O documento descreve a origem e evolução da mecânica e da física ao longo da história. Surgiram inicialmente da necessidade de entender e prever fenômenos naturais para resolver problemas práticos nas primeiras civilizações. Conceitos como geometria, astronomia e engenharia mecânica evoluíram gradualmente ao longo dos séculos, culminando na formulação das leis da mecânica newtoniana. A história da mecânica é longa e interligada com o desenvolvimento de outras áreas do conhecimento

1. Prof.Thalles Rannieri

3.  A idéia de elaborar este projeto surgiu a partir da necessidade de apresentar tópicos de evolução dos
conceitos da Física e matemática a alunos do fundamental II. A constatação da inexistência de um texto,
explicação apropriado ao público mais jovem, e que discorresse sobre o mencionado assunto, fez com
que se incluíssep PROJETO MISTERIO DO UNIVERSO, realizando no ano de 2022 pela escola Maria
Josefina em Mauá- SP, uma série de palestras, maquetes sobre diferentes tópicos de entender o universo
atraves da matemática e fisica, em vista da pouca tradição, entre nós, de se escrever textos didáticos e,
consequentemente, da falta de uma infra-estrutura permanente que nos servisse de apoio, é
interessante enfatizar aqui a colaboração recebida do diretor da escola Pr.Dr.Valderlei foi de suma
importancia para a realização deste projeto.
 Finalmente, é bom relembrarmos que este projeto é, no fundo, conseqüência de uma crença já implícita
no imaginário de muitos de nosso alunos , segundo a qual, para um bom aprendizado de uma disciplina
científica, é necessário apresentar, ao lado de seus aspectos fundamentais, alguns dados históricos que
influiram no surgimento dos conceitos e idéias nela contidos e, por esse motivo, nada mais justo do que
os alunos do presente texto homenageá-lo nesta pequena contribuição ao estudo da evolução das
principais idéias sobre o universo. Quero aqui agradecer a prf(a) Leila que a muito me ajuda na realização
do projeto.

4.  A ciência brota de nossos livros universitários, como que em passes de mágica, induzindo-nos a crer que
Newton tirou de sua cartola o conjunto de leis que sintetizaram toda a ciência de milênios. Este
“abracadabra” faz surgir diante dos alunos, pronta e reluzente, a relação F=ma, antes mesmo que a maçã de
Newton toque o chão! É uma visão mágica de ciência que nos fez sonhar, durante estas últimas cinco
décadas, com os fantásticos gênios e suas descobertas maravilhosas.
 Na verdade, esses livros escondiam uma ideologia de guerra-fria, que surgiu logo depois da SegundaGuerra
Mundial, que opunha frente a frente super-potências militares e agora, em plena era da globalização,
continuam escondendo dos estudantes das áreas científicas o humanismo necessário para a construção de
uma sociedade mais justa e menos tecnocrática. O objetivo é mostrar, assim, a ciência como algo neutro,
prático, linear, objetivo, desprovido de historicidade. Não é prioritário saber como nascem e evoluem as
idéias científicas, mas sim, como aplicá-las de sorte a produzirem efeitos práticos e imediatos. A corrida
tecnológica e as frias leis de mercado nutrem, a qualquer preço, esta ideologia até os presentes dias.
Portanto, não nos é revelado como é penoso, lento, sinuoso e, por vezes, violento, o processo de evolução
das idéias científicas.
 Toda a historicidade contida no pensamento newtoniano fica muito clara quando ele próprio, em seu
discurso de posse na Royal Society, afirmou em alto e bom tom: Se longe enxerguei é porque estive
apoiado em ombros de gigantes. Quem são esses homens a quem Sir Isaac Newton se referiu com
tamanha admiração? Sem dúvida, são muitos e formam uma alta pirâmide de conhecimentos que o sábio
inglês teve o privilégio e a competência de galgar até chegar ao topo. Descartes, Galileu, DaVinci, Kepler,
Copérnico, Giordono Bruno, Bacon,Tomás de Aquino, Maimonides, Averois, Ptolomeu, Arquimedes,
Aristarco de Samos, Demócrito, Leucipo,Apolônio, Parmênides, Heráclito, Empédocles, Eudóxio,
Eratóstenes, Euclides,Aristóteles, Platão, Sócrates, Pitágoras,Thales, Anaximandro e Anaximenes são
apenas alguns destes gigantes que emprestaram os seus ombros para que Newton pudesse tão longe
enxergar.

5.  A história do pensamento registra muitos exemplos de entrelaçamento de atividades que hoje nos podem parecer como
pertencentes a domínios completamente distintos, como a ciência e a arte.Ao longo do texto, daremos ênfase onde isto
ocorreu:
 Os mitos de criação do universo dos povos mais antigos descreviam em sua linguagem alegórica a possibilidade de
universos estacionários ou em expansão, contração e pulsação, e estão em perfeita concordância com os modelos
cosmológicos do século XX.
 A moderna teoria quântica dos campos resgata um antigo conceito de vácuo não totalmente vazio, que se aproxima, em
muito, da antiga filosofia chinesa.
 O sistema heliocêntrico de Copérnico tinha sido proposto milênios antes, sem muito sucesso, pelo filósofo gregoAristarco
de Samos.
 A teoria cinética dos gases, proposta no final do século passado, pode ser considerada uma releitura moderna do
atomismo, teoria proposta pelos filósofos pré-socráticos Demócrito e Leucipo no séculoV a.C.
 - Newton, como já foi dito, conhecia certos esoterismos muito em voga em sua época, como o Hermetismo e a Alquimia,
intuindo a idéia de gravitação possivelmente desta última, como algo imanado pelos corpos celestes e que poderiam
influenciar as reações químicas.
 - A Bíblia judaica, com a idéia central de um Deus único, eterno, onisciente e onipotente, domina o pensamento cristão-
ocidental até os dias atuais, influenciando fortemente a obra de Kepler, Descartes, Leibniz, Newton e Kant, dentre muitos
outros.
 A Música era considerada, juntamente com a geometria, a aritmética e a astronomia, uma das ciências que constituíam o
quadrivium, constante do curriculum das universidades européias até o final do Renascimento.
 As artes, em particular a pintura e a escultura, eram consideradas, até o início do período barroco (séc. XVII), como ciências
da representação da natureza, sendo interligadas com atividades pertencentes às esferas científicas, como a perspectiva,
a geometria e a anatomia.

6.  O primeiro passo para uma investigação histórica sobre qualquer assunto é saber bem o seu significado,
bem como a etimologia do termo. Consultando alguns dicionários, obtivemos algumas definições:
Etimologia: mecânica vem do grego mechaniké, "arte de construir uma máquina" que, traduzido para o
latim, fica mechanica. - Mecânica é a ciência que investiga os movimentos e as forças que os produzem. -
O conjunto das leis de movimento. - Obra, atividade ou teoria que trata de tal ciência. -Atividade
relacionada com máquinas, motores e mecanismos. - Estudo das forças e de seus efeitos. - Ciência que
estuda as forças, as leis de equilíbrio e do movimento e a teoria da ação das máquinas.- Mecânica
clássica é a que se baseia nas leis de Newton, Mecânica newtoniana. Dessas várias definições, podemos
concluir que o termo originalmente significava técnica e teoria de construção e descrição das máquinas,
sofrendo uma evolução conceituai, passando a significar teoria do movimento dos corpos e das forças
que o produzem. Mecânica clássica significa a teoria ou conjunto de leis do movimento proposta por
Isaac Newton que, curiosamente, preferiu chamá-la de Filosofia Natural, pois que não gostava do termo.
A obra capital que edifica os fundamentos da Mecânica foi por ele denominada Princípios Matemáticos
da Filosofia Natural. Já Galileu, em uma de suas obras mais importantes, Duas Novas Ciências, utiliza o
termo mecânica no nome completo da obra: Discursos Referentes a Duas Novas Ciências a Respeito da
Mecânica e dos Movimentos Locais. Após Galileu e, principalmente, Newton, o termo, pois, deve ser
entendido como o estudo do movimento e de suas causas, através de relações matemáticas precisas. É
de posse deste conceito que mergulharemos no tempo, para buscar as suas origens históricas.

7.  A Física, e em particular a Mecânica, como observação, descrição e previsão do movimento, tem a sua
origem histórica situada em tempos bem remotos, praticamente se confundindo nos seus primórdios
com várias outras atividades científicas e técnicas precursoras como a Astronomia, a Geometria, a
Cosmologia e as Engenharias de máquinas e das construções. A História da Mecânica é, assim, muito
extensa. O ciclo mecânico, começado nesses tempos imemoriais, só se encerrou no começo do século
XIX, quando se chegou a uma formulação matemática bastante sofisticada da Mecânica newtoniana, a
chamada Mecânica Analítica. Além de muito longa, a História da Mecânica se entrelaça fortemente com
atividades extra-científicas e sociais, como o comércio, as guerras, a mitologia e a religião. É impossível,
pois, falar-se de uma "Mecânica ou Física Pura", isto é, isolada da sociedade vista como um todo.
 A Astronomia, a Geometria, a Cosmologia e as Engenharias de máquinas e das construções surgiram
com a necessidade que as diversas civilizações tinham de resolver seus problemas materiais concretos.
Embora existam exceções, via de regra, naAntigüidade, as grandes idéias surgiram para resolver
determinados problemas de ordem prática.

8.  A escrita surge provavelmente na Suméria, mais precisamente no colar de pequenas aldeias que
margeavam o rio Eufrates, numa região chamada de Mesopotâmia (entre rios), pois não muito distante
de lá, corre ao leste o rioTigre, criando entre eles a região denominada de Crescente Fértil, berço da
civilização ocidental. O homem ao deixar de ser nômade para se fixar nessas terras começou a semear e
colher seus grãos e a criar seus rebanhos. Para inventariar seus bens a memória já não lhe era suficiente
e assim o sumeriano foi obrigado a gravar, em blocos de barro, símbolos que representassem seus bens
tanto em quantidade como em qualidade: estava inventada a escrita cuneiforme (símbolos em forma de
pequenas cunhas). Com as trocas de mercadorias entre os indivíduos, surge a necessidade de um
sistema contábil bem como de regras que regulamentem o princípio das trocas. Se um pastor trocou
cinco de suas ovelhas por um boi, quantas ovelhas terá que dar para adquirir dois bois? Estava criado
assim o primeiro problema de matemática da humanidade.
 No entanto, a necessidade de organização social leva os homens a olhar para os céus de forma mais
organizada, a fim de estabelecer um tempo social. O dia, a noite, o frio, o calor, as enchentes e as secas,
as marés, as fases lunares, as estações, são fenômenos que se repetem com regularidade e irão
determinar a vida da coletividade. Surge, assim, a necessidade de elaboração de um calendário que
discipline não só o trabalho coletivo, como a semeadura, a colheita e a estocagem de alimentos, bem
como organize as atividades religiosas, ritualísticas e lúdicas.A Mecânica e a Cosmologia, vistas assim,
são tão antigas quanto as primeiras civilizações socialmente organizadas, sendo que egípcios, sumérios,
caldeus, assírios, hebreus, babilônios e persas, no Oriente Médio, e os chineses, no Extremo Oriente, já
possuíam cerca de dois milênios a.C., calendários e métodos de observação relativamente precisos.

