Esquadrão Classe A (de Astronomia)

A quem se pode atribuir o título de fundadores da astronomia moderna? Um verdadeiro esquadrão de gênios que desafiando as leis e entendimentos vigentes, mudaram a compreensão das leis que regem o universo, numa época em que apenas sete corpos celestes se revelavam dissidentes do movimento constante das estrelas trilhando seus próprios caminhos: O Sol, a Lua, Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno.

A Copérnico, devemos a primeira formulação rigorosa do sistema heliocêntrico; a Brahe, as melhores e mais precisas observações astronômicas jamais realizadas até então; a Kepler as três leis do movimento planetário; a Galileu, a afirmação definitiva de que a matemática é a linguagem da natureza; e a Newton, a formulação da lei da gravitação universal.

Depois deles, a astronomia, a física e por extensão toda a ciência não foram mais as mesmas, mudando a face do mundo com consequências que se projetam até os dias de hoje.

• Nicolau Copérnico (1473 — 1543)
• Tycho Brahe (1546 — 1601)
• Johannes Kepler (1571 — 1630)
• Galileu Galilei (1564 — 1642)
• Isaac Newton (1643 — 1727)

Temos aqui, um tópico mais abrangente sobre o período da Astronomia moderna.

Sobre Isaac Newton

Isaac Newton (Woolsthorpe-by-Colsterworth, 4 de Janeiro de 1643 — Londres, 31 de março de 1727)

Newton foi um cientista inglês, mais reconhecido como físico e matemático, embora tenha sido também astrônomo, alquimista, filósofo natural e teólogo.

Sua obra: “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”, é considerada uma das mais influentes na história da ciência. Publicada em 1687, esta obra descreve a lei da gravitação universal e as três leis de Newton, que fundamentaram a mecânica clássica. Alem disso, nela também constam contribuições importantes sobre óptica e divide méritos com Gottfried Leibniz, sobre o desenvolvimento do Cálculo Diferencial e Integral.

Sem dúvida, sua maior realização, foi demonstrar a consistência que havia entre o sistema por ele idealizado e as leis de Kepler do movimento dos planetas, demonstrando pela primeira vez que os movimentos de objetos, tanto na Terra como em outros corpos celestes, são governados pelo mesmo conjunto de leis naturais. As leis por ele enunciadas, eram centradas na revolução científica, no avanço do heliocentrismo e na difundida noção de que a investigação racional pode revelar as características mais complexas da natureza.

Foi Newton quem construiu em 1668, o primeiro telescópio refletor operacional e desenvolveu a teoria das cores baseada na observação de que um prisma decompõe a luz branca em várias cores do espectro visível. Ele também formulou uma lei empírica de resfriamento e estudou a velocidade do som.

Como matemático, Newton trabalhou no cálculo infinitesimal, nas séries de potências, generalizou o teorema binomial para expoentes não inteiros, e desenvolveu um método para a aproximação das raízes de uma função, além de muitas outras contribuições significativas.

Newton também dedicou muito de seu tempo ao estudo da alquimia e da cronologia bíblica, mas a maior parte de seu trabalho nessas áreas permaneceu não publicada até muito tempo depois de sua morte.

Em uma pesquisa promovida pela Royal Society, Newton foi considerado o cientista que causou maior impacto na história da ciência. De personalidade sóbria, fechada e solitária, para ele, a função da ciência era descobrir leis universais e enunciá-las de forma precisa e racional.

O pai de Newton, morreu poucos meses depois do casamento, e o jovem Isaac, nasceu com a saúde frágil em meio às tristezas de um luto recente. Ele sobreviveu e seus parentes conseguiram fazer dele uma criança robusta.

Sua mãe não tardou a casar novamente, mudando-se com o novo marido para a residência daquele, que ficava a algumas léguas da fazenda, e ele foi entregue aos cuidados de uma avó e uma tia.

Depois de estudar na escola do vilarejo, aos doze anos foi colocado como pensionista de um boticário para seguir os cursos do colégio de Grantham, onde depois de um início pouco promissor, tornou-se o primeiro aluno da classe.

Após dois anos de estudos em Grantham, sua mãe, novamente viúva, levou-o para morar com ela em Woolstrop, onde se mostrou pouco interessado na lide da fazenda. Com isso seus parentes resignaram-se em fazer dele um sábio, enviando-o uma segunda vez à Grantham, desta vez com o intuito de prepara-lo para os pesados estudos de Cambridge.

Em seus momentos de lazer, Newton se ocupava de materializar seus desenhos de construções mecânicas em meio a martelos e plainas. Entre os livros pelos quais se interessou nesse período, o único citado pelos historiadores é “A Lógica” de Sounderson.

Em 1661, aos dezenove anos, Newton foi mandado para o Trinity College em Cambridge, onde foi admitido como “sub-sizar” e depois como “sizar”, uma espécie de serviçal dos estudantes mais antigos, prática comum na época.

Já naquela época, as universidades inglesas, davam uma ampla liberdade aos seus jovens estudantes, onde cada um era encorajado a se dedicar aos trabalhos e leituras de sua escolha.

Newton, começou lendo a geometria de Euclides, que logo abandonou por julgá-la muito fácil. A de Descartes, tomou sua atenção por algum tempo, mas ele a compreendeu sozinho. Em seguida, ocupou-se da óptica de Kepler e da aritmética infinitesimal de Wallis.

Nesse período, a genialidade de Newton passou desapercebida a seus professores, pois seus resultados nas provas não o distinguia dos demais alunos. Dois anos mais tarde ele estava classificado apenas em 24º lugar numa lista de 140 concorrentes.

Newton sempre demonstrou repugnância à publicidade, o que foi sempre um traço de sua personalidade, e contribuiu muito para tornar incertas todas as datas de seus trabalhos.

Exemplo disso, foi quando em 1666, estando Newton com a idade de 24 anos, Mercator publicou a “Logarithmotechnia”, onde se encontra o primeiro exemplo de uma série infinita empregada para o cálculo de uma função desconhecida. Barrow, analisando o texto, reconheceu nele, um método que Newton já o havia comunicado a bastante tempo. Newton entregou a Barrow uma redação de seu método, que sob o título de “Analysis per aequationes numero terminorum infinitas”, só foi publicado em 1704.

Mostrando seu desapego às glórias sobre descobertas, Newton logo interrompeu seus estudos sobre esse tema, julgando que Mercator encontraria facilmente o restante da série, antes que ele estivesse numa idade madura o suficiente para publicar qualquer coisa.

Depois de estudar a óptica de Kepler e os estudos de Descartes sobre a luz, Newton começou a fazer experimentos sobre o tema. Ele fez com que um raio de luz solar penetrasse numa câmara escura e atravessasse um prisma, produzindo numa tela, as cores vivas e brilhantes às quais Grimaldi já havia admirado. Porém mais atento aos detalhes que seus predecessores, Newton enxergou ali, algo mais que um simples divertimento. Ele notou sobretudo, a forma alongada da imagem, o que o fez inferir os ângulos de refração necessários para tornar os sete componentes da luz branca visíveis de forma independente.

Para apresentar uma prova irrecusável disso, Newton conseguiu reunir os sete componentes por intermédio de uma nova refração, reconstituindo a luz branca, da qual ele fez assim, a análise e a síntese.

Essa verdade inteiramente nova, mudava a face da dióptrica: como seria possível fazer convergir no mesmo foco, raios com diferentes ângulos de refração?

Pensando que os espelhos poderiam apresentar resultados mais satisfatórios, Newton os estudou com afinco e construiu o telescópio que leva seu nome. Alguns historiadores, insistem que indo ainda mais longe, Newton teria afirmado ser impossível construir lunetas acromáticas capazes de corrigir o defeito provocado pelos diferentes ângulos de refração dos raios, o que segundo outros não foi exatamente o que ele disse.

Em uma carta datada de 11 de julho de 1672, ele diz: “Eu afirmei que o aperfeiçoamento das lunetas por refração, não deve ser buscado, como acreditavam os ópticos, apenas no aperfeiçoamento das formas das lentes. Porém, não perdendo a esperança de conseguir isso por meio de outras construções, tomei o cuidado de não dizer nada que pudesse fazer com que pensassem o contrário... mas não me parece impossível que as refrações contrárias corrijam as desigualdades”. Foi a combinação dessas ideias de reflexão e refração, que permitiu a Maksutov criar o telescópio catadióptrico muito mais tarde em 1941, que corrigia vários problemas tanto dos telescópios refletores quando dos refratores.

