Sistemas Planetários e Imagens de Mundo

Por Arthur Luiz*

Nem só de estrelas se faz um céu estrelado! Podemos ver, a olho nu, cinco planetas: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno (Urano e Netuno foram descobertos apenas muito tempo depois, com telescópios potentes!). Pode não ser uma tarefa fácil identificar um desses em meio a milhares de estrelas tão parecidas no céu da noite, mas desde a antiguidade nossos ancestrais já haviam notado intrigantes diferenças. E esses astros misteriosos nos deixaram importantes pistas sobre como o nosso Universo é!

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Figura 1: Figura 1: Concepção artística do Sistema Solar (fora de escala)
Fonte: Gettyimages

O mundo dos mitos

Gostamos de pensar que a astronomia é tão antiga quanto a própria consciência humana, pois o céu antigo teria encantado qualquer um capaz de apreender sua magnífica beleza. Por mais que possa parecer uma visão romântica, é extremamente plausível. Parte do sucesso evolutivo da espécie humana se deve à sua habilidade de reconhecer padrões na natureza, e o céu é um lugar repleto deles.

Além de belo, o céu estrelado também funciona como um relógio suíço: não só existem os ciclos dos dias e das noites como também a Lua repete a mesma jornada minguando até sumir e crescendo até encher. Mais do que isso, as estrelas que aparecem no céu lentamente dão lugar a novas estrelas, que dão lugar a outras e depois a outras, até que, depois de muito tempo, o ciclo se repete e sempre vemos as mesmas constelações se sucederem.

Entender esses ciclos foi fundamental para a organização e sobrevivência da nossa espécie quando passamos a associar as coisas que aconteciam em sequência no céu com ciclos da natureza da Terra. As estações do ano, por exemplo, não só estão correlacionadas com as constelações que aparecem no céu, como foram fundamentais para o desenvolvimento da agricultura, ainda na pré-história.

Entretanto, havia uma exceção: cinco estrelas não seguiam um movimento ordenado no céu, mas sim um movimento curioso, confuso e caótico. Por esse motivo, foram chamadas de planetas, que significa “estrelas errantes”. Tanto a gratidão pela utilidade da natureza para a vida humana quanto o medo do desconhecido teriam possivelmente estimulado a criação de mitos para explicar o que se via no céu e as relações disso com a vida na Terra.

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Figura 2: Trajetória aparente de Marte no céu
Fonte: NASA

A verdade é que nossos antepassados morriam de medo dos planetas, pois não sabiam exatamente o que significavam e quais eram seus próximos “passos”. Sentiam-se impotentes e irrelevantes perante o temperamento de algo muito maior e mais poderoso que eles – deuses! Esses deuses comunicavam sua vontade no céu, que era como uma cúpula que se estendia por toda a Terra e que continha todos os astros. Junto com o mito dos deuses, a astrologia surgiu como uma tentativa de estabelecer relações profundas e misteriosas entre os astros e a natureza da Terra, e até mesmo acontecimentos banais da vida das pessoas.

Com tal conhecimento, se uma civilização estivesse – digamos – planejando uma guerra, deveria saber se teria a bênção dos deuses na ocasião ou não. A Astronomia Empírica surgiu como um registro detalhado e preciso da posição e do movimento dos astros, o que serviria de base para as interpretações astrológicas. Em algum tempo, nem mesmo o movimento dos planetas era tão misterioso, de modo que era possível prever eventos astronômicos – e, portanto, o “humor” dos deuses – com bastante antecedência!

O mundo da razão, ordem e harmonia.

