Feliz aniversário para Urbain Le Verrier, que descobriu Netuno apenas com matemática
Em abril de 1990, a espaçonave Voyager 2 passou por Netuno, tirando uma série de imagens incríveis do planeta mais externo do nosso Sistema Solar. 150 anos antes, ninguém sabia que nosso Sistema Solar acabaria contendo 8 planetas, mas alguns cientistas suspeitavam, a partir das evidências de Urano, que ele poderia estar lá fora. (TIME LIFE PICTURES/NASA/THE LIFE PICTURE COLLECTION/GETTY IMAGES)
Se você entende a gravidade bem o suficiente, talvez nem precise de um telescópio para revolucionar a astronomia.
Na ciência, os avanços surgem na interseção da teoria e da observação do mundo real.
Um dos grandes quebra-cabeças dos anos 1500 era como os planetas se moviam de maneira aparentemente retrógrada. Isso pode ser explicado através do modelo geocêntrico de Ptolomeu (L), ou heliocêntrico de Copérnico (R). No entanto, obter os detalhes com precisão arbitrária era algo que exigiria avanços teóricos em nossa compreensão das regras subjacentes aos fenômenos observados. (ETHAN SIEGEL / ALÉM DA GALÁXIA)
Nossas medições revelam o que existe, mas somente a teoria pode prever o que deveria existir.
A teoria da gravitação universal pode explicar as órbitas observadas dos planetas, com a 2ª lei de Kepler sendo derivada disso: que os planetas que orbitam o Sol varrem áreas iguais em tempos iguais. (USUÁRIOS DO WIKIMEDIA COMMONS RJHALL E TALIFERO)
Ao longo da história da astronomia, as observações abriram caminho, revelando o Universo para os teóricos descreverem.
Embora esta seja uma visão infravermelha moderna do 7º planeta do nosso Sistema Solar, ela só foi descoberta em 1781 através das observações fortuitas de William Herschel. (ISSO)
Isso mudaria depois de 1781, após a descoberta fortuita de Urano por William Herschel.
Um planetário muito antigo dos planetas e luas do sistema solar. Um exame disso aponta para uma origem na primeira metade do século 19: bem após a descoberta de Urano e algumas de suas principais luas, mas antes da descoberta de Netuno. (OBSERVATÓRIO DE ARMAGH, COLLGE HILL)
Os outros planetas seguiram obedientemente as leis do movimento planetário, mas Urano parecia violá-las.
Ao rastrear os movimentos de Urano por anos e depois décadas, os cientistas puderam avaliar se ele estava seguindo as leis do movimento planetário ou não. Em uma surpresa intrigante, Urano parecia se mover de uma forma que violava essas leis. (NASA / VIAJANTE 2)
Quebrando as leis de Kepler, Urano se moveu muito rápido por décadas, depois na velocidade certa, depois muito devagar.
Durante décadas, observou-se que Urano se movia muito rápido (L), depois na velocidade correta (centro) e depois muito devagar (R). Isso seria explicado na teoria da gravitação de Newton se houvesse um mundo adicional, externo e maciço puxando Urano. Nesta visualização, Netuno está em azul, Urano em verde, com Júpiter e Saturno em ciano e laranja, respectivamente. Foi um cálculo realizado por Urbain Le Verrier que levou diretamente à descoberta de Netuno em 1846. (MICHAEL RICHMOND DE R.I.T.)
As observações não eram facilmente descartadas, mas sua causa física era desconhecida.
Urano, mostrado à direita, parecia orbitar em violação das leis do movimento planetário. Em vez de sugerir uma modificação nas leis da gravidade, simplesmente adicionar uma massa não descoberta com os parâmetros corretos além de Urano (como Netuno, à esquerda) poderia explicar as anomalias observadas em sua órbita. (NASA / VIAJANTE 2)
Um planeta adicional além de Urano, puxando-o gravitacionalmente, ofereceu uma solução potencial.
A dinâmica orbital dos planetas correspondia extremamente bem à lei da gravidade, com o recém-chegado relativo, Urano, fornecendo o maior valor atípico. Determinar a massa, posição, distância orbital e inclinação de um planeta potencial além do que causou essas perturbações orbitais foi uma tarefa hercúlea. (NASA / JPL-CALTECH / R. HURT)
Determinar a massa, os parâmetros orbitais e a localização de um mundo invisível apresentou desafios de cálculo incríveis.
Urbain Le Verrier, retratado aqui, era um matemático extremamente talentoso com interesse em astronomia. Em 1845, o famoso físico François Arago obrigou Le Verrier a trabalhar no problema da órbita de Urano. Em 1846, Le Verrier tinha uma solução. (HENRI CHAPU (MONUMENTO); HERBERT HALL TURNER (FOTO))
Em 31 de agosto de 1846, Urbain Le Verrier escreveu uma carta detalhando a localização do planeta hipotético.
De 1845 a 1846, o astrônomo britânico John Couch Adams, também trabalhando no problema da órbita de Urano, propôs nada menos que 5 locais potenciais para um hipotético novo planeta, mas a detecção permaneceu indefinida devido a erros tanto do teórico quanto do observador. . Le Verrier fez sua primeira e única previsão em 1846, que levou a uma descoberta observacional quase imediata. (J. LEQUEUX, LE VERRIER - MAGNÍFICO E DETESTABLE ASTRÔNOMER (2013))
Em 23 de setembro, a carta chegou ao Observatório de Berlim.
O planeta Netuno e sua maior lua Tritão, fotografados pela sonda espacial Voyager 2 em agosto de 1989. Embora seja necessário um telescópio muito forte para poder ver a maior lua de Netuno, Tritão, o próprio Netuno pode ser visto com um par de binóculos de prateleira, se você souber onde procurar. Com tecnologia de nível 1846, descobrir sua presença foi fácil e inequívoco, uma vez que sua localização era conhecida. (NASA / VIAJANTE 2)
Naquela noite, a 1° da previsão de Le Verrier, Netuno foi descoberto.
Netuno foi descoberto em 1846, mas foi previsto por dois homens competindo para descobri-lo: John Couch Adams e Urbain Le Verrier. Hoje, os dois anéis principais de Netuno são conhecidos como anéis de Adams e Le Verrier. (NASA / VIAJANTE 2)
Pela primeira vez, um novo objeto astronômico foi descoberto apenas por sua gravidade.
Depois de descobrir Netuno examinando as anomalias orbitais de Urano, Le Verrier voltou sua atenção para as anomalias orbitais de Mercúrio. Ele propôs um planeta interior, Vulcano, como explicação. Embora Vulcano não existisse, foi a atenção e os cálculos de Le Verrier que ajudaram a levar Einstein à solução final: a Relatividade Geral. (USUÁRIO REYK DO WIKIMEDIA COMMONS)
François Arago, que obrigou Le Verrier a investigar a órbita de Urano, elogiou-o como o descobridor de um planeta com a ponta de sua caneta.
O túmulo de Urbain Le Verrier comemora suas tremendas contribuições para a astronomia, enquanto a história provavelmente o lembrará como Arago fez: como o descobridor de um planeta com o simples toque de uma caneta. (ASTROQUÍMICO DO USUÁRIO WIKIMEDIA COMMONS)
Principalmente Mute Monday conta a história astronômica de um objeto, fenômeno ou descoberta em visuais, imagens e não mais que 200 palavras. Fale menos; sorria mais.
Começa com um estrondo é agora na Forbes , e republicado no Medium graças aos nossos apoiadores do Patreon . Ethan é autor de dois livros, Além da Galáxia , e Treknology: A ciência de Star Trek de Tricorders a Warp Drive .
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