cientista alemão Georg Marcgrave fez a primeira observação científica de
um eclipse nas Américas. Ainda no século XVII foram importantes as
contribuições de astrônomos jesuítas como Valentim Stancel e Aluísio
Conrado Pfeil.
Em 1780 foi decidida a criação do Observatório Astronômico do Rio de
Janeiro. Uma comissão portuguesa dirigida pelo cosmógrafo Bento Sanches
da Orta passou a trabalhar no morro do Castelo, mas a instituição só foi
oficialmente fundada em 15 de outubro de 1827. Em 1850 já contava com
os instrumentos necessários às suas atividades, isto é, um círculo
mural, uma luneta meridiana, aparelhos magnéticos e meteorológicos.
Emmanuel Liais, do Observatório de Paris, foi o primeiro diretor do
Imperial Observatório, como passou a se chamar. Sua mudança para o morro
de São Januário se deu em 1922, na gestão de Henrique Charles Morize,
que o dotou de uma luneta equatorial Cooke, de 46cm de abertura, com
duas câmaras astrofotográficas Taylor e outros valiosos instrumentos de
pesquisa. Já com o nome de Observatório Nacional, foi um dos 15
observatórios a colaborar com o Bureau Internacional da Hora no traçado
da primeira curva senoidal da variação anual da rotação da Terra, feito
pelo astrônomo francês de origem russa Nikolas Stoyko.
Entre a década de 1920 e a de 1950 o observatório contou com a
personalidade altamente realizadora de Lélio Gama, que coordenou
importantes pesquisas e procurou atualizar o equipamento disponível. Foi
estudada a variação de latitude do Rio de Janeiro, criou-se com
avançada tecnologia o Serviço de Hora, procedeu-se ao levantamento
magnético e gravimétrico do país. Os grandes planetas receberam especial
atenção a partir de 1956, e assinalaram-se contribuições originais no
campo da observação das estrelas duplas: em 1968, iniciou-se ali, pela
primeira vez na América do Sul, o emprego da técnica de exposições
fotográficas múltiplas no acompanhamento das binárias visuais.
Outras instituições astronômicas mais tarde criadas no país são o
Instituto Astronômico e Geofísico da Universidade de São Paulo, o
Observatório Astronômico do Instituto Tecnológico da Aeronáutica de São
José dos Campos e o Centro de Radioastronomia e Astrofísica da
Universidade Mackenzie, que instalou em Atibaia SP um grande
observatório radioastronômico.
Cronologia da Astronomia
1800 a.C. – Diversos povos já têm registros astronômicos muito acurados sobre os eclipses e o movimento das estrelas e dos planetas. Os centros mais avançados de observação se encontram na China, no Egito e no Oriente Médio, lugares onde a astronomia parece ter sido uma das atividades mais antigas.
750 a.C. – Os egípcios notam que o Sol passa pelo céu de maneira regular e que esse movimento poderia ser usado para contar o tempo. Surgem os mais antigos relógios de sol. Muitos consistiam apenas de uma vareta enterrada no solo, com um círculo desenhado à volta. À medida que o Sol percorria o céu no decorrer do dia, a sombra da vareta apontava para diferentes pontos do círculo, permitindo, com um pouco de experiência, determinar a hora com certa precisão.
600 a.C. – O mais antigo método para calcular um eclipse é registrado pelos gregos. O sábio Tales de Mileto (624 a.C.-546 a.C.) calcula e prevê a chegada de um eclipse que deve ter acontecido no dia 28 de maio de 285 a.C. É o que avaliam os astrônomos de hoje, de acordo com os conhecimentos que têm sobre o movimento do Sol no passado.