Depois de alguns anos de permanência em Cambridge, e logo depois de ter obtido sua graduação de bacharel em artes em agosto de 1665, a ameaça da peste, fechou a universidade temporariamente e dispersou os alunos. Newton retornou à sua pequena propriedade em Woolstrop por cerca de dois anos. E foi lá segundo dizem que ele ousou pela primeira vez, procurar medir as forças que governam e mantêm o movimento dos corpos celestes, e onde se deu o célebre evento da maçã que caiu de uma árvore aos seus pés, e desencadeou nele uma enorme curiosidade sobre as causas de tal fenômeno. Ele questionava: qual seria a causa que precipita todos os corpos em direção ao centro da Terra? Essa força teria limites? A sua força variaria em relação à altitude? Ela se estenderia à Lua? E nesse caso, o que impedia que a Lua caísse sobre a Terra?

Sabemos por meio de experimentos, um projétil lançado horizontalmente, vai cair tão mais longe quanto maiores forem a altura e a velocidade com que ele é lançado. Partindo dessas considerações, Newton trabalhou sobre elas incessantemente, sem no entanto ver em sua descoberta nada além do alicerce sólido para teorias que ele levaria vinte anos para consolidar.

Newton retornou à Cambridge em abril de 1667 para concorrer ao grau de “fellow”, obtendo a décima primeira das onze vagas disponíveis em outubro do mesmo ano. Pouco tempo depois, em 1669, aos 27 anos, foi nomeado professor. Morando e fazendo suas refeições no colégio, recebia 100 libras de ordenado. Em troca, suas obrigações se resumiam a: uma aula pública de uma hora uma vez por semana e quatro horas de explicações dadas aos alunos que viessem solicitá-las. Tudo isso fez com que ele se dedicasse mais às matemáticas puras e mais especificamente para a Álgebra.

Nesse período suas anotações tratam da teoria das equações e da teoria das séries, e apesar de uma delas ter sido publicada, Newton continuava demonstrando sua aversão à publicidade, não permitindo o uso do seu nome.

Apesar disso, mesmo contra sua vontade, Newton tornava-se célebre, e em 1672, é nomeado membro da Sociedade Real de Londres. Foi a ela que ele dedicou sua primeira comunicação pública, porém para tentar se proteger de uma possível publicidade, ele decide divulgar aquela que ele considerava a menor de suas descobertas, o telescópio refletor que levou seu nome.

Surpreendido com a admiração provocada pelo instrumento, Newton se propôs a publicar a descoberta, muito mais importante segundo ele, que deu origem ao telescópio, a decomposição da luz. Esta segunda publicação, apesar de combatida por um opositor importante, Robert Hooke, produziu uma grande sensação, mas não foi aceita de imediato, e quando Huyghens, junta-se à Hooke contestando a exatidão dos fatos e da nova teoria, Newton decide evitar tais aborrecimentos e não publicar mais nada.

Apesar dessa decisão, sua correspondência nos anos seguintes comunicava suas novas descobertas, demonstrando que seu interesse pelas ciências não cessava.

Foi durante os anos de 1684 e 1685, que as teorias de Newton se consolidaram e quando ele parece ter composto a admirável obra sobre os “Princípios Matemáticos da Filosofia Natural”. A grande descoberta exposta e demonstrada nessa obra, foi a da atração universal. O Sol atrai os planetas que se atraem mutuamente.

Porém fiel à sua resolução, Newton não queria publicar nada, mas por insistência de Halley, confiou-lhe a impressão de seu livro. De volta à Londres, Halley convenceu a Sociedade Real a votar fundos para a impressão da obra, mas como a liberação da verba demorou, ele tomou para si a responsabilidade e começou imediatamente a impressão e terminou-a às suas próprias custas. A obra foi finalmente publicada em 1687.

Não faltaram elogios ao livro dos princípios, mas reclamações e objeções continuaram a perturbar o espírito inquieto e desconfiado de Newton. Hooke, Leibniz e Huyghens, por motivos diferentes, continuavam a rejeitar a teoria da atração sem sequer um exame mais minucioso, culminando com a publicação em 1689 da “Acta eruditorum” de Leibniz em oposição direta ao “Livro dos Princípios”.

Fiel aos seus princípios, Newton não publicou nenhuma réplica, apesar de ter registrado muitas delas em escritos descobertos e publicados muito mais tarde, onde demonstrava os erros de seus antagonistas.

Suas incursões na política e na química, não tiveram nenhum sucesso, apesar de na “filosofia da química” ele ter chegado a algumas conclusões interessantes. Durante os anos que se seguiram a seu retorno a Cambridge, Newton começa a apresentar sinais de melancolia e inquietude doentias, que foram crescendo até ao ponto de perturbação mental entre 1693 e 1694. Essa demência passageira fica evidente, pois Newton não fez nenhuma outra grande descoberta a partir de 1692.

Voltando ao convívio social em meados de 1694, ele ainda tinha que publicar obras escritas em sua juventude que ficaram inéditas devido ao seu amor pelo anonimato e pelo repouso. Foi apenas em 1704 que ele entregou ao público sua obra “Óptica”, na qual ele apenas o enunciado do fenômeno dos anéis coloridos que são produzidos em torno do ponto de contato de duas lentes ligeiramente curvadas, sem nenhuma teoria nem explicação a respeito. Só um século mais tarde, Young e Fresnel, vinculando o fenômeno à teoria das ondulações, fizeram dele uma das provas decisivas da teoria que o explica.

Duas obras de Newton, pouco conhecidas é verdade, merecem destaque por seu cunho totalmente diferente das demais obras: o “Apocalipse”, um tratado sobre as profecias de Daniel e uma longa carta ao geólogo Burnet, autor da “Teoria Bíblica da Terra”.

Em 1701, Newton foi chamado de volta ao parlamento, e em 1703, foi nomeado presidente da Sociedade de Londres. Sua velhice foi relativamente feliz, morreu aos 84 anos cercado pela família depois de uma dolorosa doença suportada com coragem e sem reclamações.

Ao longo da vida, apesar de todas as conquistas na ciência, devido a seu gênio introspectivo e seus hábitos reclusos, apavorando-se com a simples ideia de uma discussão, Newton não foi aparentemente capaz de desenvolver sequer uma grande amizade ou um grande amor.

Sobre Galileu Galilei

Galileu Galilei (Pisa, 15 de fevereiro de 1564 — Florença, 8 de janeiro de 1642)

Galileu foi um físico, matemático, astrônomo e filósofo italiano, personalidade fundamental na revolução científica, tendo desenvolvido os primeiros estudos sistemáticos do movimento uniformemente acelerado e do movimento do pêndulo.Foi ele quem descobriu a lei dos corpos, enunciou o princípio da inércia e o conceito de referencial inercial, ideias precursoras da mecânica newtoniana.

Galileu ficou muito conhecido por ter melhorado significativamente o desempenho do telescópio refrator e com ele descobriu as manchas solares, as montanhas da Lua, as fases de Vênus, quatro dos satélites de Júpiter, os anéis de Saturno e as estrelas da Via Láctea. Estas descobertas contribuíram decisivamente para a defesa do heliocentrismo. Além disso, ele desenvolveu ainda vários instrumentos como: a balança hidrostática, um tipo de compasso geométrico que permitia medir ângulos e áreas, um tipo de termômetro e o que viria a ser o precursor do relógio de pêndulo.

Contudo a principal contribuição de Galileu foi para a metodologia científica como um todo, pois o método empírico que ele defendia foi um corte com o método aristotélico mais abstrato utilizado nessa época, devido a isto, Galileu é considerado como o "pai da ciência moderna".

Três séculos antes de nossa era, o filósofo chamado Cleantes de Assos, solicitou que Aristarco de Samos fosse chamado perante a justiça por blasfemar, afirmando que a Terra estava em movimento e ousado colocar o Sol no centro do universo. Dois mil anos depois, a razão humana permanecia estacionada no mesmo ponto, e Galileu foi acusado de blasfêmia e impiedade, sendo seus escritos condenados e ele obrigado a uma retratação e mesmo assim teve sua liberdade “apenas” parcialmente restrita como “sinal de indulgência”.

Nascido em Pisa, seu pai era um homem de grande mérito, porém sua fortuna era modesta, e a educação de seus quatro filhos exigiu grandes sacrifícios. Aos dezenove anos, Galileu já era versado nas letras gregas e latinas. Muito hábil tanto na teoria quanto na prática da música, também se exercitou nas artes do desenho. Mandado por seu pai para estudar medicina na Universidade de Pisa, onde ele desviou sua atenção para outras áreas como filosofia, onde começou a questionar o modelo Aristotélico.

Quando Galileu retornou a Florença em 1585, aos 22 anos, o acaso fez com que ele assistisse uma aula de geometria, onde finalmente foi apresentado a verdades precisas, estabelecidas por raciocínios claros e inteligíveis. Compreendendo então, que as matemáticas, e não a lógica, ensinam a arte de raciocinar, entregou-se a elas, e com uma extraordinária aplicação, fez rápidos progressos, tendo descoberto elegantes teoremas sobre os centros de gravidade, recebeu elogios lisonjeiros dos mais célebres juízes.