9.  O estudo preciso do movimento através de relações algébricas, só foi possível após o advento da
Geometria analítica e do Cálculo diferencial, criados por Descartes e Newton, respectivamente. Antes
disso, a base matemática é essencialmente geométrica, e até o tempo de Galileu, as demonstrações e
argumentos eram, exclusivamente, geométricos. A Geometria, por sua vez, é o ramo mais antigo da
Matemática e sua origem está situada provavelmente no período neolítico. É no antigo Egito e na
Mesopotâmia onde ela tem seu maior desenvolvimento . Surge da necessidade de se medir distâncias,
áreas e ângulos, com o objetivo de demarcação de terrenos e territórios. Posteriormente, a medição de
ângulos se estende para os problemas deAstronomia, tão antigos quanto os geométricos.
 Com a construção das primeiras cidades da Mesopotâmia e Egito, e com a necessidade de deslocar
grandes massas para a construção de templos, palácios e sepulcros, surgem as primeiras máquinas
simples como alavancas, cunhas e planos inclinados, cuja descrição e utilização dão origem ao termo
grego mechaniké .
 A Música, como atividade lúdica das mais antigas, forma, juntamente com a Geometria, a Astronomia e
a Aritmética, as quatro ciências gregas que compõem o quadrivium, lecionado nas universidades
européias até o Renascimento. A lei das cordas vibrantes, proposta por Pitágoras, é, sem dúvida, a mais
antiga lei da Física formulada matematicamente, que gera, por sua vez, o mais antigo modelo
cosmológico, a música das esferas.

10.  O estudo de pesos, volumes e densidades dos corpos passa a ser de grande importância para o comércio
pois, trocas comerciais são regidas, principalmente, pela questão do peso e volume das mercadorias. É a
Economia, também, geradora da necessidade de conhecimento da Álgebra e das funções
transcendentais. Na Babilônia, já se utilizavam as exponenciais para o cálculo de juros compostos.
 A necessidade de contagem e enumeração de objetos dá origem à Aritmética, cujo aperfeiçoamento
leva ao conceito de números fracionários. A descoberta da raiz quadrada de 2, como hipotenusa de um
triângulo de catetos iguais, atribuída a Pitágoras, constitui-se numa das grandes revoluções científicas
da Antigüidade, dando origem ao conceito das grandezas irracionais ou incomensuráveis, de grande
importância para o desenvolvimento das Ciências Exatas e, em particular, da Mecânica.
 As guerras e a necessidade de defesa geram os estudos de balística. A necessidade de aferir a pureza dos
metais preciosos leva Arquimedes a descobrir a lei de empuxo, base da Hidrostática.
 As observações astronômicas, cada vez mais cuidadosas, levam, por sua vez, à necessidade de uma
Geometria cada vez mais elaborada. A Escola Pitagórica realiza assim a grande síntese dos
conhecimentos geométricos do Oriente Médio (hebreus, assírios, caldeus, babilônios, dentre outros
povos). Os estudos pitagóricos são grandemente aprofundados naAcademia de Platão e no Liceu de
Aristóteles, seguramente as duas primeiras universidades do ocidente. Nesses dois centros de pesquisa
e, posteriormente, na cidade de Alexandria (norte do Egito), para onde se deslocaria a cultura grega,
construiu-se a mais completa doutrina de pensamento da Antigidade: o sistema aristotélico-
euclideanoptolomaico, que reinará, absoluto, acima de qualquer suspeita, por mais de um milênio.

11.  Aristóteles, seguramente o maior pensador da Antigüidade, além de filósofo, biólogo, astrônomo, cria
as primeiras leis da Mecânica, baseadas na intuição do dia-a-dia: corpos mais pesados vão para baixo,
corpos mais leves para cima, e os movimentos horizontais necessitam de forças para serem produzidos
e/ou mantidos.
 Euclides, que viveu em Alexandria cerca de três séculos a.C., produzOs Elementos, o mais completo
tratado de Geometria jamais escrito, baseado no método axiomático-dedutivo no qual, com base em
certos axiomas e postulados, os teoremas são demonstrados em ordem crescente de dificuldade: os
mais complexos recaem nos mais simples, anteriormente demonstrados. Euclides cria também o
método de redução ao absurdo, no qual considera falso algo que deseja demonstrar ser verdadeiro,
chegando a contradições insustentáveis.Demostra assim que o que foi considerado anteriormente
como falso deve ser necessariamente verdadeiro. Essa obra monumental, escrita em treze volumes,
influenciou o pensamento ocidental quase tanto quanto a Bíblia, sendo o único sustentáculo
matemático conhecido até a época de Kepler e Galileu. No século XVII, um filósofo do porte de Spinoza
chegou a escrever A Ética, considerado um dos mais importantes tratados filosóficos de todos os
tempos, na forma euclideana de axiomas básicos, corolários e reduções ao absurdo.

12.  Ptolomeu, que viveu também em Alexandria, nascido por volta do ano 100 d.C., foi o maior astrônomo
da Antigüidade. Na sua grande obra, oAlmagest, criou um modelo teórico realmente surpreendente,
descrevendo os complexos movimentos dos planetas, usando apenas a superposição de movimentos
circulares com diversos raios e centros. O importante para ele era manter aTerra como centro do
universo e o círculo como figura mais perfeita. A sua teoria geocêntrica só caiu com Copérnico, mais de
um milênio depois.
 O tripé teórico constituído pela Física aristotélica, a Astronomia geocêntrica de Ptolomeu e a Geometria
euclideana, era praticamente toda a ciência conhecida até o Renascimento. Entretanto, desde o início da
era cristã, o saber grego foi aos poucos sendo esquecido na Europa, principalmente a partir do Concílio
de Nicéia, e substituído por um Cristianismo dogmático. O mais importante pensador do início da Idade
Média foi SantoAgostinho (354-430 d.C.), que viveu numa época em que o Cristianismo se consolidava
como religião oficial do Império Romano. Na sua mais importante obra, Confissões, ele tenta conciliar o
Gênesis bíblico com o pensamento platônico.

13.  Muitos séculos depois, porém ainda na Idade Média, foram feitas outras tentativas de conciliar a ciência
grega ao monoteísmo bíblico e muçulmano: filósofos árabes e judeus, notadamenteAverrois (Ibn Ruchd,
em árabe), Alpetragius (Al Bitruji), Geber (Jabir IbnAflah) e Maimonides (Moshé ben Maimon), que
viveram na Península Ibérica, por volta do ano 1000 d.C. (motivo pelo qual os nomes dos principais
filósofos árabes e judeus foram latinizados para facilitar a pronúncia e a referência nos meios cristãos
ocidentais), tentaram incorporar o saber grego (o mencionado tripéAristóteles-Euclides-Ptolomeu) ao
Islamismo e àTorá (Bíblia judaica).
 No século XIII, o aristotelismo ressurgia na Europa com grande força, eTomás deAquino (1225-1274),
talvez o mais importante pensador cristão medieval, tentou conciliá-lo com os dogmas do Cristianismo,
criando um sistema chamado de escolástica que foi incorporado pela Igreja Católica medieval e alçado à
condição de verdade absoluta: contestá-lo publicamente seria selar, em muitas vezes, a própria sentença
de morte.
 A navegação, os descobrimentos de novos continentes, as trocas de mercadorias, a criação de bancos, a
circulação de bens e dinheiro geram o surgimento de uma nova classe social: a burguesia, que se opõe,
naturalmente, ao poder dos príncipes e reis medievais, bem como aos dos cardeais da Igreja. É o
Renascimento, que se inicia historicamente em 1453, com a reconquista da cidade de Constantinopla
(atual Istambul), pelos turcos otomanos, obrigando os europeus a buscar caminhos marítimos para a
rota do Oriente, onde iam adquirir iguarias como pimenta, gengibre, cravo, necessários para a
conservação de alimentos.

14.  Copérnico (1473-1543), um monge polonês, propõe, na obra Das Revoluções dosCorpos Celestes, o
sistema heliocêntrico, em que todos os planetas descrevem órbitas circulares concêntricas em torno do
Sol. É uma descrição matematicamente muito mais simples do que a complicada engenhoca de
Ptolomeu com seus epiciclos, eqüantes e deferentes. Este modelo simples tem, no entanto, profundas
implicações filosóficas e religiosas, tirando aTerra e o homem do centro do universo, catapultando-os
para um ponto qualquer do espaço.
 Kepler (1571-1630), após exaustiva análise de dados colhidos pelo astrônomo dinamarquêsTycho Brahé
(1546-1601), aprimora o sistema copernicano, concluindo que as trajetórias dos planetas sequer eram
circulares, mas sim elípticas, derrubando outro dogma, caríssimo dos gregos e da Igreja: os astros, como
criaturas perfeitas do universo, deveriam se mover em movimento circular uniforme, pois o círculo era
uma figura sacralizada. Além do mais, Kepler descobriu que o movimento não era uniforme e variava de
acordo com a distância do planeta ao Sol. O próprio astrônomo alemão, um homem místico, ficou
estarrecido com suas descobertas, tentando resgatar algo da harmoniosa música das esferas.Tanto fez
que acabou descobrindo que as relações das velocidades, em certos pontos das trajetórias dos planetas,
obedecem a intervalos regulares das escalas musicais. Uma mera coincidência que, no entanto, fez
Kepler respirar aliviado, achando que reencontrara a ordem musical do universo.

15.  Galileu Galilei (1564-1642), o primeiro físico-matemático da História da Ciência, italiano de Piza, sepulta
de vez o mais importante dos dogmas aristotélicos: o de que corpos mais pesados caem mais
rapidamente. Após cuidadosas medições (uma grande novidade para a época), ele concluiu que o peso
dos corpos nenhuma influência tem sobre a rapidez de suas quedas. Com sua atitude, ocorre uma das
mais importantes revoluções científicas de todos os tempos. Enquanto a ciência medieval coloca as
idéias acima de qualquer suspeita, Galileu suspeita delas e vai cuidadosamente checá-las para saber se
estão de acordo com as evidências experimentais. Se não estiverem, será necessáriomodificá- las ou até
abandoná-las. Isto era absolutamente inconcebível em seu tempo, ainda dominado pelo pensamento
platônico, no qual as idéias predominavam sobre os fatos, estes sim, considerados meras aparências.
Galileu foi obrigado pela cúpula da Igreja a escrever umposfácio para "Das DuasCiências", em que
deveria concluir que, apesar da nova ciência (copernicana-galileana) descrever os fatos com grande
precisão, a antiga ciência (aristotélica), no entanto, é que era a única verdadeira. A revoluçãogalileana é,
assim, sobretudo metodológica e para muitos historiadores Galileu é considerado o criador do método
científico.
 SegundoAristóteles e, conseqüentemente, para a Igreja medieval, o cosmos era imutável e, portanto,
quaisquer fenômenos transitórios, como surgimento de cometas ou desupernovas, deveriam estar
situados dentro da esfera lunar (porção do espaço delimitada por uma esfera de raio igual à distância da
Terra à Lua), local reservado para as transitoriedades do universo. Halley (1656-1742), astrônomo inglês,
observando atentamente os cometas, concluiu estarem situados muito além da Lua. Foi assim quebrado
o dogma da imutabilidade do cosmos, um dos mais arraigados conceitos medievais .

