História da astronomia - History of astronomy

A astronomia é a mais antiga das ciências naturais , remonta à antiguidade , com suas origens nas crenças e práticas religiosas , mitológicas , cosmológicas , calendáricas e astrológicas da pré - história : vestígios delas ainda são encontrados na astrologia , uma disciplina há muito entrelaçada com o público e astronomia governamental. Não foi completamente separado na Europa (ver astrologia e astronomia ) durante a Revolução Copernicana iniciada em 1543. Em algumas culturas, dados astronômicos foram usados ​​para prognósticos astrológicos. O estudo da astronomia tem recebido apoio financeiro e social de diversas instituições, principalmente da Igreja, que foi sua maior fonte de apoio entre o século 12 ao Iluminismo .

Os astrônomos antigos eram capazes de diferenciar entre estrelas e planetas , já que as estrelas permanecem relativamente fixas ao longo dos séculos, enquanto os planetas se movem uma quantidade apreciável durante um tempo comparativamente curto.

História antiga

As primeiras culturas identificavam os objetos celestes com deuses e espíritos. Eles relacionaram esses objetos (e seus movimentos) a fenômenos como chuva , seca , estações e marés . Em geral, acredita-se que os primeiros astrônomos eram sacerdotes e que eles entendiam os objetos e eventos celestes como manifestações do divino , daí a conexão da astronomia primitiva com o que agora é chamado de astrologia . Uma presa de mamute esculpida em marfim de 32.500 anos pode conter o mapa estelar mais antigo conhecido (semelhante à constelação de Órion ). Também foi sugerido que o desenho na parede das cavernas de Lascaux na França datando de 33.000 a 10.000 anos atrás poderia ser uma representação gráfica das Plêiades , do Triângulo de Verão e da Coroa do Norte . Estruturas antigas com possivelmente alinhamentos astronômicos (como Stonehenge ) provavelmente cumpriam funções astronômicas, religiosas e sociais .

Os calendários do mundo costumavam ser definidos por observações do Sol e da Lua (marcando o dia , mês e ano ) e eram importantes para as sociedades agrícolas , nas quais a colheita dependia do plantio na época correta do ano, e para as quais o quase lua cheia era a única iluminação para viagens noturnas nos mercados da cidade.

Pôr do sol no equinócio do sítio pré-histórico de Pizzo Vento em Fondachelli Fantina , Sicília

O calendário moderno comum é baseado no calendário romano . Embora originalmente um calendário lunar , ele quebrou o vínculo tradicional do mês com as fases da Lua e dividiu o ano em doze meses quase iguais, que se alternavam principalmente entre trinta e trinta e um dias. Júlio César instigou a reforma do calendário em 46  AEC e introduziu o que agora é chamado de calendário juliano , com base no comprimento de 365 dias  1 ⁄ 4 anos originalmente proposto pelo astrônomo grego do século 4  AEC Calipo .

Tempos antigos

Mesopotâmia

Tabuleta babilônica no Museu Britânico registrando o cometa de Halley em 164 aC.

As origens da astronomia ocidental podem ser encontradas na Mesopotâmia , a "terra entre os rios" Tigre e Eufrates , onde os antigos reinos da Suméria , Assíria e Babilônia estavam localizados. Uma forma de escrita conhecida como cuneiforme surgiu entre os sumérios por volta de 3500–3000 aC. Nosso conhecimento da astronomia suméria é indireto, através dos primeiros catálogos de estrelas da Babilônia datando de cerca de 1200 aC. O fato de muitos nomes de estrelas aparecerem em sumério sugere uma continuidade que chega até o início da Idade do Bronze. A teologia astral, que deu aos deuses planetários um papel importante na mitologia e na religião da Mesopotâmia , começou com os sumérios. Eles também usaram um sistema numérico de valor posicional sexagesimal (base 60), que simplificou a tarefa de registrar números muito grandes e muito pequenos. A prática moderna de dividir um círculo em 360 graus , ou uma hora em 60 minutos, começou com os sumérios. Para obter mais informações, consulte os artigos sobre numerais babilônicos e matemática .

Fontes clássicas freqüentemente usam o termo caldeus para os astrônomos da Mesopotâmia, que eram, na realidade, sacerdotes-escribas especializados em astrologia e outras formas de adivinhação .

A primeira evidência de reconhecimento de que os fenômenos astronômicos são periódicos e da aplicação da matemática à sua previsão é babilônica. Tabletes que datam do período da Antiga Babilônia documentam a aplicação da matemática à variação da duração da luz do dia ao longo de um ano solar. Séculos de observações babilônicas de fenômenos celestes são registrados na série de tabuinhas cuneiformes conhecidas como Enūma Anu Enlil . O mais antigo texto astronômico significativo que possuímos é a Tabuleta 63 do Enūma Anu Enlil , a tabuinha de Vênus de Ammi-saduqa , que lista o primeiro e o último surgimento visível de Vênus durante um período de cerca de 21 anos e é a primeira evidência de que os fenômenos de um planeta foram reconhecidos como periódicos. O MUL.APIN contém catálogos de estrelas e constelações, bem como esquemas para prever elevações heliacais e as configurações dos planetas, comprimentos de luz do dia medidos por um relógio de água , gnômon , sombras e intercalações . O texto GU da Babilônia organiza estrelas em 'cordas' que ficam ao longo de círculos de declinação e, portanto, medem ascensões retas ou intervalos de tempo, e também emprega as estrelas do zênite, que também são separadas por determinadas diferenças ascensionais retas.

Um aumento significativo na qualidade e frequência das observações babilônicas apareceu durante o reinado de Nabonassar (747-733 aC). Os registros sistemáticos de fenômenos nefastos nos diários astronômicos da Babilônia que começaram nesta época permitiram a descoberta de um ciclo repetitivo de eclipses lunares de 18 anos , por exemplo. O astrônomo grego Ptolomeu mais tarde usou o reinado de Nabonassar para fixar o início de uma era, pois sentiu que as primeiras observações utilizáveis ​​começaram nesta época.

