Fascinado pelo Cosmos, o homem sempre buscou formas de estar mais perto dele. Assim, inventou telescópios, no século 17, e criou superequipamentos de observação, como o Hubble, que orbita a Terra

Paloma Oliveto

É incrível imaginar que, mesmo sem lentes de aumento, os primeiros astrônomos observaram o movimento das estrelas e detectaram planetas. A olho nu, os cosmólogos primitivos construíram observatórios e desenharam atlas espaciais. Porém, por mais que o céu do passado fosse muito mais fácil de se observar — sem prédios, luz elétrica, nem poluição —, o homem não se contentou com o que via. Para ir além, inventou instrumentos que o permitiu chegar mais perto do espaço.

Primeira astrônoma brasileira, Sueli M. M. Viegas explica no livro No coração das galáxias que o olho capta pouca luz devido à sua pequena área coletora. Além disso, o órgão “carrega” a imagem rapidamente, mas não consegue armazená-la por longos períodos. A capacidade óptica natural é suficiente para registrar o cotidiano terrestre, mas incapaz de detectar objetos poucos luminosos a distâncias extraordinárias.

Com o desenvolvimento da matemática, nasceram os primeiros instrumentos astronômicos, como o astrolábio e o quadrante, que mediam a altura das estrelas, ajudando na navegação. A paternidade do telescópio é polêmica e, embora associada ao italiano Galileu Galilei, esse crédito não é dele. No século 12, já se usavam óculos e, em 1608, o oculista flamengo Hans Lippeershey aproveitou o conhecimento dessa tecnologia para construir o primeiro telescópio. No ano seguinte, Galileu fez seu próprio equipamento, com poder de aumento de três vezes.

Desde então, o Universo se aproximou da humanidade. Hoje, os supertelescópios em Terra, como o Very Large Telescope (VLT), conseguem vasculhar a radiação emitida pelos primeiros momentos do Cosmos, revelando estruturas da época em que o mundo ainda engatinhava. No espaço, o Hubble resolveu o problema da distorção da atmosfera e, a 569km da superfície terráquea, revolucionando a astronomia. Seu sucessor, o Telescópio Espacial James Webb, que deverá ser lançado na próxima década, é 100 vezes mais poderoso. Com sua capacidade de observar objetos em infravermelho, o que possibilita detectar objetos até agora invisíveis, o Webb, de acordo com a Nasa, tem uma missão nada modesta: “Revelar a resposta para alguns dos maiores mistérios da astronomia”.

Astrônomos estimam que existem no Universo entre 100 bilhões e 500 bilhões de galáxias. Elas comportam inúmeros corpos tão ou mais brilhantes que o Sol, além de planetas, matéria escura e buracos negros

Paloma Oliveto

Há apenas 100 anos, na visão do homem, o Universo resumia-se à Via Láctea. Quando olhavam para o céu, os cientistas achavam que todo o Cosmos limitava-se a essa faixa brilhante, que, segundo a mitologia grega, seria o leite de Hera, esposa de Zeus. Abrigo de planetas, bilhões de estrelas, matéria escura, nuvens estelares e de um massivo buraco negro, a Via Láctea, de fato, é enorme. Seu diâmetro é de 100 mil anos-luz — como comparação, o da Terra mede 12.779km, sendo que um ano-luz corresponde a 9,4 trilhões de quilômetros. Mas, ainda que grandiosa, é só um pontinho na imensidão cósmica.

No século 18, os astrômomos começaram a observar objetos entre as estrelas, que chamaram de nebulosas. Por muito tempo, esse termo foi usado para nomear o que, na verdade, eram outras galáxias. Cada vez mais, esses corpos celestes apareciam nos telescópios. Alguns tinham forma espiral — de frente, se parecem com um cata-vento. Mas a única coisa que os cientistas sabiam era que essas regiões, formadas por gases e poeira, eram o berço das estrelas.