16.  O melhor, no entanto, ainda estava por vir. O epicentro dessa formidável revolução científica ocorre no
século XVII, sendo obra de duas das mais poderosas mentes da história do pensamento ocidental:
Descartes, filósofo e matemático, e Isaac Newton, físico-matemático e teólogo. Eles criam uma nova
concepção determinista de ciência: o universo visto como mecanismo previsível, governado por leis
matemáticas precisas . Essas idéias deterministas, que colocam o homem como sujeito ativo diante de
uma natureza previsível, tal qual um relógio, chegam a seu ponto culminante no século XVIII, até
meados do século XIX, levando Laplace a formular uma teoria da origem do sistema solar que prescinde
da idéia do Criador . O Iluminismo, movimento filosófico que serve de sustentáculo teórico para a
Revolução Francesa, a Declaração de Independência e a ConstituiçãoAmericana, surge, como
conseqüência inevitável de uma visão determinista da história e de uma concepçãodeísta da religião.

17.  Neste longo período da história da humanidade, que vai aproximadamente de 3000 a.C. a 100 d.C.,
portanto mais de três milênios, não se podia falar numa Mecânica ou Física propriamente dita, mas
apenas em atividades afins, como a Cosmogonia (descrições e interpretações mitológicas acerca da
origem do universo), a Astronomia, a Geometria e a técnica de utilização das máquinas simples.
 As primeiras concepções sobre a criação do universo, de suas leis e de suas criaturas eram de natureza
mítica ou religiosa. Somente a partir do séculoV, com os primeiros filósofos gregos, chamados de
présocráticos, a visão mítica e cosmogônica foi sendo substituída pelo pensamento filosófico que
evoluiu, por sua vez, para uma abordagem científica da realidade: a cosmogonia e a mitologia dos povos
antigos foram assim as idéias embrionárias que, lentamente, ao longo de milênios, evoluíram para dar
origem à Cosmologia, à Mecânica e à Física.
 Se a partir do século XVII grandes filósofos e cientistas como Descartes, Leibniz, Spinoza,Huygens e
Newton, dentre outros, todos eles homens de profundas convicções religiosas e crentes em Deus,
buscam estabelecer as grandes leis universais.

19.  Um dos mais antigos mitos de criação do universo é oEnuma Elis, de aproximadamente dois mil anos
a.C., surgido na Babilônia, região situada na Mesopotâmia. A Babilônia é tão antiga que sua existência
foi descrita na Bíblia, mais precisamente no episódio daTorre de Babel, que em hebraico significa
justamente Babilônia.
 Tinham, também, os babilônios, desenvolvido um detalhado sistema de pesos e medidas, baseado nas
partes do corpo humano, como pés, palmos, etc. O sistema numérico era sexagesimal (60, 3600, l/60),
tal qual o nosso sistema de medida do tempo e de ângulos. Eram excelentes astrônomos, já conheciam
cinco planetas e já sabiam que os eclipses lunares eram devido à sombra daTerra que se interpõe entre o
Sol e a Lua.Conheciam o número pi com grande precisão, sabiam resolver equações do 1º e 2º graus e,
provavelmente, conheciam o teorema de Pitagóras, antes do sábio grego. Dividiam o ano em 354 dias,
com doze meses de 30 ou 29 dias, com um 13º mês intercalar.

20.  Os egípcios, que atingiram o apogeu de sua grandeza no período dos faraós, que vai de 3000 a.C. a 1000
a.C., desenvolveram também uma vasta e rica mitologia politeísta. A exemplo dos babilônios, os astros
precediam em importância aos homens, e eram a representação visível das divindades: a constelação de
Orion era a morada do deus Osiris, enquanto que a brilhante estrela Sirius representaria a toda poderosa
Isis, esposa deOsiris. Segundo estudos arqueológicos, seus templos e pirâmides foram construídos por
uma elite de sacerdotes que tinha grandes conhecimentos de Astronomia. As três grandes pirâmides de
Gizé parecem estar alinhadas, em determinada época do ano, com o eixo longitudinal de Orion.Vários
outros templos estão alinhados com o plano de rotação aparente do Sol. Alguns monumentos foram
projetados de sorte a eclipsar o nascer do Sol na época do solstício de inverno (o dia mais curto do ano).
 Seus modelos cosmológicos eram meramente mitológicos e religiosos. Possuíam um calendário lunar de
354 dias, com 12 meses de 29 e 30 dias, e dividiam a semana em 10 dias e o ano em 3 estações de 120
dias, com 5 dias de interstício. Quanto à Geometria, eles apenas a empregavam para resolver problemas
práticos. Quando partilhavam a terra, para traçarem ângulos retos, usavam a regra 3-4-5, isto é,
triângulos, retângulos com lados proporcionais a 3, 4 e 5 unidades.O teorema de Pitágoras não era,
porém, conhecido no Egito. Não conheciam, tampouco, o númeropi.

21.  O maior e mais importante movimento científico-filosófico da China foi o taoísmo, que surgiu em torno
do séculoVI a.C. com LaoTsé. O termo vem de tao que em chinês significa caminho ou ordem natural.
Ao contrário da concepção ocidental, na qual um Deus bíblico é, ao mesmo tempo, o Criador e o
Ordenador do universo e de suas leis, o taoísmo percebe o universo como um vasto organismo onde
homem, natureza e Deus não podem ser separados ou hierarquizados, isto é, os chineses percebiam um
universo sem um criador e, portanto, sem uma rede de causas e efeitos. Por outro lado, enquanto o
pensamento ocidental, a partir do Renascimento, procura conhecer a natureza e suas leis para depois
dominá-la ou transformá-la, o taoísta nunca realizaria o que poderia ser considerado uma "ação
contrária" à natureza, aproximando-se neste sentido do homem medieval.
 Introduziram ainda, naAstronomia, um sistema de coordenadas angulares (latitude e longitude)
medidas a partir do equador celeste e não a partir da órbita aparente do Sol (eclíptica), como era feito
pelos astrônomos ocidentais. Esse sistema de coordenadasrevelouse mais simples, sendo adotado no
ocidente, posteriormente. Conheciam ainda o ciclo metoniano (devido a Meton deAtenas) de 235
lunações, que equivalem a 12 anos de 12 meses, mais 7 anos de 13 meses, período de tempo no qual os
calendários lunares e solares coincidem.

23.  No período que vai, aproximadamente, do séculoVI a.C. até o começo da era cristã, o mundo assistiu, na
Grécia Antiga, a uma das mais impressionantes manifestações culturais vistas na história do saber
humano. Já a partir do século IX a.C., a antiga mitologia dos poetas Hesíodo e Homero, em que
pontificavam centenas de deuses caprichosos e ciumentos, começa a ser substituída por uma visão
filosófica que pode ser considerada a precursora da ciência como hoje a entendemos. A cultura grega
expandiu-se numa área, que hoje vai da costa da Itália ao Oriente Médio, passando pela Macedônia (sul
da Iugoslávia) e atravessando o Mediterrâneo até o norte do Egito (Alexandria). Alexandre, o Grande,
seu maior imperador e discípulo de Aristóteles, chegou a conquistar a Babilônia e quase todo o Oriente
Médio, levando a cultura helenística às mais longínquas fronteiras. A Filosofia, a Matemática, a
Astronomia, a Poesia, oTeatro, a Política, a Oratória, os esportes, enfim, todas as áreas do pensamento
e da criatividade humanas, chegaram, com os gregos, ao seu ponto culminante. Essa efervescente
criatividade só terá paralelo na história do ocidente, cerca de 15 séculos depois, no período, por este
motivo, chamado de Renascimento.
 Não se tem, até hoje, uma explicação muito precisa para esse magnífico fenômeno cultural ter brotado e
se desenvolvido justamente na Grécia e, justamente, naquela época. A mais comum das explicações é de
ordem geográfica. A Grécia daqueles tempos era o centro do mundo civilizado, pois ficava eqüidistante
do Oriente, do Egito e da Europa Ocidental, sendo seus portos, assim, escalas obrigatórias das rotas de
navegação que se organizavam no Oriente e das que voltavam do ocidente. Numa época em que a
informação só poderia vir de navios ou a cavalo, este não deixa de ser um importante fator. Por outro
lado, os sábios gregos, devido à facilidade de locomoção, iam comumente ao Oriente em busca de
conhecimentos. Por volta dessa época, a Babilônia era a toda poderosa capital da Mesopotâmia e do
Oriente Médio e, seguramente, muitos conhecimentos científicos foram "trazidos" pelos gregos, nessas
freqüentes viagens .

25.  A teoria da relatividade é uma das teorias científicas mais conhecidas em nossa época, e seu criador um
personagem cuja popularidade extravasou em muito os círculos dos cientistas e do público culto
interessado em questões científicas. Duas imagens muito conhecidas podem ser guardadas como
símbolos do século que se findou: o cogumelo que se forma nas explosões atômicas e a foto do velhinho
de cabelos brancos e desgrenhados com a língua de fora. Ambas associadas à ciência da relatividade.
Sendo uma teoria científica muito divulgada, cabe perguntar quais as idéias mais difundidas por esta
teoria.Todos dirão que ela provocou uma revolução nos conceitos usuais de espaço e de tempo. Um
leitor informado cientificamente deveria então associar a relatividade à cinemática e à dinâmica.Teria
sido esta a origem da relatividade? Problemas na Mecânica levaram à criação da relatividade? Este é o
primeiro engano que cabe desfazer. O título do artigo fundador da relatividade, publicado em 1905 por
Albert Einstein, jovem físico de origem alemã, que tinha então 26 anos, era, significativamente, "Sobre a
eletrodinâmica dos corpos em movimento". Isto já nos sugere que a relatividade seja filha da ciência da
Eletricidade e do Magnetismo. Efetivamente foi o grande desenvolvimento do Eletromagnetismo, ao
longo do século XIX, que forneceu os problemas que estão na base da teoria da relatividade.

