Introdução a Astronomia

Ao longo dessa série de artigos vamos explorar planetas, estrelas, buracos negros, galáxias, partículas subatômicas, e até o destino do próprio Universo.

Mas antes de adentrarmos no espaço, vamos voltar um pouco. Quero falar com você sobre ciência.

O que é ciência?

Há várias definições para ciência, mas vou dizer que ciência é um campo de conhecimento e um método de como aprendemos esse conhecimento.

Ciência nos diz que coisas que sabemos podem estar equivocadas; podem ser parcialmente ou inteiramente erradas.
Precisamos observar o Universo, ver como ele se comporta, fazer suposições sobre o motivo dele fazer o que ele está fazendo, e então pensar em maneiras de apoiar ou contestar essas idéias.

A última parte é importante. Ciência deve, acima de tudo, ser honesta se realmente queremos compreender a fundo as coisas.

Entender que nossa compreensão pode estar errada é essencial, e tentar entender de que forma podemos estar errados é a única forma da ciência nos ajudar a encontrar o caminho da verdade, ou ao menos o mais próximo dela.

A ciência aprende. Nós vagamos um pouco conforme a usamos, mas no longo prazo nós chegamos cada vez mais perto de entender a realidade, e é essa a força da ciência. E ela está ao nosso redor!

Saiba você ou não, você está encharcado em ciência.

Você é um primata. Você tem massa. Mitocôndrias nas suas células estão gerando energia. Você está respirando oxigênio.

Mas astronomia é diferente. Ainda é ciência, claro, mas astronomia te coloca no seu lugar.

O que a astronomia nos diz

Graças à astronomia, sabemos que:
  • Estamos em uma esfera feita quase toda de rocha e metal derretidos com 13.000 km de diâmetro, com uma atmosfera indistinta de uns 100 km de altura. 
  • Somos cercados por um campo magnético que nos protege do massacre de partículas subatômicas vindas do Sol 150 milhões de km de distância, que também estão inundando o espaço com luz que atravessa o espaço, iluminando os planetas, asteroides, poeira e cometas, disparando pelo Cinturão de Kuiper, passando pela Nuvem de Oort, através do espaço interestelar, cruzando estrelas próximas, que orbitam, junto com nuvens de gás e camadas de poeira uma galáxia espiral gigantesca que chamamos de Via Láctea, 
  • A Via Láctea tem um buraco negro super massivo no centro, e é cercada por 150 aglomerados globulares e uma auréola de matéria negra e galáxias anãs, sendo que algumas estão sendo engolidas, e tudo isso pode ser visto por outras galáxias no nosso Grupo Local como Andrômeda e Triângulo, e nosso grupo está na periferia do Aglomerado de Virgem, que é parte do Superaglomerado de Virgem, que é só uma de outras várias estruturas gigantes que se estendem pela maior parte do Universo visível, 
  • O Universo visível tem 90 bilhões de anos-luz de diâmetro e se expande diariamente, ainda mais rápido hoje do que ontem devido a misteriosa energia negra, e mesmo tudo isso pode ser só parte de um infinitamente grande multiverso que se estende para sempre tanto em espaço como em tempo.
Viu? Astronomia te coloca no seu lugar.

O que é astronomia?

Mas o que exatamente é astronomia? Essa não é uma pergunta necessariamente óbvia.

Quando eu era criança, era fácil: Astronomia é o estudo das coisas no céu. O sol, lua, estrelas, galáxias e coisas do tipo. Mas não é tão fácil de definir atualmente.
Tome, por exemplo, Marte. Quando eu monto meu telescópio e olho para Marte, isso é astronomia, certo? Claro! Mas e os robôs que estão lá?

Essas máquinas não estão estudando astronomia. Estão estudando química, geologia, hidrologia, petrologia... qualquer coisa menos astronomia!

Então hoje em dia, o que é astronomia? Eu diria que ainda é o estudo das coisas do céu, mas com várias ramificações a partir disso.

As fronteiras entre astronomia e outros campos da ciência são confusas.

Humanos podem gostar de fronteiras bem definidas entre as coisas, mas a natureza não é tão criteriosa.

