Quem descobriu que a Terra é redonda?
Crédito da imagem: NASA / STS-129 / Space Shuttle Atlantis, recuperada de http://ruscosmos.narod.ru/.
Se você foi ensinado que foi Cristóvão Colombo, você não está sozinho. Mas o quanto sabíamos há milhares de anos pode surpreendê-lo!
Quando Colombo viveu, as pessoas pensavam que a Terra era plana. Eles acreditavam que o Oceano Atlântico estava cheio de monstros grandes o suficiente para devorar seus navios e com terríveis cachoeiras sobre as quais seus frágeis navios mergulhariam na destruição. Colombo teve que lutar contra essas crenças tolas para conseguir que os homens navegassem com ele. Ele tinha certeza de que a terra era redonda.
– Emma Miler Bolenius, autora de livros escolares americanos, 1919
Um dos mitos mais duradouros com os quais as crianças crescem é a ideia de que Colombo era o único de seu tempo que acreditava que a Terra era redonda; todos os outros acreditavam que era plano. Como devem ter sido corajosos os marinheiros de 1492, você pode imaginar, para viajar em direção à borda do mundo sem medo de cair!
Crédito de imagem: Papéis de parede HD gratuitos, via http://www.listofimages.com/fantasy-mystical-fantasy-mystical.html .
De fato, existem muitas referências antigas à Terra ter a forma de um disco. E se você soubesse apenas do dois mais importantes objetos astronômicos no céu - o Sol e a Lua - você mesmo pode chegar às mesmas conclusões.
Se você sair durante o pôr do sol um ou dois dias após a lua nova, aqui está a visão que você provavelmente encontrará.
Crédito da imagem: Doug Zubenel.
Uma fina lasca da Lua, onde a porção brilhantemente iluminada parece coincidir com a mesma porção de uma esfera que poderia ser iluminado pelo Sol. Você pode Vejo o restante, a parte não luminosa, muito claramente em forma de disco.
Se você é curioso e tem uma mente científica, pode sair depois do pôr do sol durante os próximos dias para ver o que aconteceu a seguir. De fato, se você saísse e procurasse a Lua no céu no mesmo horário todas as noites, notaria duas coisas mudando dia após dia.
Imagem gerada por mim, utilizando o software livre Stellarium.
Não só parece mudar de posição cerca de 12 graus a cada noite, afastando-se da localização do Sol poente, mas parece que progressivamente mais e mais se ilumina! Se você sair hoje à noite, verá uma lua que está mais da metade cheia, e a cada noite até a lua cheia, mais e mais dela é preenchida, e começa a noite mais para o leste. E você pode (corretamente) concluir que talvez a Lua orbite a Terra e que sua aparente mudança de fase seja causada pela luz do Sol iluminando diferentes partes de uma Lua esférica.
Na verdade, isso é tanto o ancestral e moderno visão do que causa as fases da Lua.
Crédito da imagem: MoonConnection.com.
Mas cerca de duas vezes por ano, algo especial acontece durante a Lua Cheia que nos permite determinar algo sobre a forma da Terra: um Eclipse lunar ! Quando a Lua está cheia e a Terra passa diretamente entre o Sol e a Lua, a sombra da Terra aparece na superfície da Lua!
Crédito da imagem: Micor Dimaguila.
E se você olhar para a sombra que realmente aparece na superfície da Lua, você pode ver claramente que a sombra da Terra é curvado , e em forma de disco. Se você juntar várias imagens da sombra da Terra na Lua, você pode até juntar o tamanho relativo da sombra da Terra na superfície da Lua.
Crédito da imagem: T. Scholten de
Mas isso não lhe diz se a Terra é um apartamento disco ou um volta esfera; só diz que o sombra lançado pela Terra é circular. Em princípio, apenas olhando para a Lua, a Terra pode ser plana ou redonda.
Crédito da imagem: Randy Russel.
Você pode pensar que Colombo se deu mal ao supor que a Terra era redonda, ou que foi Magalhães quem provou isso com certeza alguns anos depois com sua circunavegação global. Afinal, de acordo com Robert Ingersol , foi o próprio Magalhães disse,
A igreja diz que a terra é plana, mas sei que é redonda, pois vi a sombra na lua, e tenho mais fé na sombra do que na igreja.
Mas ao contrário da crença popular, esta questão não foi resolvida nos anos 1400 e 1500 (com a circunavegação do globo ), mas há mais de 2.000 anos , no mundo antigo! E o que talvez seja mais incrível? Foi feito usando nada mais do que o Sol. Aqui está como.
Crédito da imagem: Danilo Pivato.
Se você seguir o caminho do Sol através do céu diurno e viver no hemisfério norte, verá que ele nasce na parte leste do céu, sobe até o ápice no sul e depois desce e se põe no Oeste. E faz isso todos os dias Do ano.
Mas não leva o exato mesmo caminho todos os dias do ano; o Sol atinge um ponto muito mais alto (e brilha por mais horas durante o dia) durante os meses de verão e atinge um ponto significativamente mais baixo (e brilha por menos horas) durante o inverno. Para ilustrar isso de forma dramática, aqui está uma foto em lapso de tempo do caminho do Sol pelo céu, tirada durante o solstício de inverno em Fairbanks, Alasca.
Crédito da imagem: Ken Tape.
De fato, se você traçar o caminho do Sol através do céu diurno, descobrirá que ele segue seu caminho mais baixo (para o menor número de horas) no Solstício de Inverno - geralmente 21 de dezembro - e seu caminho mais alto (para o maior número de horas). de horas) no solstício de verão, geralmente 21 de junho.
