Acervo textual da Revista AstroNova
Edição 32 — páginas 1 a 20
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Assuntos identificados: antimatéria, impressão, tempo, física, carga, velocidade, mesmo, impressoras, impressora, einstein.
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REVISTA DE DIVULGAÇÃO DE ASTRONOMIA E CIÊNCIAS DA NATUREZA ATIVIDADES NA ESTAÇÃO ESPACIAL TIANGONG AGENDA DOS LANÇAMENTOS ESPACIAIS ATIVIDADES NA ESTAÇÃO ESPACIAL INTERNACIONAL Ano 08 - Nº 32 - Dezembro/2021 ATIVIDADES NA ESTAÇÃO ESPACIAL TIANGONG AGENDA DOS LANÇAMENTOS ESPACIAIS ATIVIDADES NA ESTAÇÃO ESPACIAL INTERNACIONAL O UNIVERSO INVERTIDO DA ANTIMATÉRIA A RELATIVIDADE DE EINSTEIN O MUNDO DA IMPRESSÃO 3D A HISTÓRIA DO pNÚMERO O UNIVERSO INVERTIDO DA ANTIMATÉRIA SERIA A ASTROBIOLOGIA UMA CIÊNCIA EMERGENTE?SERIA A ASTROBIOLOGIA UMA CIÊNCIA EMERGENTE? SERIA A ASTROBIOLOGIA UMA CIÊNCIA EMERGENTE?A INFLUÊNCIA ASTRONÔMICA EM DIFERENTES CULTURAS
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Conselho editorial: Maico A. Zorzan [email protected] Rafael Cândido Jr. [email protected] Wilson Guerra [email protected] Redatores desta edição: Bruno Nascimento-Dias Camila Franco Maico Zorzan Rafael Cândido Jr. Ricardo Francisco Pereira Wilson Guerra Arte e Diagramação: Wilson Guerra Astrofotos: Bruno Bonicontro Carlos Aparecido Domingues Fernando Oliveira de Menezes Ricardo Francisco Pereira Final de 2021: graças à Ciência, e não aos setores governamentais, a pandemia de Covid-19 começa a ser superada. Da pesquisa pura à aplicada, literalmente todo o mundo aos poucos retomam as atividades. E quem sabe os astrônomos amadores, como este que vos escreve, podem retornar com as atividades de observações públicas nas praças da cidade! Nesta perspectiva um pouco mais otimista, iniciamos esta edição com artigo de Camila Franco, mestranda do Observatório Nacional, que nos explica a essência da Teoria da Relatividade de Einstein. Bruno Nascimento-Dias nos ajuda a refletir sobre aspectos filosóficos e epistemológicos da Astrobiologia, área que tem tudo para marcar o século XXI. Ricardo Francisco Pereira e Rafael Cândido dão continuidade a suas matérias da edição anterior, respectivamente sobre impressão 3D e Física de Partículas. Ricardo agora foca em tipos de impressoras e filamentos, enquanto Rafael entra no microcosmo das antipartículas, essa simetria fundamental da Natureza. Aproveitando as festividades de fim de ano, trago um pequeno artigo sobre como os eventos astronômicos influenciam no pensamento cultural da nossa espécie desde a antiguidade. E se refletem até hoje. Finalmente, Maico Zorzan traz uma análise muito rica sobre um dos números mais notáveis da Matemática: o pi. Das abstrações geométricas para aplicações nas mais variadas áreas, esse intrigante ente matemático está mais presente nas nossas vidas do que pensamos. Mas antes de tudo, começamos com a agenda de lançamentos espaciais e um resumo das atividades nas estações espaciais Internacional e Tiangong. Uma boa leitura! Wilson Guerra Revista AstroNova AstroNova . N.32 . 2021 EXPEDIENTE EDITORIAL Capa: Cometa C/2021 A1 (Leonard) Carlos Aparecido Domingues Wilson Guerra Revista AstroNova Wilson Guerra Revista AstroNova Redes sociais Wilson Guerra Podcast: Mateus Leal Castanheira Twitter/Youtube: Adriane Casteleira Website: Maico Zorzan Facebook/Instagram:
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SUMÁRIO 09 21 33 Ano 8 | Edição nº 32 | 2021 17 O MUNDO DA IMPRESSÃO 3D: IMPRESSORAS E FILAMENTOS SERIA A ASTROBIOLOGIA UMA CIÊNCIA EMERGENTE? O UNIVERSO INVERTIDO DA ANTIMÁTERIA A TEORIA DA RELATIVIDADE DE ALBERT EINSTEIN 41A HISTÓRIA DO NÚMERO p 29 A INFLUÊNCIA ASTRONÔMICA EM DIFERENTES CULTURAS zFeli Solstício de Verão
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PRINCIPAIS LANÇAMENTOS DO TRIMESTREPRINCIPAIS LANÇAMENTOS DO TRIMESTRE Foguete: LauncherOne (Virgin Orbit) Conjunto de nanossatélites Local: espaço aéreo dos EUA, a partir do Cosmic Girl (B-747 modificado) Data: 22/12/2021 EUAEUA Foguete: Antares (NG) Nave cargueira Cygnus, com mantimentos e equipamentos para ISS Local: Mid-Atlantic Regional Spaceport Data: 19/02/2022 Foguete: Falcon 9 (SpaceX) Tripulação Ax-1 para a ISS Local: Kennedy Space Center Data: 28/02/2022 Foguete: Soyuz-2 (POCKOCMOC) OneWeb-13, telecomunicação e internet Local: Cosmódromo de Baikonur Data: 27/01/2022 satélites de Foguete: Soyuz-2 (POCKOCMOC) e equipamentos para ISS. Local: Cosmódromo de Baikonur Data: 15/02/2022 Progress, com mantimentos Foguete: Falcon 9 (SpaceX) Transporter-3, conjuntos de vários satélites de pequeno porte Local: Cabo Canaveral Data: 10/01/2022 Foguete: Angara-A5 (POCKOCMOC) Lançamento experimental de nova linha de foguetes pesados Local: Cosmódromo de Plesetsk Data: 23/12/2021 RÚSSIARÚSSIA