Em seus primeiros trabalhos, Galileu mostrou-se discípulo de Arquimedes. Suas dissertações e pesquisas o elevam ao nível dos mais ilustres matemáticos. Mostrando características de um espirito livre, suas obras incluem um plano de comédia e um soneto a uma dama cruel.

Mesmo assim, Galileu teve sua solicitação de um lugar de professor em Florença negada e teve que se contentar com a cátedra de matemáticas na Universidade de Pisa em 1588, onde o jovem professor provocou uma mudança radical de comportamento, abandonando as regras imutáveis do raciocínio, substituindo-os por aferições dos resultados de experimentos práticos, como a célebre queda dos corpos de pesos desiguais da torre de Pisa e seus primeiros trabalhos sobre o pêndulo. Em 1590, publicou o pequeno tratado "De motu", sobre o movimento dos corpos.

Apesar de suas novas ideias se espalharem pouco a pouco, Galileu angariou também um grande número de desafetos enciumados. E as inúmeras injustiças as quais ele foi submetido, tornaram insuportável sua permanência em Pisa. Ele solicita a cátedra de matemáticas em Pádua e a solicitação é prontamente atendida, em 1592.

Sua performance em Pádua excedeu as expectativas. Sua sala de aula precisou ser trocada duas vezes, e dois mil ouvintes fizeram a sua reputação e eloquência repercutir até em Veneza. Sua contratação de quatro anos foi renovada e seus vencimentos sucessivamente aumentados, chegando a mil florins. Essa renda era muitas vezes usada para ajudar sua numerosa família.

Com suas ideias sobre o sistema do mundo já consolidadas, sendo que numa carta a Kepler, datada de 6 de agosto de 1597, ele mostra suas opiniões bastante determinadas em favor de Copérnico.

Foi nesse período que Galileu inventou o termômetro e o “compasso de proporção”, instrumento hoje esquecido, comparável à régua de cálculo.

Em meados de 1609, espalhou-se por Veneza a notícia de que certos instrumentos fabricados na Holanda, permitiam perceber distintamente objetos distantes. A arte de trabalhar o vidro havia sido melhorada ao nível mais alto em Veneza do que em qualquer outra região. Galileu reproduziu e melhorou o tal artefato, criando a luneta que leva o seu nome.

Ao saber que o instrumento era composto de duas lentes em um tubo, Galileu, através de experimentos, logo construiu um capaz de aumentar três vezes o tamanho aparente de um objeto, depois outro de dez vezes e, por fim, um capaz de aumentar 30 vezes. Uma dessas lunetas instalada no alto do campanário de São Marcos, causou uma alegria pública e universal. Por conta dessa invenção que permitia enxergar navios inimigos ao longe, Galileu teve seus vencimentos dobrados pelo Senado que garantiu o usufruto deles pelo resto de sua vida.

A luneta não era uma invenção tão nova quanto se acreditava em Veneza. Ela já havia sido difundida na Holanda e na França, embora com menos sofisticação e sucesso. Coube a Galileu no entanto, o mérito de aperfeiçoá-la e ser o primeiro a construir instrumentos de alta potência e direcioná-los para o céu a fim de explorá-lo. O termo “telescópio” foi inventado na Itália mais tarde, em 1611.

Com sua nova e aperfeiçoada luneta, Galileu explorou primeiramente a Lua, descobrindo que sua superfície se assemelhava à da Terra, cheia de montanhas e vales entre as crateras, contrariando a doutrina Aristotélica da perfeição esférica. Depois disso, voltou seus estudos para as estrelas em geral e à Via Láctea em particular. Porém, sua maior descoberta foi a descoberta dos satélites de Júpiter.
Todas essas descobertas foram publicadas em 1610 na obra “Sidereus Nuntius” (Mensageiro Celeste), que ele começou a escrever dez meses depois da criação da luneta.

Apesar de todas as descobertas e constatações, Galileu continuava angariando opositores que insistiam em defender os pensamentos de Aristóteles. Com a difusão do uso da luneta, e temendo perder a autoria de alguma descoberta, sem no entanto pretender revela-las aos rivais, Galileu começou a publicá-las em forma de frases curtas e enigmáticas, com letras transpostas. Foi assim que de forma velada, publicou a descoberta de Saturno e sua forma “estranha” e das fases de Vênus.

Depois desse período, Galileu partiu para Florença com o cargo de matemático e filósofo do grão-duque Cosme de Médicis, com um salário de cerca de mil escudos anuais.

Galileu já tinha uma relação antiga com a corte de Florença, a qual visitava constantemente durante suas férias. Ele ficou muito feliz e à vontade em Florença, no entanto, o governo de Florença estava longe de ter diante da corte de Roma, a mesma independência do governo de Veneza. Um apoio muito importante foi dado a Galileu por Kepler, que confirmou a existência efetiva dos satélites de Júpiter, publicando em Frankfurt em 1611 a obra: "Narratio de observatis a se quattuor Jovis satellibus erronibus", comprovando as anotações de Galileu.

Convidado à Roma em 1911, Galileu foi recebido pelo Papa e em 29 de março, apresentou as suas descobertas ao Colégio Romano dos jesuítas, onde se encontrava o futuro Papa Urbano VIII, de quem ficou amigo, e o cardeal Roberto Bellarmino, que reconhece as suas descobertas, e apesar de suas ideias, não foi perseguido, e deixou lá vários amigos.

Esse período de estada em Roma, não foi perdido para a ciência: foi lá que ele mostrou pela primeira vez e distintamente, as manchas do Sol. Galileu já as havia percebido no ano anterior, mas cauteloso, não publicou nada a respeito, permitindo que o holandês Fabrícius e o jesuíta alemão Scheiner se antecipassem na publicação da descoberta em 1911. É somente em 1913 que Galileu sem ter lido Fabrícius e para retificar os erros de Scheiner, escreve à Marcos Velser três cartas sucessivas, nas quais faz conhecer suas próprias observações, provando que as manchas se formam e se dissolvem continuamente como as nuvens acima de nossas cabeças.

De volta a Florença, e sem abandonar a astronomia, Galileu se ocupou do equilíbrio dos corpos flutuantes. Abandonando o método experimental publica uma obra conceitual na qual ele demonstra e prevê uma lei que afortunadamente se mostrou verdadeira: o célebre princípio das velocidades virtuais, que iria inspirar Lagrange 200 anos depois.

Entre outros, destaca-se nesse período seus estudos dos movimentos aparentes da Lua, que embora nos apresente sempre a mesma face, é possível, observando-a de perto, constatar variações e oscilações importantes. É o fenômeno da “libração”, estudado mais tarde com muito zelo e sucesso por Helvétius e Cassini.

Em março de 1614, completou os estudos sobre o método para determinar o peso do ar. Entre 1613 e 1615, escreveu as famosas "cartas copérnicas" dirigidas a Benedetto Castelli, Pietro Dini e Cristina di Lorena, onde descrevia suas ideias inovadoras, gerando escândalo nos meios conservadores, e que circularam apesar de nunca terem sido publicadas oficialmente, ficando assim uma divisão de apoiantes e de opositores nas duas principais universidades da Itália. As passagens mais polêmicas são as que ele transcreve trechos bíblicos que deviam ser interpretados à luz do sistema heliocêntrico, para o qual Galileu não tinha ainda provas científicas conclusivas. E este começou a ser o princípio de um problema futuro.

Partidário da doutrina de Copérnico, Galileu a divulgava incessantemente por meio conversações e correspondências, o que gerou reações e perseguições violentas por parte dos teólogos, fazendo com que ele viajasse à Roma uma segunda vez.

No entanto, a essa altura, Paulo V, convencido pelos mais ilustres teólogos, e em 1616, a Inquisição (Tribunal do Santo Ofício) pronunciou-se sobre a Teoria Heliocêntrica: decidindo que a teoria que coloca o Sol no centro do Mundo era um erro e uma impiedade. Sustentar que a Terra não está no centro do Mundo e não está imóvel era também uma opinião falsa. Uma decisão tão formal, impunha silêncio a seus contraditores. Galileu foi explicitamente ordenado por uma comissão da inquisição a abandonar suas ideias. No entanto, considerando a verdade como a causa comum de todas as pessoas honestas, Galileu tentou fazer revogar essa sentença absurda.

De forma contínua e inabalável, Galileu continuava defendendo suas ideias fervorosamente, angariando com isso, poderosos inimigos, forçando seu retorno à Florença.

Pouco tempo depois de seu retorno, a aparição simultânea de três cometas não deixou de preocupa-lo. Bastante adoentado, precisou contar com seus amigos para mantê-lo informado e recolher suas ideias sobre o fenômeno. O resumo dessas observações, publicado por Mario Guiducci, gerou uma polêmica que se tornou célebre, com troca de panfletos com os monges jesuítas do Colégio Romano, redundando numa vigorosa réplica intitulada por Galileu como: Il Saggiatore em 1623, obra bastante longa, porém muito bem humorada, que veio a se tornar um clássico.

