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| Universo Heliocêntrico. |
Desenvolvimento
do Heliocentrismo
Para
qualquer um que se coloque em pé e observe o céu, parece claro que
a Terra permanece em seu lugar enquanto que tudo no céu nasce e se
põe ou dá a volta uma vez por dia. Observações feitas por tempos
mais longos apresentam movimentos mais complicados. O Sol descreve um
círculo lentamente pelo curso de um ano, os planetas possuem
movimentos similares, mas algumas vezes eles movem-se na direção
oposta, em um movimento retrógrado. Conforme aumentou a compreensão
destes movimentos, eles exigiam descrições cada vez mais
elaboradas, a mais famosa foi o sistema
ptolomaico,
formulado no século II, que, apesar de considerado incorreto
atualmente, ainda servia para calcular a posição correta dos
planetas com um grau moderado de precisão, apesar da exigência de
Ptolomeu
que epiciclos não fossem excêntricos causassem problemas
desnecessários para os movimentos de Marte e especialmente Mercúrio.
O próprio Ptolomeu, em seu Almagesto,
apontou que qualquer modelo para descrever o movimento dos planetas
era apenas um dispositivo matemático e, como não havia forma de
saber qual era verdadeiro, o modelo mais simples que obtivesse os
números corretos deveria ser usado; entretanto, ele mesmo escolheu o
modelo geocêntrico epicíclico e em seu trabalho principal,
"Hipótese Planetária", tratou seus modelos como
suficientemente reais para que as distâncias da Lua, Sol, planetas e
estrelas fossem determináveis tratando as esferas celestiais das
órbitas como realidades contíguas. Isto fazia com que a distância
das estrelas fosse menor que 20 unidades astronômicas —um
retrocesso na ciência já que o esquema heliocêntrico de Aristarco de Samos
já havia, séculos antes, necessariamente colocado as estrelas a
pelo menos duas ordens de magnitude mais distantes.
Discussões filosóficas
Argumentos
filosóficos do heliocentrismo envolvem declarações genéricas de
que o Sol, orbitado por alguns ou todos os planetas, está no centro
do Universo, e os argumentos que sustentam essas alegações. Essas
ideias podem ser encontradas em textos sânscritos, gregos, árabes e
latinos. Poucas destas fontes originais, entretanto, desenvolveram
alguma técnica para calcular qualquer consequência observacional de
suas ideias heliocêntricas.
Índia Antiga
De
acordo com Dick
Teresi,
os primeiros traços da ideia contra-intuitiva de que era a Terra que
estava se movendo e que o Sol estava no centro do sistema solar são
encontrados em textos védicos e pós-védicos como o Shatapatha
Brahmana,
que tinha, de acordo com Subhash Kak:
 |
"O
sol está estacionado pela eternidade, no meio do dia. [...] Do
sol, que está sempre em um e o mesmo lugar, não há nem nascer
nem poente."
|
—
|
A
interpretação de Kak é que isto significa que o Sol está
estacionário, portanto a Terra está se movendo em torno do mesmo. O
texto astronômico de Yajnavalkya, Shatapatha Brahmana (8.7.3.10)
declara que
|
O
sol prende estes mundos - a terra, os planetas, a atmosfera - a si
mesmo em uma linha.
|
—
|
Yajnavalkya
reconhecia que o Sol era muito maior que a Terra, o que pode ter
influenciado seu conceito heliocêntrico. Ele mediu de forma precisa
as distâncias da Terra ao Sol e à Lua como 108 vezes o diâmetro
destes corpos celestiais, um valor bastante próximo dos valores
modernos de 107,6 para o Sol e 110,6 para a Lua.
Grécia Antiga
No
século IV a.C., Aristóteles
escreveu que:
- "No centro, eles [os pitagóricos] dizem, há fogo, e a Terra é uma das estrelas, criando noite e dia pelo seu movimento circular em torno do centro." Aristóteles - Sobre os Céus, Livro Dois, Capítulo 13
As razões para
esta localização eram filosóficas, baseados nos elementos
clássicos, em vez de científicos. O fogo era mais precioso que a
terra na opinião dos pitagoreanos, e por este motivo o fogo deveria
estar no centro. Entretanto, o fogo central não é o Sol. Os
pitagóricos acreditavam que o Sol orbitava o fogo central junto com
tudo o mais. Aristóteles rejeitava este argumento e advogava o
geocentrismo. Heráclides do Ponto (século IV a.C.) explicou o
movimento diário aparente da esfera celestial pela rotação da
Terra.
