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História da Astronomia

História da Astronomia

HISTÓRIA DA ASTRONOMIA 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, consequentemente, 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.

RenascimentoEm 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 subsequente 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 subsequentes, 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, consequentemente, 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 ideias 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 polo 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 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 ideia, 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.

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Zodíaco da Astronomia a Astrologia

Zodíaco da Astronomia a Astrologia

Zodíaco da Astronomia a AstrologiaZodíaco (do grego, ‘’zoon’’, ou animal) é uma faixa imaginária do firmamento celeste que incluí as órbitas aparentes da Lua e dos planetas Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Netuno e Plutão. As divisões do zodíaco representam constelações na astronomia e signos na astrologia.

O zodíaco da astronomia
As constelações incluídas no caminho aparente do Sol em seu trajeto anual compõem o zodíaco sideral.

O zodíaco da astrologia
O conceito de zodíaco tem interpretações diferenciadas nas astrologias ocidental, chinesa e védica.

Na astrologia Ocidental, o Zodíaco é representado como uma circunferência onde estão colocados os planetas da forma como se apresentavam no céu no momento do nascimento do assunto estudado (que pode ser uma pessoa, cidade, País, etc) - Este é o "Mapa astrológico" da pessoa ou evento.

Os 360 graus da circunferência estão divididos em 12 signos zodiacais (Áries, Touro, Gêmeos, Câncer, Leão, Virgem, Libra, Escorpião, Sagitário, Capricórnio, Aquário e Peixes) e cada um é regido por um planeta (Marte, Vênus, Mercúrio,Lua , Sol, Mercúrio, Vênus, Plutão,Júpiter, Saturno,Urano e Netuno, respectivamente).

Ao mesmo tempo, este espaço também está dividido em 12 "casas zodiacais", cada uma relacionada a assuntos específicos da vida analisada. Cada uma destas casas também é relacionada ("regida por") um dos signos acima. As casas representam as 24 horas do dia.

No mapa astrológico de uma pessoa ou evento, o signo que ocupa a cúspide de cada casa, isto é, que está "passando" sobre cada casa, depende do horário e local de seu nascimento. Por ex.: Se a pessoa nasceu ou o evento aconteceu, entre 4 e 6 horas da manhã no Rio de Janeiro, Brasil, a casa 1 estará em Áries. Entre 2 e 4 horas, será Touro, e assim por diante.

O signo na cúspide da casa 1 é o chamado signo ascendente, fator importante do mapa, relacionado às características da personalidade do sujeito.

Enfim, os signos nas casas, a posição dos planetas no mapa e nas casas, o aspecto astrológico- relação geométrica - entre os planetas (por ex.: se um planeta está à 1 grau de distância de outro planeta - dando a impressão de muita proximidade ao serem observados da Terra - eles estão em "conjunção" entre si), aspectos entre os planetas e certos pontos importantes no mapa e outros elementos ou pontos do mapa estudados (roda da fortuna, nódulo lunar,etc) , são relacionados a aspectos da vida e da personalidade do ser analisado.

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Astronomia | Ciência que Estuda o Universo

Astronomia | Ciência que Estuda o Universo

Astronomia, Ciência que Estuda o Universo

A astronomia é a ciência que tem por objetivo o estudo do universo como um todo, e também dos diferentes corpos que o compõem. Seus integrantes se agrupam em estruturas progressivamente crescentes: estrelas de diversas magnitudes, com seus planetas e satélites, que, acrescidos à matéria interestelar, formam as galáxias; estas, por sua vez, se agrupam em aglomerados e superaglomerados de galáxias. O astrônomo descreve todos esses corpos celestes, estuda sua composição e analisa tanto as relações que mantêm entre si quanto sua evolução no tempo.

Embora vinculada, em suas primeiras etapas, à religião e à magia, a astronomia -- a mais antiga das ciências -- nunca deixou de apresentar, em maior ou menor grau, um caráter científico, já que seus resultados se baseavam em observações e eram explicados por modelos teóricos.

Ramos da astronomia

Os avanços alcançados com a aplicação da física moderna ao estudo dos astros deram origem a duas especialidades bem diferenciadas da ciência astronômica: a astronomia clássica e a astrofísica. O fato de ser aquele primeiro ramo mais antigo não significa que tenha deixado de ser importante.

A astronomia clássica, por sua vez, subdivide-se em astrometria e mecânica celeste. A primeira é responsável pela localização dos astros, mediante os sistemas de coordenadas de espaço e tempo e com a utilização de instrumentos ou técnicas de medida cada vez mais precisos. Já a mecânica celeste estuda a movimentação dos planetas, satélites e outros astros, segundo a lei da gravitação universal de Newton. Seus objetivos são o cálculo de órbitas, a elaboração dos anuários astronômicos e das efemérides (mapas das coordenadas astrais em função do tempo).