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PRINCIPAIS LANÇAMENTOS DO TRIMESTREPRINCIPAIS LANÇAMENTOS DO TRIMESTRE Foguete: Soyuz-2 (ArianeSpace) OneWeb-14, satélites de comunicação e internet Local: espaçoporto de Kourou Data: 22 ou 23/10/2021 Foguete: Ariane 5 (Ariane Space) Telescópio Espacial James Webb Local: espaçoporto de Kourou Data: 24/12/2021 JAPÃOJAPÃO Foguete: H-2A Inmarsat 6 F1, satélite de comunicação Local: centro espacial Tanegashima Data: 21/12/2021 Foguete: PSLV Risat-1A, satélite de observação de recursos da Terra Local: base de Satish Dhawan Data: 06/01/2022 ÍNDIAÍNDIA Foguete: PSLV Oceansat-3, satélite de medições marítimas e oceânicas Local: base de Satish Dhawan Data: janeiro/2022 EUROPAEUROPA
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Principais atividades - outubro a dezembro/2021Principais atividades - outubro a dezembro/2021 Tripulação atualTripulação atual ESTAÇÃO ESPACIAL INTERNACIONALESTAÇÃO ESPACIAL INTERNACIONAL Soyuz MS-21: Roscosmos (18/03/2022)Soyuz MS-21: Roscosmos (18/03/2022) Ax-1: SpaceX (28/02/2022)Ax-1: SpaceX (28/02/2022) Próximas ExpediçõesPróximas Expedições Experimento ACME Flame Design, que estuda combustão em ambiente de microgravidade. Experimento ACME Flame Design, que estuda combustão em ambiente de microgravidade. Módulo nodal Prichal acoplou-se autonomamente ao laboratório Nauka da ISS. Módulo nodal Prichal acoplou-se autonomamente ao laboratório Nauka da ISS. Crew-4: SpaceX (15/04/2022)Crew-4: SpaceX (15/04/2022)
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Estação Espacial TiangongEstação Espacial Tiangong Principais atividades - outubro a dezembro/2021Principais atividades - outubro a dezembro/2021 A taikonauta Wang Yaping realiza experimentos educacionais na estação Tiangong. A taikonauta Wang Yaping realiza experimentos educacionais na estação Tiangong. Próximas ExpediçõesPróximas Expedições Shenzhou-14: Expedição 03 - 04/2022Shenzhou-14: Expedição 03 - 04/2022 Wang Yaping e Zhai Zhigang realizaram caminhada espacial para instalação de equipamentos. Wang Yaping e Zhai Zhigang realizaram caminhada espacial para instalação de equipamentos. Testes de câmeras de alta resolução da parte externa da estação. Testes de câmeras de alta resolução da parte externa da estação. Tripulação atualTripulação atual
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Conjunção Lua-Vênus Astrofotógrafo: Ricardo Francisco Pereira 06/12/2021 Maringá - PR (Brasil)
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09 Camila Nascimento Franco [email protected] A teoria da relatividade de Einstein foi uma grande revolução do século XX. Suas previsões vêm sendo confirmadas e validadas a cada novo experimento e descoberta científica, e é inegável que ela possui uma grande importância. Ao apresentar breves descrições históricas relacionadas ao desenvolvimento da teoria e à sua posterior comprovação através de experimentos, este artigo não se propõe a explorar todos os recantos FÍSICA RELATIVIDADE DE EINSTEIN de tão extraordinário tema, mas aproximá-lo de um leitor não tão profundamente familiarizado com os termos científicos rotineiramente empregados para explicá-lo. Três pontos principais da teoria serão explorados: (i) constância da velocidade da luz, (ii) dilatação temporal e contração espacial e (iii) deformação do espaço- tempo. Uma introdução ao contexto da época será apresentada e algumas simulações serão utilizadas para ilustrar as ideias presentes no texto. INTRODUÇÃO A Teoria da Relatividade desenvolvida por Albert Einstein (1879 – 1955) abalou as estruturas da física conhecida até então. A ideia de movimento relativo na mecânica clássica não era algo novo – Galileu Galilei (1564 – 1642) já havia usado esse argumento para refutar as objeções de Ptolomeu acerca do sistema heliocêntrico, mostrando que as mesmas leis são válidas para corpos em repouso ou com velocidade constante (os chamados BREVES CONSIDERAÇÕES HISTÓRICAS ACERCA DA TEORIA E DE SUAS COMPROVAÇÕES EXPERIMENTAIS