Os últimos estágios do desenvolvimento da astronomia babilônica ocorreram durante a época do Império Selêucida (323-60 aC). No século 3 aC, os astrônomos começaram a usar "textos de ano objetivo" para prever os movimentos dos planetas. Esses textos compilaram registros de observações anteriores para encontrar ocorrências repetidas de fenômenos nefastos para cada planeta. Mais ou menos na mesma época, ou logo depois, os astrônomos criaram modelos matemáticos que lhes permitiram prever esses fenômenos diretamente, sem consultar os registros anteriores. Um notável astrônomo babilônico dessa época foi Seleuco de Selêucia , que era um defensor do modelo heliocêntrico .

A astronomia babilônica foi a base de muito do que foi feito na astronomia grega e helenística , na astronomia indiana clássica , no Irã sassânida, em Bizâncio, na Síria, na astronomia islâmica , na Ásia Central e na Europa Ocidental.

Índia

Observatório histórico Jantar Mantar em Jaipur , Índia.

A astronomia no subcontinente indiano remonta ao período da Civilização do Vale do Indo durante o terceiro milênio aC, quando era usada para criar calendários. Como a civilização do Vale do Indo não deixou documentos escritos, o mais antigo texto astronômico indiano existente é o Vedanga Jyotisha , datado do período Védico . Vedanga Jyotisha descreve regras para rastrear os movimentos do Sol e da Lua para fins de ritual. Durante o século 6, a astronomia foi influenciada pelas tradições astronômicas gregas e bizantinas.

Aryabhata (476-550), em seu magnum opus Aryabhatiya (499), propôs um sistema computacional baseado em um modelo planetário no qual a Terra girava em torno de seu eixo e os períodos dos planetas eram dados em relação ao Sol . Ele calculou com precisão muitas constantes astronômicas, como os períodos dos planetas, os tempos dos eclipses solares e lunares e o movimento instantâneo da lua. Os primeiros seguidores do modelo de Aryabhata incluíam Varahamihira , Brahmagupta e Bhaskara II .

A astronomia avançou durante o Império Shunga e muitos catálogos de estrelas foram produzidos durante esse tempo. O período Shunga é conhecido como a "Era de ouro da astronomia na Índia". Viu o desenvolvimento de cálculos para os movimentos e lugares de vários planetas, seu surgimento e seu ocaso, conjunções e o cálculo de eclipses.

Astrônomos indianos do século 6 acreditavam que os cometas eram corpos celestes que reapareciam periodicamente. Esta foi a opinião expressa no século 6 pelos astrônomos Varahamihira e Bhadrabahu, e o astrônomo do século 10 Bhattotpala listou os nomes e períodos estimados de certos cometas, mas infelizmente não se sabe como esses números foram calculados ou quão precisos eles eram.

Bhāskara II (1114–1185) foi o chefe do observatório astronômico em Ujjain, dando continuidade à tradição matemática de Brahmagupta. Ele escreveu o Siddhantasiromani que consiste em duas partes: Goladhyaya (esfera) e Grahaganita (matemática dos planetas). Ele também calculou o tempo necessário para a Terra orbitar o Sol com 9 casas decimais. Na época, a Universidade Budista de Nalanda oferecia cursos formais de estudos astronômicos.

Outros astrônomos importantes da Índia incluem Madhava de Sangamagrama , Nilakantha Somayaji e Jyeshtadeva , que foram membros da escola de astronomia e matemática de Kerala do século 14 ao século 16. Nilakantha Somayaji, em seu Aryabhatiyabhasya , um comentário sobre o Aryabhatiya de Aryabhata , desenvolveu seu próprio sistema computacional para um modelo planetário parcialmente heliocêntrico , no qual Mercúrio, Vênus, Marte , Júpiter e Saturno orbitam o Sol , que por sua vez orbita a Terra , semelhante ao Sistema Tychonic mais tarde proposto por Tycho Brahe no final do século XVI. O sistema de Nilakantha, no entanto, era matematicamente mais eficiente do que o sistema Tychônico, por levar em consideração corretamente a equação do centro e do movimento latitudinal de Mercúrio e Vênus. A maioria dos astrônomos da escola de astronomia e matemática de Kerala que o seguiram aceitaram seu modelo planetário.

Grécia e mundo helenístico

O mecanismo de Antikythera era um computador analógico de 150 a 100 aC projetado para calcular as posições de objetos astronômicos.

Os gregos antigos desenvolveram a astronomia, que eles trataram como um ramo da matemática, a um nível altamente sofisticado. Os primeiros modelos geométricos tridimensionais para explicar o movimento aparente dos planetas foram desenvolvidos no século 4 aC por Eudoxus de Cnido e Calipo de Cízico . Seus modelos foram baseados em esferas homocêntricas aninhadas centradas na Terra. Seu contemporâneo mais jovem, Heraclides Ponticus, propôs que a Terra girasse em torno de seu eixo.

Uma abordagem diferente dos fenômenos celestes foi adotada por filósofos naturais como Platão e Aristóteles . Eles estavam menos preocupados em desenvolver modelos preditivos matemáticos do que em desenvolver uma explicação das razões para os movimentos do Cosmos. Em seu Timeu , Platão descreveu o universo como um corpo esférico dividido em círculos que carregam os planetas e governado de acordo com intervalos harmônicos por uma alma mundial . Aristóteles, baseando-se no modelo matemático de Eudoxus, propôs que o universo era feito de um sistema complexo de esferas concêntricas , cujos movimentos circulares combinavam para transportar os planetas ao redor da Terra. Este modelo cosmológico básico prevaleceu, de várias formas, até o século XVI.

No século III aC, Aristarco de Samos foi o primeiro a sugerir um sistema heliocêntrico , embora apenas descrições fragmentárias de sua ideia sobrevivam. Eratóstenes estimou a circunferência da Terra com grande precisão.

A astronomia geométrica grega se desenvolveu a partir do modelo de esferas concêntricas para empregar modelos mais complexos nos quais um círculo excêntrico carregaria um círculo menor, chamado de epiciclo, que por sua vez carregaria um planeta. O primeiro modelo é atribuído a Apolônio de Perga e desenvolvimentos posteriores nele foram realizados no século 2 aC por Hiparco de Nicéia . Hiparco fez uma série de outras contribuições, incluindo a primeira medição da precessão e a compilação do primeiro catálogo de estrelas em que ele propôs nosso sistema moderno de magnitudes aparentes .