A astrofísica aplica ao estudo dos astros as teorias e técnicas que revolucionaram a física desde o início do século XX. Sobressaem, entre tais técnicas, a fotometria, a espectroscopia e a análise das ondas de rádio emitidas pelos corpos celestes, ou radioastronomia. Além disso, fazem parte da astrofísica a física das estrelas, que tem como objeto de estudo a estrutura e composição desses astros; a cosmogonia, que trata da origem e evolução de todos os objetos celestes; e a cosmologia, que se volta para a estrutura e a evolução do universo como um todo.

Movimentos da Terra e movimentos aparentes dos astros

Movimentos da Terra e movimentos aparentes dos astros

O movimento da Terra em relação ao Sol é particularmente importante por duas razões. Primeiro, porque a Terra é tomada como origem de coordenadas em quase todos os sistemas astronômicos de referência, uma vez que a maioria das medições é realizada a partir dela. Segundo, porque possibilita explicar o deslocamento dos astros tal como ele é observado a partir da superfície terrestre, o que faz com que tal movimento seja chamado de aparente, para distingui-lo daquele que tem como referência outros sistemas.

Universo

Rotação

A rotação da Terra ao redor de seu eixo é a causa do aparente deslocamento diário dos astros de leste para oeste. Os únicos pontos de abóbada celeste que não participam dessa trajetória são os prolongamentos do eixo de rotação do planeta sobre a esfera celeste conhecidos como polos norte e sul celestes. A altura, isto é, o ângulo formado pelo horizonte e a linha visual que se dirige para o polo celeste, é a latitude do lugar. Uma linha traçada verticalmente sobre esse ponto corta a esfera celeste em dois pontos, denominados zênite (o superior), e nadir (o inferior), diametralmente oposto. Por outro lado, o círculo máximo delimitado pelo zênite, pelo nadir e pelos polos celestes é o meridiano do ponto considerado e corta o horizonte de norte a sul.

Devido à rotação terrestre, os astros descrevem círculos ao redor dos polos. As estrelas cuja distância angular em relação ao polo celeste é inferior à sua latitude nunca se põem abaixo do horizonte e são chamadas circumpolares. A mais próxima do polo norte é a estrela polar, que dista do polo apenas 0,9o e descreve um círculo praticamente imperceptível. Os astros alcançam uma altura máxima ou mínima sobre o horizonte quando cruzam o meridiano do lugar. No hemisfério norte, a direção norte é a única em que se pode apreciar as estrelas circumpolares ao polo norte. O contrário ocorre ao hemisfério sul. Nos polos, todas as estrelas são circumpolares; sobre a linha do equador, nenhuma o é.

Revolução da Terra ao redor do Sol
Revolução da Terra ao redor do Sol

Anualmente, a Terra descreve em torno do Sol uma órbita cujo plano forma um ângulo de 23o27'. De maneira análoga, para um observador situado na Terra, o Sol, em vez de descrever uma circunferência em torno dos polos celestes, como as outras estrelas, parece efetuar um movimento helicoidal. Seu deslocamento diário descreve aproximadamente um círculo, mas cada dia culmina sobre o horizonte com uma altura diferente. Independente de seu movimento diário, o Sol descreve uma órbita aparente, com a duração de um ano, ao redor da Terra. Esta órbita se chama eclíptica e se assinala, na esfera celeste, com as 12 constelações do zodíaco: Capricórnio, Aquário, Peixes, Áries, Touro, Gêmeos, Câncer, Leão, Virgem, Libra, Escorpião e Sagitário.

Ao longo de um ano, o Sol oculta essas constelações sucessivamente e, quanto à declinação -- ângulo formado pela linha imaginária que une uma estrela ao plano equatorial --, varia entre + 2327' e - 2327'para os solstícios de inverno (por volta do dia 21 de junho) e de verão (por volta do dia 22 de dezembro), respectivamente, no hemisfério sul. Essa declinação é nula quando o Sol se encontra nos pontos de intersecção entre sua órbita e o equador celeste, por volta dos dias 21 de março e 23 de setembro. Esses pontos, por sua vez, são denominados equinócio de outono ou ponto vernal (ou primeiro ponto Áries) e equinócio de primavera (ou primeiro ponto Libra).

O movimento de translação da Terra ao redor do Sol e a inclinação da eclíptica em relação ao equador celeste têm consequências como a existência das quatro estações do ano e a variação observada na duração dos dias e das noites. O tempo D transcorrido entre o nascer e o pôr-do-sol pode ser calculado através da fórmula trigonométrica em que   é a inclinação do Sol e   a latitude do lugar. A partir dessa fórmula, é possível obter-se o tempo D  em graus. Para convertê-lo em horas, basta lembrar que 360 equivalem a 24 horas.