Essa obra, desencadeou uma nova viagem de Galileu à Roma, onde foi recebido pelo recém empossado papa Urbano VIII, por quem foi felicitado, e apesar de defender as ideias antagônicas, declarou que Galileu era tão sábio quanto devoto, conservando por ele sua afeição e estima.

Foi neste contexto que Galileu escreveu o “Dialogo di Galileo Galilei sopra i due Massimi Sistemi del Mondo Tolemaico e Copernicano”, abreviado para “Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo” (Diálogo sobre os dois principais sistemas do mundo) completado em 1630 e publicado em 1632, onde voltou a defender o sistema heliocêntrico e a utilizar como prova a sua teoria incorreta das marés. Esta obra, era um diálogo entre três personagens: Salviati (defensor do heliocentrismo), Simplício (defensor do geocentrismo e um pouco tonto) e Sagredo (um personagem neutro, mas que ao final concorda com Salviati). Esta obra foi decisiva no processo da Inquisição contra Galileu. A isto se deve a história complexa que levou à sua publicação, pois foi o próprio Papa Urbano VIII, quem sugeriu à Galileu escrever um livro onde os dois princípios fossem discutidos em igualdade de condições.

No entanto, a insistência de Galileu em defender uma doutrina já fulminada pelas excomunhões de Roma, era uma desordem que os inimigos de Galileu, tanto teólogos como partidários de Aristóteles (peripatéticos), fizeram repercutir pela Itália entre murmúrios e acusações, permeados de “explicações lógicas” que tentavam desacreditar o trabalho de Galileu.

E apesar de todos esses esforços contrários, Galileu continuava destemidamente defendendo suas ideias, nunca se preocupando em acalmar as oposições, ele publica os seus Diálogos. E suas maliciosas zombarias tendo como centro o personagem Simplício, acabaram fazendo com que o papa Urbano VIII acreditasse ter sido desprezado, fazendo-o soltar as rédeas do furor dos inimigos de Galileu, empurrando-o para o abismo. Galileu foi declarado suspeito de heresia, e convocado a defender suas ideias em Roma em setembro de 1632.

Já aos setenta anos de idade, e com a saúde debilitada, não foi poupado, sendo obrigado a viajar para Roma em pleno inverno, chegando a Roma em 19 de fevereiro de 1633, ficando na casa do embaixador da Toscana até o mês de abril, quando recebeu ordens para comparecer ao palácio da inquisição onde permaneceu dezenove dias, retornando à embaixada com a proibição de revelar qualquer coisa sobre os interrogatórios.

Em 20 de junho de 1633, Galileu foi chamado ao santo ofício. Apresentando-se na manhã seguinte foi detido e no dia 22 conduzido à igreja de Minerva para que a sentença fosse lida e para que ele abjurasse sua opinião.

Sobre esse período, existe uma discordância entre os historiadores: alguns afirmam que Galileu se recusou a abjurar, batendo o pé no chão e exclamando: “ela se move!”, outros dizem que ele foi vítima das mais cruéis torturas. Sem que nada disso tenha sido comprovado, o mais provável é que o seu maior martírio tenha sido mesmo o fato de ser obrigado a renegar suas convicções.

Em vez de uma prisão comum, Galileu foi condenado a prisão domiciliar no palácio de Piccolomini, arcebispo de Siena. De lá foi transferido para a casa de campo de Arcetri, perto de Florença em 1634, com a condição de receber poucas pessoas e não manter assembleias acadêmicas. A essa altura seu interesse recaiu sobre a observação dos satélites de Júpiter para determinar as longitudes no mar.

Apesar de perseguir o problema das longitudes, Galileu retomou os trabalhos sobre o peso, que cinquenta anos antes, em Pisa, despertou admiração de seus discípulos. Ele redigiu cinco “Diálogos sobre duas novas ciências”, publicados pela primeira vez em Leida, em 1638, três anos antes de sua morte. Os dois primeiros “diálogos” tratam da resistência dos materiais. O terceiro e quarto “diálogos”, tratam sobre o movimento dos corpos pesados, lançando os fundamentos da ciência do movimento.

Ainda em 1638, Galileu ficou totalmente cego, mas continuou recebendo visitas até seus últimos dias, sendo acometido de febre e palpitação no coração, faleceu em 8 de janeiro de 1642 aos 77 anos de idade.

Sobre Johannes Kepler

Johannes Kepler (Weil der Stadt, 27 de dezembro de 1571 — Ratisbona, 15 de novembro de 1630)

Kepler foi um astrônomo, matemático e astrólogo alemão e figura-chave da revolução científica do século XVII. É considerado o geômetra que adicionou a filosofia na equação na astronomia, contrariando a afirmação de Pascal: “aquilo que passa da geometria nos ultrapassa”, ele é tido como o mais ousado, o mais perseverante e o mais inspirado de todos os astrônomos.

Kepler é mais conhecido por ter formulado as três leis fundamentais da mecânica celeste, conhecidas como Leis de Kepler:

1. Os planetas descrevem órbitas elípticas, com o sol num dos focos.
2. O raio vetor que liga um planeta ao Sol descreve áreas iguais em tempos iguais. (Lei das áreas)
3. Os quadrados dos períodos de revolução (T) são proporcionais aos cubos das distâncias médias (a) do Sol aos planetas. T²=ka³, onde k é uma constante de proporcionalidade.

As leis do modelo heliocêntrico de Kepler foram codificadas por astrônomos posteriores. As obras de Kepler: Astronomia Nova, Harmonices Mundi, e Epitome astronomiae Copernicanae, também forneceram uma das bases para a teoria da gravitação universal de Isaac Newton.

Um dos maiores méritos de Kepler, foi o fato dele não ter se limitado aos rigores da geometria, indo muito mais além explorando a imaginação. Ele nasceu 28 anos depois da morte de Copérnico, numa família aristocrática em declínio e cheia de problemas.

Kepler teve contato com a astronomia ainda criança, e desenvolveu um amor por ela que manteve por toda sua vida. Aos seis anos de idade, observou o Grande Cometa de 1577, deixando escrito que "foi levado por sua mãe para um local elevado para vê-lo". Aos nove anos, observou um outro evento astronômico, um eclipse lunar em 1580, registrando que se lembrava de ter sido "chamado para fora" para observá-lo e que a lua "parecia bastante vermelha". No entanto, varíola durante a infância o deixou com a visão fraca e alguma limitação nos movimentos das mãos, limitando sua habilidade para os aspectos observacionais da astronomia.

Devido a sua debilidade física, foi recebido gratuitamente, aos treze anos, no seminário protestante de Maulbronn, para estudar teologia. Entre 1589 e 1593, Kepler foi muito bem nos estudos e passou para o seminário de Tubingue. Quando no entanto, deixou essa escola aos 22 anos de idade, não foi considerado apto a “trabalhar para a glória da igreja”, sendo então nomeado professor de matemáticas e de moral no colégio de Graetz, na Estíria em 1594 aos 23 nos de idade.

Como o ensino de astronomia fazia parte de seus deveres, ele foi encarregado da redação de um almanaque, no qual teve que adotar a reforma gregoriana. Para aumentar a venda de seus almanaques, Kepler inseria neles previsões supostamente astrológicas sobre o tempo e os acontecimentos políticos, das quais algumas se realizaram dando-lhe um grande crédito.

A primeira obra científica de Kepler foi a “Mysterium cosmographicum”, composta durante os primeiros anos de sua estadia em Graetz (1594-1596). Em 1597, Kepler se casa com Barbara Müller, então com 25 anos. No entanto a tolerância em relação ao apoio de Kepler ao sistema de Copérnico e suas críticas ao tribunal que baniu e proibiu a obra do ilustre polonês, terminaram com a sucessão do arquiduque Carlos por seu filho Ferdinando que fez votos de extinguir a heresia de seus estados.

Kepler foi obrigado então a deixar Graetz. Mesmo arruinado, privado de seus meios de subsistência e banido da Estíria, Kepler permaneceu inabalável em suas crenças, porém preocupado com o futuro de sua família, pediu ajuda a Moestlin. Quem no entanto veio em seu socorro, foi Tycho Brahe, oferecendo-lhe um posto para ajudar nos trabalhos astronômicos que o imperador Rodolfo o havia incumbido, ao que Kepler aceitou prontamente, transferindo-se para Praga com a família, onde trabalhou entre 1600 e 1612.