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10 AstroNova . N.32 . 2021 referenciais inerciais) [1, 2] –, mas Einstein leva a questão além: seriam as mesmas leis válidas em um sistema eletrodinâmico? As leis da eletrodinâmica já estavam consolidadas por meio das equações de James Clerk Maxwell (1831 – 1879) desde cerca de 1860. Já se sabia que uma carga em movimento produziria um campo magnético; ao contrário de uma carga em repouso, que apenas produziria um campo elétrico. Mas e se uma espira de fio, estivesse dentro de um vagão com velocidade constante passando através de um ímã gigante? Um observador externo certamente verificaria uma força eletromotriz sendo estabelecida devido à força magnética. Entretanto, um observador que estivesse dentro do vagão não seria capaz de prever essa força magnética, apesar de também obter o mesmo resultado para a força eletromotriz[2, 3]. Coincidência? Einstein diria que não. Em seu artigo publicado em 1905 nos Annalen der Physik, o físico afirma que exemplos de tipo semelhante, e as tentativas falhas de detectar um movimento da Terra relativamente ao ‘meio luminoso’, levam à conjectura de que não apenas na mecânica, mas também na eletrodinâmica, os fenômenos não têm propriedades que correspondam ao conceito de repouso absoluto, mas que em todos os sistemas de coordenadas nos quais as equações da mecânica são válidas, também as mesmas leis da eletrodinâmica e da óptica o são […]. [4] (tradução nossa) O ‘meio luminoso’ a que Einstein se refere é o éter, um meio hipotético, defendido há vários séculos, que permeava todo o espaço. No caso da carga no vagão, segundo essa concepção, apenas o observador externo estaria correto em sua interpretação, já que o movimento da carga deveria ser medido em relação a esse meio privilegiado [2]. Contudo, chega-se a uma inconsistência neste ponto: como assegurar que o observador externo está de fato em repouso em relação ao éter? Em outras palavras, como medir a velocidade da Terra em relação ao éter? Partindo desses pontos iniciais, o objetivo deste trabalho não é esgotar todos os assuntos associados à teoria da relatividade de Einstein, mas discutir alguns aspectos do tema e torná-los assimiláveis. Por esse motivo, optou-se pela utilização de simulações disponíveis online que reproduzam alguns dos experimentos discutidos e as ideias expostas. Em adição, o processo histórico é apresentado em seus marcos mais importantes para que o contexto da época seja compreendido. ÉTER: TER OU NÃO TER? EIS A QUESTÃO Através das equações de Maxwell, pôde-se determinar a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas viajando no vácuo. Sendo a luz um tipo de onda eletromagnética, a detecção dos ‘ventos etéreos’ poderia ser realizada através de medidas da velocidade da luz em diferentes direções [2, 3, 5]. Desde a Idade Média, buscava-se provar a existência do éter através de experimentos e, em 1851, Jean Bernard Leon Foucault (1819-1869) e Armand Hippolyte Louis Fizeau (1819 – 1896) testam a teoria formulada por Augustin Jean Fresnel (1788 – 1827) de que o éter está em repouso nas regiões por ele preenchidas e de que não seria movido pelos corpos que passam através dele (com corpos transparentes moventes, por outro lado, algum arrasto seria sofrido)[6, 7]. Fizeau prossegue com suas pesquisas, dessa vez tentando medir o movimento relativo da
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11 Terra, até que Maxwell dá uma nova pista de como determinar essa velocidade, em 1878, através da obtenção do tempo necessário para que a luz completasse um caminho de ida e volta entre dois pontos, alinhados paralela ou perpendicularmente ao movimento orbital da Terra [6]. Neste cenário, Albert Abraham Michelson (1852 – 1931) começa a aprofundar seus estudos em óptica e a desenvolver um interferômetro capaz de determinar a velocidade da luz em diferentes direções. Interferômetro de Michelson- Morley O interferômetro de Michelson-Morley é composto por dois espelhos totalmente refletores (E1 e E2), um espelho parcialmente refletor (E) e uma fonte de luz monocromática, como representado na figura 1. Ao atingir a lâmina, parte do feixe de luz é refletido em direção ao espelho E1, enquanto outra parte é transmitida ao espelho E2. Os feixes, então, são refletidos e retornam pelo mesmo caminho, passando novamente pela lâmina, chegando ao plano de observação (O). A intenção dessa montagem era recombinam no plano de observação, a expectativa era de que houvesse uma defasagem entre elas (inclusive, a montagem experimental podia medir diferenças menores que o esperado). Porém, após várias tentativas, a dupla constatou que não havia AstroNova . N.32 . 