A órbita terrestre em torno do Sol é uma elipse. No ponto mais afastado do Sol (afélio) a distância entre os dois astros é de 152,1 milhões de quilômetros. Ocorre em todo início de julho. Já o ponto mais próximo do Sol (periélio), que ocorre todo início de janeiro, equivale a uma distância de 147,1 milhões de quilômetros.

Precessão e mutação

Quando, sobre um pião atuam duas forças distintas, o eixo de seu giro reage, deslocando-se a si próprio perpendicularmente e efetuando uma forma peculiar de rotação, denominada precessão.

Por não ser a Terra uma esfera perfeita, e por causa da inclinação do plano equatorial terrestre com relação à eclíptica, as forças de atração que atuam no eixo de rotação do planeta provocam um movimento de precessão em torno de um eixo perpendicular à eclíptica. Para um observador na Terra, o resultado desse deslocamento é um giro dos polos celestes em torno dos polos da eclíptica. Assim, na década de 1980, o polo norte se encontrava a 0,9 da estrela polar, aproximando-se cada vez mais até o ano 2012. Dentro de 14.000 anos, porém, será a estrela Vega, da constelação de Lira, que marcará a posição do polo norte na abóbada celeste.

Outra consequência significativa do movimento de precessão é o deslocamento do equinócio de primavera em direção contrária à da órbita solar. O ponto vernal percorre a eclíptica a cada 25.700 anos, correspondentes ao período do movimento de precessão, de modo que, ao longo de um ano, esse ponto avança 50'37". Assim, uma vez que o sistema de coordenadas  das estrelas se refere a esse ponto, registram-se variações do movimento de precessão. Por isso é necessário indicar a que anos se referem.

Além disso, o eixo terrestre efetua um movimento de vai-e-vem ou balanço denominado nutação. O período desse movimento, provocado pela atração que o Sol e a Lua exercem sobre o equador terrestre, é de 18,6 anos.

Medidas de distâncias astronômicas

Para calcular a distância entre a Terra e um planeta ou uma estrela, podem ser utilizadas diversas técnicas, em função da magnitude da distância. De modo geral, quanto maior a distância, menor a confiabilidade da medida. Os procedimentos mais utilizados são os seguintes:

Triangulação ou método das paralaxes. Observando-se uma mudança na posição de um astro ao ser efetuada uma medição a partir de dois pontos diferentes da superfície terrestre, essa diferença (ou paralaxe) diurna permite calcular a distância em que esse astro se encontra. Podem-se medir, desse modo, as distâncias da Terra à Lua ou a planetas mais próximos.

Esse método, contudo, não é válido para calcular a distância de uma determinada estrela, porque a separação entre os dois pontos de observação é insignificante quando comparada à distância em que se encontram as estrelas mais próximas. Nesse caso, é possível medir-se a chamada paralaxe anual, isto é, o deslocamento da estrela quando sua posição é registrada a partir de pontos opostos da órbita terrestre. Esse procedimento alternativo, no entanto, só permite proceder à localização de estrelas situadas a cerca de cem anos-luz de distância.

Método das estrelas variáveis cefeidas

A distância também pode ser determinada a partir da relação entre a luminosidade intrínseca da estrela e a observada da Terra. Esse procedimento requer o conhecimento da luminosidade absoluta, o que só é possível para as estrelas denominadas variáveis cefeidas, que apresentam a peculiaridade de um brilho que oscila periodicamente. Assim, estabeleceu-se experimentalmente a relação entre o período e o brilho para algumas cefeidas cuja distância da Terra era conhecida. A partir dessa relação, conhecidos o período da estrela e seu brilho aparente, pode-se calcular sua magnitude absoluta e, consequentemente, sua distância.

Deslocamento para o vermelho

Na década de 1920, observou-se que as raias do espectro que gerava a luz proveniente de galáxias distantes encontram-se deslocadas para a parte vermelha do espectro, isto é, para a zona de menores frequências. Isso se explica pelo fato de que devido à expansão geral do universo, as galáxias se afastam da Terra com uma velocidade proporcional à sua distância. O retrocesso, em razão do efeito chamado Doppler, produz um deslocamento das linhas espectrais para o vermelho (se o movimento fosse de aproximação, o deslocamento produzido seria para o azul). A relação entre a velocidade de afastamento e a distância oferecida pela constante de Hubble, cujo valor é de aproximadamente 75km/s por megaparsec de distância (um megaparsec = 3,26 x 106 anos-luz).