350 a.C. – O matemático grego Eudoxo de Cnidos (400 a.C.-350 a.C.?) deixa o primeiro registro de um mapa astronômico. Com grande sofisticação, esse mapa se baseia numa "grade" de linhas imaginárias, muito semelhantes às linhas de longitude e latitude empregadas hoje pela geografia. A diferença é que, em vez da superfície da Terra, as linhas de Eudoxo percorrem o céu, centradas na estrela polar. Nessas linhas, o matemático anota a posição das estrelas já conhecidas. Possivelmente, outros povos, em especial os chineses, também tenham tido mapas celestes por essa época.
240 a.C. – O grego Eratóstenes (276 a.C.-194 a.C.) faz o primeiro cálculo da circunferência da Terra e encontra a distância de 39.690 km. Sua experiência é considerada prodigiosa, já que a margem de erro é praticamente desprezível.
Eratóstenes mede a Terra – O sábio grego avalia a circunferência da Terra usando um método simples e genial. Primeiro, ele supõe que a Terra seja uma esfera. Ele sabe, também, que toda esfera tem uma circunferência de 360º. Ou seja, esse é o ângulo que se percorre ao dar uma volta completa no planeta. Então ele imagina o seguinte: se 360º representam uma volta inteira, quantos graus existem num percurso mais curto? Para descobrir isso, Eratóstenes visita duas cidades do Egito: Alexandria, onde vive, e Syene, a 833 km de distância. Em cada lugar ele finca uma vareta no chão e mede sua sombra na mesma hora do dia. Pela diferença de tamanho das sombras, descobre que as cidades estão separadas 7,5º - um ângulo 48 vezes menor que a circunferência completa. Aí, Eratóstenes multiplica 48 por 833 (a distância entre Alexandria e Syene em km) e encontra os 39.690 km. Os historiadores não têm certeza do valor exato das unidades usadas pelo grego. Mesmo assim, é certo que seu cálculo chega a menos de 400 km da medida atual da circunferência completa da Terra.
140 – O grego Claudius Ptolomeu faz uma importante síntese da astronomia. A Terra seria o centro do Universo e a sua volta, presos a esferas de cristal, girariam o Sol, os planetas e as estrelas. Abandonado pela ciência moderna, esse sistema descreve o movimento dos astros com bastante precisão e continua em vigor um milênio e meio após sua criação.
1054 – Astrônomos chineses registram, pela primeira vez, a morte de uma estrela. Situada na constelação de Touro, ela se torna, de uma hora para outra, a luz mais forte do céu. Suplanta até o planeta Vênus, de brilho mais intenso. Por três semanas, a estrela em explosão pode ser vista mesmo durante o dia. Ela reluz até o ano de 1056. Hoje se sabe que as estrelas desaparecem numa explosão chamada nova, ou, se o astro é muito grande, supernova. A que os chineses viram era uma nova.
1252 – O rei Alfonso X (1221-1284) de Castela (Espanha), celebrizado como Alfonso, o Sábio, manda refazer as tabelas que indicam o movimento dos planetas no céu. Com os novos cálculos, os europeus obtêm dados mais exatos sobre os eventos astronômicos, aperfeiçoando o sistema de Ptolomeu.
1304 – Os artistas, às vezes, conseguem ampliar os conhecimentos científicos com seu trabalho. É o que faz o pintor italiano Giotto di Bondone (1267?-1337), que mostra, num de seus quadros, a primeira imagem de um cometa. Muito brilhante, o cometa havia causado grande impressão na Europa em 1301. Giotto decide usar sua imagem na pintura A Adoração dos Reis Magos.
1472 – O astrônomo alemão Regiomontano, cujo nome verdadeiro é Johann Müller (1436-1476), cria o primeiro registro exato da órbita de um cometa. Noite após noite, ele anota o nome das estrelas pelas quais o cometa vai passando, enquanto muda de posição no céu. Regiomontano usa as estrelas como mapa: fixas no céu, elas servem de pano de fundo para o movimento do astro nas proximidades da Terra.