26.  A saga das verificações da teoria da relatividade é um tema de grande interesse
histórico, inclusive porque se liga à difícil acolhida desta nova teoria em diversos
círculos científicos, mas que, contudo, não abordaremos aqui. Apenas para se ter
uma idéia das dificuldades que cercaram a aceitação da teoria da relatividade em
diversos círculos científicos, observe-se que esta teoria foi publicada em 1905.
Dez anos depois, a partir de 1915, o nome de Einstein passou a ser
sistematicamente indicado para receber o Prêmio Nobel. Quando em 1920 a
comissão de cientistas da Academia Sueca de Ciências, que decide a lista de
premiados a cada ano, resolveu premiar Einstein, o fez pelos seus trabalhos sobre
o efeito fotoelétrico, e não pela criação da relatividade. Pesou nessa decisão a
exigência de que o Prêmio Nobel deve ser atribuído a resultados científicos que
tenham recebido comprovação experimental. A comissão raciocinou que as
verificações empíricas das propostas de Einstein para o efeito fotoelétrico eram
isentas de controvérsias, enquanto as verificações da relatividade ainda eram
passíveis de discussões (Pais, 1995, 595-606). Efetivamente, só bem mais tarde a
relatividade recebeu significativas confirmações experimentais. O problema de
fundo, contudo, é que só ao longo da década de vinte cessaram as resistências à
nova teoria, e, em muitos países, só na década de 50 ela passou a ser
sistematicamente ensinada nas universidades.

27.  As primeiras tentativas de observar eclipses solares para medir o efeito previsto fracassaram devido às
dificuldades para a realização destas atividades em plena Primeira Guerra Mundial e também por
dificuldades com o tempo nublado e chuvoso. Para o eclipse previsto para 1919, foram organizadas
expedições para a Ilha de Príncipe e para Sobral, no interior do nosso velho Ceará, ambos escolhidos
como locais mais favoráveis para a realização das observações. Quando a reunião conjunta da Royal
Society e da Royal Astronomical Society, em Londres, 6 de novembro de 1919, analisou os resultados
obtidos e concluiu que eles confirmaram a teoria da relatividade geral de Einstein em detrimento da
teoria gravitacional de Newton, a repercussão na opinião pública mundial foi imediata. A imprensa diária
abriu suas páginas para apresentar Einstein como o homem que havia mudado as nossas bem
estabelecidas concepções sobre o universo. OTimes, prestigiado jornal britânico, na edição de 7 de
novembro de 1919, colocou como manchetes: "Revolução na Ciência; NovaTeoria do Universo; Idéias
Newtonianas Derrotadas". A fama e a popularidade, e mesmo a lenda, para além da comunidade dos
cientistas, começou naquele momento.

28.  Uma última palavra, sobre a recepção da relatividade no Brasil. Quando estas teorias foram elaboradas, praticamente não
havia pesquisas em Física sendo realizadas no Brasil. Estas últimas só desenvolveramse de forma sistemática a partir da
fundação da Universidade de São Paulo, em 1934. Apesar deste atraso, dois acontecimentos contribuíram para despertar
o interesse de um pequeno círculo de engenheiros, matemáticos e filósofos brasileiros.O primeiro foi a própria
observação do eclipse de 1919, feita em Sobral.A segunda foi a visita de Einstein ao Rio de Janeiro, em 1925, quando
proferiu duas conferências sobre a nova teoria científica. Em terras brasileiras a relatividade gerou controvérsias, com
defensores e críticos como, aliás, ocorreu no mesmo período também em países com maior tradição científica.A
particularidade que chama atenção foi o número significativo de brasileiros que defenderam a nova teoria com
argumentos que evidenciavam uma efetiva assimilação dos novos conceitos. Dentre esses defensores, o mais destacado
foi o matemático Manoel Amoroso Costa, que publicou, em 1922, o livro intitulado "Introdução à teoria da relatividade", o
qual ainda hoje poderia ser considerado um texto introdutório ao tema. Estudos sobre a recepção da relatividade no Brasil,
sobre a expedição a Sobral e sobre a visita de Einstein têm sido realizados e os primeiros resultados podem ser
encontrados nos estudos de Moreira &Videira,Tolmasquim & Moreira,Alves, e de Paty, citados nas referências
bibliográficas.

29.  Todas as substâncias são formadas de pequenas partículas chamadas átomos. Para se ter uma idéia, eles
são tão pequenos que uma cabeça de alfinete pode conter 60 milhões deles.
 Os gregos antigos foram os primeiros a saber que a matéria é formada por tais partículas, as quais
chamaram átomo, que significa indivisível. Os átomos porém são compostos de partículas menores: os
prótons, os nêutrons e os elétrons. No átomo, os elétrons orbitam no núcleo, que contém prótons e
nêutrons.

32.  John Dalton
 O átomo: unidade maciça e indivisível. Também postulou que não pode ser criado ou
destruído, e, elementos são formados por um mesmo tipo de átomos.
 A teoria atômica de Dalton foi a primeira tentativa completa de descrever toda a matéria
em termos de átomos e suas propriedades.
 Dalton baseou sua teoria na lei da conservação das massas e na lei das proporções
constantes.
 A primeira parte de sua teoria afirma que toda a matéria é composta por átomos, que são
indivisíveis.
 A segunda parte da sua teoria diz que todos os átomos de um determinado elemento
possuem massa e propriedades idênticas.
 A terceira parte diz que compostos são combinações de dois ou mais tipos diferentes de
átomos.
 A quarta parte da teoria afirma que uma reação química é um rearranjo de átomos .
 Partes da teoria tiveram que ser modificadas com base na descoberta de partículas
subatômicas e isótopos.

33.  Thomson
 Comprovou que o átomo é composto por partículas
eletricamente carregadas (+) e (-).
 Em 1903, um modelo atômico surgia para substituir o
proposto por Dalton. Foi pelas mãos do físico inglês, Joseph
JohnThomson, o qual acreditava que a matéria era formada
por cargas elétricas positivas e negativas em quantidades
iguais, distribuídas por uma esfera. SegundoThomson, essas
cargas se encontrariam fixas na esfera, razão pela qual se
explica o porquê de este modelo ser apelidado por “pudim de
ameixas”.

34.  Rutherford
 Comprovou a existência de um núcleo que concentra a massa
considerável do átomo,contendo a carga positiva (prótons). Propôs o
modelo planetário do átomo.
 Em 1911, o físico neozelandês Ernest Rutherford realizou um
experimento em que ele bombardeou uma finíssima lâmina de ouro com
partículas alfa (α) emitidas por uma amostra de polônio (material
radioativo), que ficava dentro de um bloco de chumbo com um pequeno
orifício pelo qual as partículas passavam.

35.  A ORIGEM DAS coisas sempre foi uma preocupação central da humanidade; a origem das pedras, dos animais, das
plantas, dos planetas, das estrelas e de nós mesmos. Mas a origem mais fundamental de todas parece ser a origem do
universo como um todo –
tudo o que existe. Sem esse, nenhum dos seres e objetos citados nem nós mesmos poderíamos
existir.
 No final dos anos de 1940, o astrônomo GeorgeGamow sugeriu que a explosão inicial poderia ter deixado resquícios
observáveis até hoje. Ele pensou que um universo tão compacto e quente teria emitido muita luz. Com a expansão, a
temperatura característica dessa luz teria abaixado.Segundo cálculos simples, hoje ela talvez pudesse ser observada na
radiação de microondas, com uma temperatura de cerca de 5 graus Kelvin. Em 1965, dois engenheiros, Arno Penzias e
RobertWilson, procuravam a origem de um ruído eletromagnético que estava atrapalhando asradiopropagações de
interesse para um sistema de telecomunicações. Descobriram que a radiação vinha de todas as direções para as quais
apontassem sua antena. Mediram a temperatura dessa radiação; eles encontraram um valor para a temperatura não
muito diferente do previsto, de 2,7 graus Kelvin (próximo ao zero absoluto). Era a confirmação da teoria doBig Bang;
Penzias e Wilson receberam o Prêmio Nobel de Física em 1978.

36.  Há uma particularidade muito interessante que envolve a criação da teoria do BigBang. A
partir das equações de Einstein (1879 – 1955),Alexander Friedmann (1888 – 1925), um
matemático russo, e Georges Lemaître (1894 – 1966), um físico e padre belga, de forma
independente, chegam à conclusão de que o Universo está em expansão. Ou seja, sem nem
se conhecerem ou se falarem, eles conseguiram deduzir a mesma caso.
 Alguns anos depois, Edwin Hubble (1889 – 1953) — sim, o telescópio Hubble, lançado pela
NASA em 1990, tem esse nome em homenagem ao cientista —, ao observar galáxias,
percebeu que elas estavam se afastando umas das outras. Além disso, ele descobriu que,
quanto mais distante, maior era a velocidade com que elas se afastavam.
 Sendo assim, a autoria da teoria é dada a Lemaître e datada de 1931. Porém, sua versão
mais moderna é de George Gamow (1904 – 1968), um físico russo que, no fim da década de
30, publicou seus estudos sobre os átomos de hélio e hidrogênio. Já o termo “big bang” é
do astrônomo britânico Fred Hoyle (1915 – 2001), que, em uma entrevista, usou o nome de
forma pejorativa, mas que acabou batizando a teoria.

37.  Tudo se inicia com Einstein e sua teoria da Relatividade Geral, centro da Física Moderna. Apesar de ele acreditar que o Universo era
estacionário, seus cálculos serviram para mostrar que o Universo estava em expansão, ou seja, não era inerte.
 Sendo assim, como já comentado, Friedmann e Lemaître utilizaram essas equações e chegaram a essa conclusão. Porém, o primeiro
o fez de forma mais Matemática; já Lemaître explicou de forma mais Física. Depois veio Hubble e observou o que os cientistas
anteriores haviam deduzido de forma teórica.
 Após isso, podemos chegar ao seguinte questionamento: se o Universo está expandindo, então, em algum momento da História, ele
esteve concentrado em um ponto, não é mesmo?
 Foi exatamente isso que os cientistas pensaram. Sendo assim, eles chegaram à conclusão de que tudo o que conhecemos hoje uma
vez esteve concentrado em uma única partícula, que tinha muita energia e era muito quente.
 Após a grande explosão, essa energia se expandiu. Mas como energia poderia virar matéria? Afinal, é preciso de matéria para formar
planetas, estrelas e outros astros. Isso pode ser explicado pela equação E = m . c², criada por Einstein, em que energia e matéria se
equivalem.
 Dessa forma, a energia que se expandiu começou a esfriar. As partículas subatômicas se uniram para formar os átomos, como
hidrogênio e hélio. Depois, esses átomos deram origem às galáxias, planetas, estrelas e tudo o que compõe o Universo.
 George Gamow contribuiu para essa teoria ao estudar sobre a formação dos átomos de hidrogênio e hélio. Além disso, ele previu que
se o Universo foi criado pelo Big Bang, então uma radiação cósmica de fundo poderia ser visível em qualquer lugar. Porém, essa
radiação só foi descoberta em 1963, por Arno Penzias e Robert Wilson.
 A radiação cósmica de fundo nada mais é do que um ruído que surgiu do BigBang. Aliás, sabia que você pode escutar esse ruído? É
só sintonizar um rádio (precisa ser um analógico, ou seja, pode ser um rádio à pilha ou conectado à energia) numafrequência que não
receba sinal de nenhuma estação. A radiação é o chiado que você escuta.
 A partir de tudo isso, sabemos hoje que o Universo tem 13,8 bilhões de anos. Além disso, a galáxia mais antiga que conhecemosé a
GNZ-11, captada pelo telescópio Hubble em 2016, e está a 13,4 bilhões de anos-luz do nosso planeta. Estima-se que o Universo
observável tenha cerca de 93 bilhões de anos-luz de diâmetro.

