Transcription
As pessoas perceberam que havia muita regularidade no céu; que os astros obedeciam a regras fixas e começaram a usar essas regras para contar o tempo. O dia, obviamente, é uma volta aparente do Sol pelo céu. O mês é um ciclo completo das fases da Lua. Conforme os dias vão passando, o Sol vai se inclinando no céu e depois ele volta ao seu caminho original. Os antigos chamaram esse ciclo do Sol de ano, que leva aproximadamente 365 dias.
Daí eles perceberam que as estrelas também se moviam. Se você olhar todas as noites para o céu noturno no mesmo horário, vai perceber que as estrelas estão se movendo, assim, dessa forma. As estrelas demoram um ano para dar uma volta aparente em torno da Terra. Veja: esse é o caminho de uma estrela observada de 10 em 10 dias no céu, e esse outro aqui, ele desenhou um laço. Os antigos chamaram este e outros astros semelhantes de planetas, que significa astro errante. Eles viram que havia quatro astros no céu como este: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno.
Depois que inventaram a luneta e os cálculos gravitacionais, descobriram os outros: Urano, Netuno e o ex-planeta Plutão. Conforme as sociedades cresceram, elas começaram a viajar mais e mais distante. Como eles se orientavam pelas estrelas? E nem sempre era possível levar um astrônomo com eles. Precisavam de um mapa do céu para quando voltassem da viagem, que às vezes levava meses para fazer. Essas previsões, eles precisavam entender como funcionava o mecanismo do céu. O pensador que mais contribuiu nesse sentido foi Ptolomeu, que viveu em Alexandria em meados do segundo século da nossa era. Ele imaginou esse modelo do céu. O geocentrismo. Note que os planetas giram em torno de deferentes, formando epiciclos. Os deferentes é que giram em torno da Terra. Esse modelo conseguia prever tudo muito bem, com alguns erros.
Aí veio Copérnico, na Polônia, que viveu em torno de 1480 e que percebeu que o processo para fazer as previsões celestes poderia ser facilitado se ele imaginasse que o Sol está no centro e tudo gira ao redor dele, exceto as estrelas. Há uma polêmica entre os historiadores da ciência sobre se ele achou que isso era apenas um artifício matemático, um truque não real, ou se ele cria que essa era a realidade mesmo. Mas o fato é que, por medo das autoridades religiosas da época, que pegaram o geocentrismo de Ptolomeu como uma doutrina, Copérnico não publicou o livro dele só no fim da sua vida. Um amigo dele imprimiu o livro, e ele então o viu quando já estava em seu leito de morte, pouco tempo depois.
Na Itália, Galileu entendeu que o heliocentrismo de Copérnico era mais adequado para explicar a realidade do que o geocentrismo, por causa das experiências que ele fez sobre relatividade dos movimentos. Ele inventou muitas coisas e, entre elas, uma luneta. Com ela, ele observou muitas coisas absurdas para a época. Ele viu que a Lua tinha montanhas e vales como a Terra, e não era lisa. Ele viu que Júpiter tinha luas, observou os anéis de Saturno, mas não entendeu o que eram, anotou apenas "abas" em seus desenhos. Ele também percebeu que havia uma infinidade de estrelas, muito mais do que se pode ver a olho nu, e que a região esbranquiçada chamada Via Láctea, desde Ptolomeu, era nada mais do que muitas e muitas estrelas. Com isso, o céu saiu da perfeição imaginária das tradições e se aproximou mais da realidade que conhecemos. A Igreja não aceitou as ideias de Galileu e mandou que ele desmentisse tudo publicamente. Galileu teve decretada sua prisão domiciliar e proibição de ensinar. Mesmo depois de preso, descobriu ainda manchas no Sol e, de tanto observar o astro, ficou quase cego antes de morrer.
Na época de Galileu, Kepler, na Alemanha, corria de um lado para o outro atrás de emprego, fugindo de perseguições religiosas ou da família de Tycho Brahe, seu antigo chefe, de quem havia pegado anotações de anos de observações celestes. Kepler trabalhou para Tycho muitos anos e não se entendiam porque Kepler era heliocentrista e Tycho geocentrista. Então, quando Tycho morreu, Kepler pegou os dados de posições dos astros e muitos anos de observações de seu chefe e foi embora com esses dados. Kepler conseguiu desenhar a posição de Marte. As anotações continham o ângulo de elevação e o ângulo de azimute do planeta. Dessa forma, Kepler conseguiu desenhar várias posições de Marte e da Terra ao redor do Sol ao longo dos anos, porque ele queria encontrar alguma lei que regulasse esses movimentos. No começo, ele pensava que os planetas giravam como se presos em sólidos regulares perfeitos, mas as órbitas não se encaixavam; pois ele imaginou que as distâncias eram proporcionais a notas musicais; também não deu certo. Então ele desenhou um círculo ao redor das órbitas e bingo: as órbitas eram achatadas. Ele levou muito tempo para identificar que eram elipses e também percebeu que o Sol não estava no centro da elipse, mas em um dos seus focos; e quando o planeta passava mais perto do Sol, ficava mais rápido. Kepler não viveu o tempo suficiente para explicar o porquê dessas leis, pois o que descrevemos superficialmente aqui, ele levou décadas para concluir; já era bem velho quando descobriu a terceira lei.