Nem todos concordavam com a teoria de que a Via Láctea era única. Astrônomos como Harlow Shapley, que trabalhava no Observatório Monte Wilson, nos Estados Unidos, defendia que muitas das chamadas nebulosas eram “universos-ilhas”. Esse mesmo termo tinha sido proposto no século 18 pelo filósofo Emanuel Kant, para quem as manchas vistas no céu eram os tais universos. Em 1920, Shapley apresentou seu ponto de vista na reunião anual da Academia Nacional de Ciências, mas muitos continuaram descrentes. Foi somente três anos depois, quando Edwin Hubble mediu a distância entre a então nebulosa de Andrômedra e a Via Láctea, que se constatou que ela estava longe demais — a 2,65 milhões de anos-luz — para fazer parte do mesmo sistema estelar.

Ninguém sabe dizer quantas galáxias existem no Universo observável. As estimativas são feitas com base em modelos estatísticos computacionais, mas esses números variam de 100 bilhões a 500 bilhões. E cada galáxia é formada por centenas de bilhões de estrelas. Parece muito, quase infinito. Não para os astrofísicos. Os cientistas acham essa quantidade pequena, comparada ao tamanho do Cosmos, de 13,7 bilhões de anos-luz. As “galáxias perdidas” emitem luz insuficiente para serem detectadas, mas supertelescópios e observatórios espaciais estão conseguindo, periodicamente, encontrar novos aglomerados.

O big bang, na verdade, não foi uma explosão. Tratou-se da expansão acelerada do Universo, que há 13,7 bilhões de anos, era um minúsculo ponto enrugado repleto de energia

Paloma Oliveto

No princípio, era um ponto enrugado e minúsculo, mas tão denso que todo o Universo caberia nele. E, de fato, cabia. Tanta energia acumulava trilhões de trilhões de graus Celsius. Há 13,7 bilhões de anos, a versão em miniatura de uma casca de noz não aguentou seu conteúdo. Como um balão, começou a inflar. Em frações milimétricas de segundos, o mundo foi criado.

Fez-se a luz. Os fótons circulavam por todo o Cosmos em expansão. Partículas fundamentais de força e matéria — algumas já identificadas, outras apenas hipotéticas — navegavam no que os astrônomos costumam chamar de “sopa primordial”. Quando uma partícula se encontrava com sua antipartícula (igual a ela, mas com carga elétrica oposta), ambas eram aniquiladas, liberando mais energia.

O Universo, porém, não surgiu de uma explosão. Embora o termo big bang (grande explosão, em inglês) tenha se tornado popular para designar a origem de tudo, como não existia mais nada, o que ocorreu foi a expansão muito rápida do recém-surgido espaço. A gota minúscula e concentrada foi se ampliando — “fugindo de si mesma”, nas palavras do escritor britânico Bill Bryson —, até tomar uma forma plana, sem curvatura. Boa parte dos astrofísicos, a partir de fortes evidências, acredita que isso vai continuar a acontecer, infinitamente.

Já que ninguém estava lá para saber — a Terra só se formou há 4,6 bilhões de anos —, muitas pessoas se perguntam como os cientistas podem ter detalhes tão precisos da gênese do Universo. De fato, eles ficaram na mais pura ignorância até o início do século passado. Foi um padre belga, Georges Lemaitre, que começou a desconfiar, na década de 1920, que o Universo tivesse surgido a partir de um evento natural grandioso e traumático. Mas só 40 anos depois, com a detecção de ondas de rádio provenientes de 13,7 bilhões de anos atrás — os primeiros fótons —, que a noção se consolidou.

O nome big bang nasceu de uma brincadeira irônica de um crítico da teoria, que a achava muito maluca para ser verdade. Só que os fótons estavam lá, eles podiam ser ouvidos em forma de ruídos. A chamada radiação cósmica de fundo só poderia ser uma relíquia do início do mundo. A radiação emitida tinha um comprimento de onda diferente de tudo que os cientistas conheciam. Não vinham da Terra, nem de outros planetas, nem das estrelas. Elas vinham, na verdade, do princípio.

A descoberta ajudou a construir a teoria, que foi ganhando mais elementos e deu suporte à constatação de Edwin Hubble (mais tarde homenageado no nome do telescópio espacial), em 1929, de que as galáxias mais distantes se afastavam a velocidades cada vez mais rápidas. Se o Cosmos se expande, um dia, então, já foi algo bem minúsculo. E esse, acreditam alguns poucos cientistas, pode ser o destino do Universo. Murchar até voltar a ser só um ponto enrugado.