O mecanismo de Antikythera , um antigo dispositivo de observação astronômico da Grécia para calcular os movimentos do Sol e da Lua, possivelmente os planetas, data de cerca de 150–100 aC e foi o primeiro ancestral de um computador astronômico . Foi descoberto em um antigo naufrágio na ilha grega de Antikythera , entre Kythera e Creta . O dispositivo ficou famoso pelo uso de uma engrenagem diferencial , que se acreditava ter sido inventada no século 16, e pela miniaturização e complexidade de suas peças, comparável a um relógio feito no século 18. O mecanismo original está exposto na coleção de bronze do Museu Nacional de Arqueologia de Atenas , acompanhado de uma réplica.

Dependendo do ponto de vista do historiador, o apogeu ou corrupção da astronomia grega física é visto com Ptolomeu de Alexandria , que escreveu a clássica apresentação abrangente da astronomia geocêntrica, a Megale Syntaxis (Grande Síntese), mais conhecida por seu título árabe Almagesto , que tinha um efeito duradouro na astronomia até o Renascimento . Em suas Hipóteses Planetárias , Ptolomeu se aventurou no reino da cosmologia, desenvolvendo um modelo físico de seu sistema geométrico, em um universo muitas vezes menor do que a concepção mais realista de Aristarco de Samos quatro séculos antes.

Egito

Gráfico da tumba de Senemut , 18ª dinastia

A orientação precisa das pirâmides egípcias permite uma demonstração duradoura do alto grau de habilidade técnica em observar os céus alcançada no terceiro milênio AC. Foi mostrado que as pirâmides estavam alinhadas em direção à estrela polar , que, por causa da precessão dos equinócios , era naquela época Thuban , uma estrela tênue na constelação de Draco . A avaliação do local do templo de Amun-Re em Karnak , levando em consideração a mudança ao longo do tempo da obliquidade da eclíptica , mostrou que o Grande Templo estava alinhado com o nascer do Sol do solstício de inverno . O comprimento do corredor pelo qual a luz do sol passaria teria limitado a iluminação em outras épocas do ano. Os egípcios também encontraram a posição de Sirius (a estrela canina), que eles acreditavam ser Anúbis, seu deus com cabeça de chacal movendo-se pelos céus. Sua posição era crítica para sua civilização, pois quando surgiu heliacal no leste antes do nascer do sol, previu a inundação do Nilo. É também de onde vem a frase "dias de verão para cães".

A astronomia desempenhou um papel considerável em questões religiosas para fixar as datas dos festivais e determinar as horas da noite . Os títulos de vários livros do templo são preservados, registrando os movimentos e as fases do sol , da lua e das estrelas . A ascensão de Sirius ( egípcio : Sopdet, grego : Sothis) no início da inundação foi um ponto particularmente importante para fixar no calendário anual.

Escrevendo na era romana , Clemente de Alexandria dá uma ideia da importância das observações astronômicas para os ritos sagrados:

E depois que o Cantor avança o Astrólogo (ὡροσκόπος), com um horologium (ὡρολόγιον) na mão, e uma palma (φοίνιξ), os símbolos da astrologia . Ele deve saber de cor os livros astrológicos herméticos , que são quatro. Destes, um é sobre o arranjo das estrelas fixas que são visíveis; um nas posições do Sol e da Lua e cinco planetas; um nas conjunções e fases do Sol e da Lua; e um diz respeito às suas subidas.

Os instrumentos do Astrólogo ( horologium e palm ) são um fio de prumo e um instrumento de mira. Eles foram identificados com dois objetos inscritos no Museu de Berlim ; uma alça curta da qual um fio de prumo foi pendurado e um galho de palmeira com uma fenda na extremidade mais larga. O último foi segurado perto do olho, o primeiro na outra mão, talvez com o braço estendido. Os livros "herméticos" aos quais Clemente se refere são os textos teológicos egípcios, que provavelmente nada têm a ver com o hermetismo helenístico .

Pelas tabelas de estrelas no teto dos túmulos de Ramsés VI e Ramsés IX parece que para fixar as horas da noite um homem sentado no chão encarou o Astrólogo em uma posição tal que a linha de observação da estrela polar passou no meio de sua cabeça. Nos diferentes dias do ano, cada hora era determinada por uma estrela fixa culminando ou quase culminando nela, e a posição dessas estrelas no momento é dada nas tabelas como no centro, no olho esquerdo, no ombro direito , etc. De acordo com os textos, na fundação ou reconstrução de templos o eixo norte era determinado pelo mesmo aparato, e podemos concluir que era o usual para observações astronômicas. Em mãos cuidadosas, pode dar resultados de alto grau de precisão.

China

Mapa estelar impresso de Su Song (1020–1101) mostrando a projeção do pólo sul.

A astronomia do Leste Asiático começou na China . O termo solar foi concluído no período dos Reinos Combatentes . O conhecimento da astronomia chinesa foi introduzido no Leste Asiático.

A astronomia na China tem uma longa história. Registros detalhados de observações astronômicas foram mantidos por volta do século 6 aC, até a introdução da astronomia ocidental e do telescópio no século 17. Os astrônomos chineses foram capazes de prever eclipses com precisão.

Muito da astronomia chinesa primitiva tinha o propósito de cronometrar. Os chineses usavam um calendário lunisolar, mas como os ciclos do Sol e da Lua são diferentes, os astrônomos costumavam preparar novos calendários e fazer observações para esse fim.

A adivinhação astrológica também foi uma parte importante da astronomia. Os astrônomos observaram cuidadosamente as "estrelas convidadas" ( chinês : 客 星; pinyin : kèxīng ; lit .: 'estrela convidada') que de repente apareceu entre as estrelas fixas . Eles foram os primeiros a registrar uma supernova, nos Anais Astrológicos de Houhanshu em 185 DC. Além disso, a supernova que criou a Nebulosa do Caranguejo em 1054 é um exemplo de uma "estrela convidada" observada por astrônomos chineses, embora não tenha sido registrada por seus contemporâneos europeus. Registros astronômicos antigos de fenômenos como supernovas e cometas são às vezes usados ​​em estudos astronômicos modernos.

O primeiro catálogo de estrelas do mundo foi feito por Gan De , um astrônomo chinês , no século 4 aC.