2021 Figura 1 Interferômetro de Michelson-Morley Fonte: Encyclopaedia Britannica (adaptado) Figura 2 Resultado esperado com rotação de 0º em relação ao éter. Fonte: King's Center for Visualization in Science (adaptado) verificar se havia alguma diferença na rapidez ao longo dos caminhos quando o interferômetro era posicionado paralela ou perpendicularmente ao movimento da Terra – a ideia era que a luz teria uma velocidade máxima quando estivesse na mesma direção e sentido do éter, e uma velocidade mínima caso contrário[2, 5, 8]. Usando uma simulação [9], é possível observar o que acontece quando a fonte de luz é ativada. Considerando a existência do éter, o resultado esperado por Michelson e Edward Morley (1838 – 1923) apresentava uma diferença de tempo no percurso, como pode ser observado na figura 2. Quando as ondas que vêm do espelho A (cor azul) e do espelho B (cor vermelha) se
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12 nenhuma diferença nos tempos de percurso da luz e, consequentemente, a velocidade da luz é constante [2, 5]. Em 1889, George Francis FitzGerald (1851 – 1901), propôs que ocorria um encurtamento no aparelho na direção do movimento e que tal encurtamento provocava o resultado nulo do experimento; em 1892, Hendrik Antoon Lorentz (1853 – 1928) calcula esse fator, porém, nenhum dos dois cientistas possuía uma teoria capaz de explicá-lo [5]. Einstein chega a esse mesmo fator de encurtamento em seus postulados da teoria especial da relatividade, desconsiderando a existência de um meio privilegiado. ESPAÇO E TEMPO SÃO RELATIVOS Para Einstein, a existência de um éter era algo desnecessário; todo movimento é relativo e não há por que adotar um sistema de referência absoluto. A implicação direta disto era uma modificação nas transformações de Galileu, começando pelo tempo. Galileu considerou que os tempos medidos entre dois eventos por observadores em sistemas de referência distintos, que se movem uniformemente um relativamente ao outro, seriam iguais. Einstein diz que não. Para ele, dois eventos em posições distintas são simultâneos se sinais luminosos emitidos em um tempo t (em um ponto x) e em um tempo t’ (em um ponto x’) atingirem simultaneamente o ponto médio entre as duas posições [5, 8, 10,11]. Dessa forma, dois eventos que são simultâneos em um referencial podem não ser em outro e os observadores em referenciais diferentes podem discordar sobre qual evento ocorreu primeiro; apesar disso, ambos serão capazes de chegar a um mesmo valor para a velocidade da luz [10, 11]. Dilatação temporal e contração espacial Considere um observador dentro de um vagão que se movimenta uniformemente observando um feixe de luz que é refletido entre dois espelhos (um no teto e outro no chão); um segundo observador está em repouso do lado de fora. Se lhes fosse pedido que determinassem o tempo que o feixe levou para percorrer todo o caminho de ida e volta entre os espelhos, surpreendentemente, as respostas seriam diferentes! Para o observador dentro do vagão (A), o feixe se movimenta apenas verticalmente. Sendo l a distância entre os espelhos, o tempo necessário seria t=2l/c [2, 10]. Para o A observador externo (B), o feixe além de se mover verticalmente, também está se movendo na horizontal, conforme mostra o esquema da figura 3. Portanto, também usando considerações geométricas, o tempo será [2, 10] AstroNova . N.32 . 2021 Figura 3 Observador em um referencial em movimento relativo ao feixe de luz (elaborado pela autora). 2 2 1 c v t t B A - = (1)
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1313 onde v é a velocidade relativa entre os dois observadores. Daí, para o observador B o tempo entre os dois eventos é maior que para o observador A. O tempo t é chamado de A tempo próprio e esse efeito é dilatação temporal. Se os tempos não são iguais, o que se pode dizer das distâncias percorridas? Analisando uma situação similar, imagine que os observadores carregam consigo réguas idênticas e que o feixe passa a ser emitido de uma das extremidades do vagão de comprimento L, até um espelho na outra extremidade. Para o observador A, a distância percorrida pelo feixe será L=ct/2 . O A A observador B verá algo ligeiramente distinto, dado por [2, 10] Logo, o observador B medirá um vagão com comprimento menor que o medido pelo observador A. Note que isso acontece pelo movimento: enquanto o feixe está percorrendo a distância até o espelho e sendo refletindo, a extremidade do vagão está