O velho conto da inimizade da ciência e da igreja está longe da realidade
No começo do século XVII,
Johannes Kepler argumentou que no universo existem milhares de corpos enormes, tão grandes que eles mesmos podem ser universos. A presença desses corpos gigantescos, como disse Kepler, testemunha a favor de um poder incrível, bem como de vícios pessoais, o todo-poderoso criador de Deus. Os corpos gigantes, na sua opinião, eram as estrelas que se acumularam ao redor do Sol, o corpo central do Universo de tamanho relativamente pequeno, em torno do qual um séquito de planetas ainda menores se movia em órbita.
Essa visão estranha do universo, mantida por Kepler, um astrônomo inovador que preparou o cenário para Isaac Newton e o advento da física moderna, salvou a astronomia dos círculos ideais de Aristóteles e calculou a natureza elíptica do movimento orbital, também foi apoiada por vários seguidores de
Nikolai Copernicus e seu heliocêntrico ( teoria centrada no sol "). A ciência insistia na teoria de Kepler - observações de estrelas com alta repetibilidade e uma análise matemática completa dos dados obtidos como resultado dessas observações. E foi o calcanhar de Aquiles da teoria de Copérnico. Astrônomos que consideraram a Terra imóvel no centro do Universo falaram sobre o absurdo de estrelas gigantes inventadas pelos apoiadores de Copernicanos apenas para que sua teoria favorita coincidisse com os dados. A história das "estrelas gigantes" que descreviam o universo foi esquecida.
Essas ilustrações demonstram o efeito Coriolis, uma força que atua em quase todos os objetos que se movem na superfície de uma esfera rotativa. Eles foram pintados por um jesuíta do século XVII, Claude Francis Miglier Deschall , que os usou como argumento contra o movimento da Terra. A ilustração à esquerda mostra a bola F caindo da torre. Se a Terra não se mover, a bola simplesmente cairá do ponto F ao ponto G. Se a Terra se mover, então, como a parte superior da torre está mais distante do centro da Terra que a base, a parte superior se moverá mais rapidamente durante a queda da bola do que a parte inferior: a parte superior está no ponto H e a parte inferior - no ponto I. Portanto, uma bola que se move na velocidade do topo da torre no momento em que é lançada não deve pousar em I, mas em L [aparentemente, isso é um erro e significa "não em G, mas em I "/ aprox. transl.]. Em uma Terra girando, a bola não cairá diretamente. A ilustração à direita demonstra a mesma idéia, apenas para o projétil. A arma dispara contra um alvo localizado no norte. Se a Terra não girar, o núcleo voará direto e atingirá o alvo ao qual a arma está apontada. Se a Terra girar, o canhão, estando mais próximo do equador que o alvo, se moverá para a direita mais rápido que o alvo, quando o núcleo sair dele. Portanto, o núcleo não atingirá o alvo, mas irá para a direita. Nos dois casos, deve ser possível detectar a rotação da Terra. E os oponentes dos copernicanos estavam certos. Era muito mais difícil detectar esses efeitos do que se pensava.E é muito lamentável. A história de Kepler e estrelas gigantes ilustra o dinamismo inerente à ciência desde o seu nascimento. Contrasta com as histórias usuais que nos dizem sobre a origem da ciência, histórias que descrevem disputas sobre a teoria copernicana, como aqueles casos em que a ciência foi suprimida por um estabelecimento poderoso e profundamente enraizado. Histórias sobre a supressão da ciência, e não sobre seu dinamismo, não prestaram um bom serviço à ciência. E a história das estrelas gigantes será útil para ela.
Johannes Kepler delineou suas idéias sobre estrelas gigantes em um livro que escreveu em 1606 e chamou
De Stella Nova , ou About the New Star. O livro falou sobre uma nova estrela que apareceu por algum tempo do nada no céu em 1604. De acordo com Kepler, a nova estrela ofuscou todo mundo, até Sirius, a mais brilhante de todas as estrelas, aparecendo regularmente no céu noturno. No livro, Kepler refletiu sobre o tamanho da nova estrela e concluiu que sua circunferência excede em muito o tamanho da órbita de Saturno (o planeta mais distante conhecido na época). Sirius deveria ser tão grande, e até mesmo as menores estrelas, em sua opinião, deveriam ter sido maiores que a órbita da Terra.
Suas estrelas eram geralmente do tamanho de um universo. O ex-chefe de Kepler,
Tycho Brahe , propôs uma teoria do universo, emprestada de Copernicus, segundo a qual a Terra estava imóvel no centro do universo. Pouco antes de sua morte, em 1601, Braga personificou a "grande ciência" de seus dias - ele tinha um enorme observatório, as melhores ferramentas, muitos excelentes assistentes (como Kepler), sua própria publicação de livros e muito dinheiro. No modelo geocêntrico (“centrado na terra”) de Brahe, o Sol, a Lua e as estrelas giravam em torno da Terra imóvel, e os planetas giravam em torno do Sol. As estrelas estavam localizadas logo atrás de Saturno, marcando a borda do universo observável. Os tamanhos atribuídos por Kepler à nova estrela e Sirius excederam todo o universo Brahe, e os tamanhos das estrelas restantes foram comparáveis a esse universo.
