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Vítor Hugo Lima da Silva

ASTRONOMIA

TÓPICOS SOBRE O UNIVERSO

Do arco-íris ao buraco-negro

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É vedada, nos termos da lei, a reprodução total ou parcial deste livro, sem o consentimento do autor.

1ª edição, agosto de 2017

S581a Silva, Vitor Hugo Lima da.

Astronomia: tópicos sobre o universo: do arco-íris ao

buraco-negro / Vitor Hugo Lima da Silva. São Paulo: Perse, 2017.

158p: il.

ISBN 978-85-464-0545-9

1. Astronomia-universo – 2. Universo-luz-estrelas

- 3. Universo-arco-íris-buraco-negro.

CDU: 52/524.8

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Dedico este livro aos amores da minha vida: Paula, Carol e Luísa.

Quero aqui manifestar minha admiração e agradecer ao meu amigo, colega de profissão e sobrinho Juliano da Silva Nascimento, pela disponibilidade desinteressada e por ter transformado rabiscos que um dia chamei de figuras e gráficos enquanto o livro era manuscrito, em artes gráficas com a qualidade que o leitor poderá perceber durante a leitura deste livro. Somente uma mente brilhante é capaz de realizar com perfeição tudo que se propõe a fazer. Não teria sido diferente com os rascunhos de minhas ilustrações.

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SUMÁRIO

Prefácio 5 Movimentos da Terra 7 Posição relativa entre Júpiter, o Sol e a Terra 11 Renovação das estrelas no céu noite após noite 15 Movimento e aparição da lua no céu noturno e diurno 21 Posição e inclinação da Terra na sua órbita 25 A luz 31 Luz solar 37 Movimento da luz no Universo 39 Massa do fóton e “entropia” das massas no Universo 45 Ilusão provocada pela luz e sua velocidade finita 51 O presente nunca foi visto 55 Exemplo real de como vemos o passado 59 Viajando no tempo 63 Observação do passado 67 O homem e seus métodos de medição 77 Parsec – unidade de medida das distâncias estelares 83 Absolutamente, a velocidade não é absoluta 93 O movimento retilíneo absoluto não existe 99 A probabilidade da não existência do Universo 105 A vida no Universo 109 Surge o Sistema Solar. Perseguindo átomos 117 Formação e evolução estelar 125 Buraco-negro 133 A matéria escura 139 Teoria do destino universal das massas 147

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Prefácio

Prefiro que meus erros de um quase adulto dos 17 aos 20 anos, quando escrevi este livro, fiquem também de minha própria autoria, a ter que providenciar um corretor que tire um mínimo que seja da autenticidade deste. Sendo assim, que o leitor me desculpe por erros da nossa língua porventura encontrados, mas não abro mão de ser autor da totalidade desta obra, a qual escrevi nos idos dos anos 1994 a 1997. Após anos esquecida numa gaveta, aqui a publico, mantendo a fidedignidade da escrita do adolescente autor de 23 anos atrás, com alguns poucos ajustes. A obra possui 25 capítulos, cada um descrevendo um ou mais tópicos sobre o Universo. Alguns destes tópicos acabam mostrando muito mais sobre a mente deste escritor nos seus dias de juventude que sobre o próprio Universo. Mas quem disse que a mente humana não é parte intrínseca do Universo? Tem dúvida, leia o capítulo TEORIA DO DESTINO UNIVERSAL DAS MASSAS e você, caro leitor, será apresentado a algo no mínimo inusitado, se não real! Os capítulos passeiam pelas mais variadas temáticas, como a propagação da luz pelo Universo, os métodos utilizados para medir as distâncias astronômicas, as descrições de astros como estrelas e buracos-negros, viagens imaginárias ao longo do tempo e até a descrição da formação do arco-íris e o conceito de refração da luz num prisma. Tenho sempre em mente, no decorrer de todo o livro, que as informações passadas são de leigo para leigo em assuntos de astronomia, astrofísica, física e, por que não dizer, até de filosofia. Apenas utilizo conhecimentos acumulados em leituras, reflexões e observações, por ter sempre gostado,

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desde a infância, do assunto. Lendo estes capítulos, é esperado que o leitor não apenas aprenda sobre o Universo, mas também reflita sobre o modo de pensar deste autor que vos escreveu e o modo como este tirava (e posso afirmar, ainda tira, pois o homem não muda completamente com o passar dos anos, ele vai apenas ganhando nuances novas) suas conclusões acerca do Universo e de toda sua dinâmica, incluindo aqui não só os movimentos dos corpos celestes e os processos físicos, mas também a própria vida e o modo de pensar deste ser que povoa a Terra e que chamamos de Humanos.