Medidas com radar e laser

A avaliação da distância de corpos celestes próximos à Terra, como a Lua por exemplo, pode ser feita através da emissão de ondas de rádio, as quais, após se refletirem na superfície do astro, são recebidas novamente pela Terra. Dessa forma, obtém-se a distância com grande precisão (com uma margem de erro da ordem de um quilômetro).

Ainda maior precisão pode ser obtida com o emprego do raio laser, que é devolvido pela superfície lunar por meio de um refletor lá instalado pelos astronautas da nave Apolo XI, em 1969.

UnidadesDentro do sistema solar, toma-se como unidade de medida a distância média entre a Terra e o Sol, conhecida como unidade astronômica (U.A.) e cujo valor, fixado em 1976 pela União Astronômica Internacional, é de 149.597.870km.

Para distâncias maiores, utiliza-se o ano-luz (al) ou o parsec (pc). Um ano-luz corresponde à distância percorrida pela luz em um ano, enquanto um parsec equivale à distância em que se encontra uma estrela que apresenta um paralaxe anual de 1". A relação entre essas unidades é a seguinte:

                                     1 al = 9,4653 x 1012km
                                            = 0,3066 parsec
                                            = 63.240 U.A.

                                    1 pc = 30,857 x 1012km
                                            = 3,262 al
                                            = 206.265 U.A.

Também se utilizam os múltiplos quiloparsec (1Kpc = 103pc) e megaparsec (1Mpc = 106pc). A estrela mais perto do sistema solar é a Proxima Centauri, situada a 1,31 parsec ou 4,3 anos-luz da Terra.

Mecânica celeste. A mecânica celeste tem como objeto de estudo o movimento dos planetas, satélites e outros astros. Como todos se movimentam graças à ação de forças gravitacionais, a observação desses movimentos permitiu a elaboração de uma teoria geral da gravitação que se aplica ao cálculo das órbitas e de sua resolução no tempo.

As leis que regem o movimento planetário foram enunciadas no início do século XVII por Johannes Kepler e são as seguintes:

(1) Os planetas giram em torno do Sol em órbitas elípticas e o Sol ocupa um dos focos.

(2) No movimento de cada planeta as áreas varridas pelo raio vetor que une o planeta ao Sol são proporcionais ao tempo gasto para percorrê-las.

(3) Os quadrados dos tempos das revoluções siderais dos planetas são proporcionais aos cubos dos grandes eixos de suas órbitas.

As leis de Kepler, no entanto, foram determinadas empiricamente, sem se referirem ao tipo de interação que se dá entre o Sol e os planetas. Deve-se a Newton a descoberta de que a mesma força que a Terra exerce sobre os corpos, e que chamamos de peso, é também responsável pelos movimentos planetários. Essa força, denominada gravidade, é definida pela lei da gravitação universal: dois corpos se atraem com uma força (F), diretamente proporcional ao produto de suas massas (m1, m2), e inversamente proporcional ao quadrado da distância (r), que os separa. Essa relação é matematicamente expressa por:

Medidas com radar e laser

  onde G é a constante gravitacional, que equivale a 6,67 x 10-8 cm3/g.s2.
G=6,67.1011N.m2kg2


É possível demonstrar que todo corpo, sob a atração gravitacional de outro, descreve uma órbita que pode ser uma seção cônica ou elíptica, parabólica ou hiperbólica, conforme a energia total em causa.

Há ainda outro aspecto em que a lei de Newton generaliza as de Kepler. Como essa lei é universal, não se aplica apenas ao movimento planetário, mas também a qualquer outro sistema de corpos que se movam sob a ação da gravidade, tais como satélites, ou sistemas binários de estrelas (duas estrelas que giram uma em redor da outra, sob a ação da força gravitacional). Embora a lei da gravitação de Newton tenha sido corrigida pela teoria do campo gravitacional  de Einstein (teoria da relatividade geral), é suficientemente precisa para a imensa maioria dos cálculos de órbitas. Somente no caso de deslocamentos realizados na presença de campos gravitacionais muito intensos observou-se que a teoria de Einstein é mais precisa.

Assim, por exemplo, os dados fornecidos pelas duas teorias para a órbita de Mercúrio dão resultados diferentes e confirma-se nesse caso, através dos parâmetros experimentais, a maior precisão da teoria relativista.