Por que Kepler disse que o tamanho das estrelas é comparável ao universo? Enquanto os dados falavam disso, pelo menos se sua teoria heliocêntrica estivesse correta. Segundo essa teoria, a Terra se moveu em torno do Sol em um círculo, fazendo uma revolução em um ano. Portanto, se em uma época do ano ela se mudou para uma determinada estrela, depois de seis meses ela se mudou dessa estrela. Seria de esperar que algumas estrelas ardessem mais na primavera quando a Terra se aproximas delas e depois se tornem mais escuras no outono. Um efeito semelhante é chamado de paralaxe. Mas ninguém observou nenhuma paralaxe. Copérnico explicou da seguinte maneira: a órbita da Terra parecerá um ponto minúsculo comparado às distâncias das estrelas. A órbita da Terra era insignificante para as estrelas, e o movimento da Terra poderia ser negligenciado. Como o próprio Copérnico escreveu, "o fato de que tal paralaxe não é observado entre as estrelas fixas indica que elas estão em uma altura imensa, em face da qual o círculo do movimento anual da Terra desaparece".
O problema é tamanho insignificante e grande distância. Pessoas com boa visão, olhando para o céu, verão estrelas na forma de pequenos pontos redondos, com um tamanho visível pequeno, mas mensurável. Os astrônomos, mesmo durante a época de Ptolomeu, no século II d.C., determinaram que as estrelas mais brilhantes são de um décimo a um décimo segundo do diâmetro da lua. No livro "Em uma nova estrela", Kepler escreveu que estrelas brilhantes são cerca de dez vezes menores que o diâmetro da lua e Sirius é um pouco maior que elas. O problema é que uma estrela cujo tamanho aparente é um décimo do tamanho da lua pode ser dez vezes menor que o tamanho físico da lua em diâmetro apenas se estiver à mesma distância de nós que a lua. Mas as estrelas estão mais longe de nós. Se a estrela fosse 10 vezes mais distante que a lua, seu tamanho real coincidiria com a lua - e pareceria dez vezes menor que a lua apenas por causa da distância a ela. Se uma estrela fosse 100 vezes mais distante, seu verdadeiro diâmetro seria 100 vezes maior que a lua. Se fosse 1000 vezes mais distante que a lua, seu tamanho real seria 1000 vezes maior [
provavelmente, significa 10 vezes e 100 vezes maior, respectivamente / aproximadamente perev. ]
Mas e se essa estrela, cujo tamanho aparente é dez vezes menor que a lua, estivesse a uma distância que a teoria de Copérnico exige para que não notemos paralaxe? Kepler afirmou que essa estrela seria do tamanho da órbita de Saturno. E absolutamente todas as estrelas visíveis no céu não seriam menos que a órbita da Terra. Até as estrelas mais pequenas teriam várias ordens de magnitude maiores que o Sol. Hoje, essa afirmação pode parecer estranha para nós, pois já sabemos que as estrelas são de tamanhos diferentes e se poucas estrelas são maiores que a órbita da Terra (
Betelgeuse, da constelação de Órion, será um exemplo impressionante), a maioria das estrelas é anã vermelha, muito menor. que o sol. No entanto, na época de Kepler, a questão era apenas simples observação, medição e matemática - questões científicas comuns. O astrônomo da época, que acreditava em Copérnico, medidas e matemática, tinha que acreditar que todas as estrelas eram enormes (um pouco mais tarde discutiremos sobre o que elas estavam erradas).
O argumento a favor das grandes estrelas foi tão convincente que os detalhes de sua medição não importaram. Johann Georg Loher e seu mentor
Christopher Scheiner resumem lindamente o problema de estrelas gigantes no livro astronômico de 1614 Disquisitiones Mathematicae, ou Pesquisas Matemáticas. Eles escreveram que, de acordo com a teoria de Copérnico, a órbita da Terra é como um ponto em um universo cheio de estrelas; mas estrelas, com tamanhos mensuráveis, são mais do que pontos; portanto, no universo copernicano, cada estrela deve ser maior que a órbita da Terra e, naturalmente, maior que o Sol.
Por causa das estrelas gigantes, Locher e Scheiner rejeitaram a teoria de Copérnico e apoiaram a teoria de Brahe. Essa teoria coincidiu com as últimas descobertas feitas com um telescópio, por exemplo, com as fases de Vênus, confirmando que ele se move ao redor do Sol. Segundo a teoria de Brahe, as estrelas estavam localizadas não tão longe - logo atrás de Saturno. Um astrônomo da época de Kepler, que acreditava em Braga, medidas e matemática, não era obrigado a acreditar que as estrelas são enormes. (Brahe calculou que seus tamanhos variavam de grandes planetas ao sol). Loher e Scheiner não estavam sozinhos - para muitos astrônomos, incluindo o próprio Brahe, que estudou esse problema, a teoria das estrelas gigantes era algo fora do comum.