1543 – A primeira grande revolução no estudo do céu é liderada pelo padre polonês Nicolau Copérnico. Em seu livro Sobre a Revolução dos Corpos Celestes, ele defende o heliocentrismo: teoria de que todos os planetas, inclusive a Terra, giram em torno do Sol. O novo sistema, apesar de ser bem mais complicado que seu antecessor, do ponto de vista matemático, explica com mais clareza e mais lógica os movimentos dos astros.
Novo centro do mundo – O impacto da teoria de Copérnico é monumental. Além de revelar um novo sistema celeste, derruba a concepção de que o homem tem um lugar especial no cosmo. Isso vai contra a doutrina da Igreja Católica, que adota o ponto de vista de Ptolomeu situando a Terra e o homem no centro do Universo. Essa convicção, no entanto, tem seus dias contados, e não só porque a Terra passa a ser um entre os diversos planetas que orbitam o Sol. Surgem também indícios de que ela seja feita das mesmas substâncias que os outros mundos. É o que conclui o italiano Galileu ao apontar pela primeira vez um telescópio para o céu, observando Lua, Júpiter e Saturno.
1577 – O dinamarquês Tycho Brahe (1546-1601) analisa cuidadosamente o percurso de um cometa e, pelo tempo que ele demora para cruzar o céu, deduz que está muito longe. Se estivesse perto, passaria mais rápido. Com isso, conclui que os cometas são corpos celestes e não atmosféricos, como acreditavam os gregos antigos. Brahe possuía, na ilha de Hven, o mais bem equipado observatório da época e também havia observado, em 1572, a segunda grande explosão estelar desde a era de ouro da astronomia chinesa.
1610 – Durante milênios, os astrônomos da Antiguidade haviam observado o céu a olho nu e viam tanto os planetas quanto as estrelas como simples pontos de luz. O sábio italiano Galileu Galilei (1564-1642) torna-se o primeiro a construir um instrumento precursor dos telescópios. Ao apontá-lo para o céu, constata que os planetas são feitos da mesma matéria que a Terra. Para fazer esse equipamento, Galileu se inspira num aparelho de olhar a distância criado pelo construtor holandês de óculos Hans Lippershey.
1781 – O sexto planeta, Urano , é descoberto pelo inglês William Herschel (1738-1822), professor de música e astrônomo amador. O inglês John C. Adams (1819-1892) e o francês Urbain-Joseph Leverrier (1811-1877) encontram Netuno em 1846. Plutão seria identificado em 1930 pelo americano Clyde Tombaugh (1906-). Os planetas Mercúrio , Vênus , Marte , Júpiter e Saturno já eram acompanhados pelos povos antigos.
1845 – O irlandês William Parsons, conde Rosse (1800-1867), constrói o maior telescópio de sua época, com uma lente de 1,83 m de diâmetro. Com ele, descobre as primeiras galáxias espirais. Hoje se sabe que são conjuntos de bilhões de estrelas semelhantes à Via Láctea. Estão situadas a pelo menos 2 milhões de anos-luz (1 ano-luz mede 9,5 bilhões de km).
1851 – A primeira prova do movimento de rotação da Terra é fornecida por um pêndulo. É que a rotação do planeta obriga os pêndulos a rodar, oscilando a cada momento numa direção diferente. Sabendo disso, o físico francês Jean-Bernard-Leon Foucault (1819-1868) constrói um pêndulo gigante, com um fio de aço de 60 m de comprimento preso a uma bola de ferro de 31 kg. Registra os desvios sofridos pela bola e fornece a primeira prova inequívoca da rotação da Terra.
1862 – O físico sueco Anders Jonas Angströn (1814-1874) anuncia que o Sol contém hidrogênio. Ele faz a descoberta ao comparar a luz solar com a luz produzida em laboratório pelo hidrogênio aquecido. Pela semelhança, Angströn conclui que esse elemento é abundante na estrela mais próxima da Terra.