se aproximando dele, resultando em uma contração espacial verificada por B. Visualmente, objetos sujeitos à contração espacial não parecerão deformados ou achatados, ao contrário do que é mostrado em algumas ilustrações. ‘Ver’ e ‘observar’, aqui, têm o sentido de ‘medir’. Velocidade é definida como uma razão entre uma distância percorrida e o tempo necessário para percorrê-la. Por isso, por maior que seja o tempo medido por um observador em um referencial, ainda assim ele encontrará o mesmo valor para a velocidade da luz encontrado por um outro observador em um referencial diferente, porque a distância percorrida pelo feixe entre os dois pontos também foi maior. Decaimento de múons Múons são partículas instáveis que decaem em elétrons, pósitrons e neutrinos e se originam dos raios cósmicos que colidem com as partículas existentes na atmosfera externa terrestre, produzindo um chuveiro de partículas subatômicas secundárias [12–14]. O tempo de meia- -6 vida deles é de 2,2 x 10s aproximadamente. Suponha que um número N de múons, a uma velocidade v, é detectado no topo de uma montanha com uma altura h (em relação ao nível do mar) durante um período de tempo t. Em seguida, uma nova contagem é feita na base dessa montanha, no mesmo intervalo de tempo t. Múons obedecem à lei do decaimento, então um número menor deles seria esperado. De fato, isso ocorre, mas não como previsto pela teoria [12, 15]. O decaimento de múons é uma comprovação fascinante da dilatação temporal prevista por Einstein. Para essas partículas, o intervalo de tempo entre o topo e a base AstroNova . N.32 . 2021 Figura 4 Distância percorrida por um feixe de luz para o observador A (elaborado pela autora). (2) ÷ ÷ ø ö 2 2 c v ç ç è æ -= 1 2 ct L B B
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14 da montanha é menor que o medido por um observador fixo no solo, e isso é devido ao fato de que eles se deslocam a uma velocidade muito próxima à da luz (cerca de 0,998c). O resultado dessa diferença é que mais múons são detectados na segunda contagem, simplesmente porque no ‘relógio’ deles se passou um tempo menor e, por isso, eles puderam percorrer uma maior distância antes de decair [12, 13]. Um múon com velocidade v=0,1c (10% da velocidade da luz), tem um tempo de vida -6 t=2,2 x 10s; quando a velocidade é cerca de 99% da velocidade da luz, o tempo -6 passa a ser t=15,6 x 10s, cerca de sete vezes maior, como pode ser visto com o auxílio de uma simulação de um acelerador de partículas [16]. Logo, o tempo de vida do múon aumenta com a sua velocidade. Em 2021, uma nova descoberta surpreendeu cientistas ao redor do mundo. Durante um experimento do Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) com o objetivo de testar as previsões do Modelo Cosmológico Padrão através da análise da precessão de múons submetidos a um campo magnético, foram encontrados indícios de que ocorrem mais interações entre os múons e as partículas decorrentes da flutuação do vácuo do que se previa inicialmente, indicando que ainda não se sabe completamente como as interações entre estes entes altamente energéticos acontecem [17]. DEFORMAÇÃO DO ESPAÇO- TEMPO Imagine uma pessoa com uma lanterna em uma caixa em queda livre em um campo gravitacional constante. Por algum estranho motivo, essa pessoa resolve acender uma lanterna durante a queda e observar o que acontece. Como esperado, ela vê a luz seguindo uma trajetória retilínea de um ponto ao outro. Agora, suponha que há uma outra pessoa no solo observando a queda da caixa. Quando a lanterna é acesa, o que ela enxerga não é uma linha reta, mas uma parábola. O que causou isso? O campo gravitacional! [8, 15] Quando Einstein apresenta a teoria geral da relatividade, a relação entre espaço, tempo e massa toma um novo rumo: espaço e tempo deixam de ser completamente independentes e passam a constituir o espaço-tempo, que é afetado pela matéria [13]. O que diferencia as teorias da relatividade especial e geral é a introdução da aceleração nesta última, tornando-a aplicável a casos em que não é possível desprezar os campos gravitacionais [18]. Em contraste com a gravitação newtoniana, o espaço deixa de ser rígido e descrito pela geometria de Euclides e passa a ser distorcido de acordo com a intensidade do campo gravitacional [8, 18]. É essa deformação que causa a aceleração de um corpo próximo, que passa a se movimentar de acordo com AstroNova . N.32 . 2021 Figura 5 Formação de mésons e múons na atmosfera. Fonte: www.scienceinschool.org