Cientistas lutam até hoje para entender como uma nebulosa de hidrogênio, hélio, metais, água e amônia originou o único local conhecido do Universo que abriga a vida

Paloma Oliveto

Há 4,6 bilhões de anos, uma nuvem maciça de gás e poeira entrou em colapso, transformando-se em um disco achatado, parecido com uma panqueca, contendo um núcleo quente e denso. Era o nascimento do Sistema Solar. Os cientistas não sabem ao certo o que provocou esse evento, mas, graças a ele, os seres humanos estão aqui e podem especular os motivos para uma nebulosa de hidrogênio, hélio, metais, água e amônia ter originado o único local conhecido do Universo que abriga a vida.

Se, logo no início, as nuvens eram difusas, graças à ação gravitacional elas começaram a se condensar no núcleo, ao mesmo tempo em que giravam cada vez mais rápido. As partículas de poeira e gelo que orbitavam o então esboço do Sol colidiam, formando massas chamadas planestimais. Ao longo de milhares de anos, esses aglomerados foram crescendo e atraindo mais matéria, até darem origem aos planetas. Os primeiros a surgir foram os pequenos rochosos, como Mercúrio, Vênus, Terra e Marte. O calor resultante das colisões derreteu o material dos jovens planetas. Os metais pesados afundaram, e é por isso que, em seu interior, os rochosos possuem núcleos densos de ferro.

Depois, nasceram os gigantes gasosos: Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Embora hoje sejam enormes, no início eram pequenos planetesimais, repletos de gelo, hidrogênio e hélio, além de metais pesados. No interior, eles contêm gelo e rocha, e são revestidos por uma camada de manto líquido. Todos eles possuem anéis, apesar de os saturninos serem os mais famosos. Os cientistas acreditam que esses anéis sejam compostos por grãos de rocha ou gelo, mas também existe a hipótese de os fragmentos serem restos de luas esmagadas pelo forte campo gravitacional dos gasosos.

Além do Sol e dos planetas, o Sistema Solar é formado por diversos corpos celestes, como satélites, asteroides, cometas e planetas-anões, caso de Plutão, que foi rebaixado para essa categoria pelo fato de não ser o objeto dominante de sua órbita. Imaginando o Sistema Solar como um disco, tendo o Sol como o centro, cada planeta ocupa uma faixa e é o principal corpo dessa trajetória circular ou oval. Por muito tempo, astrônomos afirmavam que Plutão não deveria ser considerado um planeta, mas a decisão oficial da União Astronômica Internacional só saiu em 2006.

Um dia, tudo isso poderá acabar. Os astrofísicos estimam que, daqui a cinco bilhões de anos, o Sol, que contém 98% de toda a massa do Sistema Solar, vai morrer, como toda estrela. No fim da vida, ele comecará a fundir o hélio em elementos mais pesados e se expandirá, finalmente crescendo tanto que engolirá a Terra. Após 1 bilhão de anos como uma gigante vermelha, o Sol rapidamente colapsará em uma anã branca. Para os terráqueos, esse será o fim do mundo.

Quarta matéria da série sobre a astronomia mostra o que são e como se formam os principais corpos que compõem o Universo

Paloma Oliveto

O Universo tem quase 14 bilhões de anos e, mesmo velhinho assim, está em plena atividade. Desde o big bang, momento em que o ponto que deu origem ao Cosmos começou a se expandir, partículas surgiram para todos os lados do recém-criado tempo-espaço. Juntas, formaram átomos, que deram origem a uma infinidade de habitantes celestes. Como, na natureza, nada se perde, a morte de uma estrela significa o início de uma nova vida. Mesmo um ser humano deixa seu legado eterno: pelas contas do escritor Bill Bryson, 1 bilhão de átomos de um indivíduo pode, um dia, ter habitado o organismo de figuras famosas, como William Shakespeare ou Napoleão.