40.  A notação científica é uma maneira simplificada de representar os números.
Utilizamos a notação científica para representar valores muito grandes ou muito
pequenos e para facilitar na realização de operações. Colocar um número em
notação científica é escrevê-lo como uma potência de base 10.
 Um número em representação científica é escrito sempre em potência de
base 10, da seguinte forma:
 k ⸳ 10n
 Em que k é um número real menor que 10 e n é um expoente inteiro.
 Vejamos alguns exemplos:
 A distância do planetaTerra até Saturno é de 1.673.000.000 de km. Em notação
científica, esse número pode ser representado por 1,7 · 109 km.
 O diâmetro de um átomo mede 0,000.000.000.1 m. Esse número pode ser
representado em notação por 1 ·10–10 metros.

43.  Uma coisa importante a se ter em mente é que aTerra não está parada. Existem vários
movimentos da terra entre as quais está a rotação e translação através de uma órbita em
torno do Sol. Não estamos à mesma distância do Sol o ano todo, pois a órbita em que a
Terra se move não é circular, mas elíptica.
 Levando em conta a distância desta órbita podemos dizer que, para 2 de janeiro, ATerra
está a uma distância do Sol de cerca de 147 milhões de quilômetros. No entanto, quando o
solstício de verão e chega o mês de julho, estamos a 152,6 milhões de quilômetros. Essa
distância é bastante perceptível embora não seja a que nos afeta nas temperaturas e na
quantidade de radiação que atinge o planeta. Isso se deve à inclinação com que os raios
solares penetram na superfície.
 Para saber tudo isso muito melhor, vamos esclarecer o que é um ano-luz. Esta é a distância
que um raio de luz viaja em um ano. Como um raio do Sol sai em direção ao nosso planeta,
leva aproximadamente 8 minutos e 20 segundos para chegar àTerra. Isso ocorre porque a
velocidade da luz é de 300.000 quilômetros por segundo. Este tempo pode variar um pouco
dependendo da posição em que aTerra está em cada momento de sua órbita e trajetória ao
redor do sol.

44.  Ano-luz (l.y., do inglês light-year) é uma unidade de medida usada na Astronomia. Significa
a distância que um fóton (uma partícula de luz) percorre durante um ano.
 A velocidade da luz é a mais rápida que existe. A capacidade de um fóton se deslocar é de
300.000 quilômetros por segundo. Cada ano-luz corresponde a cerca de 9,5 trilhões de
quilômetros, ou seja, 9.500.000.000.000 quilômetros.
 Para saber quanto equivale um ano-luz basta multiplicar a velocidade da luz pelo número
de segundos que existem num ano. Um ano tem 31.536.000 de segundos.
 300.000 km * 31.536.000 = 9.460.800.000.000 km
 Então, se 1 ano-luz equivale a aproximadamente 9,5 trilhões de quilômetros, quanto vale 2
anos-luz?
 300.000 km * 31.536.000 = 9.460.800.000.000 km
 9.460.800.000.000 km * 2 km = 18.921.600.000.000 km, ou seja, dezoito trilhões,
novecentos e vinte e um bilhões e seiscentos milhões de quilômetros.

45.  Por volta do século XVIII vários astrônomos já haviam observado, entre as estrelas, a presença de corpos extensos e
difusos, aos quais denominaram "nebulosas". Hoje sabemos que diferentes tipos de objetos estavam agrupados sob esse
termo, a maioria pertencendo à nossa própriaGaláxia: nuvens de gás iluminadas por estrelas dentro delas, cascas de gás
ejectadas por estrelas em estágio final de evolução estelar, aglomerados de estrelas. Mas algumas nebulosas - as
nebulosas espirais - eram galáxias individuais, como a nossaVia Láctea.
 Immanuel Kant (1724-1804), o grande filósofo alemão, influenciado pelo astrônomoThomasWright (1711-1786), foi
o primeiro a propor, por volta de 1755, que algumas nebulosas poderiam ser sistemas estelares totalmente comparáveis à
nossa Galáxia.Citando Kant: "[A] analogia [das nebulosas] com o sistema estelar em que vivemos... está em perfeita
concordância com o conceito de que esses objetos elípticos são simplesmente universos [ilha], em outras palavras,Vias
Lácteas ...". Essa idéia ficou conhecia como a "hipótese dosuniversos-ilha". No entanto, as especulações cosmológicas de
Kant não foram bem aceitas na época, de forma que a natureza das nebulosas permaneceu assunto de controvérsia.
 Até 1908, cerca de 15 000 nebulosas haviam sido catalogadas e descritas.Algumas haviam sido corretamente identificadas
como aglomerados estelares, e outras como nebulosas gasosas. A maioria, porém, permanecia com naturezainexplicada.
 Dois dos maiores protagonistas nessa controvérsia foram Harlow Shapley (1885-1972), do MountWilson Observatory, e
Heber Doust Curtis (1872-1942), do Lick Observatory, ambos nos Estados Unidos. Shapley defendia que as nebulosas
espirais eram objetos da nossa Galáxia, e Curtis defendia a idéia oposta, de que eram objetos extragalácticos.A discussão
culminou num famoso debate em abril de 1920, frente à Academia Nacional de Ciências. Mas o debate não resolveu a
questão.
 HubbleSomente em 1923 Edwin Powell Hubble (1889-1953) proporcionou a evidência definitiva para considerar as
"nebulosas espirais" como galáxias independentes, ao identificar uma variávelCefeida na "nebulosa" de Andrômeda.

46.  As galáxias diferem bastante entre si, mas a grande maioria têm formas mais ou menos regulares quando observadas em
projeção contra o céu, e se enquadram em duas classes gerais: espirais e elípticas.Algumas galáxias não têm forma
definida, e são chamadas irregulares.Atualmente se sabe que as galáxias nascem nas regiões de maior condensação da
matéria escura.A distribuição destas condensações é aleatória. Se há assimetria na distribuição das condensações em
uma região do espaço, a força de maré produzida pela assimetria gera momentum angular na nuvem, e uma galáxia
espiral se forma. Se a distribuição local é simétrica, não haverá momentum angular líquido, e uma galáxia elíptica se
forma.

47. • 490 milhões de anos
• 2,2 bilhões de anos • 6 bilhões de anos • 13,7 bilhões de anos
z =27,4 z =9,8 z =5,0
• 120 milhões de anos
z =3,0 z =1,0
• 1,2 bilhões de anos
z =0,0
Formação de estruturas em grande escala: “teia cósmica”

48. • Conhecemos muito sobre formação de galáxias mas ainda
temos a aprender. A maior dificuldade está na interação do
gás com supernovas e núcleos ativos de galáxias.

49. Elípticas
Lenticulares
Espirais
www.illustris-project.org/media/

50. Observamos fusões de galáxias em
vários estágios.
Fenômeno comum no Universo

53.  A hipótese moderna para a origem do sistema solar é baseada na hipótese nebular,
sugerida em 1755 pelo filósofo alemão Immanuel Kant (1724-1804), e desenvolvida em 1796
pelo matemático francês Pierre-Simon de Laplace (1749-1827), em seu livro Exposition du
Systéme du Monde. Laplace, que desenvolveu a teoria das probabilidades, calculou que
como todos os planetas estão no mesmo plano, giram em torno do Sol na mesma direção,
e também giram em torno de si mesmo na mesma direção (com excessão deVênus), só
poderiam ter se formado de uma mesma grande nuvem discoidal de partículas em rotação,
a nebulosa solar. A versão moderna da teoria nebular propõe que uma grande nuvem
rotante de gás interestelar colapsou para dar origem ao Sol e aos planetas. Uma vez que a
contração iniciou, a força gravitacional da nuvem atuando em si mesma acelerou o colapso.
À medida que a nuvem colapsava, a rotação da nuvem aumentava por conservação do
momentum angular e, com o passar do tempo, a massa de gás rotante assumiria uma
forma discoidal, com uma concentração central que deu origem ao Sol. Os planetas teriam
se formado a partir do material no disco.
 Existem dois tipos básicos de planetas, os terrestres, que são do tipo daTerra, e os
jovianos, que são do tipo de Júpiter. Os planetas terrestres compreendem os quatro
planetas mais próximos do Sol: Mercúrio,Vênus,Terra e Marte.. Os jovianos compreendem
os quatro planetas mais distantes, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

55.  Os planetas e planetas anões do Sistema Solar são de longe o mais bem estudado sistema
planetário, pois nossa Terra pertence a ele. A estrutura planetária aqui representada mostra
os 8 planetas (Mercúrio,Vênus,Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) e os 5
planetas anões (Ceres, Plutão, Haumea, Makemake e Eris).
 Planetas orbitam estrelas, são esféricos por causa da gravidade, e limparam
dinamicamente a sua órbita, agregando o material que originalmente encontraram pelo
caminho. Assim, ao longo da órbita de um planeta não se encontram outros corpos de
massa comparável.
 Há cerca de 4,5 bilhões de anos o Sistema Solar se formava. O Sol e os planetas nasceram
juntos, confirmando os argumentos do filósofo Immanuel Kant em 1755, sobre a contração
da chamada Nebulosa Solar. Hoje sabemos que esta nebulosa era parte de uma imensa
nuvem molecular, tendo o Sol nascido junto com muitas irmãs, compondo um aglomerado
de estrelas. Ao esfriar o disco planetário em torno do Sol, formaram-se condensações, os
planetesimais, que se chocavam e criavam os núcleos dos planetas.

