GEOCENTRISMO E
HELIOCENTRISMO
Prof. Xavier
PRIMEIRAS OBSERVAÇÕES DO CÉU
As observações do
céu originaram os
calendários:
A
civilização
Maia (de 2000
anos antes de
Cristo até a
chegada
dos
espanhóis)
já
observava o céu
e possuía um
calendário
(à
esquerda).

Movimento do Sol =
dia

Espaço de tempo
entre
as
fases
principais da Lua =
semana

Duração do ciclo da
Lua = mês
A Terra é redonda!

Uma das primeiras evoluções para a compreensão
da Terra e do Universo foi a descoberta de que a
terra é um corpo esférico e não plano como o nosso
referencial pode sugerir.
A Terra é redonda!




Eratóstenes (276 a. C. a 195 a. C.) foi um estudioso
Egito helenístico
Descobriu um relato de que um bastão, na vertical, ao
meio-dia do solstício de verão em Assuã (no sul do
Egito) e quando o sol estava no ponto mais alto do céu
(zênite), não apresentava sombra.
Realizou o mesmo experimento, nas mesmas condições
em Alexandria, ao norte do Egito, e observou que a
sombra do bastão permanecia visível.
Concluiu então que a terra era uma esfera.
A Terra é redonda!
A Terra é redonda!
Assuã
(Sul)
A Terra é redonda!
Alexandria
(Norte)
A Terra é redonda!


Se a terra fosse chata e o ar
perfeitamente limpo você
poderia enxergar uma
distância ilimitada.
A existência do horizonte e
fenômenos dele derivados
como fato de que o topo de
uma vela sempre surge
primeiro quando o barco se
aproxima são evidências de
que a terra é redonda.
Qual a distância aproximada até o
horizonte?

Para calcular a distância aproximada até o
horizonte podemos usar o teorema de Pitágoras e
derivá-lo:
Como o raio da Terra (r) é aprox. 6.378 km e usando
a altura média dos olhos de uma pessoa (1.5m) ou
0,0015 km, então podemos calcular L (a distância até
o horizonte) como aproximadamente 4.4km
Qual a distância aproximada até o
horizonte?


Mesmo quando olhamos o horizonte a partir de
uma janela de avião a 10km de altura a distância
até o horizonte é de 360km aprox.
O que nos faz perceber que não podemos
enxergar muito longe mesmo estando a uma altura
elevada.
Qual o tamanho da Terra?



Com o mesmo método Erastóstenes tentou medir o
tamanho da Terra:
Medindo a extensão da sombra do bastão em
Alexandria calculou que ao mesmo tempo e no
mesmo dia os raios chegavam de uma direção
deslocada na vertical por 7,2º
Determinou por passos a distância até Assuã,
aproximadamente 925km em medidas convertidas.
Qual o tamanho da Terra?

Então ele usou a forma a seguir para determinar a
circunferência da terra:
SOL OBSERVADA
OBSERVADO DA
LUA
DA TERRA
TERRA
Equador Celeste
Oeste
Sul
Norte
Leste
Sol nascendo no primeiro dia de primavera e de outono, no Rio de Janeiro.
SOL OBSERVADA
OBSERVADO DA
LUA
DA TERRA
TERRA
Equador Celeste
Oeste
Sul
Norte
Leste
Sol culminando no primeiro dia de primavera e de outono, no Rio de Janeiro.
SOL OBSERVADA
OBSERVADO DA
LUA
DA TERRA
TERRA
Equador Celeste
Oeste
Sul
Norte
Leste
Sol se pondo no primeiro dia de primavera e de outono, no Rio de Janeiro.
SOL OBSERVADA
OBSERVADO DA
LUA
DA TERRA
TERRA
Primeiro dia
de Inverno
Primeiro dia de
Primavera / Outono
Norte
Primeiro dia
de Verão
Sul
Leste
O local onde o Sol nasce depende do dia do ano.
SOL OBSERVADA
OBSERVADO DA
LUA
DA TERRA
TERRA
Equador Celeste
Oeste
Sul
Norte
Leste
Sol se pondo no primeiro dia de primavera e de outono, no Rio de Janeiro.
LUA OBSERVADA DA TERRA
Fotos da Lua tiradas durante uma noite.
LUA OBSERVADA DA TERRA
Fotos da Lua tiradas ao longo de duas
semanas, no mesmo horário.
ESTRELAS OBSERVADAS DA TERRA
Fotos de estrelas tiradas durante uma noite inteira.
PLANETAS OBSERVADOS DA TERRA
Nas fotos, os
planetas Vênus
e
Júpter
observados em
várias partes do
mundo,
em
dezembro
de
2008.


Os planetas observados sem telescópios
são confundidos com estrelas.
O planeta Venus é conhecido com “Estrela
Dalva”.
PLANETAS OBSERVADOS DA TERRA
Os antigos diferenciavam os planetas das estrelas
pelo movimento “errante” dos planetas no céu.
PLANETA = ERRANTE
MODELOS PARA EXPLICAR O UNIVERSO

Como explicar todos os movimentos que vemos
nos céus???

Grécia antiga (por volta do ano
de 600 antes de Cristo):
nascimento da FILOSOFIA.