1905 – Difícil de observar, porque fica muito perto do Sol e é ofuscado por sua luz, Mercúrio só começa a ser estudado para valer nesse século. É quando o italiano Giovanni Virginio Schiaparelli (1835-1910) nota umas poucas manchas e linhas na superfície do planeta. O astrônomo percebe que seu telescópio sempre aponta para as mesmas marcas e deduz que a rotação de Mercúrio é peculiar: ele sempre vira a mesma face para o Sol e, portanto, também mantém a outra face sempre voltada para a Terra. A gravidade solar, por causa da proximidade, puxa o planeta com muita força e controla sua rotação.
1929 – Uma das descobertas mais importantes deste século é feita pelo norte-americano Edwin Powell Hubble (1889-1953). Ele anuncia que todas as galáxias se afastam umas das outras, fugindo para distâncias cada vez maiores. Isso leva a crer que o Universo está em expansão. Ele teria nascido como um ponto bem pequeno, há uns 13 bilhões de anos, explodido e passado a crescer como um balão. Dessa forma, todas as galáxias ficam cada vez mais longe umas das outras. Essa maneira de ver o cosmo é conhecida como a Teoria do Big Bang.
A explosão do Universo – Antes de Hubble observar diretamente a expansão do Universo pela fuga das galáxias, diversos teóricos sugerem que ele tenha nascido de uma grande explosão (Big Bang, em inglês). O primeiro é o holandês Willem de Sitter (1872-1934). Para ele, a expansão cósmica pode ser deduzida da Teoria da Relatividade Geral , de Einstein. Chegam à mesma conclusão o russo Alexander Aleksandrovitch Friedman (1888-1925), em 1922, e, em 1927, o francês Georges Lemaître (1894-1966).
1932 – Ao investigar, a pedido da Companhia Telefônica Bell, um ruído enigmático captado por uma de suas antenas, o técnico de rádio Karl Guthe Jansky (1905-1950) percebe que a empresa estava registrando um sinal vindo do espaço. Ele aponta como possível fonte das emissões a constelação de Sagitário. Ela fica no centro da Via Láctea, repleto de estrelas. É esse conjunto de astros que a antena estava sintonizando. Jansky descobre um novo meio de estudar as estrelas: basta "ouvir" suas emissões de rádio que são também uma forma de luz, embora os olhos não possam vê-la. Boa parte do brilho das estrelas é emitida nessa forma.
1934 – O astrônomo suíço Fritz Zwicky (1898-1974) afirma que explosões estelares muito violentas podem deixar como resíduo um novo tipo de astro. São as estrelas de nêutrons, cuja massa é composta apenas de partículas subatômicas - os nêutrons. Elas surgem porque, ao morrer, a estrela-mãe esmaga seu próprio núcleo. Para ter uma idéia, uma esfera como o Sol, depois de uma compressão desse tipo, ficaria com uns 4 ou 5 km de raio. Hoje se acredita que esses astros sejam idênticos aos pulsares .
1947 – O holandês-americano Gerard Peter Kuiper (1905-1973) descobre que a atmosfera de Marte é composta de gás carbônico. Ao analisar a luz refletida pelo planeta, não acha sinal de oxigênio nem de vapor d'água, dois ingredientes considerados essenciais à vida.
1948 – O primeiro físico a tentar analisar o Big Bang - a grande explosão que dá início ao Universo - é o ucraniano Guiorgui Gamov (1904-1968). Ele declara que o Universo jovem deve ter sido um caldo denso e tórrido de partículas subatômicas. Gamov tenta calcular a temperatura desse caldo e supõe que, nesses momentos iniciais, o Universo teria liberado uma forte onda luminosa, mais tarde chamada de radiação de fundo. Com isso, ele indica o caminho para o desenvolvimento da Teoria do Big Bang .