Astrônomos

Quem somos? O que fazemos?

Astrônomos costumavam olhar por telescópios para ganhar a vida, ou pelo menos estudar dados oriundos de detectores neles.
Eu também posso fazer observações do céu e ainda assim me considerar um astrônomo. Então dá pra dizer que ainda há várias áreas de atuação dentro da profissão.

Programadores, químicos etc...

E telescópios e detectores não surgem do nada. Precisamos de engenheiros para desenhar e construí-los, e técnicos para usá-los.

A maioria dos astrônomos nem mesmo usa os telescópios hoje em dia, alguém que é treinado para seu funcionamento específico acaba usando eles.

Alguns desses instrumentos vão para o espaço, alguns para outros mundos, como a lua e Marte.

Precisamos de astrônomos, engenheiros e programadores que possam construí-los.

E então, para completar tudo, precisamos de pessoas para falar a respeito.

Professores, escritores, produtores de vídeo, até artistas.

Então é o seguinte: se você tem interesse no Universo, se você ama olhar pras estrelas, se você deseja entender o que se passa literalmente sobre a sua cabeça, então quem sou eu para dizer que você não é um astrônomo?

Não importa sua definição de astronomia, temos olhado para o céus desde que nós somos humanos.

História da Astronomia

Certamente povos antigos perceberam a grande bola brilhante no céu, e como ela ilumina tudo enquanto está no céu, e como tudo fica escuro quando ela se põe.

A outra coisa menos brilhante até tenta, mas não é tão boa em iluminar o céu noturno. Eles provavelmente levaram isso bem a sério.

Eles também, provavelmente perceberam que quando certas estrelas apareciam no céu, o clima começava a esquentar e os dias duravam mais, e quando outras estrelas eram visíveis, o clima ficaria mais frio e os dias mais curtos.

E quando os humanos se estabeleceram, descobriram a agricultura e começamos a plantar, notar esses padrões no céu teria ainda mais impacto.

Eles indicavam quando plantar as sementes e quando colher.

Os ciclos do céu se tornaram bem importantes. Tão importantes que não é difícil imaginar deuses lá em cima, olhando para nós, fracos e ridículos humanos aqui embaixo, interferindo nas nossas vidas.

Claro que se as estrelas nos dizem quando plantar e controlam o clima, as estações e a duração do dia, elas controlam nossas vidas também... e a astrologia nasceu.

Astrologia literalmente significa "estudo das estrelas", como uma palavra que foi usada antes da ciência se tornar o método formal de estudar a natureza.

Isso me aborrece um pouco, já que pegaram o nome bom, e agora temos que nos contentar com "astronomia", que significa "leis ou cultura das estrelas".

Isso não é realmente o que fazemos! Mas que diabo.

Palavras mudam de significa com o tempo, e agora é bem entendido que astronomia é ciência, e astrologia não é.

Milênios atrás, astrologia era o mais próximo que tínhamos da ciência.

Algumas coisas eram comuns a ciência: astrólogos observavam os céus, faziam previsões sobre como isso afetariam as pessoas e essas pessoas forneceriam evidência disso espalhando pra todo canto que astrologia funcionava.

O problema é, na verdade não funcionava: a falha da astrologia está em nós mesmos, não nas estrelas.

As pessoas tendem a lembrar dos acertos e esquecer os erros quando adivinhações são feitas, e por esse mesmo motivo, às vezes, elas sentam em cassinos bombando moedas em máquinas que nada mais são do que um método comprovado de reduzir o número de moedas que você tem.

Mas a astrologia levou pessoas a realmente estudar o céu, e encontrar padrões lá, o que levou a uma compreensão mais rigorosa sobre como as coisas funcionam.

Não foi da noite para o dia, claro. Isso levou séculos.

Antes da invenção do telescópio, observadores sagazes construíram todo tipo de instrumentos malucos para medir os céus, e na verdade foi antes de apontarem o primeiro telescópio pro céu que uma enorme revolução aconteceu na astronomia.