Mesoamérica

Templo do observatório "El Caracol" em Chichen Itza , México .

Os códices astronômicos maias incluem tabelas detalhadas para calcular as fases da Lua , a recorrência de eclipses e o aparecimento e desaparecimento de Vênus como estrela da manhã e da tarde . Os maias basearam seus calendários nos ciclos cuidadosamente calculados das Plêiades , do Sol , da Lua , Vênus , Júpiter , Saturno , Marte , e também eles tinham uma descrição precisa dos eclipses descritos no Códice de Dresden , bem como a eclíptica ou zodíaco, e a Via Láctea foi crucial em sua cosmologia. Acredita-se que uma série de estruturas maias importantes tenham sido orientadas para as elevações e configurações extremas de Vênus. Para os antigos maias, Vênus era o patrono da guerra e acredita-se que muitas batalhas registradas foram cronometradas de acordo com os movimentos deste planeta. Marte também é mencionado em códices astronômicos preservados e na mitologia inicial .

Embora o calendário maia não fosse vinculado ao Sol, John Teeple propôs que os maias calculassem o ano solar com uma precisão um pouco maior do que o calendário gregoriano . Tanto a astronomia quanto um esquema numerológico intrincado para a medição do tempo eram componentes de vital importância da religião maia .

Europa pré-histórica

O disco do céu Nebra Alemanha 1600 AC

Funções de calendário do Berlin Gold Hat c. 1000 AC

Desde 1990, nossa compreensão dos europeus pré-históricos foi radicalmente alterada pelas descobertas de antigos artefatos astronômicos em toda a Europa . Os artefatos demonstram que os europeus do Neolítico e da Idade do Bronze tinham um conhecimento sofisticado de matemática e astronomia.

Entre as descobertas estão:

• O arqueólogo paleolítico Alexander Marshack apresentou uma teoria em 1972 de que fragmentos de ossos em locais como a África e a Europa, possivelmente já em 35.000 aC, poderiam ser marcados de maneiras que rastreavam as fases da Lua, uma interpretação que foi criticada.
• O Warren Field calendário no vale Dee River of Scotland 's Aberdeenshire . Escavado pela primeira vez em 2004, mas apenas em 2013, revelado como uma descoberta de enorme significado, é até hoje o calendário mais antigo conhecido do mundo, criado por volta de 8.000 aC e anterior a todos os outros calendários em cerca de 5.000 anos. O calendário assume a forma de um monumento do início do Mesolítico contendo uma série de 12 poços que parecem ajudar o observador a rastrear os meses lunares, imitando as fases da lua. Ele também se alinha ao nascer do sol no solstício de inverno, coordenando assim o ano solar com os ciclos lunares. O monumento foi mantido e remodelado periodicamente, talvez centenas de vezes, em resposta à mudança dos ciclos solares / lunares, ao longo de 6.000 anos, até que o calendário caiu em desuso cerca de 4.000 anos atrás.
• O círculo de Goseck está localizado na Alemanha e pertence à cultura da cerâmica linear . Descoberto pela primeira vez em 1991, seu significado só ficou claro depois que os resultados das escavações arqueológicas tornaram-se disponíveis em 2004. O local é um entre centenas de cercados circulares semelhantes construídos em uma região que abrange Áustria , Alemanha e República Tcheca durante um período de 200 anos a partir de pouco depois de 5000 aC.
• O Nebra sky disc é um disco de bronze da Idade do Bronze que foi enterrado na Alemanha, não muito longe do círculo Goseck, por volta de 1600 AC. Mede cerca de 30 cm de diâmetro com uma massa de 2,2 kg e exibe uma pátina azul esverdeada (por oxidação) incrustada com símbolos dourados. Encontrado por ladrões arqueológicos em 1999 e recuperado na Suíça em 2002, foi logo reconhecido como uma descoberta espetacular, uma das mais importantes do século XX. As investigações revelaram que o objeto estava em uso cerca de 400 anos antes do sepultamento (2.000 aC), mas que seu uso havia sido esquecido na época do sepultamento. O ouro incrustado representava a lua cheia, uma lua crescente com cerca de 4 ou 5 dias de idade e o aglomerado de estrelas das Plêiades em um arranjo específico, formando a representação mais antiga conhecida dos fenômenos celestes. Doze meses lunares se passam em 354 dias, exigindo um calendário para inserir um mês bissexto a cada dois ou três anos, a fim de se manter sincronizado com as estações do ano solar (tornando-o lunissolar ). As primeiras descrições conhecidas dessa coordenação foram registradas pelos babilônios nos séculos 6 ou 7 aC, cerca de mil anos depois. Essas descrições verificaram o conhecimento antigo da representação celestial do disco do céu Nebra como o arranjo preciso necessário para julgar quando inserir o mês intercalar em um calendário lunisolar, tornando-o um relógio astronômico para regular tal calendário mil anos ou mais antes de qualquer outro método conhecido .
• O site Kokino , descoberto em 2001, fica no topo de um cone vulcânico extinto a uma altitude de 1.013 metros (3.323 pés), ocupando cerca de 0,5 hectares com vista para a paisagem circundante na Macedônia do Norte . Um observatório astronômico da Idade do Bronze foi construído lá por volta de 1900 aC e serviu continuamente à comunidade vizinha que viveu lá até cerca de 700 aC. O espaço central foi usado para observar o nascer do Sol e a lua cheia. Três marcações localizam o nascer do sol nos solstícios de verão e inverno e nos dois equinócios. Mais quatro fornecem as declinações mínimas e máximas da lua cheia: no verão e no inverno. Dois medem a duração dos meses lunares. Juntos, eles reconciliam os ciclos solar e lunar marcando as 235 lunações que ocorrem durante 19 anos solares, regulando um calendário lunar. Em uma plataforma separada do espaço central, em uma elevação inferior, quatro assentos de pedra (tronos) foram feitos no alinhamento norte-sul, juntamente com um marcador de trincheira cortado na parede oriental. Este marcador permite que a luz do Sol nascente incida apenas sobre o segundo trono, no meio do verão (cerca de 31 de julho). Era usado para cerimônias rituais que ligavam o governante ao deus sol local, e também marcava o final da estação de cultivo e a época da colheita.
• Chapéus de ouro da Alemanha, França e Suíça datados de 1400 a 800 aC estão associados à cultura Urnfield da Idade do Bronze . Os chapéus dourados são decorados com um motivo em espiral do Sol e da Lua . Eles eram provavelmente uma espécie de calendário usado para calibrar os calendários lunar e solar . Os estudos modernos demonstraram que a ornamentação dos cones de folha de ouro do tipo Schifferstadt , ao qual pertence o exemplo do Chapéu de Ouro de Berlim , representam sequências sistemáticas em termos de número e tipos de ornamentos por faixa. Um estudo detalhado do exemplo de Berlim, que é o único totalmente preservado, mostrou que os símbolos provavelmente representam um calendário lunisolar . O objeto teria permitido a determinação de datas ou períodos nos calendários lunar e solar .