Com a inesperada morte de Brahe em 1601, Kepler tornou-se o herdeiro não só de todo o seu acervo, como também da sua função como matemático imperial, astrólogo e astrônomo. E com esse material à disposição, encontrou o motivo de algumas falhas nas observações de Brahe: a refração dos raios luminosos, nula no zênite mas que no horizonte adquire seu valor máximo. Brahe estava ciente desse fenômeno, no entanto a sua extensão e efeitos não eram precisamente conhecidos.

Kepler retoma portanto essa questão como um todo e entre 1603 e 1604, e compõe um trabalho intitulado “Paralipomena ad Vitellionem”, um trabalho bastante completo sobre óptica, que apesar de conter erros graves, era notável para a época. Encontra-se nela a verdadeira teoria das lunetas, regras exatas para determinar a distância focal das lentes e o poder de aumento de um instrumento. Foi nela também apresentada pela primeira vez a descrição exata do olho e seu funcionamento, além da explicação da luz cinzenta da Lua, lealmente atribuída a seu mestre Moestlin.

Como principal resultado, Kepler produz uma tabela das refrações astronômicas, desde o zênite até os 70 graus, que não difere em mais de 9 segundos daquela que é usada hoje em dia, porém aproximando-se do horizonte, as diferenças tornam-se maiores.

Ainda em 1604, Kepler começou a observar e escreveu uma longa dissertação sobre uma estrela surgida na constelação da serpente, que depois de brilhar com um fulgor superior ao de Júpiter, logo desapareceu para nunca mais voltar. Esse fato fez com que Kepler questionasse mais adiante como a estrela pode nascer e de que matéria ela era formada, sem chegar a nenhuma conclusão prática.

Depois de nove anos de esforços contínuos e com extrema aplicação, Kepler conseguiu representar exatamente o movimento de Marte, por duas das leis que, reconhecidas em seguida como aplicáveis aos demais planetas, imortalizaram seu nome. Sua obra sobre o movimento de Marte foi intitulada como: “Astronomia nova, ou Física celeste, fundada sobre o estudo do movimento de Marte, deduzida das observações de Tycho Brahe”, foi concluída em 1605.

Como o período de revolução de Marte, de 687 dias já era bem conhecido, Kepler teve a ideia de comparar nas observações de Tycho as observações de Marte que diferiam exatamente desse número de dias, usando-as para verificar os cálculos e uma confirmação bem mais precisa da hipótese adotada para a lei do movimento da Terra.

Encorajado por esse sucesso, Kepler repetiu a operação várias vezes, seguindo o planeta passo a passo para determinar sua rota no espaço. Tentando agrupar os pontos encontrados num círculo perfeito e tendo ciência que Tycho era um observador de tal modo exato, ele logo se convenceu que a rota não poderia ser um círculo.

Depois de numerosas tentativas e penosos cálculos, Kepler descobriu que uma órbita elíptica satisfazia todas as observações de Tycho. Continuou a seguir o planeta vermelho e logo ficou claro que os pontos calculados para a órbita elíptica se confirmavam a cada passagem, porém ainda com um pequeno desvio.

Quanto ao movimento da Terra, Kepler logo concluiu que este se dava também numa elipse, porém bem mais próxima do formato de um círculo. Uma circunstância notável em todo esse contexto foi a imperfeição dos métodos e instrumentos de Tycho e ao mesmo tempo a confiança que Kepler depositava em suas observações, o que o fez admitir um possível erro de 8 segundos, mas nunca um erro de 8 minutos, o que o levou em última análise à descoberta das órbitas elípticas.

Prosseguindo em suas observações, e constatando que Marte teimava em sair da trajetória prevista, Kepler foi forçado então a rejeitar as órbitas elípticas puras, assim como as circulares e devido aos mesmos motivos, e compelido a procurar diretamente as leis do movimento perturbado.

Não foi de imediato que Kepler formulou a teoria da atração dos corpos. Passou por várias suposições, entre elas a influência da rotação do Sol. Kepler na verdade passou um período atribulado, entre as suas teorias variadas e problemas com os herdeiros da família de Tycho sobre a posse dos dados das observações daquele. Por conta disso, sua obra “Astronomia nova”, só foi publicada em 1609. Além disso, com a morte do Rei Rodolfo no início de 1612, o seu sucessor, Matias abandonou completamente o observatório de Praga, cujos trabalhos foram interrompidos por total falta de recursos, obrigando Kepler a aceitara função de professor no ginásio na cidade de Linz, onde depois da morte de sua esposa, casa-se novamente em 1613.

Entre 1610 e 1612, rodeado por problemas políticos e familiares, Kepler produziu alguns manuscritos: o “Dioptrice” sobre telescópios, influenciado pelas descobertas de Galileu; o “Somnium”, onde tentava descrever como seria a astronomia a partir de um outro planeta, para reforçar o conceito do sistema heliocêntrico, além de outros trabalhos em matemática e física.

Kepler, que para assistir sua mãe, havia renunciado ao cargo de professor, estava mergulhado numa crescente miséria. Como se não bastasse, perdeu uma filha de dezessete anos. É nesse período que ele busca refúgio para concluir uma obra iniciada em 1599, intitulada: “Harmonices mundi libri quinque” (Os cinco livros da harmonia do Mundo), um verdadeiro tratado sobre a geometria dos polígonos, tendo capítulos dedicados à música e a política. O último capítulo determina os acordes planetários: Saturno e Júpiter seriam os baixos, Marte é o tenor, Vênus o contralto e Mercúrio o falsete.

Nas últimas páginas do livro, voltando à linguagem precisa da ciência, ele revela a célebre lei que, encadeando todos os elementos do nosso sistema, vincula os grandes eixos das órbitas planetárias à duração das revoluções. Um encerramento inesperado para uma obra, concluída em 1619, a qual Kepler pareceu ter produzido como que sonhando.

Em seguida, outro problema familiar se abateu sobre ele. Sua mãe, aos setenta anos, foi presa e acusada de crime de feitiçaria. Kepler acudiu e durante cinco anos de apreensões, entre 1617 e 1621, lutou para salvar sua mãe. Apesar de ter sucesso em salvá-la, não se livrou da vergonha advinda desses fatos. Com a Alemanha envolta na Guerra dos Trinta Anos, eram tampos de perturbação, angústia, confusão e desordem.

Em 1623, Kepler finalmente concluiu seu trabalho com as tabelas Rodolfinas (na verdade a conclusão do trabalho iniciado por Tycho Brahe), Essas tabelas continham as posições de 1.406 estrelas, e também indicações e tabelas de localização para os planetas do sistema solar. Para a maioria das estrelas essas tabelas eram precisas ao nível de um minuto de arco, e foram as primeiras a incluir fatores de correção para a refração atmosférica. Elas foram suficientemente precisas para prever o trânsito de Mercúrio, observado por Pierre Gassendi em 1631 e o trânsito de Vênus observado por Jeremiah Horrox em 1639.

Com a morte do imperador Matias em 1625, seu sucessor, foi seu sobrinho, Ferdinando da Áustria, cujo zelo religioso obrigou novamente Kepler a se refugiar. Depois de um período na cidade de Ulm, em 1618, Kepler tornou-se conselheiro oficial do general Wallenstein. Nos seus últimos anos, tentando reaver seus status, Kepler passou viajando entre Praga, Linz e Ulm para uma residência temporária em Sagan, e mais tarde em Ratisbona, onde morreu em 1630, aos 59 anos.

As leis de Kepler, são o fundamento da astronomia moderna. Talvez nenhuma outra descoberta tenha desencadeado tantos outros trabalhos e novas descobertas, mas a longa e penosa rota que conduziu a ela é muito pouco conhecida.

Sobre Tycho Brahe

Tycho Brahe (Skåne, Dinamarca, 14 de Dezembro de 1546 — Praga, 24 de Outubro de 1601)

Muito mais que um gênio ou filósofo renomado, Tycho Brahe é considerado o primeiro dos grandes observadores modernos que realizou a árdua tarefa de coletar dados que serviriam para dar fundamento prático às teorias que já haviam sido apresentadas e aquelas que ainda estavam por vir. Ele foi o responsável pela maior quantidade e as mais precisas observações astronômicas jamais realizadas até o século XVI.

Durante sua estada em Copenhague, onde cursou retórica e filosofia, ele presenciou, aos treze anos de idade, um eclipse solar anunciado com muita antecedência pelos astrônomos. Esse fato, despertou nele o interesse pela astronomia, vindo a obter as efemérides (tabelas com as posições diárias dos astros) e passando a dedicar suas noites à observação do céu.

A cultura astronômica de Tycho Brahe, formada na leitura assídua do Almagesto, de Ptolomeu, desenvolveu-se durante os anos de 1562 a 1565 em Leipzig, Alemanha, graças exclusivamente aos seus próprios esforços. Embora utilizasse instrumentos rudimentares, demonstrou imperfeições no pensamento de Ptolomeu, passando a chamar a atenção dos astrônomos para a necessidade de instrumentos mais precisos e técnicas de observação mais acuradas. Nesse período, em 1563, ele observou uma conjunção (proximidade no céu) de Júpiter e Saturno (a chamada “grande conjunção”), e notou que as tabelas de Copérnico estavam erradas em vários dias na previsão desse evento. Foi quando ele decidiu coletar dados de observações astronômicas de forma mais precisa e produzir tabelas também mais precisas.