Por meio da lei de Newton, é possível determinar a posição de um planeta em função do tempo. Para tal é necessário calcular todos os dados de sua órbita, o tamanho da elipse, a posição do plano da elipse com relação à eclíptica e a orientação da elipse nesse plano, além da posição do planeta sobre a elipse em um dado momento. O problema é que não se trata de dois corpos que interagem um com o outro, como o Sol e um planeta, mas também dos efeitos da ação exercida pelos demais planetas e que deve ser levada em conta. O procedimento baseia-se no cálculo prévio da órbita como se não passasse de um problema de dois astros, e na análise posterior dos efeitos de outros planetas. Tais efeitos, chamados perturbações, são classificados como periódicos, quando oscilam em torno de um valor médio, e seculares, quando variam crescentemente com o tempo. Observou-se que o tamanho da órbita dos planetas e sua inclinação sofrem somente perturbações periódicas.

Medidas com radar e laser
Zênite

Em astronomia, zênite é o ponto superior da esfera celeste, segundo a perspectiva de um observador na superfície do astro onde se encontra. É o marco referencial de localização de posições de objetos celestes.

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Ciência, História e Classificação das Ciências

Ciência, História e Classificação das Ciências 

Ciência, História e Classificação das Ciências

Em termos gerais, ciência se confunde com qualquer saber humano. Em sentido estrito, define-se ciência como as áreas do saber voltadas para o estudo de objetos ou fenômenos agrupados segundo certos critérios e para a determinação dos princípios que regem seu comportamento, segundo uma metodologia própria.

Tão antiga quanto a própria existência do homem é sua inquietude diante da percepção e da compreensão dos objetos e dos fenômenos que o cercam. As noções sobre astronomia, geometria e física herdadas de antigas civilizações, como a Suméria, a egípcia, a babilônia e a grega, constituem o alicerce do pensamento científico contemporâneo.

Origem das ciênciasEm última instância, a origem da ciência radica na capacidade de raciocínio do homem e em sua disposição natural para observar. Os primeiros seres humanos se deixaram fascinar pelo espetáculo oferecido pelos astros e, após observação contínua de sua movimentação, perceberam certa regularidade nos ciclos solar e lunar e na passagem periódica de cometas. A primeira grande conquista científica foi, portanto, a constatação de que certos fenômenos se repetem.

A imitação da natureza e a necessidade de superá-la e dominá-la, as inovações técnicas exigidas por cada sociedade para satisfazer seus interesses bélicos e comerciais e o prazer intelectual do conhecimento foram fatores decisivos no desenvolvimento inicial da ciência. Cada etapa da evolução científica esteve impregnada da filosofia de seu tempo e, em algumas épocas, houve grande empenho em justificar teoricamente certas concepções políticas ou teológicas. O conflito ideológico entre ciência e religião, ou entre ciência e ética, foi um traço marcante de muitas civilizações ao longo da história.

O vertiginoso avanço científico verificado nos séculos XIX e XX favoreceu o aparecimento de correntes de pensamento que pretendiam substituir os preceitos morais pelos princípios da ciência. Esse propósito, no entanto, viu-se prejudicado pelas questões éticas levantadas pela utilização das descobertas científicas. Embora na maior parte dos casos os estudos científicos não suscitem problemas metafísicos e proporcionem bem-estar e progresso, comprovou-se que podem converter-se em poderoso instrumento de destruição quando postos a serviço da guerra. O aproveitamento da energia nuclear para fins militares toldou em parte o ideal científico racionalista.

Por outro lado, surgiram recentemente outras questões polêmicas, envolvendo a engenharia genética, sobretudo no que se refere à manipulação das primeiras fases da vida humana, com a inseminação artificial, a fecundação in vitro, o congelamento de embriões e a possível produção de clones humanos.

Classificação das ciênciasA ambição de saber própria do ser humano fez aumentar de tal forma o volume do conhecimento acumulado que este supera em muito o saber particular de cada indivíduo, tornando necessária a criação de sistemas de ordenação e classificação. O próprio conceito de ciência e sua evolução histórica trazem a necessidade de estipular a área de conhecimento que compete a cada disciplina científica. Criou-se assim a taxionomia, ou teoria da classificação, disciplina independente que determina o objeto de cada área do conhecimento científico.

Classificação das ciências
Aristóteles formulou uma primeira classificação que distinguia três grupos: o das ciências teóricas (física, matemática e metafísica), o das ciências práticas (lógica e moral) e o das ciências produtivas (arte e técnica). Entre os muitos métodos classificatórios menciona-se especialmente o do físico francês André-Marie Ampère, do início do século XIX, segundo o qual as ciências se dividiam em duas áreas: as chamadas ciências cosmológicas (subdivididas em cosmológicas propriamente ditas e fisiológicas), que estudavam a natureza, enquanto as ciências noológicas (subdivididas em noológicas propriamente ditas e sociais) referiam-se aos raciocínios abstratos e às relações dos seres humanos em sociedade.

