Sumário
Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi
Prefácio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii
Prólogo
Um conto que começa na Lua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
A história de Kaguya-Hime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mitos cósmicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Visão do Universo da Índia Antiga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Visão do Universo do Egito Antigo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Visão do Universo da Babilônia Antiga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Na China, onde a Astronomia se desenvolveu primeiro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Na Grécia Antiga, onde o tamanho da Terra foi calculado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Método de cálculo de Eratóstenes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Se a Terra é redonda, a Lua também deve ser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
18
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21
1
Seria a Terra o centro do Universo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Uma luz misteriosa surgiu no céu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Contatos imediatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Será que o Sol gira ao redor da Terra? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Um modelo heliocêntrico foi proposto há 2300 anos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Da teoria geocêntrica para a teoria heliocêntrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
As descobertas e o julgamento de Galileu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Colocando as coisas em perspectiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Qual a distância aproximada até o horizonte? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Medindo o tamanho do Universo: qual a distância até a Lua? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Espelhos de canto de cubo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Como funciona um espelho de canto de cubo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Antes do prisma de canto de cubo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Teoria geocêntrica versus teoria heliocêntrica — O resultado da discussão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Qual era a órbita de um planeta para a teoria geocêntrica? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
O sistema ticônico: uma aprimoração da teoria geocêntrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Quão revolucionário realmente foi Copérnico? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Kepler completou a teoria heliocêntrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
O que fez Galileu? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
O que a teoria heliocêntrica nos ensinou? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Uma explicação mais elaborada das Leis de Kepler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Primeira Lei: a órbita de todo planeta é uma elipse com o Sol em um de seus focos . . . . . . . 73
Segunda Lei: uma linha que une um planeta e o Sol .
percorre áreas iguais em intervalos iguais de tempo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Terceira Lei: o quadrado do período orbital de um planeta .
é diretamente proporcional ao cubo do semieixo maior de sua órbita . . . . . . . . . . . . . . . 77
2
Do sistema solar à Via Láctea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
E se Kaguya-Hime viesse de outro planeta de nosso sistema solar? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Kaguya-Hime e o sistema solar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Mercúrio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Vênus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Marte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Júpiter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Saturno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Urano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Netuno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Plutão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
A Lua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
O Sol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
O tamanho da galáxia da Via Láctea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
O que há no meio da galáxia? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Cinco maiores mistérios da galáxia ainda não explicados! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Qual o formato da galáxia e como ela se formou? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
O que há no centro? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Como são formados buracos negros supermassivos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Do que é feita a galáxia? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
O que acontecerá quando colidirmos com a galáxia de Andrômeda? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
A galáxia da Via Láctea é uma dentre muitas galáxias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
O Universo está continuamente se expandindo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Por que podemos enxergar a Via Láctea? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Um modelo galático em forma de disco é o modelo mais fácil de se compreender . . . . . . . . 117
Resultados de observação científica comprovam um Universo em forma de disco . . . . . . . . 118
Uma ideia de Kant ampliou instantaneamente o Universo que enxergamos . . . . . . . . . . . . . 119
Como evoluiu a tecnologia de observação do Universo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Telescópios famosos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
O que um radiotelescópio pode observar? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Outra forma de medirmos o tamanho do Universo: um truque de triangulação . . . . . . . . . . . . . 125
Com a triangulação podemos descobrir a distância de estrelas para além do sistema solar . 126
Quão grande é o sistema solar? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
3
O Universo nasceu com um Big Bang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Galáxias são ilhas de luz no vazio do espaço . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O time vencedor aprende uma lição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Qual a estrutura em larga escala do cosmos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sistema planetário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Galáxia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Grupos de galáxias ou aglomerados de galáxias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Superaglomerados de galáxias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
viii sumário
130
133
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140
140
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A grande descoberta de Hubble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
As origens do Universo: “A grande descoberta de Hubble — Primeiro ato” . . . . . . . . . . . . . .
Voltando à peça: “A grande descoberta de Hubble — Segundo ato” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Se o Universo está se expandindo... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tudo teve início com o Big Bang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A teoria de Hubble para a expansão do Universo estava imperfeita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Três provas que evidenciam a teoria do Big Bang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Existem alienígenas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Calculando o número de civilizações extraterrestres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A possibilidade da vida extraterrestre e um físico de renome mundial . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O surgimento da vida é um fenômeno frequente? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Qual o sistema estelar mais próximo que poderia conter vida extraterrestre? . . . . . . . . . . . .
Seríamos capazes de contatar uma civilização extraterrestre? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tardígrados (ou ursos d’água) são os astronautas mais durões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Um terceiro método de medição do tamanho do Universo: se você conhece .
as propriedades de uma estrela, pode descobrir quão longe ela está? . . . . . . . . . . . . .
Estrelas que apresentam variações de brilho são os “faróis do Universo” . . . . . . . . . . . . . . .
Métodos de medição de distâncias ainda maiores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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180
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4
Como é o limite do Universo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
Para onde está indo o Universo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O planeta mais próximo parecido com a Terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O jogo de tabuleiro da viagem da Kaguya–Go . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chegada ao “limite” do Universo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O monólogo do professor Sanuki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Nosso Universo em constante expansão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
O grande espetáculo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O multiverso contém vários Universos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
O limite, nascimento e fim do Universo... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Por que o espaço pode ser curvo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Você retorna ao mesmo ponto em um plano, em um cilindro e em uma esfera? . . . . . . . . .
Curvatura negativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Universo dinâmico de Friedmann . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Qual será o destino final do Universo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
WMAP e nosso Universo plano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A verdadeira idade do Universo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Índice Remissivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
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