No ano seguinte, em 1966, num duelo de sabres com um nobre dinamarquês, ele acabou perdendo um pedaço do nariz, passando a usar uma prótese (de prata ou bronze, muito bem esculpida segundo os historiadores). Esse incidente, fez com que ele passasse a ter uma vida um pouco mais reclusa, aumentando ainda mais sua dedicação aos estudos astronômicos.

Primeira descoberta

Depois da morte de seu pai, em 1570, Tycho Brahe retornou à Dinamarca. Graças ao consentimento da família, instala, então, um observatório astronômico no castelo de Herritzvad e, na tarde de 11 de novembro de 1572, ele descobre, com precisão extraordinária para a época, a exata posição da "estrela nova", na constelação de Cassiopéia. O nascimento de uma supernova foi um fato revolucionário para a época, pois se supunha que o espaço das estrelas fixas era imutável. A sua publicação “De nova stella” (Sobre uma nova estrela) em 1573, o tornou conhecido em toda a Europa. Em 1574, ele publica a obra “De nova Stella” (Sobre a nova estrela), onde contesta a visão aristotélica de um universo fixo, perfeito e imutável.

A obra de Tycho portanto, em sua parte astronômica, é uma mistura de observações exatas e apreciações errôneas. A obra de Tycho, apesar disso, no seu conjunto, pareceu excelente e foi bastante disseminada na Europa fazendo a reputação do seu autor. Como consequência, ele é convidado para ministrar um curso de astronomia na Universidade de Copenhagen.

O sistema proposto por Tycho era um tanto mais complexo, pois propunha uma distribuição ao mesmo tempo geocêntrica e heliocêntrica, onde o Sol e a Lua orbitavam a Terra e os demais planetas orbitavam o Sol. Esse sistema, tinha a vantagem de atender aqueles astrônomos que não estavam satisfeitos com os modelos mais antigos mas relutavam em aceitar o conceito do movimento da Terra, o que também acomodava a questão religiosa que colocava o homem no centro do universo.

Apesar da sua proposta ter um maior apelo aos astrônomos insatisfeitos, suas observações teimavam em desmenti-lo. Devido a isso, sua maior ambição passou a ser a criação de tabelas exatas dos movimentos planetários, e sua vida foi uma longa preparação para esse objetivo, que ele apesar de não conseguir concluir, deixou todos os elementos necessários para sua execução futura.

Em 1575 realiza viagem de estudos pela Europa, principalmente Alemanha e Itália. Volta à Dinamarca em 1576, e por insistência do rei Frederico II, que lhe concede, por doação, a ilha de Hven e uma pensão anual, Brahe constrói um novo e melhor observatório astronômico, o Uranienborg (“Castelo do Céu”), um observatório auxiliar e laboratórios.

O céu mutável

Em 1577, por ocasião da passagem de um grande cometa, Tycho demonstrou que este se movia entre as esferas dos planetas, e, portanto, que o céu não era imutável, e as "esferas cristalinas", concebidas na tradição greco-cristã, não eram entes físicos. Apesar da discordância dos astrônomos daquele período, as observações de Brahe foram confirmadas.

Tycho foi o primeiro astrônomo a calibrar e checar a precisão de seus instrumentos periodicamente, e a corrigir suas observações por refração atmosférica. Também foi o primeiro a instituir observações diárias, e não somente quando os astros estavam em configurações especiais, descobrindo assim anomalias nas órbitas até então desconhecidas.

Depois da morte de Frederico II em 1588, seu sucessor, Cristiano IV, reduziu consideravelmente a pensão anual de Brahe. Durante os anos seguintes, a sua relação com o novo Rei, Cristiano IV e com a igreja ficaram cada vez piores. Desiludido, Brahe deixou a Dinamarca em 1597. Aceita, então, o convite do rei Rodolfo II e se instala no castelo de Benatki, em Praga.

Usando instrumentos muito básicos e muitas observações a olho nu, Tycho Brahe preparou a mais completa lista de estrelas que existiu na Europa. No ano de 1598 publica a “Digressões sobre mecânica astronômica”, obra na qual descreve os instrumentos que ele mesmo inventou e ajudou a construir. Em janeiro de 1600 recebe a visita de Johannes Kepler, que se tornará seu discípulo. Sua lista de 777 estrelas, formou a base para o trabalho de Kepler, seu sucessor em Praga. Brahe morreu em Praga em 1601.

A obra-prima de Tycho Brahe foi editada, depois de sua morte, por Kepler, com o título de “Novos conceitos astronômicos de Tycho Brahe”. O livro reúne estudos de rara amplitude e extraordinário rigor.

Ainda que Tycho Brahe tenha procurado conciliar a velha doutrina geocêntrica de Ptolomeu com a teoria heliocêntrica de Copérnico - no sistema cosmológico de Brahe, todos os planetas, com exceção da Terra, giram em torno do Sol, e este, acompanhado pelos planetas, gira em torno da Terra -, sua produção científica inspirou o trabalho de importantes cientistas: Kepler, Galileu e Newton.

Sobre Nicolau Copérnico

Nicolau Copérnico (Toruń – Polônia, 19 de Fevereiro de 1473 — Frombork – Polônia, 24 de Maio de 1543).

Foi um astrônomo, matemático e médico polonês. Sua contribuição mais importante à astronomia foi a introdução do conceito de que a Terra não estava fixa. Ele afirmava que a Terra se movia. Vários filósofos da antiguidade já haviam sondado esta possibilidade. Porém foi Copérnico quem formulou de maneira rigorosa o sistema heliocêntrico pela primeira vez.

Na carta que Galileu Galilei escreve em 1615 a Cristina de Lorena, Grã-Duquesa da Toscana, são listados ao menos sete autores da antiguidade que já defendiam a mobilidade da Terra antes de Copérnico, como: Pitágoras, Heáclides, Filolau, Platão, Aristarco, Seleuco e Hicetas. Podemos juntar a estes: Arquimedes, Aristóteles, Cícero e Plutarco. A teoria em si, portanto, não era nova. O que distinguiu a obra de Copérnico, foi que ele deu a essa ideia uma maior fundamentação, sem nunca deixar de reconhecer o trabalho de seus antecessores.

Copérnico estudou em importantes centros desde os 17 anos, e aos 29 tornou-se cônego na igreja de Frauenburgo, passando a se dedicar mais à astronomia, e logo em seguida começou a definir suas ideias sobre o sistema do Mundo e compôs sua célebre obra, a “De revolutionibus orbium coelestium” (ou "Da revolução de esferas celestes"), porém, numa atitude bastante cautelosa devido as circunstâncias da época e seu envolvimento com a igreja, só autorizou a sua publicação três décadas depois, em 1543, ano da sua morte.

As principais partes da teoria de Copérnico são:

• Os movimentos dos astros são uniformes, eternos, circulares ou uma composição de vários círculos (epiciclos).
• O centro do universo é perto do Sol.
• Perto do Sol, em ordem, estão Mercúrio, Vênus, Terra, Lua, Marte, Júpiter, Saturno, e as estrelas fixas.
• A Terra tem três movimentos: rotação diária, volta anual, e inclinação anual de seu eixo.
• O movimento retrógrado dos planetas é explicado pelo movimento da Terra.
• A distância da Terra ao Sol é pequena se comparada à distância às estrelas.

De todos, o principal ponto é que Copérnico admite como Filolau e Heráclito, que a Terra gira sobre si mesma em 24 horas do ocidente para o oriente em torno da linha dos polos, fazendo com que tenhamos a sensação de que “o céu” gire no sentido contrário no mesmo período e sobre o mesmo eixo.

Essa explicação simples, aplicada a todos os planetas, faz desaparecerem muitas dificuldades, sendo a principal delas a das várias esferas de órbitas que se sobrepunham umas às outras, o complexo sistema de epiciclos e eferentes que tentava explicar o movimento irregular dos planetas.

Copérnico rejeitou toda essa complexidade, e lançando a Terra ao espaço, colocou o Sol no centro do Mundo (essa palavra no contexto da época significava o universo conhecido), e a Terra a girar ao seu redor descrevendo a cada ano um círculo precisamente igual àquele no qual julgávamos ver o Sol ser arrastado, assim como os demais planetas, cada um no seu ritmo, mas submetidos todos harmonicamente às mesmas leis, que se aplicavam também às estrelas, justificando sua aparente imobilidade devido à enorme distância que que as separa do centro do Mundo.