Pitágoras de Samos, geômetra imortalizado pelo teorema que leva seu nome, exerceu grande influência na Astronomia antiga. Até hoje não se tem clareza da trajetória histórica de Pitágoras, mas é bem aceito que, por motivos filosóficos, ele acreditava que o movimento dos astros deveria ser perfeito – circular e uniforme. Isso já sugeriria que o movimento aparentemente errante dos planetas no céu não seria o movimento real dos astros, mas sim uma mera impressão causada por uma combinação de movimentos circulares regulares. Ou seja, os planetas não estariam numa “cúpula” (ou firmamento) do mundo, mas num espaço entre a Terra e as estrelas, a diferentes distâncias, e sempre se movendo regularmente em círculos. Assim nasceu a Astronomia Geométrica, cujo fundamento era investigar os astros como “formas em movimento”.

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Figura 3: Jean Baptiste Joseph Fourier demonstrou formalmente no século XIX que, com “epiciclos” suficientes, é possível construir qualquer figura. Seria possível que Pitágoras já soubesse disso?
(Visualizar em GIF: encurtador.com.br/eyCU7)
Fonte: Wikimedia Commons 

Mas o que move os planetas? Se não há nada que transmita o movimento para os planetas, isso significa que são animados, ou seja, que eles têm uma alma capaz de impelir movimentos a si. E o movimento circular é a marca da perfeição porque, paradoxalmente, move-se sem sair do lugar. Diferentemente de nós, que nos movemos em várias direções porque somos incompletos e parte irracionais, os planetas estão em repouso, pois conservarão os mesmos movimentos eternamente. Seriam os planetas divindades? Para Pitágoras, sim… mas deuses racionais!

Desse modo, além de advertirem que as coisas nem sempre são o que parecem (os planetas não fazem movimentos caóticos no céu como parecem fazer), os pitagóricos também vibram com a doutrina dos novos deuses, que não nos deixam submetidos a seus caprichos e temperamentos, mas criaram um mundo baseado na razão. Sendo também parte racionais, nós podemos compreender esse mundo, não pelas previsões um tanto quanto questionáveis da astrologia, mas sim pela razão e por leis matemáticas.

Pitágoras teria imaginado o Cosmo (palavra que se refere ao “todo ordenado”) como uma série de esferas encaixadas uma dentro da outra. A Terra seria uma esfera maciça no centro, e cada astro se moveria sobre uma esfera concêntrica maior, até que a última esfera exterior abrigaria todas as estrelas, marcando os limites do mundo. Assim, a Astronomia foi adicionada ao currículo das sete artes liberais. Junto com a Aritmética, Geometria e Música, era parte essencial para compreender um Cosmo ordenado por leis matemáticas que expressam beleza e perfeição.

Essas ideias influenciaram Platão e Aristóteles. Enquanto Platão estimulou o estudo da Geometria e o uso da razão para a buscar a verdade na essência mais profunda das coisas, Aristóteles declarou, mais tarde, que apenas os astros eram perfeitos, e na Terra só existiria imperfeição e corrupção, de modo que seria inútil tentar descrevê-las pela matemática mundana, sendo preferível confiar principalmente nos sentidos.

Ptolomeu e o primeiro sistema planetário

Cláudio Ptolomeu elaborou, no século II d.C., o primeiro sistema planetário, tentando fazer o modelo dos pitagóricos se encaixar nos dados que a Astronomia empírica havia deixado. O resultado foi uma verdadeira conquista do pensamento! Porém, para que o modelo concordasse com as observações, Ptolomeu teve que introduzir o equante, ou seja, deslocou ligeiramente a Terra do centro.

No modelo planetário ptolomaico epiciclo é a trajetória circular do planeta em torno de um ponto no “nada”, e deferente é o nome que se dá à outra trajetória circular que “arrasta” o centro do epiciclo. A combinação dos dois movimentos e a posição deslocada da Terra é o que explica a aparente bagunça de trajetórias planetárias que podemos ver no céu. Para Vênus e Mercúrio, os centros dos epiciclos estão sempre alinhados na direção do Sol. Já os outros planetas têm seus deferentes além do deferente do Sol.