56. Em toda a história da humanidade existirá apenas uma geração que será a primeira a
explorar o Sistema Solar. Uma geração para a qual em sua infância os planetas eram
discos distantes e indistintos em movimento no céu noturno e para a qual em sua velhice
estesmesmos planetas serão “lugares”, novos mundos distintos em fase de exploração.”
Carl Sagan “Cosmic Connection, 1973 222 missões de 1957 a 2010

58. CARACTERÍSTICAS DOS PLANETAS
TERRESTRES
MERCÚRIO: O menor dos planetas
e mais próximo do Sol. Tem órbita
bem excêntrica e caótica (varia de
0,0 a 0.45 em escala de milhões de
anos) e a ressonância com Júpiter
poderá gerar colisão com Vênus em
5 bilhões de anos. Maré com o Sol
faz com que o dia dure 176 dias
tereestres. Formado por metais e
silicatos. Só perde em densidade
para a Terra. Raias devido à
contração e superfície com mares e
crateras como a Lua. Sonda
Messenger da NASA orbita o
planeta.
VÊNUS: Diâmetro e composição similar ao da Terra mas
não tem água (pode ter tido atmosfera). Rota no sentido
oposto e com a maior inclinação do eixo. Tem muitos
vulcões, placas tectônicas e ventos de 300km/h a cada 4,5
dias terrestres. Suas fases foram observadas
por Galileu em 1609 e provaram
definitivamente
o modelo heliocêntrico. Pode ter
tido luas. Vênus Express da ESA
orbita o Planeta.
http://astro.unl.edu/classaction/animations/renaissance/venu
sphases.html

59. TERRA: Único lugar do Sistema Solar com vida, que pode
durar de 0,5 a 1 bilhão de anos pela evolução do Sol.
Maior densidade. A Terra formou-se há 4,54 bilhões de
anos. Possui uma lua, que formou-se há 4,53 bilhões de
anos, que produz marés, estabiliza a inclinação do eixo e
diminui lentamente a rotação da Terra. Um corpo do
tamanho de Marte, nomeado Theia com 10% da massa da
Terra, impactou contra a proto-Terra e parte ficou em órbita
formando a Lua por acresção. Entre 4,1 e 3,8 bilhões de
anos atrás a Terra e a Lua sofreram o Grande Bombardeio
Tardio de asteróides. Cometas e asteróides e a atividade
vulcânica geraram os oceanos. Há 3,5 bilhões de anos o
campo magnético se estabilizou evitando a remoção da
atmosfera pelo plasma solar.
MARTE: Junto com Vênus, o planeta mais explorado.
Recentemente Mars Pathfinder, Opportunity e Spirit e
sondas (MArs Odyssey, Mars Express e Mars
Recoinnassence Orbiter). Dominado por óxido de ferro
(ferrugem) na superfície. Atmosfera rarefeita, crateras de
impacto e vulcões. Parece ter tido água na superfície.
Tem gelo nos pólos e latitudes intermediárias (se
derretessem gerariam oceano de 11m na Bacia Boreal).
Ventos de 400 km/h de cristais de CO2. Programa Mars
One para 2023.

60. CARACTERÍSTICAS DOS PLANETAS JOVIANOS GASOSOS
Júpiter: O maior dos planetas e "escudo" da Terra. 1/1000
massa do Sol e 2,5 massa dos planetas (baricentro fora do
Sol).Tem 66 satélites, a marioria em movimentos retrógrados.
Seus quatro maiores satélites foram observados por Galileu
em 1609. Tem faixas na atmosfera com turbulência e
tempestades com relâmpagos nas fronteiras. Pode ter núcleo
rochoso com elementos pesados ou gelo. Grande Mancha
Vermelha desde pelo menos Séc. XVII. Sistema fracos e
extenso de anéis forte magnetosfera. Sondas antigas Pioneer
10 e 11, Voyager 1 e 2. Sondas recentes Galileo, New
Horizons a caminho de Plutão. Sonda Juno lançada em 2011
para orbitar Júpiter por 6 anos. Composição similar ao Sol
(75% de H, 24% de He e 1% de outros elementos).

61. Saturno: Como Júpiter, composição similar ao Sol. Tem 62 satélites e 3 incertos, 29
retrógrados. Fluido em grande parte, pouco denso (menos que a água) e com rotação
rápida. Emite 2,5 vezes mais energia do que recebe devido a compressão e atrito com
gotas de He ao cairem para o núcleo. Sondas antigas Pioneer 11 e Voyager 1 e 2. Sonda
Cassini-Huygens entre 2004 e 2008. Anéis principais de 7000 a 80.000 km acima do
equador. Os brilhantes são de gelo de água e outros de poeira deivdo a bombardeios
sobre satélites internos por meteoritos e micrometeoritos.
Anéis: limite de Roche (distância mínima para satélite orbitar estavelmente); bombardeio
de satélite; choque de satélites; satélite no raio síncrono (período do sat. = período de rot.
- Ex Phobos em Marte); vulcanismo; lançamento de cristais de gelo por Enceladus;
objetos transientes de aglomeração gravitacional de miniluas.

63. CARACTERÍSTICAS DOS PLANETAS JOVIANOS DE GELO
Urano: Gigante de gelo, que domina a atmosfera. 27
satélites, 8 retrógrados. Atmosfera com mais baixa
temperatura do Sistema Solar (-224oC). Interior de
gelo e rocha. Tem anéis bem escuros e
magnestosfera. Eixo de rotação deitado e os pólos
podem apontar para o Sol.
Netuno: Outro gigante de gelo. 13 satélites, 4
retrógrados. Pouco mais massivo, menor e mais denso
do que Urano. Tem Grande Mancha Escura,
semelhante à de Júpiter. Ventos até 2100 km/h.
Imageamento pela sonda Voyager 2.

65.  O método mais comum para se medir distâncias grandes, a pontos inacessíveis, é a
triangulação [Tales de Mileto (c.624-546 a.C.)] – sabendo-se um dos lados de um sistema
de triângulos e seus ângulos, podemos calcular todos os lados. Na figura abaixo está
esquematizado, como exemplo, a maneira de medir a distância de uma árvore localizada
do outro lado de um rio, sem atravessá-lo:
 Tomando a árvore como um dos vértices, construímos os triângulos
semelhantes ABC e DEC. BC é a linha de base do triângulo grande, AB e AC são os lados,
que são as direções do objeto (a árvore) vistas de cada extremidade da linha base. Logo


69.  Em geral, quando vamos mediar uma altura/comprimento é
comum pensarmos logo em usar uma fita métrica. Mas você
já imaginou como se faz para medir um prédio super alto?
Ou medir a distância reta de um ponto ao outro tendo uma
montanha no meio? Pois então, na engenharia é muito
comum realizar medições não muito convenientes e existem
outras formas de realizar essas medidas que não envolve
necessariamente uma fita métrica.

73.  Um triângulo é chamado de triângulo retângulo se possuir um ângulo interno reto.O lado oposto ao ângulo reto recebe o
nome de hipotenusa e os outros dois lados que formam o ângulo reto são chamados de catetos.
 Semelhança de triângulos.

79.  Gravidade é o fenômeno de atração que comanda a movimentação dos objetos. NaTerra, a
gravidade é a propriedade que faz com que os corpos sejam atraídos para o centro da terra.
Este fenômeno é uma consequência da curvatura formada no espaço-tempo do objeto
sólido, de acordo com a teoria da relatividade de Einstein.
 A gravidade atua sobre a massa de um objeto e quanto maior for a massa desse objeto,
maior é a sua força gravitacional. Como a massa daTerra é superior à de uma pessoa, a
pessoa é "atraída" para o seu centro, o que explica a razão dos objetos caírem. Cada objeto
possui um centro de gravidade, ou seja, o ponto onde é exercida a força da gravidade.
 O primeiro a identificar o fenômeno da gravidade foi Isaac Newton, que publicou um
trabalho sobre a gravitação em 1687. Mais tarde, em 1915, Albert Einstein abordou o tópico
da gravidade naTeoria da Relatividade. Para Einstein, o espaço e o tempo são como dois
fios entrelaçados que formam o "tecido" espaço-tempo. De acordo com o renomado físico,
a gravidade não é vista como uma força, mas como uma distorção da quarta dimensão
conhecida como "espaço-tempo".

81.  O Sol, nossa fonte de luz e de vida, é a estrela mais próxima de nós e a que
melhor conhecemos. O Sol é uma estrela comum. Basicamente, é uma enorme
esfera de gás incandescente, em cuja região central acontece a geração de
energia através de reações termonucleares. A energia gerada no centro do Sol
escapa na forma de luz emitida pelas suas camadas mais externas, a que
chamamos de atmosfera solar.
 As estrelas são compostas basicamente de hidrogenio e helio, a um ciclo de vida
de uma estrela onde ela nasce, cresce e morre.

82. Enos Picazzio IAGUSP/2006

83.  As grandes nuvens moleculares geram estrelas no seu interior por causa
de um fenômeno conhecido como instabilidade gravitacional. Num certo
sentido, a instabilidade gravitacional pode ser entendida como o inverso
do equilíbrio hidrostático que prevalece nas estrelas. Naquele caso, como
vimos, o peso de uma camada é equilibrado pela diferença das pressões
nos dois lados da camada. Se, por alguma razão, o peso da camada
superar a diferença de pressões, teremos o inicio de um movimento de
contração que pode se transformar num colapso, isto é, todas as
camadas se precipitam em direção a um centro ao mesmo tempo.

84.  Os formatos que os objetos possuem estão relacionados com os tipos de interações ou forças que estão
atuando sobre eles. Assim, a maioria dos objetos celestes (planetas, satélites naturais e estrelas) são
esféricos, ou aproximadamente, porque a força gravitacional atua de maneira uniforme em todas as
direções. Além disso, devido ao movimento de rotação, pode ocorrer um achatamento nospolos.
 Além dos sólidos, líquidos e dos gases, existe também um outro estado da matéria chamado de plasma.
O nome plasma foi utilizado pela primeira vez em 1926, pelos físicos Irving Langmuir e H.MottSmith.À
medida que esquentamos uma determinada substância, sua energia cinética média aumenta, por
consequência, suas partículas se movimentam e se agitam cada vez mais. Isto faz com que as ligações
entre as elas fiquem cada vez mais fracas ou até mesmo se quebrem. No estado líquido as ligações entre
as partículas estão mais fracas do que no estado sólido, e no estado gasoso as ligações podem ser
rompidas, restando apenas átomos ou moléculas isolados.
 Ao esquentarmos um gás a milhares de graus, os elétrons desses átomos serão “arrancados”, fazendo
com que estes se tornem ionizados, ou seja, ele não estará mais no seu estado neutro, havendo uma
separação das cargas positivas, os prótons, das cargas negativas, os elétrons. Quando temos esta
situação, afirmamos que a matéria se encontra no quarto estado da matéria, chamado de plasma.
Plasma é um gás que contém uma mistura variada de átomos neutros, átomos ionizados e elétrons livres
em constante interação elétrica.