Tudo o que existe, seja no céu ou na Terra, é feito das partículas fundamentais e compostas resultantes do big bang. Da mesma forma que, há 4 bilhões de anos, moléculas de água se juntaram a outros elementos, como fósforo e cálcio, para dar origem à vida primitiva nos oceanos terrestres, lá no alto, partículas sólidas e gasosas formaram estrelas, planetas, cometas, asteroides e todos os corpos conhecidos e ainda à espera da descoberta. O ciclo de renovação no Universo não para.

Os primeiros objetos celestes identificados pelo homem foram o Sol, a Lua e as estrelas. Há 32 mil anos, os homens do Paleolítico marcavam em ossos o ciclo do satélite da Terra. Os antigos egípcios já conheciam cinco planetas, e a passagem de cometas era observada na China, há milhares de anos. Com a evolução tecnológica, supertelescópios conseguem flagrar planetas fora do nosso Sistema Solar, nebulosas, aglomerados de estrelas, buracos negros, pulsares, quasares, galáxias distantes e toda espécie de habitantes desse “zoológico” espacial.

Invisíveis

Nenhum equipamento, porém, foi capaz, até agora, de identificar a matéria escura, que, junto da energia escura, compõe mais de 90% do Universo. Ela age como uma “cola” gravitacional, evitando que astros saiam voando Cosmos afora. Os astrofísicos não sabem dizer que matéria é essa, de quais partículas exóticas é feita, nem como seria sua aparência. Mas têm certeza de que ela existe, por causa da ação gravitacional que exerce sobre os corpos celestes.

Outro mistério é a energia escura, de cuja existência muitos cientistas até duvidam. Os que defendem a hipótese apostam que, graças a essa força repulsiva, que interage com a gravidade de maneira inversa, o Universo continua a se expandir de forma acelerada. É o que Albert Einstein chamava de constante cosmológica. A promessa das agências espaciais é que os supertelescópios da próxima geração consigam informações sobre sua natureza.

Foi para se orientar durante as viagens que os antigos deram nomes a grupos de estrelas. Veja como identificar algumas constelações no céu de Brasília

Paloma Oliveto

Há séculos, as estrelas são as companheiras dos homens do mar. Para os navegadores, céu e oceano se complementavam: um carregava pelas ondas, o outro guiava o caminho. Encontrar a direção correta dependia do conhecimento da geografia estelar e, para isso, surgiram as constelações. Nomes como Cruzeiro do Sul, Andrômeda, Ursa Maior e Órion são bem conhecidos; outros, como Lira, Norma e Pavão, nem tanto. Todos, porém, têm em comum o fato de não serem corpos celestes, mas termos inventados pelos antigos para localizar um conjunto de estrelas.

As constelações não serviram apenas à navegação: muitas histórias foram inventadas tendo como base os desenhos que aparentemente formavam no cosmos. Os gregos conseguiram enxergar figuras complexas em aglomerados estelares e as associavam à sua mitologia. Andrômeda, por exemplo, era uma linda princesa, filha de Cefeu e Cassiopeia, que dão nome a outras constelações. Achando-se mais bonita que as ninfas de Poseidon, o deus dos mares, foi castigada, aprisionada a uma rocha. Ela seria devorada por um monstro marinho, mas o herói Perseu, que acabara de matar Medusa, viu a jovem e conseguiu resgatá-la.

Depois de salvar Andrômeda, Perseu se casou com ela, mas foi uma cerimônia trágica. Os pais da bela jovem morreram e foram levados ao céu por Poseidon. Para os gregos, a disposição das estrelas que dão nome à constelação de Andrômeda sugere o desenho de uma mulher com os braços e os pés acorrentados. É algo difícil de visualizar, mas a criatividade dos antigos não tinha limites e, com base nessas imagens, eles identificaram quase 50 constelações.

Já os astrólogos dividiram o céu em 12 regiões que aparentemente ficariam próximas ao Sol. Assim, Leão, Sagitário, Capricórnio e Peixes, entre outros, começaram a reger a personalidade dos indivíduos, dependendo da época do ano em que nasciam. Mas é bom lembrar que a astrologia não é uma ciência e, embora muitos acreditem na influência dos astros, para os astrônomos, eles não exercem qualquer papel na vida das pessoas.