De forma prudente, o prefácio do livro é uma carta de Copérnico ao papa Paulo III, dedicando sua obra a ele.

O livro "Da revolução de esferas celestes", não produziu efeito imediatos. O “Mundo pensante” levou tanto tempo para entender suas propostas quanto o próprio Copérnico para publicá-las. Suas ideias só foram consolidadas bem mais tarde, com as intervenções de Kepler, Galileu e Newton.

A conduta da igreja em relação à Copérnico foi dura. O tribunal da igreja condenou formalmente a crença no movimento da Terra, e o seu livro proibido.

Sobre isso, mais tarde, Pascal afirmaria: “Não é o decreto de Roma sobre o movimento da Terra que provará que ela permanece em repouso. Se tivéssemos observações constantes que provassem que é ela que gira, nem todos os homens juntos a impediriam de girar e se impediriam de girar junto com ela”.

Apesar disso, o livro permaneceu proibido pelos próximos cinquenta anos. Ainda em 1829, quando a cidade de Varsóvia ergueu um monumento ao fundador da astronomia moderna, nenhum membro do clero compareceu à cerimônia.

Copérnico sofreu um AVC ao final de 1542, ficando paralítico, vindo a falecer em 24 de maio de 1543, aos 70 anos de idade.

A astronomia moderna

A assim chamada "astronomia moderna", teve início no século XVIII (a partir de 1701), no período conhecido como pós renascentismo, porém não podemos esquecer dos antecedentes:

O século XVI (1501-1600)

O grande pioneiro desse período, foi Nicolau Copérnico (1473-1543), na proposição de um sistema heliocêntrico moderno, que no entanto, devido às restrições impostas pela igreja na época, só permitiu que publicassem sua obra quando já estava muito doente, e no ano da sua morte, em 1543.

Foi um período de transição e muita discussão sobre as teorias existentes fundamentadas pelas observações de Tycho Brahe (1546-1601).

As principais contribuições para a astronomia nesse século se deveram também aos seguintes personagens:
Luigi Giglio (1510–1576) - publicou estudos sobre uma possível reforma no calendário em 1577, que depois de examinada e corrigida pelo padre jesuíta Cristóvão Clávio, tornou-se o calendário gregoriano atualmente em uso.
Erasmus Reinhold (1511-1553) - catalogou um grande número de estrelas. Suas publicações incluíram uma cópia comentada da obra Theoricae novae planetarum de Georg Purbach.
Valentin Naboth (1523-1593) - publicou várias obras entre 1556 e 1580, tratando sobre os modelos geocêntrico e heliocêntrico e também sobre astrologia.
Taqi ad-Din Muhammad ibn Ma'ruf (1526–1585) - polímata muçulmano, publicou várias obras sobre astronomia e ótica (reflexão e refração). Em 1574, ele propôs a construção de um novo observatório ao Sultão Murad III. O observatório foi construído em Istambul e segundo se sabe, era bem semelhante ao de Tycho Brahe. Esse observatório ficou ativo até 1580, quando foi demolido.
Guilherme IV de Hesse-Cassel (1532-1592) - contemporâneo de Tycho Brahe, a sua principal obra, foi um catalogo de cerca de mil estrelas.
Cornelius Gemma (1535-1578) - autor de uma obra bastante extensa sobre o Grande Cometa de 1577.

Paul Wittich (1546–1586) - mais um adepto do modelo híbrido, com os planetas internos: Mercúrio e Vênus orbitando o Sol e os planetas externos: Marte Júpiter e Saturno orbitando a Terra.
Thomas Digges (1546-1595) - em sua obra de 1576, a "A Prognostication everlasting", ele se declarava contrário ao modelo de Ptolomeu e apresentou pela primeira vez na língua inglesa, uma discussão detalhada do modelo heliocêntrico de Copérnico. Um marco para a popularização da ciência.

Nicolaus Reimers (1551-1600) - propôs uma alternativa de movimento da Terra num sistema de órbitas hibridas semelhante ao proposto por Tycho Brahe.
Christoph Rothmann (1555-1600) - publicou várias obras a partir de 1585.

O século XVII (1601-1700)

Foi marcado principalmente pela influência de Galileu Galilei (1564-1642) e suas teorias antagônicas ao modelo aristotélico apoiadas em suas observações ao telescópio, que no período entre 1609 e 1619 constataram entre outras coisas, os satélites de Júpiter e as fases de Vênus.

Mas além de Galileu, nesse período houveram outros astrônomos que fizeram contribuições  importantes, como:

David Gans (1541-1613) - com seu tratado astronômico, o "Gebulat ha-Eretz"
Achyuta Pisharati (1550-1621) - descobriu as técnicas de redução da eclíptica e publicou vários trabalhos por volta de 1593.
Petrus Plancius (1552-1622) - autor de vários globos celestes entre 1589 e 1613, conseguindo obter razoável sucesso e fidedignidade em suas últimas versões.

Giovanni Antonio Magini (1555-1617) - partidário do sistema geocêntrico, ele publicou duas obras com a sua própria teoria com onze esferas rotativas: em 1589, a "Novae coelestium orbium theoricae congruentes cum observationibus", e em 1592, a "De Planis Triangulis", descrevendo o uso de quadrantes na astronomia.
Sethus Calvisius (1556-1615) - com sua obra sobre eclipses em 1605, a "Opus Chronologicum" e a sua proposta par reforma do calendário em 1612, a "Elenchus Calendarii Gregoriani"
Manuel Dias (1574-1659) - missionário português na China, que publicou em 1615, a "Tian Wen Lüe" (Explicatio Sphaerae Coelestis), uma obra na forma de perguntas e respostas que seria reeditada várias vezes na China até o século XIX.

Mario Guiducci (1585-1646) - que trabalhou com Galileu principalmente entre 1618 e 1623.
John Wilkins (1614-1672) - foi um dos fundadores do Colégio Invisível e da Royal Society. Publicou várias obras entre 1638 e 1668.
Valentin Stansel (1621-1705) - foi um astrônomo jesuíta tcheco que trabalhou no Brasil. Em 5 de março de 1668, Valentin Stanzel descobriu um cometa que ficou conhecido como "Estancel-Gottignies".

Johann Jacob Zimmermann (1644-1693) - publicou várias obras entre 1684 e 1691.

O século XVIII (1701-1800) e a nova astronomia

Foi um período de apresentação, detalhamento, solidificação e disseminação do sistema newtoniano.
A obra de Isaac Newton (1642-1727), foi monumental, e fixou as bases da mecânica teórica. Da combinação de suas teorias com sua lei de gravitação, surge a confirmação das leis de Kepler e, e simultaneamente estabelece as bases científicas, da mecânica terrestre e celeste. No domínio da ótica, Newton inventou o telescópio refletor, discutiu o fenômeno da interferência, desenvolvendo as ideias básicas dos principais ramos da física teórica, nos dois primeiros volumes da obra “Principia”, com suas leis gerais, mas também com aplicações a colisões, o pêndulo, projéteis, fricção do ar, hidrostática e propagação de ondas. Somente depois, no terceiro volume, Newton aplicou suas leis ao movimento dos corpos celestes. O “Principia” é reconhecido como o livro científico mais importante já escrito.

Os trabalhos astronômicos de Newton são apenas comparáveis aos de Carl Friedrich Gauss (1777-1855), que contribuiu para a astronomia com a teoria da determinação de órbitas, com trabalhos importantes de mecânica celeste, de geodésica avançada e a criação do método dos mínimos quadrados. Nunca outro matemático abriu novos campos de investigação com tanta perícia, na resolução de certos problemas fundamentais, como Gauss.

São também dessa época os notáveis trabalhos de mecânica celeste desenvolvidos por Euler, Lagrange e Laplace, e os dos grandes observadores como Frederick William Herschel, sua irmã: Caroline Lucretia Herschel (que descobriu muitos objetos celestes entre 1783 e 1787), e seu filho John Frederick William Herschel, além de: Bessel, F.G.W. Struve e O.W. Struve. Vale a pena lembrar uma data histórica para a astronomia - a da primeira medida de paralaxe trigonométrica de uma estrela e, consequentemente, da determinação de sua distância, por Bessel (61 Cygni) e F.G.W. Struve (Vega), em 1838. Este notável feito da técnica de medida astronômica é basicamente o ponto de partida para o progresso das pesquisas do espaço cósmico.

Os cinco grandes

Nesse período, que podemos chamar de primeira fase da astronomia moderna, foram inúmeros os gênios e heróis que contribuíram de maneira significativa para a evolução da astronomia como ciência. No entanto, dentre tantas mentes brilhantes, cinco se destacaram: Copérnico, Brahe, Kepler, Galileu e Newton.

Eu os apelidei de:"Esquadrão Classe A (de Astronomia)".