Aproveito para deixar aqui também uma espécie de auto-agradecimento. Agradeço ao menino que fui com 17 anos, por ter sabido valorizar a inspiração no momento certo e posto no papel estas linhas que aqui estão, fruto de uma mente em ebulição. Sendo ele o que foi, me transformei no que sou, amante da leitura, da escrita, do bom pensar e do pensamento independente das amarras de quaisquer ideologias, muitas delas passadas pela sociedade ou de pais para filhos, como as amarras religiosas e de alguns costumes. O agradeço e também peço desculpas por não ter publicado antes este livro. Mas nunca é tarde, eis aqui sua publicação, que também é minha, com orgulho.

Ituaçu, julho de 2017

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Movimentos da Terra

Todos os dias vimos o sol nascer no horizonte, ao amanhecer; aliás, só amanhece porque ele nasce, nos irradiando com sua luz, gerada por reações nucleares no seu interior (capítulo Luz Solar). O Sol percorre o céu de Leste para Oeste e este percurso é feito em mais ou menos doze horas, a depender da época do ano. No equinócio, quando o Sol está percorrendo o círculo celeste exatamente acima do Equador, para quem lá está o Sol nasce e se põe exatamente em doze horas (estando-se em uma superfície plana, para que elevações, morros, serras, etc, não atrapalhem a observação do momento da aparição e do ocaso do Sol). Este tempo muda durante o ano, pois a Terra, à medida que avança em sua órbita, tem mudada a inclinação do seu eixo em relação ao plano de sua órbita. Na verdade, não é o Sol que se levanta. Achamos que é isto que ocorre porque a Terra é muito grande – em relação a nós, pequenos observadores em sua superfície; se considerarmos a Via Láctea, nossa galáxia, ou até mesmo o Sistema Solar, ela não passa de uma minúscula esfera que vagueia ao redor do Sol. É a Terra que está girando no seu próprio eixo, de Oeste para Leste, e quem sobre sua superfície está tem a impressão de que é o Sol que está subindo de Leste para Oeste (isto confundia os povos antigos, que achavam que tudo, inclusive o Sol, girava ao redor da Terra. O correto é que somente a Lua faz este percurso).

A Terra leva 24 horas para dar uma volta em torno de si. Logo, nós que estamos fixos em um ponto de sua superfície,

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vemos o Sol durante apenas a metade do tempo de rotação, ou seja, vemos o astro-rei por apenas 12 horas.

O Sol não se move o suficiente para influenciar nas mudanças de dia e de noite na Terra. No entanto ele se move no espaço, em direção à estrela Vega, na constelação de Lira, mas nunca irá alcançar esta estrela, pois ela também se move, “fugindo” do Sol, devido à dilatação que o Universo está sofrendo, desde a explosão inicial que o criou (Big Bang), fazendo com que todos os corpos do Universo, movidos por esta força inicial, se afastem uns dos outros.

Nesta caminhada no espaço, o Sol leva consigo todos os planetas que o circundam, assim como a Terra leva consigo a Lua na sua trajetória circular ao redor do Sol. Nesta jornada, a Lua descreve uma trajetória em espiral, causada pela soma do movimento da Terra com o seu próprio movimento. A Terra e os outros planetas também descrevem este tipo de trajetória no espaço, ao serem levados pelo Sol. E no fim das contas até o Sol tem um movimento espiralado, quando considerado que ele gira ao redor do centro da galáxia, que também está se movendo no cosmo.

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Estas trajetórias não são consideradas no estudo apenas da rotação da Terra, pois para serem percebidas são necessários grandes intervalos de tempo e grandes distanciamentos do Sistema Solar por parte de um observador. Ficam, tais informações, apenas a título de curiosidade e como exercício de abstração contemplativa.

Como já foi visto, a Terra demora 24 horas para dar uma volta completa ao redor de si mesma. Tendo um diâmetro de aproximadamente 12.756km, a sua circunferência pode ser encontrada multiplicando este diâmetro pelo número π(pi), que vale 3,1415926... Assim, esta circunferência é de aproximadamente 40.075km no seu Equador (nos meridianos esta medida é menor, pois os pólos são achatados).

Se uma pessoa está parada na linha do Equador terrestre, em 24 horas ela terá percorrido 40.075km, em relação a um ponto fixo no espaço (e que também seja fixo em relação ao Sol, para anular o movimento de translação da Terra e da jornada do Sol em direção a Vega). Deste modo, através da expressão para se calcular a velocidade, V=ΔS/Δt, encontramos a velocidade com que esta pessoa está viajando em relação ao tal ponto fixo. Na expressão, V= velocidade, ΔS= distância percorrida e Δt= tempo decorrido.

V= 40.075km/24h => V= 1.669km/h (um mil e seiscentos e sessenta e nove) ou V=464m/s, ou seja, esta pessoa, mesmo parada está viajando a 464 metros por segundo, em relação a um ponto fixo no espaço.

Apesar de parecer grande, esta velocidade é pequena. Esta impressão majorada é em virtude de o raio da Terra ser grande