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Figura 4: Diagrama representativo do sistema ptolomaico
Fonte: UERJ – Olimpíada Brasileira de Astronomia

Uma pessoa moderna poderia perguntar o que tem no centro do epiciclo que seja capaz de segurar o planeta nessa trajetória, mas convém lembrar que ainda estamos a 1500 anos de uma teoria da gravitação. A explicação de que os planetas faziam aquilo porque queriam (ou porque algum Deus queria assim) parecia bastar para a época – o que não é nenhum grande demérito.

O modelo planetário ptolomaico foi dominante por muito tempo, mas apenas até o século XVI, em especial por ser compatível com a filosofia aristotélica, que separava Terra e Céu em dois mundos distintos e era reafirmada pelas autoridades religiosas. Em representações como na Divina Comédia, Dante Alighieri já descreve que os planetas são a morada das almas boas após a morte, enquanto as almas ruins descem ainda mais na Terra, para o inferno. A hierarquia dos planetas havia se tornado sagrada para religiosos da época.

Quem está no centro do mundo?

No século XVI, para o espanto da Igreja, Nicolau Copérnico propôs que o Sol seria o centro do universo, ou seja, um heliocentrismo em oposição ao geocentrismo vigente. A ideia, no entanto, não era nova: Aristarco de Samos propôs isso no século III a.C., mas parece que nunca teve tanta relevância. No sistema planetário copernicano todos os planetas se movem em círculos ao redor do Sol, com exceção da Lua que se move ao redor da Terra.

Copérnico tinha objeções lógicas com relação ao modelo de Ptolomeu, mas teria sido principalmente influenciado por ideias da filosofia pitagórica para tirar a Terra do centro do mundo. Se o centro é o lugar mais especial, por que seria o lugar da Terra e não o do Sol, que é a fonte de luz de todo o mundo? Se a Terra é imperfeita, por que está em repouso no centro enquanto o Sol vaga pelas periferias do sistema? E tudo isso sem levar em conta a devoção que os pitagóricos tinham pelo Sol na forma do deus Apolo: deus da beleza, perfeição, harmonia, música e profecia. Tudo o que um pitagórico poderia valorizar!

Entretanto, não era assim que pensavam Aristóteles e a Igreja. Para eles a Terra deveria ser o centro porque era justamente o pior lugar do mundo! Enquanto as estrelas e planetas estavam nas alturas, a Terra ocupava as profundezas – e o inferno dos religiosos, dentro da Terra, seria pior ainda! Além de Copérnico ter cometido a heresia de questionar a ordem sagrada do mundo, ele também teria o desafio de explicar por que não sentimos a Terra se mover. Diferentemente do que se acredita, Copérnico não foi condenado ou morto pela Igreja. Adoeceu e morreu antes da condenação, no ano da publicação de suas ideias.

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Figura 5: Sistema planetário copernicano
Fonte: De Revolutionibus Orbium Coelestium (1543)

Apesar de polêmico, o sistema planetário copernicano tinha uma vantagem clara: era muito mais simples. Em especial, Copérnico removeu o ponto equante, ao qual tinha várias objeções. O astrônomo Tycho Brahe não deixou essa questão passar e propôs outro modelo planetário no século XVI – o sistema planetário brahiano. O híbrido entre os modelos de Ptolomeu e Copérnico propunha que a Terra ainda assim estava no centro, mas que a Lua e o Sol se moviam em seu entorno – tal como era no modelo de Ptolomeu – enquanto todo o resto se movia em círculos em torno do Sol.

Brahe teve como base de seu sistema planetário uma extensa e cuidadosa observação e descrição do movimento dos planetas no céu. Além disso, o modelo não foi repreendido pela Igreja, pois a ordem natural do mundo ainda estava intacta com a Terra no centro.

A volta do heliocentrismo

Engana-se quem acha que o sistema planetário de Copérnico ficou esquecido! Após sua morte, suas ideias se espalharam pela Europa e se difundiram principalmente entre os pitagóricos, que ainda se organizavam em seitas filosóficas, como na antiguidade. Galileu Galilei, Johannes Kepler, René Descartes e Isaac Newton foram importantes defensores do heliocentrismo, tendo um objetivo em comum: lançar as bases filosóficas para explicar a natureza da Terra por meio de uma física matemática.