85. Lente gravitacional (Einstein)
Para estarmos em condições de “enxergar” os efeitos de lensing e
a eventual entrada de matéria no BH, devemos resolver ~ μarcsec
Horizon Event Telescope

86. • Primordiáis (pesos ultra-leves, já discutidos)
• Estelares (pesos médios)
• Supermassivos (pesos pesados)
Formação e evolução diferentes, mas a estrutura é idêntica

87.  Um buraco de minhoca é um atalho no
próprio espaço-tempo que nos permite fazer
viagens muito mais rápidas. Mas o quão reais
eles são? Buracos de minhoca não violam
nenhuma lei da física! Mas o que
precisaríamos para fazer um?

88.  A teoria da relatividade descreve bem como a materia se comporta dentro das 4 dimensões do universo
 Três dimensoes de espaço e uma de tempo.A presença da matéria e energia no espaço distorce e curva
ele ao mesmo tempo usando alguns efeitos como a gravidade e a gravidade por sua vez afeta o
movimento da matéria. “A materia diz ao espaço como se curvar e a curva do espaço diz a materia como
ela tem que se mover”.
 Essa relação é bem famosa e descrita com EQUAÇÃO DECAMPO DE EINS.

89.  Karl Schwarschild fez a previsão dos buracos negros e comprovou sua existencia.
 Os buracos de minhoca que em teoria pode conectar dois pontos distantes no espaço tempo emumm
percurso extremamente curto e já foi representado milhares de vezes na cultura pop por passagem em
pontos longos do universo.
 Exemplo: Se você quisesse sair do planeta terra e se mudar para agalaxia de Andromeda, essa viagem
demoraria no minimo 3 milhoes de anos e se pudesse se mover na velocidade da luz , o que é impossivel.
 Agora se você encntrasse um buraco de minhoca você poderia reduzir o tempo de duração da viagem
para alguns anos ou até dias,.

90.  Mesmo que conseguamos estabilizar o buraco de minhoca e deixa- lo estatico e
que de para atravesar sem sair na ponto do universo e sem destruir a nave
existirá um problema!
 Precisamos de MATERIA EXOTICA, que não é facil de achar no universo com
propriedades magicas, mas a fisica ainda não compreende direto sobre essa
materia, seria necessario um tipo de material que tenha mais resistencia a tensão
do que o material tem de enegia nos seus atomos e particulas.
 Para que essa materia exotica funcione e o buraco de minhoca se abra é
necessario que a materia tenha energia negativa ou massa negativa que é
praticamente estranho de se pensar. Bem não há como construir um buraco de
minhoca pelo menos na prática, precisariamos de muita energia e estabilidade
quem sabe futuramente os buracos de minhoca será usado para transporte de
mensagens mais simplismente mensagem.

91.  Materia escura não é uma coisa especifica e sim um apelido dados para os problamas mais intrigantes da
fisica , o problema começa nos céus, quando olhamos para a galaxia e usamos a luz de suas estrelas para
avaliar a sua massa total nos obtemos um valor mas quando olhamos para a mesmagalaxia usando
outro metodo que não dependa da luz para avaliar a sua massa nos obtemos um valor de 5 a 6 vezes
maior, no caso a galaxia Andromeda a massa visivil é por volta de 250 bilhoes de massa solar mais a
massa total verdadeira é cerca de 1,5 trilhoes de massa solar essa diferença da massa que podemos ver e
a massa total vale para a maior parte das galaxias que nos podemos observar. A maior parte da matéria
do universo não está visivel e essa materia que está oculta é que chamamos de materia escura porque
não podemos ve-las, mais o que é essa materia escura? A resposta certa é não sabemos! Por isso se torna
o problema tão especial, temos um dos problemas maisdificeis de serem resolvidos pela fisica e o que
não falta são tentativas de explica-las. A materia visivel é muito bem entendida e ela é formada por
atomos que por sua vez são formados por particulas mais fundamentais como quarks e eletrons, mas
nada consegue explicar as propriedades da materia escura. Existe cerca de 5 á 6 vezes mais materia
escura que materia visivel e se sabe que todas as galaxias estão envolvidas em um disco de materia
escura e o movimento das galaxias é bem afetado por ela, galaxias tambem não estão vazias no espaço
a maior parte delas está ligado a outras galaxias em aglomerados de galaxias e esses aglomerados
tambem so conseguem se formar devido a presença de materia escura e ainda mais a forma que os
aglomerados estão distribuidos parecem estar intimamente conectado a distribuição de materia escura
pelo universo. A materia escura não pode ser tocada e nem vista só sabemos que ela exite que está lá
mais não interage com a luz o que a torna muio dificil de estuda-lá.

92.  Quanto mais distante olhamos no Universo, mais rapidamente as galáxias afastam-se umas das outras.A conclusão mais
imediata que tiramos dessas observações é que o Universo continua em expansão e, como viemos a saber em 1998, em
expansão acelerada!
 O que está causando isso é justamente a energia escura. Ela foi revelada pela primeira vez através da observação de sinais
de luz de supernovas muito distantes: com as medições de suas distâncias, os cientistas concluíram que apenas a matéria
e a radiação não eram suficientes para explicar a dinâmica cósmica. O universo precisava de uma nova e diferente forma
de energia.
 Essa nova forma de energia se comporta como se fosse uma forma de energia inerente ao próprio tecido do espaço. À
medida que o Universo se expande, a matéria fica menos densa (uma vez que o volume aumenta), a radiação fica menos
densa (também uma vez que o volume aumenta) e também fica menos energética (uma vez que os fótons passam à
possuir comprimentos de onda mais longos). Porém, a densidade da energia escura sempre permanece constante.
 Com o passar dos bilhões de anos, a densidade da radiação e da matéria caíram abaixo da densidade da energia escura
que, por sua vez, passou a dominar cada vez mais a expansão do espaço que observamos hoje, acelerando-o e afastando
as galáxias entre si cada vez mais.
 Com o passar do tempo, os objetos não ligados gravitacionalmente à nossa galáxia iriam se afastar e os únicos pontos de
luz no céu noturno serão as galáxias em nosso Grupo Local. Porém, em algum ponto no futuro, aVia Láctea irá se fundir
com as galáxias vizinhas e mesmo os telescópios mais poderosos não revelariam nenhuma outra galáxia além da nossa,
mesmo que observassem o o espaço ao longo de meses.
 E então? Considerando que a humanidade ou alguma outra espécie inteligente resista de algum modo por bilhões de anos
no futuro, o que aconteceria com nosso conhecimento do passado? Como saberíamos que outras galáxias já existiram e
que o Universo foi, um dia, mais do que nossa galáxia? Como saberíamos que tudo um dia começou?

93.  Em 2012 particulas esmagadas no tunel circular de 27 km do LHC detectaram os BOSONS considerada a ultima particula
faltante prevista no modelo padrão da fisica moderna e peça chave para o conjunto de quações a decadas, mais nenhuma
outra nova particula foi detectada depois da descoberta de 2012.

94.  Esse aclopamento que é responsavel por dar massas as demais´particulas, mas o entendimento sobre o Boson ainda é
pouco compreendido, quando surgiu o universo ouve uma mudança nessa particula ou quebra de simetria, transformou
quarks, eletrons e muitas outras particulas, dando massa e formando á materia o que levou a criar os atomos.

99.  Neutrinos existem em grande quantidade atravessando o espaçoproximo a velocidade da luz os neutrinos apesar de
serem a 2 particula mais abundante do universo mas são as mais misteriosas de todas as particulas por ser muito dificil
sua detecção tendo uma fraca interação coma a materia , esses particulas tem inicio no sol ou outras estrelas e passas
pela terra e por nós a cada 2 segundos cerca de 65 milhoes por centimetros quadrado.
 Os neutrinos são conhecido como particulas fantasma porque não pouquuissima massa e não tem carga eletrica.

111.  Fóton é classificado como uma partícula de energia na forma de radiação eletromagnética.
É emitido ou absorvido pela matéria.
 A luz é formada por partículas elementares denominadas fótons. Ou seja, um fóton
representa uma espécie de “pacote”, responsável pelo transporte da energia contida nas
radiações eletromagnéticas. Sendo assim, um fóton surge quando ocorre a transição entre
estados de energia diferentes.
 Dessa forma, os átomos presentes na energia passam para uma forma mais externa, que
antes se encontravam no interior da força energética. Quando isso ocorre, a produção de
luz é gerada e o fóton é responsável por transportar essa energia.
 Com a evolução daTeoria da Relatividade, desenvolvida por Einstein, a variação da energia
é dada de acordo com a massa. Assim, para definir a massa, utiliza-se a equação E=mc2.
Quando as equações são igualadas, então, é possível definir qual a massa que uma
partícula de fóton emite.
 Para entender melhor o conceito de fóton, precisamos voltar um pouquinho na história.

112.  Um dos primeiros cientistas a exemplificar conceitos sobre a luz foi Isaac Newton, que acreditava que a luz era composta
por pequenas esferas. Nesse sentido, reflexão e difração – caracterizadas como fenômenos ondulatórios – se formavam
por colisões das esferas contidas na luz.

113.  Antes disso, em 1801, o físico britânico ThomasYoung, constatou que a luz era formada por
ondas eletromagnéticas. A partir disso, no século XX, Einstein comprovou que a luz possui
características de onda e ao mesmo tempo de partícula. Inclusive, para essa partícula, o
físico deu o nome de partícula luminosa de fóton.
 Por meio dos estudos, Einstein viu que, como qualquer outra partícula, o fóton possuía uma
relação de energia (E) com a frequência (F) de emissão. No caso, a energia e frequência da
luz eram explicadas pela constante de Planck (h). Assim, foi definida a seguinte equação: E
= hf.
 Surgimento do fóton
 Quando o estado de energia está em ação, os elétrons passam de uma camada mais
interna para outra camada, a externa. Com isso, a energia volta para o estado inicial e
ocorre a transição do elétron presente em dois estados energéticos diferentes.
 A teoria da relatividade, por exemplo, explica que a energia é variante em relação à massa.
Isso se explica por conta da equação proposta por Einstein, em que E = mc2. Neste caso,
quando as equações são igualadas, a massa do fóton

115.  Entretanto, vale lembrar que a massa do fóton não fica em repouso. Ou seja,
como a partícula é responsável por transportar energia, os fótons surgem com a
velocidade da luz. Assim, quando a massa precisa ser calculada, deve-se igualar
as equações em movimento. Sendo que, sem movimento, não existe massa nos
fótons.
 Nesse sentido, a velocidades das partículas de fótons é determinada por: p = mc
= hf/c = h/λ. Ou seja, quanto maior for a frequência emitida, maior será a energia
e, consequentemente, é o impulso que o fóton tem no transporte das ondas
eletromagnéticas.emitido na luz pode ser determinada.