Com as cidades cada vez mais iluminadas por luzes artificiais, é difícil observar as constelações. O planisfério é um instrumento fácil de se obter — baixe o modelo no hotsite Olhe para o céu — e ajuda a localizar os conjuntos de estrelas. Como a Terra se move, o mapa muda de acordo com a latitude, o horário, a época do ano e depende do local de observação. O supertelescópio Hubble consegue fazer previsões — que nada têm a ver com a astrologia — de como estará o firmamento em determinado momento. Para hoje, confira ao lado como está a geografia celestial vista de Brasília.

Há milênios, o homem observa o espaço na tentativa de compreender o funcionamento do Universo. A partir de hoje, o Correio mostra, em reportagens semanais, a história da astronomia e suas principais descobertas

Paloma Oliveto

É impossível saber quando o homem olhou pela primeira vez para o céu. Mas, provavelmente, os hominídeos primitivos já observavam com curiosidade aqueles corpos brilhantes que, em um tempo sem prédios, luzes artificiais nem poluição, deviam formar um cenário resplandecente. O fascínio pelo Cosmos está registrado em peças e monumentos pré-históricos, nas lendas do Oriente, nas discussões dos filósofos, nos manuais dos místicos.

Por milênios, planetas, estrelas, satélites, cometas e meteoros estiveram, ao mesmo tempo, tão longe e tão perto da humanidade. Eram vistos como objetos divinos, mas serviam a propósitos bem terrenos: orientar as plantações, a navegação e dar sentido ao tempo. Fascinados pelo movimento celestial, os primeiros astrônomos desenvolveram cálculos e criaram observatórios para tentar entender o que se passava naquela vastidão de beleza e mistério.

Hoje, não é tão diferente. Graças aos avanços tecnológicos, a humanidade descobriu que a Terra é só um pontinho insignificante no Universo. Foi possível sair da esfera-mãe, visitar a Lua e o espaço vazio. Sondas estiveram em outros planetas. Supertelescópios captam ondas emitidas pelo fenômeno que fez a vida possível e registram eventos ocorridos há bilhões de anos. Mas as dúvidas continuam. Incansável em sua curiosidade, o homem repete o movimento dos ancestrais: olha para o céu, tentando pescar respostas entre as estrelas.

A partir de hoje, o Correio publica uma série de reportagens sobre a astronomia. Das observações a olho nu aos estudos sobre a vida fora da Terra, a cada semana um novo tema será explorado, com a revisão científica de especialistas da área. Hoje, conheça o princípio da investigação do Universo.

Essa é uma história escrita por muitas mãos. Seria preciso uma enciclopédia para listar os nomes de todos que ajudaram a desvendar alguns segredos do Cosmos. Os primeiros registros encontrados por paleontólogos são de 32 mil anos atrás. Um pequeno osso de águia pertencente ao Período Paleolítico marcava as fases da Lua. A astronomia só começou a ser científica, porém, na Grécia Antiga. Entre 500 a.C. e 200 d.C., filósofos passaram a investigar com mais rigor os princípios que regem o Universo, embora ainda acreditassem que tudo girasse em torno da Terra, uma ideia que perdurou até o século 16.

O cônego e matemático Nicolau Copérnico revolucionou a astronomia com a teoria heliocêntrica. Ele explicava a órbita dos planetas em torno de uma estrela, o Sol, e influenciou os estudos de Joahnes Kepler, que formulou as leis do movimento planetário, e de Galileu Galilei. O italiano mostraria que Copérnico estava certo, graças a instrumentos telescópicos.

Sabendo que a Terra obedecia a uma órbita elíptica, um misantropo e arisco professor de Cambridge chamado Isaac Newton começou a pensar por que, então, os planetas não saíam voando. A resposta veio de uma maçã. Apesar de parecer uma lenda, a história é verdadeira. Recentemente, a Royal Society digitalizou um manuscrito de William Stukeley. Ele contou que, depois do jantar, foi beber chá com o matemático à sombra das macieiras: “(Newton) disse-me que o conceito de gravidade (…) foi provocado pela queda de uma maçã. ‘Por que deve aquela maçã descer perpendicularmente em direção ao chão?’, pensou ele para si.” A astrofísica jamais seria a mesma.