Oriente Médio medieval

Astrolábio árabe de 1208 DC

O árabe eo mundo persa sob Islam havia se tornado altamente culta, e muitas obras importantes de conhecimento de astronomia grega e astronomia indiana e astronomia persa foram traduzidas para o árabe, usados e armazenados em bibliotecas em toda a área. Uma contribuição importante dos astrônomos islâmicos foi sua ênfase na astronomia observacional . Isso levou ao surgimento dos primeiros observatórios astronômicos no mundo muçulmano no início do século IX. Os catálogos de estrelas Zij foram produzidos nesses observatórios.

No século 10, Abd al-Rahman al-Sufi (Azophi) realizou observações nas estrelas e descreveu suas posições, magnitudes , brilho e cor e desenhos para cada constelação em seu Livro das Estrelas Fixas . Ele também deu as primeiras descrições e fotos de "Uma Pequena Nuvem" agora conhecida como Galáxia de Andrômeda . Ele a menciona como estando diante da boca de um Peixe Grande, uma constelação árabe . Esta "nuvem" era aparentemente conhecida pelos astrônomos de Isfahan , muito provavelmente antes de 905 DC. A primeira menção registrada da Grande Nuvem de Magalhães também foi feita por al-Sufi. Em 1006, Ali ibn Ridwan observou SN 1006 , a supernova mais brilhante da história registrada, e deixou uma descrição detalhada da estrela temporária.

No final do século 10, um enorme observatório foi construído perto de Teerã , no Irã , pelo astrônomo Abu-Mahmud al-Khujandi, que observou uma série de trânsitos meridianos do Sol, o que lhe permitiu calcular a inclinação do eixo da Terra em relação ao Sol. Ele notou que medições feitas por astrônomos anteriores (indianos, depois gregos) encontraram valores mais altos para este ângulo, possível evidência de que a inclinação axial não é constante, mas na verdade estava diminuindo. Na Pérsia do século 11, Omar Khayyám compilou muitas tabelas e realizou uma reforma do calendário que era mais precisa do que o Juliano e se aproximou do Gregoriano .

Outros avanços muçulmanos na astronomia incluíram a coleta e correção de dados astronômicos anteriores, resolvendo problemas significativos no modelo ptolomaico , o desenvolvimento do astrolábio independente de latitude universal por Arzachel , a invenção de vários outros instrumentos astronômicos, Ja'far Muhammad ibn Mūsā ibn Shakir a crença de que os corpos celestes e esferas celestes eram sujeitos às mesmas leis físicas como Terra , as primeiras elaboradas experimentos relacionados a fenômenos astronômicos, a introdução de exigente empíricos observações e experimentais técnicas, bem como a introdução de testes empíricos por Ibn al- Shatir , que produziu o primeiro modelo de movimento lunar compatível com as observações físicas.

A filosofia natural (particularmente a física aristotélica ) foi separada da astronomia por Ibn al-Haytham (Alhazen) no século 11, por Ibn al-Shatir no século 14 e Qushji no século 15, levando ao desenvolvimento de uma física astronômica.

Europa Ocidental Medieval

Diagrama do século 9 das posições dos sete planetas em 18 de março de 816, de Leiden Aratea .

Após as contribuições significativas de estudiosos gregos para o desenvolvimento da astronomia, ela entrou em uma era relativamente estática na Europa Ocidental, desde a era romana até o século XII. Essa falta de progresso levou alguns astrônomos a afirmar que nada aconteceu na astronomia da Europa Ocidental durante a Idade Média. Investigações recentes, no entanto, revelaram um quadro mais complexo do estudo e ensino da astronomia no período do século IV ao século XVI.

A Europa Ocidental entrou na Idade Média com grandes dificuldades que afetaram a produção intelectual do continente. Os tratados astronômicos avançados da antiguidade clássica foram escritos em grego e, com o declínio do conhecimento dessa língua, apenas resumos simplificados e textos práticos estavam disponíveis para estudo. Os escritores mais influentes a transmitir essa tradição antiga em latim foram Macrobius , Plínio , Martianus Capella e Calcidius . No século 6, o bispo Gregório de Tours observou que havia aprendido astronomia com a leitura de Martianus Capella e passou a empregar essa astronomia rudimentar para descrever um método pelo qual os monges podiam determinar o tempo de oração à noite observando as estrelas.

No século 7, o monge inglês Bede de Jarrow publicou um texto influente, On the Reckoning of Time , fornecendo aos clérigos o conhecimento astronômico prático necessário para calcular a data apropriada da Páscoa usando um procedimento chamado computus . Este texto permaneceu um elemento importante da educação do clero desde o século 7 até muito depois do surgimento das universidades no século 12 .

A variedade de escritos romanos antigos sobre astronomia e os ensinamentos de Beda e seus seguidores começaram a ser estudados seriamente durante o renascimento do aprendizado patrocinado pelo imperador Carlos Magno . Por volta do século IX, técnicas rudimentares para calcular a posição dos planetas estavam circulando na Europa Ocidental; estudiosos medievais reconheceram suas falhas, mas os textos que descrevem essas técnicas continuaram a ser copiados, refletindo um interesse nos movimentos dos planetas e em seu significado astrológico.