As provas do Big Bang – Os cosmologistas conhecem três evidências bem claras de que o Universo realmente surgiu de uma grande explosão, o chamado Big Bang, há cerca de 13 bilhões de anos. A primeira é a fuga das galáxias: pelo telescópio, observa-se que todas as galáxias se estão afastando umas das outras, justamente como seria de esperar se o cosmo estivesse crescendo ou em expansão. A segunda evidência é o brilho da explosão. Ela banha a Terra de todos os lados ao mesmo tempo, na forma de ondas de rádio bem curtas, o que significa que podem ser sintonizadas até hoje por qualquer aparelho de TV, aparecendo na tela como um chuvisco permanente. Finalmente, calcula-se que a detonação cósmica deva ter produzido apenas dois elementos químicos, e em proporção bem definida: 75% de hidrogênio e 25% de hélio. E é essa a proporção dos gases no espaço.
1963 – O norte-americano de origem holandesa Maarten Schmidt (1929-) descobre os astros mais distantes e mais poderosos que existem, os quasares. São focos minúsculos de luz que aparecem apenas como um ponto brilhante aos telescópios, mas estão a distâncias incríveis, acima de 10 bilhões de anos-luz. Schmidt deduz, então, que, se os quasares podem ser vistos a essa distância, é porque emitem mais energia que mil galáxias juntas. Sua hipótese é que os quasares sejam núcleos de galáxias muito jovens e, por isso, extremamente energéticas.
1964 – O brilho do Big Bang - isto é, a luz que emergiu durante a explosão que criou o Universo, há cerca de 13 bilhões de anos - é detectado pelos norte-americanos Arno Allan Penzias (1933-) e Robert Woodrow Wilson (1936-). Ao tentar aumentar a eficiência de uma antena de comunicação com satélites, eles sintonizam um ruído assustador que parecia vir, ao mesmo tempo, de todas as direções do céu. Consultam o físico Robert Henry Dicke (1916-), que afirma que uma luz com essa característica só pode ser o próprio brilho do Universo. Como ela brotou da totalidade do cosmo, continua a percorrê-lo em todas as direções.
1967 – O inglês Anthony Hewish (1924-) capta sinais de rádio do primeiro pulsar, um tipo de estrela que emite radiação na forma de pulsos regulares. Alguns desses pulsos chegam à Terra ao ritmo de um a cada milésimo de segundo. Isso acontece porque o pulsar lança um único feixe de luz (ou de ondas de rádio, que, para os físicos, também são uma forma de luz). Como o astro gira, esse feixe passa pelos telescópios de tempos a tempos, como se fossem pulsos.
1971 – Surge o primeiro indício concreto de que os buracos negros existem. Esses astros representam as maiores concentrações de matéria do Universo. Quem detecta o possível buraco negro é o canadense C.T. Bolt. Ele chega a essa conclusão ao analisar os dados de um telescópio de raios X apontado para a Constelação de Cisne. Os buracos negros haviam sido previstos na Teoria da Relatividade Geral pelo astrônomo alemão Karl Schwarzchild (1873-1916).
1977 – O matemático norte-americano Alan Guth (1947-) cria a Teoria da Inflação Cósmica. Ele sugere que o Universo, além de ter nascido de uma explosão, teria passado por uma fase superexplosiva nos primeiros instantes de sua existência.
1983 – Encontrados os primeiros sinais de planetas fora do Sistema Solar. Eles estariam girando em torno da estrela Vega, que fica a 26 anos-luz daqui. Nas imagens obtidas pelo norte-americano Fred Gillett, Vega aparecia cercada por nuvens de gás e poeira que podem ser planetas ainda em formação.
1987 – No Observatório de Cerro Tololo, no Chile, o canadense Ian Shelton observa a primeira supernova próxima da Terra. Ela brilhou numa galáxia vizinha da Via Láctea, a Grande Nuvem de Magalhães. Supernovas são explosões de grandes estrelas ao morrer.
1992 – O radiotelescópio orbital Cobe fotografa o brilho do Big Bang. Com precisão extraordinária, ele capta minúsculas diferenças de intensidade no brilho cósmico . Essas variações teriam sido as sementes que deram origem às galáxias, há cerca de 12 bilhões de anos.
