Em tempos de aula online, perdemos muito da estrutura da escola, mas, podemos também ganhar e aprender conteúdos que estão presentes no currículo escolar de uma forma mais divertida. Essa é a proposta de uma investigação sobre os movimentos dos corpos celestes, na qual podemos aprender sobre os movimentos da Terra.
Para isso, vamos seguir os passos dos filósofos da Grécia e do Egito antigos, aplicando os passos do método científico, que foi proposto por cientistas e escritores como Francis Bacon, Galileu Galilei e René Descartes, alguns dos pais do que chamamos de ciência, com suas bases no fim da Idade Média.
O primeiro passo do método científico é termos um problema para resolver, um desafio. O desafio pode ser qualquer problema para a ciência: uma doença, as transformações químicas que um material sofre em determinadas condições ou a energia liberada em um processo nuclear. Porém, vamos escolher um tema “da moda”.
Nosso problema foi solucionado de forma satisfatória pela primeira vez pelos filósofos e matemáticos do Egito Antigo, muito antes de grande parte dos países que conhecemos atualmente ao menos existirem e uma melhor explicação foi dada por Isaac Newton, vários séculos depois: como explicar os movimentos do Sol, da Lua, dos planetas e das estrelas no céu noturno?
É importante lembrar que a história da resolução desse problema se confunde com a história da ciência e que muitas das observações feitas e apresentadas nessa postagem demoraram alguns meses, anos ou décadas para ser feitas. Mas, uma vez que já foram feitas, podemos usar seus resultados como uma forma de seguir os passos.
Então, com um problema em mãos, criamos uma hipótese que possa resolver o problema. Nesse momento vale de tudo, desde que faça algum sentido. Portanto, poderíamos levantar a hipótese de que, na verdade, o céu é uma projeção holográfica criada por um conjunto de projetores instalados por alienígenas. Porém, precisaríamos, em um próximo passo, procurar por esses projetores.
Portanto, vamos criar uma hipótese: A Terra fica em repouso no centro do universo e o Sol, a Lua, os planetas e corpos menores do Sistema Solar, bem como todas as estrelas, galáxias e demais objetos de céu profundo giram ao nosso redor. Agora, precisamos fundamentar nossas observações. Para isso, vamos seguir os passos dos filósofos da Grécia e do Egito.
Os experimentos devem ter alguma forma de controle para que façam sentido e possam ser realizados por qualquer pessoa em qualquer lugar. Isso é importante, uma vez que a ciência só avança quando muitos pesquisadores entram em consenso sobre determinada afirmação. Por isso, vamos observar o céu a cada dois meses, durante um ano, observando a posição das estrelas.
Como isso demoraria muito tempo para ser feito na vida real, vamos utilizar o stellarium para simular essas observações. Sempre a meia noite, do dia 20 de cada mês. O resultado está na imagem abaixo. Algumas estrelas e os planetas estão marcados para ficar mais fácil observar os movimentos.
Sugiro muito que você instale o stellarium no seu computador e realize os mesmos passos, assim você pode aprender um pouco mais sobre Astronomia e garante que as fotos não são montagens.
Como não podemos criar uma nova versão do universo onde tenhamos uma situação controlada, precisamos nos contentar com as observações. Nas imagens numeradas de 1 a 6 temos o céu visto à meia noite do dia vinte de todos os meses ímpares do ano, começando em julho.
Podemos observar alguns padrões, que vão ficar muito mais claros quando você tentar fazer suas observações em intervalos menores de tempo.
Os planetas e a Lua seguem um padrão bem parecido de movimento, nascendo um pouco mais cedo a cada dia ou a cada mês, como se estivesse mandando no céu em uma mesma direção e em um mesmo sentido, porém cada um com sua própria velocidade.
As estrelas fazem um movimento bem parecido com o dos planetas, porém, todas as estrelas se movimentam de uma mesma forma, como se fizessem parte de um fundo fixo, que tornaria uma imagem 7 exatamente igual à imagem 1.
As manchas brancas nas fotos, resultado das bilhões e bilhões de estrelas que existem no braço da nossa galáxia também se movimenta, porém de uma forma diferente das demais estrelas, com um padrão que se repete ano a ano da mesma forma, mas, como se fosse algo mais distante que o fundo fixo da observação 2.
Com esse experimento em mãos, podemos avaliar um resultado e ir para o próximo passo, que é identificar leis e princípios matemáticos de forma a explicar o fenômeno observado, criando uma lei, ou, ao menos identificando um conjunto de condições que se repetem em todos os experimentos ou observações semelhantes, criando uma teoria.
Como todos os corpos citados e presentes na imagem possuem uma massa, é necessário que exista uma força central, entre cada um desses corpos e a Terra, de forma que cada um dos corpos sofra uma aceleração centrípeta. Conhecendo a distância de cada um desses corpos para a Terra, podemos usar a aceleração centrípeta, acp, para cada um dos corpos celestes que tem uma velocidade escalar v e estão a uma distância r do nosso planeta.
Nesse ponto nossa hipótese se torna insustentável, pois estrelas distantes alguns anos luz do nosso planeta teriam que ter velocidades inimagináveis, para isso ser verdade, teríamos que reinventar toda a física que conhecemos.
Como nossa hipótese não produziu resultados, precisamos voltar ao primeiro passo, com uma nova hipótese. Fazendo novas observações se necessário.
Gostou do texto? Quer uma nova hipótese diferente sendo avaliada no próximo texto? Siga as postagens pois nas próximas semanas vamos aplicar o método científico com outras hipóteses, até seguir os mesmos passos que Tycho Brahe, Kepler e Newton para explicar os movimentos dos corpos celestes.
Comente, faça sugestões, críticas e, principalmente acompanhe as próximas postagens, para aprender mais sobre Astronomia, sobre a história da ciência e sobre a própria ciência.
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