Com base nesse contexto astronômico, no século 10, estudiosos europeus, como Gerberto de Aurillac, começaram a viajar para a Espanha e a Sicília em busca de conhecimentos que haviam ouvido falar que existia no mundo de língua árabe. Lá eles encontraram pela primeira vez várias técnicas astronômicas práticas relativas ao calendário e à marcação do tempo, mais notavelmente aquelas que lidam com o astrolábio . Logo estudiosos como Hermann de Reichenau estavam escrevendo textos em latim sobre o uso e a construção do astrolábio e outros, como Walcher de Malvern , estavam usando o astrolábio para observar o tempo dos eclipses a fim de testar a validade das tabelas computísticas.

No século 12, estudiosos estavam viajando para a Espanha e a Sicília em busca de textos astronômicos e astrológicos mais avançados, que eles traduziram do árabe e do grego para o latim para enriquecer ainda mais o conhecimento astronômico da Europa Ocidental. A chegada desses novos textos coincidiu com o surgimento das universidades na Europa medieval, nas quais logo encontraram um lar. Refletindo a introdução da astronomia nas universidades, João de Sacrobosco escreveu uma série de livros didáticos introdutórios de astronomia influentes: a esfera , um Computus, um texto no quadrante e outro sobre cálculo.

No século 14, Nicole Oresme , mais tarde bispo de Liseux, mostrou que nem os textos das escrituras nem os argumentos físicos avançados contra o movimento da Terra eram demonstrativos e aduziu o argumento da simplicidade para a teoria de que a Terra se move, e não os céus . No entanto, ele concluiu "todos defendem, e penso eu mesmo, que os céus se movem e não a terra: Porque Deus estabeleceu o mundo que não pode ser movido." No século 15, o cardeal Nicolau de Cusa sugeriu em alguns de seus escritos científicos que a Terra girava em torno do Sol e que cada estrela é um sol distante.

Revolução Copernicana

Durante o período do renascimento, a astronomia começou a sofrer uma revolução de pensamento conhecida como Revolução Copernicana , que leva o nome do astrônomo Nicolaus Copernicus , que propôs um sistema heliocêntrico, no qual os planetas giravam em torno do Sol e não da Terra. Seu De revolutionibus orbium coelestium foi publicado em 1543. Embora, a longo prazo, essa afirmação fosse muito controversa, no início ela trouxe apenas uma pequena controvérsia. A teoria tornou-se a visão dominante porque muitas figuras, principalmente Galileo Galilei , Johannes Kepler e Isaac Newton defenderam e melhoraram o trabalho. Outras figuras também ajudaram neste novo modelo, apesar de não acreditarem na teoria geral, como Tycho Brahe , com suas conhecidas observações.

Brahe, um nobre dinamarquês, foi um astrônomo essencial neste período. Ele entrou no cenário astronômico com a publicação de De nova stella , em que refutou a sabedoria convencional sobre a supernova SN 1572 (Tão brilhante quanto Vênus em seu pico, SN 1572 mais tarde tornou-se invisível a olho nu, refutando a doutrina aristotélica do imutabilidade dos céus.) Ele também criou o sistema Tychônico , onde o Sol e a Lua e as estrelas giram em torno da Terra, mas os outros cinco planetas giram em torno do Sol. Esse sistema combinava os benefícios matemáticos do sistema copernicano com os "benefícios físicos" do sistema ptolomaico. Este era um dos sistemas em que as pessoas acreditavam quando não aceitavam o heliocentrismo, mas não podiam mais aceitar o sistema ptolomaico. Ele é mais conhecido por suas observações altamente precisas das estrelas e do sistema solar. Mais tarde, ele se mudou para Praga e continuou seu trabalho. Em Praga, ele estava trabalhando nas Mesas Rudolphine , que não foram concluídas até sua morte. As tabelas Rudolphine era um mapa estelar projetado para ser mais preciso do que as tabelas Alfonsine , feitas em 1300, e as Tables Prutenic , que eram imprecisas. Nessa época, ele foi auxiliado por seu assistente Johannes Kepler, que mais tarde usaria suas observações para terminar as obras de Brahe e também para suas teorias.

Após a morte de Brahe, Kepler foi considerado seu sucessor e recebeu a tarefa de concluir as obras incompletas de Brahe, como as Mesas Rudolphine. Ele completou as tabelas Rudolphine em 1624, embora não tenha sido publicado por vários anos. Como muitas outras figuras desta época, ele foi sujeito a problemas religiosos e políticos, como a Guerra dos Trinta Anos , que levou ao caos que quase destruiu algumas de suas obras. Kepler foi, no entanto, o primeiro a tentar derivar previsões matemáticas dos movimentos celestes de causas físicas presumidas. Ele descobriu as três leis do movimento planetário de Kepler que agora levam seu nome, sendo essas leis as seguintes:

1. A órbita de um planeta é uma elipse com o Sol em um dos dois focos.
2. Um segmento de linha que une um planeta e o Sol varre áreas iguais durante intervalos iguais de tempo.
3. O quadrado do período orbital de um planeta é proporcional ao cubo do semieixo maior de sua órbita.

Com essas leis, ele conseguiu aprimorar o modelo heliocêntrico existente. Os dois primeiros foram publicados em 1609. As contribuições de Kepler melhoraram o sistema geral, dando-lhe mais credibilidade porque explicava os eventos de forma adequada e podia causar previsões mais confiáveis. Antes disso, o modelo copernicano era tão pouco confiável quanto o modelo ptolomaico. Essa melhoria veio porque o Kepler percebeu que as órbitas não eram círculos perfeitos, mas elipses.

Galileo Galilei (1564-1642) construiu seu próprio telescópio e descobriu que a Lua tinha crateras, que Júpiter tinha luas, que o Sol tinha manchas e que Vênus tinha fases como a lua. Retrato de Justus Sustermans .

