Heliocentrismo 

 
 

Ilustração do modelo Heliocêntrico do Universo de acordo com Copérnico

Definição e surgimento da teoria

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.

Copérnico e Galileu 

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.

Heliocentrismo e Geocentrismo

Na época do Renascimento Cultural e Científico (séculos XVI e XVII), a Igreja Católica ainda controlava a produção cultural e científica, e defendia a teoria do Geocentrismo (Terra como centro do Universo). Por defender o heliocentrismo, Galileu Galilei foi condenado pelo Santo Ofício. Prestes a ser queimado na fogueira da Inquisição, Galileu negou o heliocentrismo diante do tribunal, com o objetivo de se livrar da morte. Porém, continuou pesquisando e acreditando no heliocentrismo.

Lei da Gravitação Universal

A lei da gravitação universal foi formulada pelo físico Isaac Newton. Conforme diz a lenda, uma maçã caiu sobre sua cabeça e, portanto observou que a maçã caiu por algum motivo, e este motivo seria que alguém estaria “puxando” ela, este alguém seria a Terra. Mas ele foi mais além desse pensamento, e sugeriu que os corpos se atraem, ou seja, não somente a Terra atrai a maçã, mas atrai todos os corpos do universo. E não é somente a Terra que atrai todos os corpos do universo, mas todos os corpos do universo que possui massa atraem outros corpos que também possuem massa.

Portanto Newton concluiu:

“Duas partículas se atraem com forças cuja intensidade é diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa”.

Vamos analisar o que Newton disse:

 

Considere duas massas, m₁ e m₂ a uma distância r uma da outra, conforme a figura abaixo:

 

Note que as forças de atração gravitacional entre os corpos são de mesma intensidade, mesma direção, mas de sentidos opostos.

Sendo r a distância entre elas, a expressão do modulo da força de atração gravitacional é:

Onde G é a constante da gravitação universal, cujo valor determinado experimentalmente é:

                                                         G = 6,67 . 10^-11 N.m²/kg²

Essa constante não tem relação com a aceleração da gravidade da Terra. Em cada planeta a aceleração da gravidade é diferente, e, varia no próprio planeta com a latitude e altitude do local do planeta.

Quando os corpos são extensos, esféricos e a distribuição de sua massa é uniforme, à distância r é medida entre os seus centros, conforme a figura abaixo:

 

O modelo Geocêntrico de Ptolomeu 

A teoria geocêntrica, atualmente refutada pela ciência, afirmava que a Terra era o centro do universo, e enorme foi sua influência sobre a ciência grega e a medieval por cerca de 1300 anos. O modelo geocêntrico, também conhecido como sistema ptolomaico, fora desenvolvido por filósofos da Grécia Antiga, porém, coube ao filósofo Cláudio Ptolomeu de Alexandria, que viveu por volta de 90-168 d.C., escrever o trabalho grego definitivo em que a teoria geocentrista tentava explicar como os planetas, o Sol, e até mesmo as estrelas orbitavam em torno da Terra.

O sistema de Ptolomeu, o mais conhecido entre as versões gregas para explicar os movimentos dos corpos em torno da Terra, era uma complexa interação de círculos. Ptolomeu acreditava que cada planeta orbitava em torno de um círculo, denominado de epiciclo, e por sua vez, cada epiciclo orbitava em um círculo maior, o deferente que fica  em torno da Terra.

O centro do deferente não é a Terra, mas, um ponto próximo do ponto médio da distância entre a Terra e o Equante. O Equante de Ptolomeu foi a solução para algumas das discrepâncias que o modelo geocêntrico não podia explicar. O Equante pode ser definido como o ponto em que um centro de Epiciclo sempre parece se mover na mesma velocidade.

Quando um epicentro estivesse em um ponto diferente em seu Deferente, então o planeta se movia a uma velocidade diferente. Para complicar ainda mais, cada planeta tinha Equantes diferentes. Um diagrama do sistema de Ptolomeu se parece com o disponibilizado abaixo:

Outra explicação que encontrei foi a seguinte:

"Ptolomeu explicou o movimento dos planetas através de uma combinação de círculos: o planeta se move ao longo de um pequeno círculo chamado epiciclo, cujo centro se move em um círculo maior chamado deferente. A Terra fica numa posição um pouco afastada do centro do deferente (portanto, o deferente é um círculo excêntrico em relação à Terra). Até aqui, o modelo de Ptolomeu não diferia do modelo usado por Hiparco aproximadamente 250 anos antes. A novidade introduzida por Ptolomeu foi o equante, que é um ponto ao lado do centro do deferente oposto em relação à Terra, em relação ao qual o centro do epiciclo se move a uma taxa uniforme, e que tinha o objetivo de dar conta do movimento não uniforme dos planetas".  

Kleper de Souza e Maria de Fátima

Apesar das suas dificuldades e complexidade, o modelo geocêntrico sobreviveu até o século XVI. Naqueles tempos parecia razoável assumir que a Terra era estacionária, pois nada evidenciava o seu movimento.

Além disso, o fato de que objetos quando jogados para cima caírem sempre em direção à Terra praticamente no mesmo ponto de onde foram lançados parecia no mínimo um suporte sustentável para a teoria geocêntrica. Na Idade Média, sendo a visão de mundo o teocentrismo (centrado em Deus), logo a idéia do geocentrismo persistiu uma vez que a ciência naquela época era um ramo da teologia.

Se persistiu por tanto tempo é por que funcionava! Mas, a refutação científica do geocentrismo é associada com o trabalho do astrônomo polonês Nicolau Copérnico (1473 - 1543).