- Aristarco de Samos
- A primeira pessoa a apresentar um argumento para o sistema heliocêntrico, entretanto, foi Aristarco de Samos (c. 270 a.C.). Como Eratóstenes, Aristarco calculou o tamanho da Terra, e mediu tamanho e distância da Lua e do Sol, em um tratado que sobreviveu à passagem do tempo. A partir de suas estimativas, ele concluiu que o Sol era seis ou sete vezes mais largo que a Terra e portanto centenas de vezes mais volumoso. Seus escritos sobre o sistema heliocêntrico se perderam, mas alguma informação é conhecida a partir de descrições que sobreviveram e de comentários de críticos contemporâneos, como Arquimedes. Já foi sugerido que seu cálculo do tamanho relativo da Terra e o Sol levou Aristarco a concluir que fazia mais sentido que a Terra estivesse se movendo do que o enorme Sol estar se movendo em seu entorno. Apesar do texto original ter sido perdido, uma referência no livro de Arquimedes, O Contador de Areias descreve outro trabalho de Aristarco em que ele avançou uma hipótese alternativa do modelo heliocêntrico. Escreveu Arquimedes:
- O rei Gelon sabe que 'universo' é o nome dado pela maioria dos astrônomos à esfera ao centro da qual está a Terra, e seu raio é igual à linha reta entre o centro do Sol e o centro da Terra. É esta a noção comum que você ouviu dos astrônomos. Mas Aristarco escreveu um livro consistindo de certas hipóteses, onde, aparentemente, como consequência das suposições feitas, que o universo é muitas vezes maior que o 'universo' mencionado acima. Suas hipóteses são que as estrelas fixas e o Sol permanecem imóveis, que a Terra gira em torno do Sol na circunferência de um círculo, com o Sol no meio da órbita, e que a esfera de estrelas fixas, situada com o centro no mesmo do Sol, é tão grande que o círculo em que ele supõe a Terra se move tem uma proporção ao centro das estrelas fixas como o centro da esfera a sua superfície.
Aristarco,
portanto, acreditava que as estrelas estavam muito distantes, e via
isto como a razão pela qual não havia uma paralaxe visível, ou
seja, um movimento observável das estrelas relativas uma às outras
conforme a Terra orbitava o Sol. As estrelas estão de fato muito
mais longe que a distância que era imaginada nos tempos antigos, e é
esta a razão pela qual a paralaxe estelar só é detectável com
telescópios. Arquimedes dizia que Aristarco fez a distância das
estrelas maior, sugerindo que ele estava respondendo a objeção
natural que o heliocentrismo requer oscilações de paralaxe estelar.
Aparentemente ele concordou com este ponto, mas colocou as estrelas
muito distantes para tornar o movimento paralático invisivelmente
minúsculo. Desta forma o heliocentrismo abriu o caminho para a
percepção de que o universo era muito maior que o que o
geocentrismo ensinava.
- Seleuco de Selêucia
- Deve ser notado que Plutarco menciona os "seguidores de Aristarco" de passagem, então é provável que houve outros astrônomos no período clássico que também desposaram o heliocentrismo cujo trabalho está agora perdido para nós. Entretanto, o único outro astrônomo da antiguidade que é conhecido pelo nome que sabe-se ter apoiado o modelo heliocêntrico de Aristarco de Samos foi Seleuco de Selêucia, um astrônomo mesopotâmico que viveu um século após Aristarco. Seleuco adotou o sistema heliocêntrico de Aristarco e diz-se que ele havia provado a teoria heliocêntrica. De acordo com Bartel Leendert van der Waerden, Seleuco pode ter provado a teoria heliocêntrica determinando as constantes de um modelo geométrico para a teoria heliocêntrica e desenvolvendo métodos para computar posições planetárias usando este modelo. Ele pode ter usado métodos trigonométricos primitivos que estavam disponíveis em sua época, já que era contemporâneo de Hiparco. Um fragmento de um trabalho de Seleuco, que apoiava o modelo heliocêntrico de Aristarco no século II a.C. sobreviveu em uma tradução árabe, que foi referido por Rhazes (b. 865).