A maçã de Newton resultou em três importantes leis, bem conhecidas até hoje por todos os estudantes, que precisam decorá-las. Mas, apesar de se adequarem perfeitamente ao mundo vivenciado aqui da Terra, elas não explicavam tudo. Foi necessário que um despretensioso perito técnico de escritório de patentes juntasse as descobertas do matemático às do físico Max Planck, o “pai” da teoria quântica, para que se começasse a entender a ação da gravidade sobre objetos realmente massivos, como um planeta.

Entre uma tarefa burocrática e outra, Albert Einstein escrevia artigos publicados em periódicos pouco reconhecidos no meio científico. Gostava do trabalho de perito porque tinha tempo para suas divagações físicas. Foram elas que o levaram a deduzir que a luz viaja a uma velocidade intransponível e que, no espaço, não existe referencial: tudo é relativo. Quando apresentou as ideias pela primeira vez, elas nem chamaram muita atenção. Mas logo o mundo percebeu que o alemão simplesmente revolucionou o estudo do Universo. Mesmo sendo genial, Einstein acreditava em um Cosmos estacionário. Foi Edwin Hubble, cujo nome foi usado para batizar o supertelescópio da Nasa, que percebeu que, na verdade, o Universo estava em expansão. Com um radiotelescópio, o americano notou que as galáxias mais distantes se afastavam cada vez mais rápido. Se essa é uma tendência, então isso significava que, em algum momento, o imenso Universo foi uma minúscula massa. Incrivelmente, o primeiro a pensar que essa era origem de tudo foi um padre, o belga Georges-Henri Édouard Lemaître. Na década de 1940, a ideia do “átomo primordial” foi aperfeiçoada pelo americano naturalizado George Gamow. E, assim, surgiu a teoria do big bang.

Tido por alguns como um dos mais antigos observatórios do mundo, o monumento Stonehenge ("pedras suspensas"), na Inglaterra, foi construído em três fases. O círculo externo media 86m de diâmetro e o interno, cujos remanescentes são vistos hoje, 30m. O monumento está voltado para o nascer do Sol no verão. Reconstituições mostram como seria a estrutura original:

Observatório antigo

A Pirâmide de Kukulcán, em Iacutã, no México, foi construída no século 12 pelos maias. Ela tem nove níveis e quatro escadarias. O deus cultuado no local era Kukulcán ("serpente emplumada").

Primeiros olhares

32000 a.C. — Os homens do Paleolítico já marcavam em ossos de animais o ciclo lunar. O mais antigo calendário das fases da Lua foi apresentado pelo paleontólogo Alexander Marshack no livro The Roots of Civilization, de 1972

4000 a.C. — Na Índia, surgiram os primeiros calendários, produzidos a partir da observação das estrelas. Cada região tinha seu mapa, quase sempre associando meses aos astros do zodíaco. Somente em 1957, eles foram unificados

3000 a.C. — Papiros e blocos de pedra do antigo Egito mostram que eles já tinham um calendário de 360 dias, dividido em 12 meses. Os povos da Babilônia também eram excelentes observadores e registravam em tabelas os movimentos dos astros, além de prever eclipses solares

2600 a.C. — Conclusão do monumento de Stonehenge, na Inglaterra. As pedras do neolítico estavam alinhadas com a posição do Sol, da Lua e das estrelas, o que levou o americano Gerald Hawkins propor, em 1963, que o local seria um observatório astronômico. Porém, há muitas dúvidas a respeito

1400 a.C. — Os chineses da dinastia Shang, a Idade do Bronze da China, catalogavam o nome das estrelas em ossos. Eles já conseguiam identificar, inclusive, as supernovas (explosão de estrelas massivas)

500 a.C. — O matemático grego Pitágoras propôs que a Lua e o Sol e os planetas eram esféricos. A ideia foi confirmada por Aristóteles em 300 a.C., que identificou a forma da Terra durante um eclipse.