Mas Kepler não teve problemas com estrelas gigantes. Eles eram para ele parte da estrutura geral do universo; e Kepler, que viu elipses em órbitas e
poliedros regulares na organização do movimento planetário, sempre procurou por toda a estrutura. Para ele, as estrelas gigantes eram uma ilustração do poder de Deus e seu desejo de criar um universo holístico. Discutir partes do universo - estrelas, o sistema solar (o sistema de "móveis", como Kepler os chamava) e a Terra - o texto do livro "Em uma nova estrela" se torna quase poético, mesmo na tradução.
Outros seguidores de Copernicus compartilharam as opiniões de Kepler. Pessoas como
Thomas Digges ,
Christoph Rothman e
Philip Lansberg falaram de estrelas gigantes como um exemplo do poder divino, como o palácio de Deus, ou o palácio dos anjos, ou mesmo como guerreiros de Deus. O próprio Copérnico mencionou o poder de Deus, discutindo as vastas distâncias das estrelas, observando "quão extremamente precisa é a obra divina dos maiores e melhores artistas".
Mas os oponentes de Copérnico não perderam o ponto de vista. Loher e Scheiner notaram que os "foguetes" copernicanos não negavam o fato de que no universo copernicano as estrelas deveriam ser gigantescas. “Em vez disso”, escreveram esses dois astrônomos, “eles falam sobre como, com base nisso, todos podem sentir melhor a grandeza do Criador” e chamaram essa ideia de “ridícula”. Um oponente de Copérnico, o astrônomo
Giovanni Battista Riccioli , escreveu que um apelo ao poder divino para apoiar a teoria "não pode satisfazer pessoas mais inteligentes". Outro,
Peter Kruger , comentou o tamanho das estrelas da seguinte forma: "Não entendo como o sistema pitagórico ou copernicano do universo pode sobreviver".
Os opositores de Copérnico não apenas negaram sua teoria. Loher e Scheiner relataram suas descobertas. Eles pediram aos astrônomos que fizessem observações sistemáticas usando telescópios para usar os eclipses das luas de Júpiter para medir a distância de Júpiter e "acompanhar" Saturno (então eles ainda não entendiam que eram anéis) para estudar seu movimento. Eles trabalharam para explicar como a Terra pode se mover ao redor do Sol: constantemente caindo sobre ele, assim como o núcleo de ferro pode cair constantemente na Terra. (Essa ideia surgiu várias décadas antes do nascimento de Newton, que poderia nos dar uma explicação moderna de como a órbita é um tipo de queda e ilustrar órbitas com o exemplo de uma arma disparada de uma montanha). Eles também investigaram como a rotação da Terra pode afetar os caminhos dos corpos e conchas que caem. Ao longo do século XVII, um adversário de Copérnico como Riccioli trabalhou nessa idéia, apresentando uma teoria do efeito que hoje chamaríamos de "força Coriolis" (em homenagem ao cientista que a descreveu no século XIX) e argumentou que a ausência de tal efeito também serve uma prova de que a terra não está se movendo.
Quando estudamos a Revolução Copernicana na escola, não ouvimos nada sobre os argumentos sobre o tamanho das estrelas e o efeito Coriolis. Nos contaram uma história muito menos cientificamente dinâmica, na qual estudiosos como Kepler tentaram derrotar o todo-poderoso, enraizado e rebelde establishment, com idéias cientificamente corretas. Hoje, apesar do progresso da tecnologia e do conhecimento, as pessoas estão rejeitando a ciência, alegando que ela sofre de fraudes, conspirações e falta de dados causados por um poderoso estabelecimento.
Mas a história da revolução copernicana demonstra que a ciência desde o início era um processo dinâmico, pois havia momentos de sucesso e sem sucesso, além disso, nos dois lados da discussão. Apenas algumas décadas após o advento da "Nova Estrela" de Kepler e das "Pesquisas Matemáticas" de Loher e Scheiner, os astrônomos começaram a encontrar evidências de que o tamanho das estrelas que mediam, tanto a olho como através de telescópios, era exagerado pelo efeito óptico e que as estrelas O universo de Copérnico não precisava ser tão grande.
Se descobertas claras se opõem ao estabelecimento onipotente na história familiar da revolução copernicana, não surpreende que algumas pessoas esperem respostas e descobertas rápidas e claras da ciência, e vejam a mão de forças influentes conspiratórias na obscuridade científica. Todos nós teríamos expectativas mais realistas da ciência se soubéssemos que a revolução copernicana continha concessões mútuas dinâmicas, que havia pessoas racionais dos dois lados desse processo e que descobertas e progressos eram desiguais, com obstáculos e às vezes levam a becos sem saída - como as gigantes estrelas Kepler. Quando entendermos que a simples questão de saber se a Terra se move tem sido um problema científico muito difícil há algum tempo, entenderemos que as questões científicas atuais podem nos dar respostas complexas, e isso apenas com o tempo.