O homem começa a buscar
formas racionais de explicar a
NATUREZA.
Geocentrismo

Apesar da dificuldade de compreender e explicar o
movimento observado dos planetas do ponto de vista
geocêntrico (a Terra no centro do Universo), o
geocentrismo foi uma idéia dominante na Astronomia
durante toda a Antiguidade e Idade Média. O
sistema geocêntrico também é conhecido como
sistema ptolomaico, pois foi Cláudio Ptolomeu, o
último dos grandes astrônomos gregos (150 d.C.),
quem construiu o modelo geocêntrico mais completo e
eficiente.
Geocentrismo
Pitágoras
A Terra é esférica e encontrase no meio do Universo, os
planetas
movem-se,
em
diferentes velocidades, nas
várias órbitas ao redor da
Terra.
Imagem: Detalhes da obra “Escola de Atenas” / Raffaello Sanzio da Urbino /
United States Public Domain.
Geocentrismo
Imagem: Pearson Scott Foresman / Public Domain
Aristóteles
Esfera das
estrelas fixas
Éter
Imagem: Detalhes da obra “Escola de Atenas” / Raffaello Sanzio da
Urbino / United States Public Domain.
Imagem: Retrato de Claudius Ptolemaeus / Autor Desconhecido / Domínio Público
Geocentrismo
Claudius Ptolomeu
(83-161)
 Livro "Almagesto"
 Artefatos matemáticos X Dados obtidos
 Consolidou o geocentrismo criando os EPICICLOS
Geocentrismo


O modelo geocêntrico tornou-se muito popular.
Foi adotado pela religião cristã e publicitado
por teólogos, filósofos, escritores e muitas
foram as fantasias criadas a partir dele.
Apoiado pela Igreja durante toda a Idade
Média, o modelo de Ptolomeu impediu o
progresso da astronomia durante mais de um
milênio.
Geocentrismo


Segundo Ptolomeu, os planetas, o Sol e a Lua
giravam em torno da Terra na seguinte ordem:
Lua, Mercúrio, Vênus, Sol, Marte, Júpiter e
Saturno.
Os planetas estariam fixados sobre esferas
concêntricas de cristal, presididas pela esfera
das estrelas. Todas essas esferas girariam com
velocidades diferentes, o que, julgava
Ptolomeu, explicava as diferentes velocidades
médias com que se moviam os diversos
planetas.
Geocentrismo – Modelo Ptolomaico
Modelo Ticônico
Modelo Heliocêntrico


Heliocentrismo é uma teoria astronômica que
demonstra cientificamente que o Sol é o centro do
Sistema Solar. Foi o astrônomo grego Aristarco de
Samos que apresentou pela primeira vez, no
século III a.C, esta teoria.
Porém, foi o astrônomo Nicolau Copérnico (no
século XVI) e, posteriormente, Galileu Galilei (no
século XVII) que desenvolveram e deram
sustentação científica para a teoria heliocêntrica.
Este último astrônomo conseguiu provar a teoria
graças as observações feitas com o uso do
telescópio.
Modelo Heliocêntrico
Johannes Kepler (1571-1630)
Astrônomo alemão, publicou sua primeira
obra, "Mysterium Cosmographicum", em
1596, na qual se manifesta pela primeira
vez a favor da teoria heliocêntrica de
Copérnico.
Durante 17 anos analisou e pesquisou
os dados deixados pelo grande
astrônomo dinamarquês Tycho Brahe,
tendo conseguido descobrir as três leis
do movimento dos planetas, que deram
origem à mecânica celeste.
As Leis de Kepler

1a Lei de Kepler: Qualquer planeta gira em torno do Sol, descrevendo
uma forma elíptica da qual o Sol ocupa um dos focos

1a Lei de Kepler - O Sol ocupa um dos focos da elipse e a órbita
do planeta é elíptica.
2a Lei de Kepler: A reta que une um planeta ao Sol "varre" áreas
iguais em tempos iguais
2a Lei de Kepler - As áreas A1 e A2 são iguais
As áreas A1 e A2 são iguais considerando que os tempos para o
planeta ir de A a B e de C a D são iguais
•O planeta se move com maior velocidade perto do Sol (arco AB) do que
quando está mais afastado do Sol (arco CD). Isto acontece porque o
planeta, estando mais próximo do Sol, sofre uma força de atração maior
(comprovado mais tarde por Newton).
3a Lei de Kepler: Os quadrados dos períodos de revolução dos planetas são
proporcionais aos cubos dos raios de suas órbitas.
Expressão:
T2 / R3 = K (constante)
Onde:
T: período de revolução do planeta
R: raio da órbita do planeta
A terceira lei de Kepler nos diz que quanto mais afastado estiver o planeta
do Sol, maior o tempo que leva para dar uma volta completa (maior o
período), e vice-versa.
Só para você ter uma idéia: "A Terra leva um ano para dar uma volta ao
redor do Sol e o raio de sua órbita é igual á 1,000 u.a. (uma unidade
astronômica), enquanto Plutão, que é o planeta mais afastado do Sol, leva
248 anos para dar uma volta completa e o raio da sua órbita é igual à
39,4 u.a."
Qual a distância da Terra à Lua?

Triangulação
Qual a distância da Terra à Lua?

Espelho/prisma de canto de cubo
Os espelhos são, na verdade, espelhos prismáticos, como os
"olhos de gato" que são usados na sinalização de trânsito e
de bicicletas. A luz é refletida na mesma direção que ela
veio, mas mesmo assim os espelhos são posicionados
apontando para a Terra, para obter eficiência máxima.
 Um laser é emitido daqui da Terra e atinge o espelho na
Lua (na verdade ilumina uma área de 1,5km de diâmetro),
e é refletido de volta. Um detector de fótons então acusa o
recebimento da luz refletida pelo espelho. Medindo a
diferença de tempo, pode-se calcular a distância a que
está a Lua. Quanto melhor a medição do intervalo de
tempo, mais precisa a medida da distância.

Qual a distância da Terra à Lua?

Espelho/prisma de canto de cubo
Qual a distância da Terra à Lua?

Espelho/prisma de canto de cubo