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a curvatura do espaço-tempo onde ele está inserido. Um exemplo é a deformação espaço-temporal causada pela Terra, que faz com que a Lua se mantenha orbitando à sua volta [19]. Um eclipse ocorrido no ano de 1919 em Sobral, cidade do interior cearense, comprovou que a teoria de Einstein estava correta. Os resultados da expedição realizada na cidade comprovaram as previsões do físico através da observação do desvio sofrido pela luz ao passar por um corpo massivo [15, 18, 20]. Ondas gravitacionais Com grandes campos gravitacionais, vêm grandes encurvamentos; e, no limite, existem os buracos negros, estruturas tão densas e que provocam uma deformação tão grande no espaço-tempo, que a luz que os alcança não consegue escapar[21]. Foi graças a um par deles que em 2016 as ondas gravitacionais foram detectadas diretamente pela primeira vez [22]. Essas ondas são consequência dos reajustes feitos no espaço- tempo para acomodar uma massa que se movimenta sobre ele [8]. O grande obstáculo enfrentado nas primeiras tentativas de detecção é que essas ondas são muito mais fracas que as eletromagnéticas, e apenas uma evidência indireta da presença delas foi encontrada em 1974, por meio de um pulsar orbitando uma estrela de nêutrons [23]. Até que, usando um interferômetro de Michelson modificado, cientistas da colaboração LIGO-Virgo conseguiram detectar as fracas oscilações das ondas gravitacionais. A presença dessas ondas foi revelada quando uma variação ínfima no comprimento dos braços provocou uma alteração na diferença de fase entre os feixes de luz dos lasers [22, 23]. Essa foi mais uma comprovação de uma previsão da teoria da relatividade. CONSIDERAÇÕES FINAIS A ciência é feita de acertos e (muitos) erros – e é isso que a torna bela. Certezas 15 AstroNova . N.32 . 2021 Figura 6 População reunida para presenciar o eclipse de 1919 em Sobral. Fonte: Fapesp - https://revistapesquisa.fapesp.br/quando-a-luz-se-curvou/
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absolutas não geram reflexões e, como consequência, não geram revoluções. Lorde Kelvin afirmou que a Física estava concluída, restando apenas algumas nuvens no horizonte. Que bom que ele estava errado. Einstein desempenhou um papel de grande relevância na ciência ao trazer novas discussões e suas contribuições impactaram as estruturas rígidas das certezas absolutas, além de trazer novas perguntas (algumas ainda sem resposta). Seria irresponsabilidade tentar esgotar tão vasto assunto em tão poucas linhas. Todavia, torná-lo mais simples e com linguagem mais acessível aproxima a ciência e a sociedade, evitando que equívocos conceituais se perpetuem e que a visão de uma física inalcançável e hermética prevaleça – afinal de contas, ela está presente em incontáveis fenômenos que ocorrem todos os dias. Partículas, velocidade da luz e buracos negros parecem tópicos de menor interesse em um cenário ordinário, mas eles compõem algo fundamental: o entendimento de qual posição a humanidade ocupa em um Universo que existe há bilhões de anos e, 16 AstroNova . N.32 . 2021 indo além, a busca por saber qual posição a humanidade ocupará em um futuro distante (dependendo do referencial). Camila Nascimento Franco é graduada em Física (licenciatura) pelo Instituto Federal Fluminense e mestranda em Astronomia pelo Observatório Nacional. Referências: [1] H. M. Nussenzveig, Curso de Física Básica (Blucher, São Paulo, 2013), v. 1. [2] D. J. Griffiths, Eletrodinâmica (Pearson Addison Wesley, São Paulo, 2011). [3] P. A. Tipler,R. A. Llewellyn, Física Moderna(LTC, Rio de Janeiro, 2014). [4] A. Einstein, Annalen der Physik 17, 891-921 (1905). [5] H. M. Nussenzveig, Curso de Física Básica(Blucher, São Paulo, 2014), v. 4. [6] R. de A. Martins,Caderno Brasileiro de Ensino de Física29, 52- 80 (2012). [7] J. Stachel, Revista Brasileira de Ensino de Física 27, 5-9 (2004). [8] P. G. Hewitt, Física conceitual(Bookman, Porto Alegre, 2015). [9] MICHELSON-MORLEY EXPERIMENT. In: King’s Center for Visualization in Science. King’s University. Disponível em: http://www.kcvs.ca/details.html?key= michelsonMorley. Acesso em: 24 abr. 2021. [10] R. Eisberg, R. Resnick, Física quântica (Elsevier, Rio de Janeiro, 1979). [11] A. Einstein, Revista Brasileira de Ensino de Física 27, 37-61 (2005). [12] S. T. Thornton, J. B. Marion, Dinâmica clássica de partículas e sistemas (Cengage Learning, São Paulo, 2016). [13] D. Perlov, A. Vilenkin, Cosmology for