Galileo Galilei foi um dos primeiros a usar um telescópio para observar o céu, e depois de construir um telescópio refrator 20x. Ele descobriu as quatro maiores luas de Júpiter em 1610, que agora são conhecidas coletivamente como luas da Galiléia , em sua homenagem. Esta descoberta foi a primeira observação conhecida de satélites orbitando outro planeta. Ele também descobriu que nossa Lua tinha crateras e observou, e explicou corretamente, manchas solares, e que Vênus exibiu um conjunto completo de fases semelhantes às fases lunares. Galileu argumentou que esses fatos demonstravam incompatibilidade com o modelo ptolomaico, que não poderia explicar o fenômeno e até o contradiria. Com as luas, demonstrou que a Terra não precisa ter tudo orbitando e que outras partes do Sistema Solar poderiam orbitar outro objeto, como a Terra orbitando o Sol. No sistema ptolomaico, os corpos celestes eram considerados perfeitos, de modo que tais objetos não deveriam ter crateras ou manchas solares. As fases de Vênus só poderiam acontecer no caso de a órbita de Vênus estar dentro da órbita da Terra, o que não poderia acontecer se a Terra fosse o centro. Ele, como o exemplo mais famoso, teve que enfrentar desafios de oficiais da igreja, mais especificamente da Inquisição Romana . Eles o acusaram de heresia porque essas crenças iam contra os ensinamentos da Igreja Católica Romana e desafiavam a autoridade da Igreja Católica quando ela estava mais fraca. Embora tenha conseguido evitar a punição por um tempo, acabou sendo julgado e declarado culpado de heresia em 1633. Embora isso tenha custado um pouco, seu livro foi banido e ele foi colocado em prisão domiciliar até morrer em 1642.

Placa com figuras ilustrando artigos sobre astronomia, da Cyclopædia de 1728

Sir Isaac Newton desenvolveu outros laços entre a física e a astronomia por meio de sua lei da gravitação universal . Percebendo que a mesma força que atrai objetos para a superfície da Terra mantinha a Lua em órbita ao redor da Terra, Newton foi capaz de explicar - em um arcabouço teórico - todos os fenômenos gravitacionais conhecidos. Em seu Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica , ele derivou as leis de Kepler dos primeiros princípios. Esses primeiros princípios são os seguintes:

1. Em um sistema de referência inercial , um objeto ou permanece em repouso ou continua a se mover em velocidade constante , a menos que seja influenciado por uma força .
2. Em um referencial inercial, a soma vetorial das forças F sobre um objeto é igual à massa m desse objeto multiplicada pela aceleração a do objeto: F = ma. (Presume-se aqui que a massa m é constante)
3. Quando um corpo exerce uma força em um segundo corpo, o segundo corpo simultaneamente exerce uma força igual em magnitude e na direção oposta no primeiro corpo.

Assim, enquanto Kepler explicava como os planetas se moviam, Newton conseguiu explicar com precisão por que os planetas se moviam dessa maneira. Os desenvolvimentos teóricos de Newton lançaram muitos dos fundamentos da física moderna.

Completando o Sistema Solar

Fora da Inglaterra, a teoria de Newton demorou algum tempo para se estabelecer. A teoria dos vórtices de Descartes prevaleceu na França, e Huygens , Leibniz e Cassini aceitaram apenas partes do sistema de Newton, preferindo suas próprias filosofias. Voltaire publicou um relato popular em 1738. Em 1748, a Academia Francesa de Ciências ofereceu uma recompensa por resolver as perturbações de Júpiter e Saturno, que foram finalmente resolvidas por Euler e Lagrange . Laplace completou a teoria dos planetas, publicando de 1798 a 1825. As primeiras origens do modelo nebular solar de formação planetária haviam começado.

Edmund Halley sucedeu Flamsteed como Astrônomo Real na Inglaterra e previu o retorno em 1758 do cometa que leva seu nome . Sir William Herschel encontrou o primeiro novo planeta, Urano , a ser observado nos tempos modernos em 1781. A lacuna entre os planetas Marte e Júpiter revelada pela lei de Titius-Bode foi preenchida pela descoberta dos asteróides Ceres e 2 Pallas Pallas em 1801 e 1802 com muitos outros a seguir.

No início, o pensamento astronômico na América baseava-se na filosofia aristotélica , mas o interesse pela nova astronomia começou a aparecer nos Almanaques já em 1659.

Astronomia moderna

Mapa da superfície de Marte de Giovanni Schiaparelli .

No século 19, Joseph von Fraunhofer descobriu que quando a luz do sol era dispersa, uma infinidade de linhas espectrais eram observadas (regiões onde havia menos ou nenhuma luz). Experimentos com gases quentes mostraram que as mesmas linhas podiam ser observadas nos espectros dos gases, com linhas específicas correspondendo a elementos únicos. Ficou provado que os elementos químicos encontrados no Sol (principalmente hidrogênio e hélio ) também foram encontrados na Terra. Durante o século 20 a espectroscopia (o estudo dessas linhas) avançou, principalmente com o advento da física quântica , necessária para o entendimento das observações.

Celebrando a diversidade

Embora nos séculos anteriores os astrônomos fossem exclusivamente do sexo masculino, na virada do século 20 as mulheres começaram a desempenhar um papel nas grandes descobertas. Neste período anterior aos computadores modernos, mulheres do Observatório Naval dos Estados Unidos (USNO), da Universidade de Harvard e de outras instituições de pesquisa em astronomia começaram a ser contratadas como "computadores" humanos , que realizavam cálculos tediosos enquanto os cientistas realizavam pesquisas que exigiam mais conhecimento prévio . Uma série de descobertas neste período foram originalmente anotadas pelas mulheres "computadores" e relatadas a seus supervisores. Por exemplo, no Observatório de Harvard, Henrietta Swan Leavitt descobriu a relação período-luminosidade da estrela variável cefeida, que ela posteriormente desenvolveu em um método de medição de distância fora do Sistema Solar.

Annie Jump Cannon , também em Harvard, organizou os tipos espectrais estelares de acordo com a temperatura estelar. Em 1847, Maria Mitchell descobriu um cometa usando um telescópio. De acordo com Lewis D. Eigen, Cannon sozinho, "em apenas 4 anos descobriu e catalogou mais estrelas do que todos os homens da história juntos." A maioria dessas mulheres recebeu pouco ou nenhum reconhecimento ao longo da vida devido à sua posição profissional inferior no campo da astronomia. Embora suas descobertas e métodos sejam ensinados em salas de aula ao redor do mundo, poucos estudantes de astronomia podem atribuir as obras a seus autores ou ter a ideia de que havia astrônomos mulheres ativas no final do século XIX.

Cosmologia e a expansão do universo

Comparação de resultados de CMB (fundo de micro-ondas cósmico) dos satélites COBE , WMAP e Planck documentando um progresso em 1989–2013.

