Sobre os cometas na época de Newton

22 de fevereiro, 2014 às 7:41 | Postado em Astronomia, Filosofia da Ciência, Gravitação, História da Ciência, Mecânica

O Globo Ciência, a propósito da gravação de um programa em PoA sobre  Newton no Museu de Ciência Tecnologia da PUCRS e na UNISINOS, me enviou diversas quatro perguntas a propósito do tema Newton e Gravitação, que eu respondi por escrito em abril de 2010. Uma dessas questões foi a seguinte:

“Qual era a relação que Newton fazia do Sol com os cometas?”

 

 

Nos oitenta anos que antecederam o lançamento do “Principia” (1687) houve muita discussão sobre os cometas. Galileu já havia entrado em disputa, na segunda década do século XVII, com os geocentristas pois eles afirmavam a velha concepção aristotélica de que os cometas seriam fenômenos ocorrendo abaixo da órbita da Lua, na atmosfera terrestre.

Galileu, copernicano convicto, argumentava que os cometas se moviam entre os planetas.

Entre os copernicanos havia consenso de que os cometas se moviam entre os planetas, entretanto Kepler e outros cientistas posteriores (Huygens, por exemplo) acreditavam que as trajetórias dos cometas fossem retilíneas.

Outros copernicanos, como por exemplo Cassini e Hooke, propugnavam trajetórias elípticas e parabólicas para os cometas.

A partir do final de 1680 houve, durante vários meses, observações efetuadas por diversos astrônomos na Europa sobre um grande cometa brilhante.

Em 1681 o pastor protestante saxão Doerfel demonstrou, a partir dos dados observacionais sobre este cometa, que a sua trajetória era parabólica, com o Sol no foco.

No final do terceiro livro do “Principia”  (intitulado “O sistema do mundo”) Newton desenvolveu, a partir da Lei da Gravitação Universal,  a sua “teoria sobre os cometas”, DEMONSTRANDO a partir da Lei da Gravitação que eles se encontram em órbitas ou elípticas, ou parabólicas, ou hiperbólicas com o Sol no foco.

Newton usou os cálculos de 1681, efetuados por Doerfel, para exemplificar uma trajetória parabólica. A figura abaixo  está no “Principia”.

A seguir Newton desenvolveu um método geral para, a partir das observações sobre um cometa, calcular os parâmetros da sua órbita.

Este método foi utilizado por Halley posteriormente, em 1705, para estudar as observações relativas a 23 cometas entre os séculos XIV e XVIII.

Constatou Halley que os cometas de 1531, 1607 e 1682 apresentavam parâmetros orbitais semelhantes; atribuiu as pequenas discrepâncias nas órbitas às perturbações de Júpiter e Saturno (planetas que por terem massas grandes quando comparadas aos demais planetas, influenciam as trajetórias desses cometas que se estendem além da órbita de Saturno), e concluiu que de fato se tratava não de três mas sempre do UM mesmo cometa. Em 1756, quatorze anos após a morte de Halley, o cometa retorna, confirmando espetacularmente a previsão de Halley e passando a ser chamado de “cometa Halley”.

Portanto para Newton os cometas, assim como os planetas, tinham suas órbitas determinadas dinamicamente pela força gravitacional, encontrando-se o Sol no foco de tais órbitas.