the curious (Springer- Verlag, New York, 2017). [14] K. R. Lang, Essential Astrophysics (Springer-Verlag, New York, 2013). [15] C. Keeton, Principles of Astrophysics (Springer-Verlag, New York, 2014). [16] RELATIVISTIC TIME DILATION IN MUON DECAY. In: Wolfram Demonstrations Project. Wolfram Research. Disponível em: https://demonstrations.wolfram.com/ RelativisticTimeDilationInMuonDecay /#popup1. Acesso em: 24 abr. 2021. [17] B. Abi, T. Albahri, S. Al-Kilani, D. Allspach, L. P. Alonzi, A. Anastasi, A. Anisenkov, F. Azfar, K. Badgley, S. Baeßleret al. Physical Review Letters126(2021). [18] K. de S. O. Filho, Caderno Brasileiro de Ensino de Física 27, 698-788 (2010). [19] SPACETIME CURVATURE DUE TO THE EARTH-MOON SYSTEM. In: Wolfram Demonstrations Project. Wolfram Research. Disponível em: https://demonstrations.wolfram.com/ SpacetimeCurvatureDueToTheEarth MoonSystem/. Acesso em: 25 abr. 2021. [20] J. C. T. de Oliveira, Mens Agitat 14, 82-86 (2019). [21] J. E. Steiner, Caderno Brasileiro de Ensino de Física 27, 723-742 (2010). [22] B. P. Abott, R. Abott, T. D. Abott, M. R. Abernathy, F. Acernese, K. Ackley, C. Adams, T. Adams, P. Adesso, R. X. Adhikariet al. Physical Review Letters 116 (2016). [23] A. Fraknoi, D. Morrison, S. C. Wolff,Astronomy (OpenStax, [S.l.], 2016).
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17 Bruno Nascimento-Dias [email protected] A Astrobiologia é definida, conforme Blumberg (2003), como a área que busca por informações que tentam elucidar questões sobre a origem, evolução e distribuição da vida no Universo. Segundo Corrêa et al. (2010), durante muito tempo essas questões não eram consideradas de cunho científico. A Astrobiologia até pouco tempo atrás, de acordo com D’Ischia et al. (2019), transmitia a impressão geral, de não ser inclusive uma área de pesquisa, pois baseava-se em análises teóricas e especulações ao invés de evidências experimentais sólidas. No entanto, apesar da Astrobiologia ser uma área recente, o interesse em haver possivelmente muitos outros planetas com vida não têm sido exclusivo do tempo atual. O cardeal alemão Nicolau de Cusa sugeriu no século XV que existiam outros planetas em torno de outras estrelas além do Sol. Ele escreveu que: “o Sol é uma estrela como outras estrelas, tal como a Terra não é o centro do universo, não está em repouso nem seus pólos são fixos. Os corpos celestes não são estritamente esféricos, nem suas órbitas circulares”. Posteriormente, o frade dominicano italiano do século XVI, Giordano Bruno, argumentou que todas as estrelas eram, na verdade, sóis distantes cercados por seus próprios planetas, além de afirmar que o universo é infinito e que não poderia ter um centro (Gustafson, 2020). Em 1685, o autor francês Bernard le Bovier de Fontenelle publicou Conversations on the Plurality of Worlds, escrevendo não em latim, que era comum para os estudiosos da época, mas em francês, pois seu objetivo era tornar as ideias acessíveis à cultura popular (Fontenelle ASTROBIOLOGIA SERIA A ASTROBIOLOGIA UMA CIÊNCIA EMERGENTE? UMA PERSPECTIVA ATRAVÉS DA FILOSOFIA DAS CIÊNCIAS
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18 AstroNova . N.32 . 2021 e Glanvill, l688). Dessa forma, vale destacar que na Antiguidade, de acordo com D’Ischia et al. (2019), as questões astronômicas da época e os métodos usados para formulá-las e respondê-las estavam claramente dentro do reino da filosofia. No entanto, ainda conforme D’Ischia et al. (2019), isso mudou principalmente no século dezesseis, quando Tycho Brahe transformou a astronomia em uma ciência empírica moderna, formulando - em princípio - hipóteses testáveis, a partir de observações sistemáticas do céu. Outro exemplo, segundo Schwartzman (2001), foi dado pela compreensão harmoniosa de Sir Isaac Newton (1643 - 1727) sobre o Universo a partir da observação empírica e estruturação matemática, posteriormente, expostas em sua obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (5 de julho de 1687) - outras duas edições foram publicadas em 1713 e 1726. Dessa forma, essas observações eventualmente levaram à visão moderna do sistema solar e, finalmente, à rejeição da visão aristotélica do mundo clássico. A postura aqui chamada de aristotélica parte do pressuposto de que as leis da natureza podem ser conhecidas por uso exclusivo da raza~o humana. Em oposic¸a~o, Dingle define essa nova “visão cientística” como uma postura que se desenvolve da seguinte forma: “ … o primeiro passo no estudo da Natureza