Embora se haja mantido a pluralidade de critérios no que se refere à ordenação científica, a tendência moderna é definir várias áreas de conhecimento e englobar em cada uma delas múltiplas disciplinas. O conjunto das ciências exatas agrupa a matemática, a  física e a química. As ciências biológicas ocupam-se do estudo dos seres vivos em diversos níveis (celular, de tecidos, de órgãos etc.) e compreendem grande número de disciplinas, como a botânica, a zoologia, a genética, a ecologia etc. Uma terceira área de conhecimento agrupa as ciências geológicas e geográficas, que tratam dos fenômenos relativos à Terra, e as astronômicas, relacionadas ao cosmos. Em outra esfera situam-se as ciências médicas, também muito diferenciadas, e um quinto segmento engloba as ciências sociais (economia, sociologia, demografia etc.).

As diversas disciplinas podem também classificar-se em dois grandes grupos, segundo seu objeto seja puramente científico, sem finalidade prática imediata (a chamada pesquisa de ponta) ou integrem a área das ciências aplicadas, como as pesquisas tecnológicas que se desenvolvem nas áreas mais especializadas da engenharia, arquitetura, metalurgia e muitas outras.

História da Ciência História da CiênciaAdmitindo-se a curiosidade e a ânsia de conhecer como qualidades inatas do gênero humano, pode-se afirmar que o nascimento da ciência deu-se com as primeiras observações dos homens primitivos, antes mesmo que fosse inventada a escrita.

Primeiras civilizaçõesAlguns monumentos megalíticos, como o cromlech de Stonehenge, na Inglaterra, são testemunho de que os europeus pré-históricos possuíam noções de astronomia e geometria muito superiores às que lhes foram atribuídas durante séculos.

Os primeiros centros importantes de irradiação científica localizaram-se na China, na Índia e no Oriente Médio

A sabedoria e a técnica chinesas superaram as ocidentais durante quase toda a antiguidade. Os sábios chineses mediram fenômenos celestes em tempos muito remotos e progrediram extraordinariamente na alquimia, na medicina e na geografia, apoiados por seus governantes. Os indianos, mais interessados em questões metafísicas, desenvolveram muito a matemática e deram ao mundo moderno o sistema de numeração, transmitido e aperfeiçoado pelos árabes. No Egito prestava-se mais atenção à resolução de problemas técnicos, enquanto na Mesopotâmia os caldeus e babilônios dedicaram-se sobretudo à astronomia e à matemática, além de aperfeiçoarem as técnicas de irrigação e construção de canais.

Cultura grega O surgimento de uma cultura como a grega, isenta de misticismo exacerbado e onde os deuses eram mais sobre-humanos que divinos, deu lugar aos primeiros modelos racionalistas. Sua filosofia foi a mais importante da antiguidade e serviu de modelo à ciência teórica, baseada na educação e não na experiência, conhecida como filosofia natural. A tradição helênica consagrou Tales, que viveu em Mileto, cidade grega da Anatólia ocidental, no século VI a.C., como o primeiro representante dessa corrente de pensamento. Tales procurou a ordem universal (kosmos em grego significa ordem) mediante a determinação dos elementos fundamentais que compõem o mundo e considerou o destino como motor dos corpos, que se encaminham naturalmente para seu próprio fim. Não deixou escritos, mas discípulos transmitiram e complementaram suas teorias. Chegou-se assim à suposição de que todos os corpos conhecidos se formavam dos quatro elementos: terra, fogo, água e ar.

Fundamental para a ciência grega foi o pensamento de Pitágoras, um dos primeiros a medir fenômenos físicos. Estabeleceu ele as leis acústicas pelas quais se relacionam as notas musicais e aplicou a mesma teoria à disposição dos planetas, do Sol, da Lua e das estrelas no firmamento: esses corpos celestes girariam em volta da Terra em sete esferas concêntricas.

A síntese do pensamento grego veio com Aristóteles, cuja preocupação foi manter a concepção espiritualista de seu mestre, Platão, integrando-a, porém, numa explicação científica do mundo físico. Aristóteles adotou o modelo de esferas concêntricas de Pitágoras. Seus acertos na classificação dos seres vivos foram excepcionais, embora, por falta de conhecimentos matemáticos suficientes, tenha enunciado teorias físicas que, devido ao enorme prestígio que conquistaram na Idade Média, constituíram mais entrave do que benefício na história da ciência. Destaca-se também a figura de Arquimedes, que, discípulo do matemático Euclides, descobriu importantes leis da hidrostática, as roldanas e a alavanca.