É notoriamente óbvio que o chão que você pisa é fixo, enraizado se quiser, e o céu gira ao nosso redor. O sol nasce, o sol se põe.

A lua nasce e se põe, as estrelas rodam pelo céu durante a noite.

Claramente, a Terra é estática, e o céu é o que se move realmente.

Na verdade, se você pensar a respeito, geocentrismo faz todo sentido.

Todos os objetos no céu giram ao redor da Terra, e são presos a uma série de esferas aninhadas, algumas delas transparentes, talvez feitas de cristal, que giram uma vez por dia.

As estrelas podem ser só buracos na esfera opaca, deixando a luz do sol passar por elas.

Soa bem bobo pra você, não soa?

Bom, essa é a questão: se você não tivesse o entendimento moderno sobre como o cosmo funciona, todo esse negócio faz sentido.

Explica muito sobre o que acontece sobre a sua cabeça, e se bastava para Platão, Aristóteles e Ptolomeu, então por ela servia pra você.

E falando nisso, ela era aprovada pelas maiores religiões da época, então é melhor se você só acenar e concordar e não pensar muito sobre o assunto.

Mas alguns séculos atrás as coisas mudaram.

Apesar de não ser o primeiro, o matemático e astrônomo polonês Copérnico divulgou a idéia de que o sol era o centro do sistema solar, não a Terra.
Nicolau Copérnico
Sua idéia tinha problemas, que falaremos nos próximos artigos, mas ela era bem melhor do que o geocentrismo.

E junto com ele veio Tycho Brahe e Johannes Kepler, que modificaram esse sistema, o deixando ainda melhor.

Então Isaac Newton - grande Newton - inventou o cálculo para ajudá-lo a entender como os objetos se moviam no espaço.

Com o passar do tempo, nossa matemática melhorou, a física também, e nosso entendimento aumentou. Matemática aplicada foi uma revolução na astronomia, e o uso de telescópios foi também.

Galileu não inventou o telescópio, aliás, mas os tornou melhores.

Newton inventou um novo tipo que era ainda melhor, e fomos melhorando nossas idéias a partir dai.

Então, mais ou menos um século atrás, veio outra revolução: fotografia.

Pudemos capturar objetos bem mais fracos em placas de vidro borrifadas com materiais foto-sensíveis, que revelaram estrelas normalmente invisíveis para nós, detalhes de galáxias, lindas nuvens de gás e poeira no espaço.

E então na segunda metade do último século, inventamos detectores digitais, que eram ainda mais sensíveis que o filme.

Pudemos usar computadores para analisar diretamente observações e nosso conhecimento saltou novamente.

Quando esses foram combinados com telescópios enviados em órbita da Terra - onde nossa atmosfera turva e em ebulição não distorce nossas observações, nós começamos outra revolução.

E onde estamos hoje?

Percorremos um caminho enorme! Que perguntas podemos fazer que nossos ancestrais não ousariam, que afirmações feitas com um alto grau de certeza?

Pense nisso: As luzes no céu são estrelas! Há outros mundos.

Nós levamos a idéia de procurar por vida em outros planetas a sério, e gastamos bilhões de dólares nisso.

Nossa galaxia é uma em cem bilhões. Só podemos ver diretamente 4% do Universo.

Estrelas explodem, e quando isso acontece elas criam a matéria da vida: o ferro no nosso sangue, o cálcio dos nossos ossos, o fósforo que é o suporte do nosso DNA.
O tipo mais comum de estrela no Universo é tão fraca que você não consegue vê-la sem um telescópio.

A Natureza tem mais imaginação do que nós. Ela surge com coisas realmente malucas.

Somos espertos também, nós símios de cérebro grande. Aprendemos muito... mas ainda há um longo caminho a percorrer.

Então, dessa forma, acho que estamos prontos. Vamos explorar o universo.

Resumindo

Hoje você aprendeu o que é astronomia, e que astrônomos não são só pessoas que operam telescópios, mas incluem matemáticos, engenheiros, técnicos, programadores e até artistas.

Também finalizamos com uma rápida história da origem e desenvolvimento da astronomia.

Continuação:

Observações a olho nu

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