Se você construísse uma câmera capaz de fotografar o caminho do Sol pelo céu ao longo do ano, encontraria exatamente isso: uma série de arcos, onde o arco mais alto e mais longo no céu foi feito durante o solstício de verão e o mais baixo , arco mais curto foi feito durante o Solstício de Inverno.
Crédito da imagem: Centro de Ciências Planetárias da UCL/Birkbeck, usando uma câmera pinhole.
E no mundo antigo, os maiores estudiosos e cientistas do Egito, da Grécia e de todo o Mediterrâneo foram trabalhar no Biblioteca de Alexandria . Um desses cientistas foi o astrônomo da Grécia Antiga, Eratóstenes de Cirene .
Imagem de domínio público.
Enquanto morava em Alexandria, Eratóstenes recebeu uma correspondência incrível da cidade de Syene no sul do Egito. Em particular, disse que, no Solstício de Verão,
a sombra de alguém olhando para um poço profundo bloquearia o reflexo do Sol ao meio-dia.
Em outras palavras, o Sol seria diretamente em cima neste momento, nem um único grau ao Sul, Norte, Leste ou Oeste. E se você tivesse um objeto completamente vertical, ele lançaria absolutamente nenhuma sombra. Como você pode ver, abaixo há de fato lugares no mundo onde esse é o caso.
Crédito da imagem: B. A. Perara.
Mas Eratóstenes sabia que isso não era o caso onde ele estava, em Alexandria. Claro, o sol veio mais perto a estar diretamente acima do meio-dia no solstício de verão em Alexandria do que em qualquer outra época do ano, mas os objetos verticais ainda projetam sombras.
E – como qualquer bom cientista – Eratóstenes fez o experimento. Medindo o comprimento da sombra projetada por uma vara vertical durante o meio-dia do solstício (quando a sombra era mais curta), ele poderia descobrir o que ângulo o Sol fez com a direção vertical em Alexandria.
Crédito da imagem: Bora Shin.
E a resposta que ele obteve foi um quinquagésimo de um círculo, ou 7,2 graus. Mas neste momento, em Syene, o ângulo que o Sol fazia com um bastão vertical idêntico era zero graus ! O que poderia estar causando isso? Talvez por um golpe de gênio, Eratóstenes percebeu que os raios do Sol podiam ser todos paralelos e que a Terra pode ser curvada !
Crédito da imagem: Larry Phillips original, modificado por mim.
Se ele pudesse então descobrir a distância de Alexandria a Syene, já que ele conhecia o angular diferença entre as duas cidades, ele poderia descobrir a circunferência da Terra ! Se ao menos Eratóstenes tivesse um estudante de pós-graduação , ele poderia ter enviado um para fazer a viagem e medir a distância!
Em vez disso, ele foi forçado a confiar na distância informada entre as duas cidades. A medida mais precisa de seu dia?
Crédito da imagem: UNEP, 2007, via http://postconflict.unep.ch/sudanreport/sudan_website/index_photos_2.php?key=deserts .
Viagem de camelo. (Para que eu possa entender as críticas de sua precisão.) No entanto, seus resultados foram que a distância entre Syene e Alexandria eram 5.000 estágios. A questão, claro, é quão grande é Um estádio? A resposta depende, é claro, se Eratóstenes, um grego que vivia no Egito, estava usando um Sótão estádio ou um egípcio estádio, algo ainda debatido entre os historiadores. Um estádio ático foi usado mais comumente e tem 185 metros em termos modernos. Usando este valor, obtém-se uma circunferência da Terra de 46.620 quilômetros , um número que é apenas cerca de 16% maior que o valor real.
No entanto, um egípcio estádio tem 157,5 metros, e é concebível que era isso que Eratóstenes queria dizer. Nesse caso, obtemos um valor de 39.375 quilômetros , que está desligado por menos de 2% do valor moderno de 40.041 km!
Crédito da imagem: E. H. Bunbury.
Independentemente de quais fossem os valores reais, Eratóstenes se tornou o primeiro geógrafo do mundo, inventando os conceitos de latitude e longitude que ainda usamos hoje, e construiu os primeiros modelos e mapas baseados em uma Terra esférica.
Embora muitas coisas tenham se perdido durante o milênio e meio subsequente, nem a ideia de uma Terra esférica nem o conhecimento aproximado da circunferência da Terra eram uma delas. Na verdade, qualquer um pode realizar esse mesmo experimento hoje com dois locais na mesma longitude e com medições simultâneas de comprimentos de sombra, você também pode medir a circunferência da Terra ! Nada mal, considerando que o primeiro direto, fotográfico evidência da curvatura da Terra não chegaria até 1946 !
Crédito da imagem: Exército dos EUA, Base Naval de White Sands, Novo México.
Uma vez que conhecemos a forma e o tamanho da Terra – de cerca de 240 a.C. — fomos capazes de descobrir todos os tipos de coisas notáveis, incluindo o tamanho e distância da Lua ! Então dê o crédito onde o crédito é devido, para Eratóstenes , pois descobrir que a Terra era redonda e realizar o primeiro cálculo preciso de seu tamanho!
Se há algo científico que Colombo devemos conhecido por, no que diz respeito ao tamanho e forma da Terra, estava usando números irrealisticamente baixos para a circunferência da Terra ! Suas estimativas, que ele usou para convencer os outros de que se poderia navegar da Europa diretamente para a Índia (se as Américas não existissem), eram absurdamente pequeno ! Se as Américas não existissem, Colombo e sua tripulação certamente teriam morrido de fome antes de chegar à Ásia!
Uma versão anterior deste post apareceu originalmente no antigo blog Starts With A Bang em Scienceblogs.
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