As teorias gregas, que atribuíam ao mundo físico os ideais de beleza e perfeição plasmados em suas esculturas, viram-se seriamente abaladas depois da conquista da Mesopotâmia por Alexandre o Grande, pois os cálculos e medidas astronômicas dos caldeus puseram a descoberto falhas e incoerências nos modelos cósmicos aristotélicos. Mais tarde, Ptolomeu conseguiu reduzir as discrepâncias adotando o sistema geocêntrico, que situava a Terra no centro do universo.

A medicina grega atribuía causas naturais a todas as doenças. Hipócrates, estudioso da anatomia e do corpo humano, é considerado o pioneiro da medicina, embora esta tenha chegado ao apogeu na época helenística alexandrina. Destacaram-se então os estudos de Galeno de Pérgamo, que descobriu as veias, as artérias e os nervos, aos quais caberia propagar a energia vital pelo corpo.

Roma, Islã e cristianismo medieval O esplendor da ciência de Arquimedes e Euclides coincidiu com o estabelecimento do poder romano no Mediterrâneo. Os romanos limitaram-se a preservar os estudos dos gregos e preferiram resolver problemas de engenharia e arquitetura. Com a decadência e queda do Império Romano, os textos da antiguidade clássica praticamente desapareceram na Europa. A expansão do cristianismo, que se produziu nos últimos séculos do Império Romano, deu novo alento às interpretações espirituais e teológicas do mundo. Somente os mosteiros serviram de refúgio para a ciência antiga, pois neles os monges fizeram cópias manuscritas e comentários dos livros salvos dos saques promovidos pelas tribos germânicas que invadiram o continente.

A civilização árabe assimilou o acervo cultural do Ocidente e transmitiu o saber antigo à cristandade pela ocupação da península ibérica. Traduziram a obra de Aristóteles e de outros filósofos, fizeram progressos na medicina, na astronomia e na alquimia e inventaram a álgebra. Nesse contexto, sobressaem as figuras de Averroés, tradutor e comentarista da obra aristotélica, e de Avicena, cujo Canon foi o texto básico de medicina durante toda a Idade Média.

A cultura cristã medieval submeteu todo o conhecimento ao enfoque teológico. Registraram-se, no entanto, alguns avanços tecnológicos notáveis. As pesquisas no campo da óptica atingiram grande desenvolvimento e a utilização de novas máquinas (como jogos de roldanas) e ferramentas (maças, cinzéis, rolos) permitiram aperfeiçoar os processos de construção e deram base técnica aos estilos arquitetônicos românico e gótico.

Revolução Científica e Revolução Industrial Revolução Científica e Revolução IndustrialA consolidação do estado como instituição, a intensificação do comércio e o aperfeiçoamento da tecnologia militar contribuíram para aumentar o interesse pelas realizações técnicas. O Renascimento, primeiro na Itália e depois no resto da Europa, contribuiu com uma visão mais completa dos clássicos da antiguidade e levou ao humanismo, que concebia o homem como imagem de Deus, capaz e digno de criar. O exemplo máximo de gênio criador do Renascimento foi Leonardo da Vinci, que se destacou como artista, inventor, engenheiro e perito em anatomia humana.

Os antigos modelos teóricos já não comportavam o volume gigantesco dos novos conhecimentos e, por isso, a maior parte das perguntas ficava sem resposta. Era preciso estabelecer um modelo básico e uma metodologia que servissem de orientação para os novos estudos. Esses recursos foram fornecidos por Copérnico, Galileu, Newton e outros cientistas, que tiveram de superar dois obstáculos de monta: as idéias e o prestígio de Aristóteles, muito arraigados no espírito medieval, e a hegemonia dos princípios defendidos pela igreja.

O heliocentrismo, modelo que situa o Sol no centro do universo, já fora usado por Aristarco de Samos na Grécia antiga. Não podendo ser confirmado pela experiência, foi superado pelo geocentrismo de Ptolomeu. Copérnico enfrentou o mesmo problema ao formular sua teoria heliocêntrica, embora apoiado pelos estudos e observações de outros astrônomos, como Tycho Brahe, Kepler e Galileu, que foi o primeiro a utilizar o telescópio.

A obra De humani corporis fabrica libri septem (1543; Sete livros sobre a organização do corpo humano), de Andreas Vesalius, aplicou um novo método ao estudo do corpo humano, que contestava Galeno em  algumas opiniões, até então tidas como irrefutáveis. A química, ainda centrada na análise da enorme quantidade de substâncias descobertas pelos alquimistas, só encontrou seu caminho científico moderno com Lavoisier, no século XVIII.