O século XIX (1801-1900) e a modernização da astronomia

Naquele período, o foco da astronomia mudou. Ao invés de catalogar e tentar entender o movimento das estrelas, os astrônomos começaram a tentar descobrir o que as estrelas eram de fato (estudo da astrofísica). Em 1860, um astrônomo inglês, William Huggins (1824-1910), analisou a luz das estrelas. Outros levaram seu trabalho adiante e logo foi possível classificar as estrelas por seu espectro.

Já no final daquele século, foi descoberto que, quando a Luz do Sol era decomposta, uma miríade de linhas espectrais era observada (regiões onde havia pouca ou nenhuma luz). Experimentos com gases aquecidos mostraram que as mesmas linhas podiam ser observadas no espectro de gases, linhas especificas correspondendo a elementos específicos. Experimentos com gases aquecidos mostraram que as mesmas linhas podiam ser observadas no espectro de gases, linhas especificas correspondendo a elementos específicos. Foi evidenciado que, elementos químicos encontrados no Sol (majoritariamente hidrogênio e hélio) também eram encontrados na Terra. Essas linhas espectrais, são formas de luz invisíveis ao olho nu, como: raios-X, raios gama, ondas de rádio, micro-ondas, radiação ultravioleta e radiação infravermelha. Isso deu início à espectroscopia estelar, a construção dos grandes telescópios e a substituição do olho humano pelas fotografias e outras formas de captação de dados astronômicos.

Se nos séculos anteriores os astrônomos notáveis eram exclusivamente homens, na virada do século XIX para o século XX, as mulheres passaram a desempenhar um papel importante nas grandes descobertas astronômicas, apesar de estarem numa situação que seria encarada nos dias de hoje, no mínimo como “politicamente incorreta”. Nesse período anterior aos computadores modernos, mulheres no United States Naval Observatory (Observatório Naval dos Estados Unidos), na Universidade de Harvard sob a liderança de Edward Charles Pickering (1846-1919), e em outras instituições de pesquisa astronômicas, frequentemente serviam de "computadores humanos", numa divisão de tarefas em que os homens manipulavam os telescópios e faziam as observações e as mulheres realizavam a tarefa tediosa de registrar os dados e efetuar cálculos.

Muitas das descobertas desse período eram notadas inicialmente por essas mulheres que "computavam" e então reportadas a seus supervisores. Por exemplo: Maria Mitchell (1818-1889) que foi a primeira pessoa a descobrir um cometa usando um telescópio em 1847; Annie Jump Cannon (1863-1941) que organizou os tipos espectrais estelares de acordo com a temperatura estelar em 1901 e Henrietta Swan Leavitt (1868-1921) que descobriu a relação entre o período de luminosidade e a variabilidade de uma estrela, tendo catalogado 1.777 estrelas variáveis, publicando seu catálogo em 1908. Algumas dessas mulheres receberam pouco ou nenhum reconhecimento durante suas vidas, devido à baixa reputação profissional no campo da astronomia e mesmo da sociedade da época em relação às mulheres que trabalhavam.

Embora suas descobertas sejam ensinadas em salas de aula de astronomia ao redor do mundo, poucos estudantes de astronomia conseguem atribuir o trabalho a suas respectivas autoras.

O século XX (1901-2000) e a astronomia atual

No início daquele século, a publicação da Teoria da Relatividade, de Albert Einstein (1879-1955), produziu profundas modificações na Física. Por outro lado, foi um período de muitos avanços técnicos para a astronomia onde cada avanço instrumental levava a uma nova descoberta que reformulava o entendimento do Universo. Esses avanços tiveram um grande impacto na astronomia, criando os campos da astronomia infravermelha, rádio astronomia, astronomia do raio-X e finalmente astronomia dos raios gama.
Com o advento da espectroscopia (estudo das linhas espectrais invisíveis a olho nu) e da física quântica, foi evidenciado que outras estrelas eram similares ao Sol, mas com temperaturas, massas e tamanhos diferentes. A existência de nossa galáxia, a Via Láctea, como um grupo separado de estrelas só foi evidenciado no século XX, junto com a descoberta de galáxias "externas", e logo após, foi constatada a expansão do Universo tendo em vista a recessão da maioria das galáxias em relação à nossa.

Foi em 1910 que Max Wolf (1863-1932), um dos pioneiros da astrofotografia, propôs a criação de um novo instrumento à firma Carl Zeiss que deu origem aos planetários atuais. A primeira apresentação pública de um planetário ocorreu em 21 de Outubro de 1923.

O advento de novos objetivos de sistematização e classificação, fizeram a astronomia evoluir mais nestes últimos cinquenta anos do que nos cinco milênios de toda sua história. A partir deste momento, a história da astronomia, em consequência do desenvolvimento tecnológico da segunda metade do século XX, sofre uma tal mudança nos seus métodos, que a astronomia deixa o seu aspecto de ciência de observação para se tornar, também, uma nova ciência experimental, onde aparecem vários ramos.
As principais disciplinas da astronomia nos dias atuais são: a astrometria, que trata da determinação da posição e do movimento dos corpos celestes; a mecânica celeste, que estuda o movimento dos corpos celestes e a determinação de suas órbitas; a astrofísica, que estuda as propriedades físicas dos corpos celestes; a astronomia estelar, que se ocupa da composição e dimensões dos sistemas estelares; a cosmogonia, que trata da origem do universo, e a cosmologia, que estuda a estrutura do universo como um todo.

Sobre esta última, a de Cosmologia Física, essa disciplina realizou grandes avanços, com o modelo do Big Bang quente fortemente apoiado pelas evidências fornecidas pela astronomia e pela física, como o redshift de galáxias bem distantes e de fontes de rádio, a radiação cósmica de fundo em micro-ondas, a lei de Hubble e a abundância cosmológica de elementos químicos.

Muito do conhecimento atual em astronomia foi descoberto durante o século XX. Com a ajuda do uso da fotografia, objetos menos brilhantes foram finalmente observados. Ficou claro que o Sol fazia parte de uma galáxia formada por bilhões de estrelas. A existência de outras galáxias, um dos tópicos do "Grande Debate", foi estabelecida de forma definitiva por Edwin Hubble (1889-1953), que identificou a nebulosa de Andrômeda como uma galáxia diferente em 1923, além de muitas outras a grandes distâncias, afastando-se de nossa galáxia.

O século XXI (2001-2100) e o desenvolvimento continua

Na astronomia moderna, à medida que os astrônomos respondem suas questões, novos problemas tomam seu lugar. Por exemplo, atualmente aceita-se que o Universo começou com o Big Bang. Mas como o material do Big Bang se juntou para formar as galáxias?

Os cientistas de hoje podem trabalhar mais rápido em tais problemas com a ajuda de computadores cada vez mais sofisticados. Estes podem resolver problemas matemáticos extremamente complexos em horas, em vez de semanas, como era normal centenas de anos atrás. Os computadores também permitem que astrônomos em todo mundo se comuniquem de forma a poder trabalhar em conjunto na busca do entendimento do Universo.
Calcula-se que um estudo completo do mundo sideral vai exigir a impressão de aproximadamente 7 milhões de placas fotográficas. Na atualidade, tem se reduzido o erro provável na medida de distâncias a 0,03 de segundo de arco. Para dar-se conta do infinitamente pequeno desta abertura, tenhamos em conta que um segundo é o arco necessário para que um ângulo alcance os dois extremos de uma letra “O” impressa, se o vértice se encontra a uns 400 m da letra. Pois bem, 0,03 de segundo é uma abertura 30 vezes menor.

Grande parte dos dados obtidos no estudo do espaço tem somente interesse científico, por exemplo, examinar a velocidade de fuga das galáxias. Porém, grande parte também busca um resultado prático aplicado à Astronáutica. A colocação em órbita dos satélites artificiais, os intentos de utilizar foguetes para observações sobre astronáutica, a conquista da Lua e outro dia a de Marte, são exemplos desta utilização concreta da Astronomia.
O estudo do céu estrelado converte-se na atualidade em um trabalho complexo, no qual é preciso investir somas consideráveis e o qual tem se descartado quase por completo o trabalho individual. A época em que um Galileu ou um Herschel trabalhavam sozinhos tem cedido lugar a tempos em que o trabalho em equipe conta no anonimato a uma verdadeira legião de homens da ciência. O "astrônomo" puro é uma exceção, porque os modernos observatórios necessitam matemáticos, químicos, físicos, geólogos, etc., cuja íntima colaboração depende, quase sempre, da ciência astronômica, ou seja, poder avançar uns passos a mais neste complicado caminho do progresso humano.

É necessário, cada vez mais, não só uma colaboração dos observatórios de uma nação determinada, mas também o intercâmbio de informações e de ideias entre todos os observatórios mundiais e o trabalho conjunto de várias nações em busca de mais conhecimento.

Agora sim, podemos tratar do assunto principal:

Astronomia amadora para iniciantes