150 a.C. — O astrônomo grego Hipparcos calculou que a distância da Terra à Lua era de 59 a 67 raios terrestres (o valor correto é 60)

100 d.C. — O cientista grego Ptolomeu, o "príncipe dos astrólogos", escreveu o tratado Tetrabiblos. Apesar da essência mística, a obra baseia-se nas observações dos planetas, estrelas e satélites

1200 — Os maias eram muito interessados em astrologia e astronomia. Seu calendário era de 365 dias por ano, dividido em 18 meses. Produziram livros com tabelas astronômicas e astrológicas muito extensos. O Códice de Dresden, um deles, estende-se por 11.457 dias

1543 — O polonês Nicolau Copérnico publicou um tratado sobre o Universo, propondo que a Terra orbitava o Sol. A "Revolução Copernicana" marcou o início da astronomia moderna

1612 — O monge francês Claude d’Abbeville observou que os índios brasileiros já conheciam as constelações. Os tupis chamavam a Via Láctea de Tapi’i rapé (Caminho da Anta)

Gravitação universal

O que faz com que os planetas deem voltas por suas estrelas-mães? Já que a Terra é esférica e gira ao redor de si (rotação) e do Sol (translação), como as pessoas e as coisas não se "desgrudam" dela? Por que uma maçã cai no chão? Foi Isaac Newton (1643-1727) que respondeu a essas questões, na obra Principia.

O que diz a lei

A gravidade é uma força que atrai os corpos. Essa força depende da massa e da separação desses corpos. "Quanto maior a massa de um objeto, com mais força ele puxa. Quanto maior a distância, menor é a atração gravitacional", explica o astrônomo Stephen P. Maran.

Em cima ou embaixo?

Se a Terra não é plana, mas esférica, por que as pessoas que estão no Polo Sul não ficam de cabeça para baixo? Já se sabe que, graças à gravidade, um pinguim não sai voando espaço afora. E muito menos vê o mundo diferente de um urso que mora o Polo Norte. Isso porque em cima e embaixo não existem. Tudo é relativo. Os pontos cardeais são uma convenção, que ajudam as pessoas a se orientar.

"Cada um de nós, atraído pela força de gravitação da Terra, fica em pé verticalmente em relação ao solo. Isso quer dizer que as pessoas em outros lugares do planeta também o fazem, já que a força da atração gravitacional é a mesma em qualquer ponto da superfície", ensina o astrofísico Jorge Ernesto Horvath

Com isso, o mundo aprendeu, entre muitas outras coisas, que:

Uma pessoa atrai e é atraída por tudo que está à sua volta.

Mas, com seu minúsculo campo gravitacional, isso se torna praticamente imperceptível

A Lua e a superfície dos oceanos se atraem mutuamente: surgem as marés

A Lua orbita a Terra, que orbita o Sol, que orbita o centro da Via Láctea

A maçã cai no chão e não voa para os lados porque a gravidade da Terra a atrai para o centro do planeta

Teoria da relatividade

No início do século 20, o físico Albert Einstein (1879-1955) revolucionou a astrofísica com as teorias restrita e geral da relatividade. Einstein disse que:

— As leis da física são verdadeiras para todos os referenciais

— Nada é mais rápido do que a luz. No vácuo, ela se desloca a 300.000km/s e essa velocidade é constante

— As noções de espaço e tempo não são absolutas, mas relativas ao observador e ao objeto observado

— Quanto maior a aceleração, mais distrocido fica um objeto em relação ao observador

Para explicar isso, os físicos gostam de usar analogias com carros possantes:

Maria está dentro de um conversível, dirigindo, hipoteticamente, a 60% da velocidade da luz. João está parado, no acostamento. Para ele, carro parece menor do que realmente é. O comprimento e a largura do automóvel não mudam, mas o conversível tem uma aparência mais compacta. Se pudesse ouvir a voz de Maria conversando com o passageiro ao lado, ela pareceria distorcida, como um disco em baixa rotação

Einstein também ensinou que espaço e tempo não podem se dissociar. A gravidade é um efeito da massa no espaço-tempo: ao passar por um corpo de grande massa, a luz sofre um desvio. É a distorção espaço-tempo. Apesar de um tanto simplificada, usa-se geralmente a seguinte comparação:

O Universo é uma cama elástica e os objetos massivos, como o Sol, são uma bola de ferro. Em cima da cama, o peso da bola faz o material se esticar, curvar e deformar. É o que acontece no espaço. A matéria distorce, estica e curva o espaço.