116.  OAcelerador Pelletron é uma máquina eletrostática tipoTandem, construída pela NEC (National Electrostatic
Corporation) tendo sido adquirido pela Universidade de São Paulo e instalado no Instituto de Física da USP em 1972.
 O acelerador tandem é uma evolução dos aceleradoresVan de Graaf. No tandem, o terminal de alta tensão (positiva)
se localiza no centro do acelerador. Íons negativos produzidos externamente na fonte de íons, têm sua massa selecionada
no ímã analisador ME20 (localizado no 8º andar da torre) são injetados no acelerador e atraídos pela tensão positiva do
terminal.
 Ao chegar no terminal de alta tensão, estes íons adquiriram uma energia E=eV, onde e é a carga do íon eV a tensão
no terminal.
 No centro do terminal, o feixe atravessa uma fina folha de carbono, que faz com que vários elétrons do íon sejam
arrancados, transformando-o agora num íon positivo.
 O íon positivo (com carga Ne) sofre então uma força repulsiva devido ao potencial positivo do terminal, sendo
novamente acelerado em direção à extremidade inferior do acelerador.A energia ganha nesta etapa é E=NeV. Portanto a
energia total ganha pelo íon é (N+1)eV.
 Note que no acelerador tipoVan de Graaf, a energia total ganha pelo feixe, para o mesmo potencial no terminal, é
E=eV.
 O nome Pelletron origina-se de um processo inovativo, introduzido pela NEC para o transporte de carga até o
terminal de alta tensão.
 Nestas máquinas o transporte de carga até o terminal é feito por uma corrente constituída de "pelotas" (pellets) de
metal, ligadas umas às outras por isolantes de nylon.

119.  A corrida espacial foi um dos episódios que marcaram a segunda metade do século XX e foi resultado direto da Guerra
Fria.Ocorrida entre os anos de 1957 e 1975, a corrida espacial ficou caracterizada pela intensa exploração no espaço
realizada por americanos e soviéticos. Um dos momentos de maior relevância da corrida espacial foi a chegada do homem
à Lua.

120.  A corrida espacial foi resultado da Guerra Fria, o nome que damos para o conflito político-ideológico que marcou o mundo após a
Segunda Guerra Mundial. Essa disputa foi travada pelos EUA e URSS, países que saíram como vencedores da Segunda Guerra e que
procuraram depois desse conflito garantir a sua hegemonia no mundo.
 A ascensão da União Soviética na guerra incomodou os Estados Unidos, que temerosos em perder a sua influência na Europa
Ocidental, passaram a incentivar uma retórica de polarização contra os soviéticos. Ainda na década de 1940, já foram realizadas
ações pelo governo americano para garantir a sua influência.
 A manutenção da influência norte-americana na Europa Ocidental era importante para manter a sua economia aquecida depois do
fim da guerra. Considera-se como ponto de partida da Guerra Fria um discurso de Harry Truman realizado em 1947. Logo, a retórica
de polarização foi incorporada pelos soviéticos e, então, os dois países começaram a se organizar para garantir seus interesses em
suas zonas de influência.
 A Guerra Fria estendeu-se de 1947 a 1991 e, nesse período, a disputa entre as duas nações ocorreu em vários níveis. Na diplomacia,
cada nação atuava para garantir seus interesses internacionalmente; economicamente, buscava-se a hegemonia sobre o outro;
militarmente, buscava o domínio pela maior quantidade de armamentos possível.
 Na área da tecnologia, essa disputa também aconteceu com cada país querendo apresentar mais inovações em relação ao outro. Isso
levou as duas nações a investirem na educação e realizar pesados investimentos em estudos científicos. Naquele momento, o avanço
científico permitiu a abertura de uma nova fronteira: o espaço.
 Até então desconhecido, o espaço começou a ser explorado no período da corrida espacial, e americanos e soviéticos disputavam
quem faria as maiores descobertas. Assim, foram lançados satélites artificiais, sondas espaciais, expedições tripuladas parao espaço,
até que, finalmente, foi enviada uma viagem tripulada para a Lua.
 “Dominar” o espaço era algo fundamental dentro da disputa que era travada entre as duas nações, pois aquele que conquistasseessa
nova fronteira da humanidade evidenciaria seu papel de potência. Explorar o espaço também se mostrava útil militarmente, pois
permitiria monitorar os movimentos feitos pelo inimigo e abria uma nova possibilidade de ataque em caso de guerra.

121.  O primeiro grande marco da corrida espacial foi um feito soviético. No dia 4 de
outubro de 1957, às 22h28m, no horário de Moscou, foi lançado o Sputnik 1, o
primeiro satélite artificial a ficar na órbita daTerra. Alguns minutos depois, o
satélite começou a emitir os primeiros sinais de rádio e o Sputnik 1 permaneceu
em órbita por 22 dias.
 O feito foi ressaltado tanto na imprensa soviética, quanto na imprensa
internacional – incluindo a americana. O satélite soviético era uma esfera
metálica feita de alumínio, que possuía 58 de centímetros de diâmetro e pesava
83,6 kg. O segundo satélite enviado pelos soviéticos trouxe outra grande
inovação: o envio do primeiro ser vivo para o espaço.
 Em 4 de novembro de 1957, foi lançado o Sputnik 2 que possuía 508 kg e
transportou a cadela Laika para o espaço. A cadela foi encontrada nas ruas de
Moscou e morreu 10 dias depois, em resultado do superaquecimento da
estrutura. Ao todo, os soviéticos enviaram dez satélites sob a designação de
Sputnik.

123.  O lançamento do primeiro satélite pelos soviéticos ressoou negativamente para
o governo americano, que logo procurou lançar seu próprio satélite. Isso
aconteceu, de fato, em 31 de janeiro de 1958, quando aconteceu o lançamento
do Explorer 1. O satélite americano acabou descobrindo a existência de uma
região radioativa ao redor daTerra – o Cinturão deVan Allen.
 Depois de quatro meses, o Explorer 1 parou de emitir sinais e retornou à
atmosfera 12 anos depois. Logo após, os americanos criaram a National
Aeronautics Space Administration, mais conhecida como NASA.

126.  Os soviéticos foram os primeiros a enviarem um satélite para o espaço, os primeiros a
enviarem um ser vivo e os primeiros a enviarem uma sonda que orbitou o Sol. Depois de
tudo isso, os soviéticos ainda foram os primeiros a enviarem um homem ao espaço. A
seleção para isso aconteceu em janeiro de 1961 e selecionou dois
homens: Yuri Alekseyevich Gagarin e German Stepanovich Titov.
 Yuri Gagarin foi o primeiro homem a ser enviado para o espaço e a espaçonave que o
transportou chamava-se Vostok 1. O lançamento aconteceu no dia 12 de abril de 1961, e a
nave em que Gagarin estava ficou na órbita durante 108 minutos. Uma vez no espaço,
Gagarin pronunciou a frase “aTerra é azul”.
 A nave que Gagarin estava não era manobrável e, por isso, quando retornou à atmosfera, o
cosmonauta soviético ejetou quando estava a mais ou menos 8 mil metros de altura e
terminou sua descida de paraquedas. Os soviéticos ainda foram os responsáveis por
enviarem a primeira mulher ao espaço, VladimirovnaTereshkova, em 16 de junho de 1963.
 Depois da ida de Gagarin para o espaço, os americanos enviaram Alan Barlett Shepard
Jr. na espaçonave Freedom 7, em 5 de maio de 1961. O astronauta americano esteve
durante 15 minutos em uma trajetória suborbital – o que caracterizou o feito americano
bem menos expressivo que o soviético.

128.  O último grande acontecimento da corrida espacial foi o envio de expedições tripuladas para a Lua. Esse foi um feito dos
americanos, e o projeto foi anunciado pelo presidente americano John F. Kennedy, em 1961. O envio de expedições
tripuladas à Lua eram uma obsessão americana, uma vez que as maiores inovações da corrida espacial haviam sido
realizadas pelos soviéticos.
 Para viabilizar esse objetivo, a NASA criou o Programa Apollo, nome que homenageava um deus grego. Esse programa
contou com apoio irrestrito do governo americano e consumiu bilhões de dólares, ao longo da década de 1960.Ao longo
dessa década, uma série de expediçõesApollo foram realizadas como forma de teste até o momento que de fato a
expedição tripulada fosse enviada.
 Um desses momentos foi a expediçãoApollo 8 que enviou uma tripulação para orbitar a Lua, em 1968. A missão que de
fato enviou o homem ao solo lunar foi a Apollo 11, formada por Neil Armstrong, EdwinAldrin e Michael Collins. Eles foram
enviados à Lua no dia 16 de julho de 1969. No dia 19, chegaram à Lua e, no dia 20, iniciaram a descida.
 A alunissagem (pouso na Lua), aconteceu às 17h17 de 20 de julho de 1969 e seis horas depois, NeilArmstrong pisou no solo
da Lua. Quando pisou na Lua,Armstrong soltou disse a frase, hoje internacionalmente conhecida: “este é um pequeno
passo para o homem, mas um gigante salto para a humanidade”.
 Somente Armstrong eAldrin exploraram a superfície lunar e o fizeram em cerca de 2h30. A espaçonave da missão Apollo
11, amerissaram (pouso no mar) no Oceano Pacífico, no dia 24 de julho de 1969.Trouxeram consigo 21 kg de rochas
lunares, que foram utilizadas em inúmeros estudos científicos. Ao todo, foram realizados 17 missões Apollo, que foram
responsáveis por trazer 380 kg de rochas lunares.

130.  O fim da corrida espacial aconteceu em 17 de
julho de 1975, quando uma missão espacial
foi realizada em conjunto por americanos e
soviéticos. Nessa missão, participaram as
naves Apollo (conhecida popularmente como
Apollo 18) enviada pelos americanos e
a Soyuz 19, enviada pelos soviéticos. Essa
missão cooperativa marcou o fim da disputa
espacial e deu início a uma fase de
cooperação científica entre EUA e URSS.

131.  Rivais na economia e na geopolítica mundial aquecem a disputa para o retorno
de humanos à Lua. E os chineses já agendaram seu desembarque em Marte .
 Na história alternativa da série de ficção “For all mankind”, do serviço de
streaming AppleTV+, a União Soviética coloca um homem na Lua antes dos EUA
em 1969 e desencadeia uma corrida espacial aparentemente sem fim. Na quinta-
feira (24), a China divulgou seus planos de enviar uma missão tripulada a Marte
em 2033, o que indica que a realidade deve ter personagens chineses no lugar dos
soviéticos.
 A China tem avançado rapidamente na exploração espacial e já desenvolve o
projeto Chang’e para levar astronautas de volta à Lua. O novo desafio à
supremacia americana no espaço inclui mais quatro viagens tripuladas a Marte
após a inaugural: em 2035, 2037, 2041 e 2043. O cronograma foi confirmado por
Wang Xiaojun, presidente da CALT (Academia Chinesa deVeículos de
Lançamento), principal fabricante chinês de foguetes.