No século XVII, Newton publicou sua obra magna: Philosophiae naturalis principia mathematica (1687; Princípios matemáticos da filosofia natural), em que não só anunciava as leis fundamentais do movimento dos corpos e da gravitação universal, como apresentava um método de trabalho que se mostraria aplicável a muitas áreas científicas. Simultaneamente com Leibniz, Newton inventou o cálculo infinitesimal, que daria a seus sucessores um valioso instrumento matemático. Uma das conseqüências mais importantes das idéias e do método newtonianos manifestou-se no século XVIII, quando Coulomb enunciou uma lei análoga à lei de Newton para a mecânica, aplicável à eletricidade.
As ciências biológicas progrediram mais lentamente que as ciências técnicas. No século XVIII, porém, surgiu a primeira classificação rigorosa de animais e vegetais que se conhece desde a época de Aristóteles. Com ela, o sueco Carl von Linné, conhecido como Lineu, lançou as bases da taxionomia moderna na classificação botânica e zoológica.

Atomismo, Evolução e Relatividade Atomismo, Evolução e RelatividadeNo século XIX surgiu um novo enfoque das ciências, marcado de certa forma pela descoberta do mundo microscópico e pela formulação de modelos atômicos. A conexão entre as forças elétricas e magnéticas, corroborada por Oërsted e Faraday, deu origem a uma teoria unitária das modalidades físicas de ação recíproca que se mantém até hoje. Houve grandes progressos nos métodos matemáticos e, consequentemente, na formulação de complexos modelos teóricos. Joule e Helmholtz estabeleceram o princípio de conservação da energia e Helmholtz descobriu também a natureza eletromagnética da luz.

Com a teoria atômica de Dalton e o sistema periódico de Mendeleiev, a química consolidou seus princípios e seu método, enquanto a biologia teve grande impulso com os estudos de classificação realizados por Cuvier. Ainda no século XIX, o naturalista inglês Darwin provocou uma autêntica revolução, que durante muitos anos foi objeto de controvérsia, com a publicação do livro On the Origin of the Species by Means of Natural Selection (1859; A origem das espécies), onde se acha exposta a célebre teoria da evolução. Em 1838, Schwann e Schleiden lançaram as bases da teoria celular. Pouco depois, Pasteur e Koch estudaram a natureza dos germes microscópicos causadores das enfermidades e criaram as primeiras vacinas. As ciências sociais progrediram e deram nascimento à sociologia e à economia como disciplinas científicas e independentes.

O século XX principiou com a descoberta da radioatividade natural por Pierre e Marie Curie e o anúncio de novas doutrinas revolucionárias. A confirmação do conceito evolucionista das espécies e a extensão dessa ideia ao conjunto do universo, junto com a teoria quântica de Planck e a teoria da relatividade de Einstein, levaram a um conceito não-causal do cosmo, em que só é lícito adquirir conhecimento a partir de dados estatísticos, cálculos de probabilidade e conclusões parciais. Nada disso implica um retrocesso na validade do método científico, pois não se duvida que esse método assegurou enormes progressos tecnológicos, mas sim um reconhecimento, por parte da ciência, de sua incapacidade de dar respostas cabais sobre a natureza e a origem do universo.

Na segunda metade do século XX, os métodos de observação de alta precisão apresentaram notáveis progressos com o descobrimento do microscópio eletrônico, no qual as lentes foram substituídas por campos eletromagnéticos e a luz por um feixe de prótons, e dos microscópios de raios X e de ultrassom, com grande poder de resolução.

A reunião de disciplinas como a automação, destinada ao estudo e controle dos processos em que o homem não intervém diretamente, e a informática, ou conjunto de técnicas dedicadas à sistematização automática da informação, nasceram outras disciplinas como a robótica, que se ocupa do desenho e do planejamento de sistemas de manipulação a distância. Essa área de conhecimento teve aplicação, por exemplo, na astronáutica. Permitiu que o homem chegasse à superfície da Lua ou viajasse pelo espaço cósmico.

No campo da astronomia foram criadas disciplinas como a astronomia das radiações ultravioleta e infravermelha, dos raios X, gama e outros. Esses progressos se devem aos conhecimentos da física nuclear, que permitiram descobrir uma enorme quantidade de fenômenos e de corpos celestes, como os buracos negros, objetos astrais de densidade elevada e que não emitem radiação, e os quasares, objetos semelhantes às estrelas que emitem radiações de grande intensidade.

A ciência moderna tem-se esforçado para obter novos materiais e fontes de energia alternativas para o carvão e o petróleo. O progresso da técnica permitiu a fabricação de semicondutores e dispositivos eletrônicos que conduziram aos computadores modernos. O domínio dos processos atômicos e nucleares possibilitou a construção de centrais elétricas e instrumentos de precisão. A aplicação de novas tecnologias na medicina e o maior conhecimento do corpo humano e de seus mecanismos proporcionaram uma melhora apreciável nas condições de vida dos habitantes do planeta.