deve ser o crite´rio da observac¸a~o, nenhum princi´pio geral deve ser aceito o qual na~o seja derivado desta fonte por induc¸a~o” (Dingle, 1937, p. 784). Ainda conforme Dingle, no tocante a essa questão “... a base da cie^ncia deve ser observac¸a~o ou invenc¸a~o.” (Dingle, 1937, p. 786). De forma ainda mais enfática, segundo Mayr (1982), pesquisas desenvolvidas de maneira descritiva ou apenas através do reconhecimento de qualidade, não são ou não devem ser consideradas como áreas científicas. De acordo com Schwartzman (2001), a ciência passou a ser vista como um caminho mais preciso que a filosofia para compreender melhor a relação entre homem e natureza. Ainda segundo Schwartzman (2001), essa nova Weltanschauung (“visão cientística”), passou a fazer parte da transformação social, econômica e política. Desde então, a exploração do espaço foi localizada claramente no reino das ciências naturais (D’Ischia et al., 2019 e Schwartzman, 2001). Atualmente, embora a Astrobiologia esteja Diálogos sobre a Pluraridade dos Mundos, 1688. Princípios Matemáticos da Filosofia Natural, (1687)
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Nicolau de Cusa, século XV. 19 consolidada como área de pesquisa, ainda existe um grande questionamento que emerge no tocante de ela pode ser considerada uma ciência (D’Ischia et al., 2019), principalmente, pela falta de definição de seu objeto de estudo (Rodrigues et al., 2016). No entanto, vale destacar que, segundo Thomas Kuhn (1978), de tempos em tempos diversas mudanças e revoluções científicas se desenrolam para que os paradigmas científicos se transformem. De acordo com Koyré (1957), o quadro de referências pode e deve ser substituído do seu pensamento atual quando tais processos acontecem. Destarte, algo considerado como não científico ontem, pode ser uma ciência emergente amanhã. Assim, diante deste cenário histórico e por meio de uma perspectiva da Filosofia das Ciências, “como” e “quando” surgem uma ciência, quais revoluções científicas e filosóficas a tornariam apta a ser aceita como ciência? Como essas mudanças se relacionam com a própria definiç?o do que e´ Astrobiologia e as quest?es epistemológicas e metafísicas específicas desta área de conhecimento? Seria correto afirmar que a Astrobiologia poderia ser aceita como Ciência a partir de avanços em sua capacidade para responder quest?es centrais de sua área de pesquisa, mesmo sem que haja uma definição de seu objeto de estudo “O que é vida” ? Houve algum tipo de mudança no objeto de estudo da Astrobiologia e suas quest?es principais, desde sua origem até os dias atuais? Essas são análises que precisam ser levantadas e avaliadas com um cuidado minucioso. Por fim, termino não com uma conclusão e tão pouco com uma afirmação, mas com uma pergunta provocativa “Seria possível afirmar que a Astrobiologia é uma ciência emergente?” Bruno Nascimento-Dias é graduado em Física (Monash University/FTESM), com doutorado em Física (UFJF). Referências: D’ISCHIA, Marco et al. Astrochemistry and astrobiology: Materials science in wonderland?. International journal of molecular sciences, v. 20, n. 17, p. 4079, 2019. DINGLE, H. Modern Aristotelianism. Nature 139, 1937. p. 784. em português: Scientiae Studia 3, 2005. p. 249. GUSTAFSON, L. SETI e a Grande História: Desafio e Extensão. Tradução de Daniel P. Barreiros. Journal of Big History, IV(2); 32 - 45. 2020 Plurality of worlds written in French by the author of the Dialogues of the dead; translated into English by Mr. Glanvill. Fontenelle, M. de (Bernard Le Bovier), 1657-1757., Glanvill, John, 1664?-1735. London: Printed for R. Bentley and S. Magnes, 1688. https://quod.lib.umich.edu/e/eebo/A3 9871.0001.001?view=toc, último acesso em, Dezembro 18, 2019 Nicholas of Cusa, Catholic Encyclopedia, https://www.catholic.org/encyclopedi a/view.php?id=8455, ; Nicholas of Cusa (1401—1464); também é possível encontrar em Internet Encyclopedia of Philosophy (IEP), https://iep.utm.edu/nicholas/ H4 AstroNova . N.32 . 2021 Tycho Brahe fez as medidas diretas de posições planetárias mais precisas de sua época.
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Super aglomerado de galáxias em Fornalha Astrofotógrafo: Bruno Bonicontro 28/11/2021 Maringá - PR (Brasil) Cometa C/2021 A1 Leonard, ao lado da estrela Terebellum IV Astrofotógrafo: Carlos Aparecido Domingues Observatório Estrela do Sul 18/12/2021 Sarandi - PR (Brasil) Nebulosa Roseta Astrofotógrafo: Bruno Bonicontro 03/12/2021 Maringá - PR (Brasil)