Mundo Católico
Houve algumas
especulações ocasionais sobre o heliocentrismo, na Europa, antes de
Nicolau Copérnico. Na Cartago Romana, Martianus Capella (século V)
expressou a opinião que os planetas Vênus e Mercúrio não
orbitavam a Terra, mas em vez disso circulavam o Sol. Copérnico
mencionou-o como uma influência de seu próprio trabalho. Durante o
final da Idade Média, o bispo Nicole Oresme discutiu a possibilidade
da Terra girar em seu eixo, enquanto o cardeal Nicolau de Cusa em seu
A
Douta Ignorância
perguntou se havia qualquer razão para afirmar que o Sol (ou
qualquer outro ponto) era o centro do Universo. Em paralelo a uma
definição mística de Deus, Cusa escreveu que "assim o tecido
do mundo (machina
mundi)
quasi
terá seu centro em todo lugar e a circunferência em lugar nenhum".
Oriente Médio
Europa Medieval
Houve algumas
especulações ocasionais sobre o heliocentrismo na Europa antes de
Nicolau Copérnico. Martianus
Capella
propôs um modelo heliocêntrico para Vênus e Mercúrio, que foi
discutido por vários comentadores anônimos do século IX. Durante o
final da Idade Média, o bispo Nicole
Oresme
discutiu a possibilidade de que a Terra girasse em seu eixo, enquanto
o cardeal (Nicolau
de Cusa
em seu De
Docta Ignorantia
perguntou se havia qualquer razão para afirmar que o Sol (ou
qualquer outro ponto) era o centro do universo. Em paralelo com uma
definição mística de Deus, Cusa escreveu que "Assim o tecido
do mundo (machina
mundi)
irá quasi
ter seu centro em todo lugar e circunferência em lugar nenhum”.
Astronomia matemática
Na
astronomia matemática, modelos do heliocentrismo envolvem sistemas
de cálculo matemático que estão ligados ao modelo heliocêntrico e
onde as posições dos planetas podem ser derivadas. O primeiro
sistema computacional explicitamente ligado ao modelo heliocêntrico
foi o modelo copernicano descrito por Copérnico, mas existiram
sistemas computacionais anteriores que implicavam alguma forma de
heliocentricidade, notavelmente o modelo de Aryabhata, que possuía
parâmetros astronômicos que foram interpretados como implicando uma
forma de heliocentrismo. Vários astrônomos muçulmanos também
desenvolveram sistemas computacionais com parâmetros astronômicos
compatíveis com o heliocentrismo, como apontado por Biruni,
mas o conceito de heliocentrismo era considerado um problema
filosófico em vez de um problema matemático. Seus parâmetros
astronômicos foram mais tarde adaptados no modelo copernicano em um
contexto heliocêntrico.
Índia Medieval
Aryabhata
(476–550), em sua magnum
opus
Aryabhatiya,
propôs um sistema computacional baseado em um modelo planetário que
tinha a suposição de que a Terra girava sobre seu eixo e os
períodos dos planetas eram dados em relação ao Sol. Alguns
interpretaram este modelo como sendo um modelo heliocêntrico, mas
esta interpretação tem sido motivo de disputa por outros. Ele
também foi o primeiro a descobrir que os planetas seguem órbitas
elípticas, nas quais ele calculou com precisão várias constantes
astronômicas, como os períodos dos planetas, horas de eclipses
solares e lunares, e o movimento instantâneo da Lua (expresso como
uma equação diferencial).Entre os primeiros seguidores do modelo de
Aryabhata estavam Varahamihira,
Brahmagupta
e Bhaskara
II.
Traduções em árabe do Aryabhatiya
de Aryabhata estavam disponíveis no século VIII, enquanto traduções
para o latim já estavam disponíveis a partir do século XIII, antes
de Copérnico escrever o seu De
revolutionibus orbium coelestium,
então é possível que o trabalho de Aryabhata tenha influenciado as
idéias de Copérnico. Nilakantha
Somayaji
(1444–1544), em seu Aryabhatiyabhasya,
um comentário sobre o Aryabhatiya
de Aryabhata, desenvolveu um sistema computacional para um modelo
planetário parcialmente heliocêntrico, em que os planetas orbitavam
o Sol, que por sua vez orbitava a Terra, similar ao sistema Tychonico
proposto mais tarde por Tycho
Brahe,
no fim do século XVI. O sistema de Nilakantha, entretanto, era
matematicamente mais eficiente que o sistema Tychonico, devido ao
fato de levar corretamente em conta a equação do centro e movimento
latitudinal de Vênus e Mercúrio. A maioria dos astrônomos da
escola Kerala de astronomia e matemática que seguiram-no aceitaram
seu modelo planetário.