Galileu antecipou alguns conceitos da inércia e explicou o por que não sentiríamos o movimento da Terra. Mas foi a invenção (ou, para alguns, aperfeiçoamento) do telescópio e a observação das luas de Júpiter que forneceram os melhores argumentos em favor de Copérnico, sobre os quais publicou livros importantíssimos para a aceitação do sistema heliocêntrico, como Mensageiro Sideral (1610) e Diálogos dos Dois Principais Sistemas de Mundo (1632). O segundo, publicado em italiano e não em latim, se popularizou facilmente na Itália.

Descartes, que era crítico de Aristóteles e defendia que o movimento deveria se pautar apenas em geometria, teve notícia das descobertas de Galileu a respeito das luas de Júpiter e escreveu seu próprio livro O Mundo (1633), no qual defende que os planetas são arrastados por um redemoinho de éter ao redor do Sol – ideia que foi imediatamente superada, apesar de ter seu charme.

Kepler, que era assistente de Tycho Brahe, notaria por meio da ampla documentação de Tycho, à qual teve acesso após a sua morte, que a trajetória dos planetas era uma elipse, e não um círculo, o que enunciou em uma de suas três leis. Então, Newton partiu das observações de Kepler e de outras constatações de Galileu e introduziu a tão sonhada física matemática. Com isso, o geocentrismo, que vivia uma crise desde a publicação de Mensageiro Sideral, recebia sua pá de cal com o Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687) de Newton.

Conclusão

Muito mudou na nossa concepção desde a primeira vez que avistamos planetas, e tais modificações não vieram desacompanhadas de profundas mudanças na nossa imagem de mundo. Percebam que a Terra, que antes não era um corpo celeste, passou a ser considerada um planeta. Ter uma lua, então, não era mais exclusividade da Terra, e o Sol passou a ser uma estrela como qualquer outra, e assim por diante. Assim, o Universo da modernidade é deslocalizado e todos os corpos se submetem às mesmas leis físicas, sem distinções.

O sistema planetário copernicano (ou melhor, kepleriano ou newtoniano) rompeu com doutrinas religiosas não simplesmente “tirando o ser humano do centro do mundo”, como se realmente fosse um privilégio, mas também elevou a Terra a um patamar de dignidade cósmica. Emancipou o ser humano da arbitrariedade de deuses temperamentais e de uma ordem sagrada opressora e mostrou que, de fato, podemos descobrir muito do nosso Universo usando a nossa razão. Não por coincidência, apenas cem anos após a publicação do Principia de Newton a Europa viveria a Revolução Francesa e a Revolução Industrial…

*Arthur Luiz é tecnólogo em Mecatrônica Industrial pela FTT, estudante de graduação em Física e fez parte do programa de iniciação científica em Filosofia da Ciência na UFABC. É membro do Clube de Astronomia Arcturus UFABC, no qual colabora com Divulgação Científica.

Este artigo é um desdobramento de uma pesquisa de iniciação científica intitulada “A Herança Platônica na Ciência Moderna”, financiada pelo programa PIC/UFABC – 2018.

 

Referências

[1] Louis Rougier – A Religião Astral dos Pitagóricos. Ed. Ibrasa, 1991

[2] Alexandre Koyré – Do Mundo Fechado Ao Universo Infinito. Ed. Forense Universitária, 2006

[3] Alexandre Koyré – Galileu e Platão e Do Mundo do “Mais-ou-Menos” ao Universo da Precisão. Ed. Gradiva, 1986

[4] Thomas Kuhn – O Caminho Desde a Estrutura. Ed. Unesp, 2017

[5] Richard P. Feynman – As Leis da Física. Ed. Contraponto/PUC-Rio, 2017

[6] René Descartes – O Mundo, Ed. Hedra, 2011

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