Quem continuou o trabalho de Kepler foi Newton, que nasceu na Inglaterra exatamente 100 anos depois de Galileu. Ele tinha estudado muito sobre astronomia desde Ptolomeu, Copérnico, Galileu e Kepler, e um dia estava passeando no campo quando viu uma maçã cair e pensou: o que atrai a maçã para a Terra é o mesmo tipo de força que atrai a Lua para que ela fique girando em torno da Terra. Ele pensou isso porque, sem a força de atração, a Lua sairia em linha reta, segundo sua primeira lei, a lei da inércia. Com as elipses de Kepler, Newton conseguiu descobrir a lei da gravidade: toda massa atrai outra massa; quanto mais longe as duas massas uma da outra, com menos força elas se atraem; e maiores as massas, também maior a força de atração. Pronto, as bases da gravitação estavam lançadas. Daí foi só acontecer a revolução industrial para desenvolverem motores capazes de nos levar à Lua, que hoje podemos saber o que acontece do outro lado do planeta em tempo praticamente simultâneo.
Foi Newton quem idealizou o primeiro satélite artificial. Assim ele imaginou: se déssemos um tiro de canhão horizontal no topo de uma montanha, a bala cairia ao pé da montanha; se aumentássemos a velocidade da bala, ela cairia mais longe, delineando essa trajetória curva; e com mais velocidade, mais longe ainda. Note que a curva está ficando no formato de uma circunferência. Então ele pensou que poderia calcular uma velocidade adequada para que o projétil nunca atingisse o chão durante a queda, mas fosse acompanhando a curvatura da Terra numa órbita in términa. E isso ele imaginou lá pros anos de 1700. O Sputnik, primeiro satélite artificial lançado pelo homem, só aconteceu em 1968.
Hoje queremos ir para Marte. Uma empresa europeia está cadastrando pessoas para ir para lá, colonizar, numa viagem só de ida, agendada para 2025. É o Projeto Mars One. O nosso conhecimento sobre o universo tem aumentado muito com o desenvolvimento das lunetas e telescópios. Os astrônomos perceberam que existiam aglomerados de estrelas que se atraíam e giravam em torno de um centro. Esses aglomerados são as galáxias. A nossa galáxia, por exemplo, se chama Via Láctea. A galáxia mais próxima da nossa é a de Andrômeda, mas a luz dela demora mais de 2 milhões e meio de anos para chegar aqui; ou seja, a Andrômeda que vemos aqui é a que existiu há mais de 2 milhões e meio de anos.
Hubble gostava de observar galáxias. Ele observou, em 1929, que todas as galáxias visíveis estavam se afastando da Terra. Dá para saber a velocidade das estrelas pela luz que elas irradiam. A luz vai do vermelho ao violeta quando as estrelas se aproximam da Terra ou a Terra delas. A luz fica mais para o lado do violeta quando se aproximam; quando se afastam, fica para o lado do vermelho. Com a diferença da cor da luz durante o ano, Hubble percebeu que o universo estava se expandindo. Daí veio a teoria do Big Bang: se o universo está se inflando, então um dia foi muito pequeno, do tamanho de um átomo ou menor. Durante muito tempo imaginou-se que a expansão do universo está acelerando por causa da força gravitacional que vai atraindo tudo, mas hoje em dia os físicos estão muito aturdidos porque descobriram que a expansão está acelerando, como se algo ficasse empurrando as galáxias para longe umas das outras. A isso eles chamam de energia escura. Além disso, a força gravitacional que mantém as estrelas das galáxias juntas não bate com a massa que se observa nelas. Parece haver mais, fazendo com que as estrelas se atraiam, que os físicos chamaram de matéria escura, mas até agora não conseguiram encontrar nenhuma partícula dessa matéria misteriosa. O problema é que, pelas contas, deve haver 96% de energia e matéria escura por aí no universo. Mas onde? Outro mistério descoberto pelos astrofísicos é o buraco negro. Uma estrela é uma bola de gás de hidrogênio que, por causa da gravidade, sofre a fusão nuclear: prótons colidem uns nos outros, formando núcleos de hélio e liberando muita energia. Com os milhões de anos, o hélio vai colidindo uns com os outros, formando átomos mais pesados. Daí a estrela vai esfriando e encolhendo. Se a massa for maior que um certo limite crítico, ela implode com tanta força que vai encolher sem limite, virando um buraco no espaço, com tanta gravidade que nem a luz escapa dele. Para onde vai, ninguém sabe.