Oriente Médio
Europa Renascentista
Reações religiosas ao heliocentrismo copernicano
Na
bíblia do Rei James, Crônicas 16:30 declara que "o mundo
também deve ser estável, não se move". O Salmo 104:5 diz [o
Senhor] Quem lançou as bases da terra, que não devem ser removidos
para sempre. Eclesiastes 1:5 declara que "o Sol nasce, e se põe,
e volta para o lugar onde estava. Galileu
Galilei defendeu o heliocentrismo - com a terra no centro do sistema
solar - e alegou que eles não eram contrários a estas passagens na
Escritura. Ele assumiu a posição de Agostinho sobre a Bíblia: não
tomar todas as passagens literalmente quando a escritura em questão
é um livro de poesia e músicas, não um livro de instruções ou
história. Os autores da Bíblia escreviam da perspectiva do mundo
terrestre, e deste ponto de vista o sol nasce e se põe. De fato, é
a rotação da Terra que dá a impressão que o Sol está se
movimentando pelo céu.
A visão da ciência moderna
A
ideia que a visão heliocêntrica também não era verdadeira de uma
forma mais estrita foi alcançada em passos, vindo a se consolidar
apenas à época de Galileu. Que o Sol não era o centro do universo,
mas uma das inumeráveis estrelas, foi advogada pelo místico
Giordano
Bruno.
Durante o passar dos séculos XVIII e XIX, o status do Sol como
apenas uma estrela entre muitas se tornou cada vez mais óbvio. No
século XX, mesmo antes da descoberta de que havia muitas galáxias,
não era mais discutido. Mesmo se a discussão está limitada ao
sistema solar, o Sol não está no centro geométrico da órbita de
nenhum planeta, mas no foco da órbita elíptica (modelo de Kepler).
Além disso, considerando que a massa de um planeta não pode ser
negligenciada em comparação à massa solar, o centro de gravidade
do sistema solar está levemente deslocado do centro do Sol (as
massas dos planeta,s principalmente Júpiter, chegam a 0,14% da massa
do Sol). Portanto, um hipotético astrônomo em um planeta extrasolar
iria observar um "balanço" em sua percepção do movimento
do Sol. O abandono do conceito de "repouso absoluto",
embora já suscitado embora não advocado por Newton em sua primeira
lei, encontra-se mais solidamente relacionado aos princípios da
relatividade. Até a apresentação da teoria da relatividade geral
por Albert Einstein,
pelo menos a existência de uma classe privilegiada de sistemas
inerciais em movimentos relativos de forma uniforme constante entre
si era assumida, e dentre esses Newton em particular defendia a
existência de um espaço absoluto, espaço esse materializado mais
tarde no tocante ao estudo do electromagnetismo e da luz na hipótese
do éter luminífero. Embora algumas formas do princípio
de Mach
considerem o referencial em repouso com as massas do Universo como
tendo propriedades especiais, contrapondo a posição de Newton, a
ideia central no chamado princípio de Mach é a inexistência de
qualquer posição ou referencial privilegiado no universo, ideia
admirada por Einstein (covariância geral), que buscou-a e chegou em
dado tempo a pensar tê-la estabelecido de vez via relatividade geral
ao estabelecer não apenas a não necessidade como de fato a
inexistência de um espaço absoluto. Análises subsequentes mais
cuidadosas demonstraram que tais conclusões não eram as únicas
suportadas pelo modelo de Einstein, contudo, e que Einstein se
equivocara em suas conclusões. O fato de se existe ou não um
espaço-tempo absoluto constitui em verdade questão científica que
ainda permanece em aberto até a atualidade.
Uso moderno de geocêntrico e heliocêntrico
Nos
cálculos modernos, a origem e orientação de um sistema de
coordenadas geralmente precisam ser selecionados, por razões
práticas, e nestes sistemas a origem na massa, massa solar ou centro
de massa do sistema solar são frequentemente selecionadas. Estas
seleções de coordenadas derivam de modelos que possuem certamente
implicações não só práticas como também filosóficas e físicas.
Referências
http://pt.wikipedia.org/wiki/Heliocentrismo
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