A maior parte do nosso conhecimento atual foi adquirido durante o século XX. Com a ajuda do uso da fotografia , objetos mais fracos foram observados. Descobriu-se que o Sol faz parte de uma galáxia composta de mais de 10 ¹⁰ estrelas (10 bilhões de estrelas). A existência de outras galáxias, uma das questões do grande debate , foi resolvida por Edwin Hubble , que identificou a nebulosa de Andrômeda como uma galáxia diferente, e muitas outras a grandes distâncias e recuando, afastando-se de nossa galáxia.

A cosmologia física , uma disciplina que tem uma grande interseção com a astronomia, fez grandes avanços durante o século 20, com o modelo do Big Bang quente fortemente apoiado pelas evidências fornecidas pela astronomia e pela física, como os redshifts de galáxias muito distantes e o rádio fontes, a radiação cósmica de fundo em microondas , a lei de Hubble e as abundâncias cosmológicas dos elementos .

Novas janelas para o Cosmos abertas

Telescópio Espacial Hubble .

No século 19, os cientistas começaram a descobrir formas de luz que eram invisíveis a olho nu: raios X , raios gama , ondas de rádio , microondas , radiação ultravioleta e radiação infravermelha . Isso teve um grande impacto na astronomia, gerando os campos da astronomia infravermelha , radioastronomia , astronomia de raios-X e, finalmente, astronomia de raios gama . Com o advento da espectroscopia , ficou provado que outras estrelas eram semelhantes ao Sol, mas com uma gama de temperaturas , massas e tamanhos. A existência de nossa galáxia , a Via Láctea , como um grupo separado de estrelas só foi comprovada no século 20, juntamente com a existência de galáxias "externas" e, logo depois, a expansão do universo vista na recessão da maioria das galáxias de nós.

Veja também

Notas

Historiadores da astronomia

• Estudiosos do passado. Willy Hartner , Otto Neugebauer , BL van der Waerden
• Acadêmicos presentes. Stephen G. Brush , Stephen J. Dick , Owen Gingerich , Bruce Stephenson , Michael Hoskin , Alexander R. Jones , Curtis A. Wilson
• Historiadores-astrônomos. JBJ Delambre , JLE Dreyer , Donald Osterbrock , Carl Sagan , F. Richard Stephenson

Referências

• Aaboe , Asger. Episódios da História da Astronomia . Springer-Verlag 2001 ISBN  0-387-95136-9
• Aveni, Anthony F. Skywatchers do México Antigo . University of Texas Press 1980 ISBN  0-292-77557-1
• Dreyer, JLE History of Astronomy from Thales to Kepler , 2ª edição. Dover Publications 1953 (reimpressão revisada de History of the Planetary Systems de Thales a Kepler , 1906)
• Eastwood, Bruce. The Revival of Planetary Astronomy in Carolingian and Post-Carolingian Europe , Variorum Collected Studies Series CS 279 Ashgate 2002 ISBN  0-86078-868-7
• Evans, James (1998), The History and Practice of Ancient Astronomy , Oxford University Press, ISBN 0-19-509539-1.
• Antoine Gautier, L'âge d'or de l'astronomie ottomane , em L'Astronomie, (revista mensal criada por Camille Flammarion em 1882), dezembro de 2005, volume 119.
• Hodson, FR (ed.). O lugar da astronomia no mundo antigo : um simpósio conjunto da Royal Society e da British Academy. Oxford University Press, 1974 ISBN  0-19-725944-8
• Hoskin, Michael. A história da astronomia: uma introdução muito curta . Imprensa da Universidade de Oxford. ISBN  0-19-280306-9
• McCluskey, Stephen C. (1998). Astronomies and Cultures in Early Medieval Europe . Cambridge University Press. ISBN 0-521-77852-2.
• Pannekoek, Anton . A History of Astronomy . Publicações de Dover 1989
• Pedersen, Olaf. Física e Astronomia: Uma Introdução Histórica , edição revisada. Cambridge University Press 1993 ISBN  0-521-40899-7
• Pingree, David (1998), "Legacies in Astronomy and Celestial Omens", em Dalley, Stephanie (ed.), The Legacy of Mesopotamia , Oxford University Press, pp. 125-137, ISBN 0-19-814946-8.
• Rochberg, Francesca (2004), The Heavenly Writing: Divination, Horoscopy, and Astronomy in Mesopotamian Culture , Cambridge University Press.
• Stephenson, Bruce. Astronomia Física de Kepler , Estudos em História da Matemática e Ciências Físicas, 13. New York: Springer, 1987 ISBN  0-387-96541-6
• Walker, Christopher (ed.). Astronomia antes do telescópio . British Museum Press 1996 ISBN  0-7141-1746-3

Leitura adicional

• Neugebauer, Otto (1969) [1957], The Exact Sciences in Antiquity (2 ed.), Dover Publications , ISBN 978-0-486-22332-2
• Revello, Manuela (2013). "Sole, luna ed eclissi in Omero", em TECHNAI 4, pp. 13-32 . Pisa-Roma: Fabrizio Serra editore.
• Astronomia medieval da UNESCO na Europa
• Magli, Giulio. "Sobre a possível descoberta de efeitos precessionais na astronomia antiga." arXiv preprint physics / 0407108 (2004).

Revistas avaliadas

• DIO: The International Journal of Scientific History
• Revista de História da Astronomia
• Jornal de História e Patrimônio Astronômico

links externos

• Mídia relacionada à história da astronomia no Wikimedia Commons
• Livros e manuscritos do Observatório de Paris
• Portal UNESCO-IAU do Patrimônio da Astronomia
• Astronomiae Historia / História da Astronomia nos Institutos Astronômicos da Universidade de Bonn.
• Sociedade para a História da Astronomia
• Astronomia Maia
• Caelum Antiquum : Astronomia e Astrologia Antiga em LacusCurtius
• Arqueoastronomia Mesoamericana
• “O Livro de Instrução sobre Planos Desviantes e Planos Simples” é um manuscrito em árabe que data de 1740 e fala sobre astronomia prática, com diagramas.
• Mais informações sobre mulheres astrônomas
• Astronomy & Empire , BBC Radio 4 Discussion with Simon Schaffer, Kristen Lippincott & Allan Chapman ( In Our Time , 4 de maio de 2006)