1998 – Duas equipes internacionais - uma liderada pelo norte-americano Saul Perlmutter, ligado ao Laboratório Nacional Lawrence Berkeley (EUA), e outra pelo também norte-americano Brian Schmidt, do Observatório de Monte Stromlo (Austrália) - anunciam, no início do ano, que o Universo crescerá para sempre. Tudo indica que não existe possibilidade de o cosmo expandir-se até certo ponto e depois voltar a encolher, como alguns cientistas chegaram a supor. Os astrônomos mediram a velocidade de um grande número de galáxias e concluíram que elas se expandem num ritmo crescente. Se forem confirmadas, as medições significam que o cosmo ficará mais e mais vazio, frio e escuro nos bilhões de anos à frente, até o desaparecimento de todos os corpos celestes.
1999 – Os astrônomos confirmam que o Universo está se expandindo há 13 bilhões de anos. Desde 1995, dados coletados pelo Telescópio Espacial Hubble criaram dúvida ao sugerir uma idade de apenas 10 bilhões de anos. Mas foram descobertas incorreções em diversas medidas, como a das distâncias entre as galáxias, que interferiram no cálculo da idade do cosmo.
1999 – Uma impressionante fulguração que chega à Terra normalmente na forma de raios gama, sumindo segundos depois, é captada pela primeira vez como um facho de luz. Verifica-se, então, que vêm de distâncias imensas, e o fato de mesmo assim terem um brilho intenso indica que contêm imensa quantidade de energia. Não há ainda uma explicação para essas fulgurações, conhecidas desde 1997 pelo nome de erupções de raios gama. A hipótese mais provável é que sejam estrelas gigantes explodindo no estágio final da existência. Nesse caso, os astros se transformariam em buracos negros.
2000 – Uma grande equipe internacional de pesquisa, chamada Boomerang, divulga imagem com precisão inédita do brilho remanescente do Big Bang, a explosão que deu origem ao cosmo há 13 bilhões de anos. A partir dela, os cientistas deduziram que a geometria interna do Universo é plana - significa que é possível se mover em linha reta pelo espaço. Se a geometria fosse esférica ou hiperbólica, todo o movimento acabaria tomando um trajeto curvo, seja na forma de um arco de círculo, seja na forma de uma hipérbole. Nesse caso, o cosmo estaria perdendo velocidade e, no futuro, voltaria a encolher. Mas, como a geometria é plana, sabe-se que a expansão prosseguirá indefinidamente, fortalecendo conclusões anteriores, obtidas por outros cientistas.
2002 - Surge a primeira evidência forte de que existem galáxias negras — compostas apenas de uma matéria escura, de natureza ainda desconhecida pela ciência. Mas sabe-se que a matéria escura existe pela rotação das galáxias normais: Elas giram muito mais depressa do que deveriam, se tivessem apenas átomos brilhantes. A velocidade cresce com a massa: quanto maior a massa, maior a rapidez. Todas as galáxias, então, têm sua dose de matéria escura, mas aparentemente existem galáxias feitas apenas desse material misterioso. O astrônomo inglês Neil Trentham desconfiou disso porque viu um turbilhão de gás e poeira caindo em certa direção, como se tivesse sendo atraído pela gravidade de uma grande massa celeste. Mas no foco do turbilhão nada se vê: poderia ser uma galáxia negra.
2003 - Surge o primeiro sistema de planetas parecido com o que gira em torno do Sol. Os planetas descobertos giram em volta de outra estrela, situada a 90 anos-luz de distância da Terra (1 ano-luz mede 9,5 trilhões de quilômetros). Essa estrela não tem nome; é conhecida por uma sigla: HD 70642. É muito parecida com o Sol: é amarela e tem aproximadamente 5 bilhões de anos de idade. Seus planetas também podem ser parecidos com os do Sol. Os autores da descoberta, anunciada em julho de 2003, foram os americanos Paul Butler e Geoffrey Marcy.
