Cosmologia: da Revolução Copernicana aos tempos atuais

por Antônio Soares

A palavra cosmologia tem sua origem no grego. O radical kosmós estava primordialmente relacionado a “ordem, disciplina, organização”, tendo seu significado expandido para “ordem do Universo” e assim logo se tornou sinônimo de Universo. O sufixo -logos, por sua vez, significa “palavra, estudo, tratado”. Olhando para a etimologia, cosmologia parece estar relacionada com qualquer explanação acerca do Universo como um todo.

A história da humanidade é repleta de aclarações cosmológicas, variando conforme a época e a cultura. Para o Cristianismo, no princípio era o Verbo. A Bíblia Sagrada, em seu primeiro livro, Gênesis, narra a criação do mundo em sete dias. Livros seguintes enfatizam que tudo que ocorre apenas acontece com a graça de Deus. Outras religiões fornecem explicações mais criativas, envolvendo partes dos corpos dos deuses – como é o caso da origem das castas no hinduísmo.

Os séculos XV e XVI são tempos de grandes transformações na Europa, que arrasta o restante do mundo com a expansão colonizadora. As transformações que culminam na derrubada do sistema e consolidação do capitalismo como modo de produção hegemônico não foram repentinas, mas um longo processo histórico que passou também, claro, por uma alteração da visão de mundo da sociedade, o que enfraqueceu o poder político da Igreja e, por conseguinte, da nobreza. Antes, a principal ideia difundida era a de que a Terra era o centro do Universo, assim todo o resto giraria em torno de nós, seguindo um modelo descrito por Ptolomeu (mas anterior a ele) no século II em seu Almagesto. Com fortes raízes aristotélicas, essa visão se conservou por milênios.

É do século XVI o texto atribuído a Nicolau Copérnico (1473 – 1543), astrônomo e matemático polonês, chamado Commentariolus, obra curta que trazia asserções heliocêntricas sobre o Universo, contrariando o paradigma vigente – é o início da chamada Revolução Copernicana. O texto serviu de referência para o, entre outras coisas, astrônomo italiano Galileu Galilei (1564 – 1642), que quase um século depois publicou o Diálogo Sobre os Dois Principais Sistemas do Mundo. O Diálogo, como é mais popularmente conhecido, utiliza a discussão de três personagens (dois pensadores: Salviati, defensor do modelo copernicano, e Simplicio, defensor do modelo ptolomaico; e um leigo: Sagredo, inicialmente neutro), para comparar os modelos cosmológicos. É dado também a Galileu a marca do primeiro uso do telescópio como instrumento astronômico. Utilizando uma luneta rústica, observou quatro corpos girando em torno de Júpiter, que mais tarde ficaram conhecidos como luas galileanas.

Contemporâneo de Galileu, o alemão Johannes Kepler (1571 – 1630), debruçado sobre os dados do dinamarquês Tycho Brahe (1546 – 1601), enunciou três leis empíricas sobre o movimento dos corpos do sistema solar, conhecidas como Leis de Kepler:

1. Lei das órbitas: as órbitas planetárias são elípticas, com o Sol em um dos focos;
      
2. Lei das áreas: o segmento que une o planeta ao Sol varre áreas iguais em intervalos de tempos iguais;
      
3. Lei harmônica: o quadrado do período orbital dos planetas é diretamente proporcional ao cubo de sua distância média ao Sol. 

O conceito de uma Terra comum, sem privilégios cosmológicos, ganhava cada vez mais adeptos e embasamento observacional, mas isso não era o suficiente. Eis que surge outro personagem de extrema importância para o desenvolvimento da Física e da Astronomia: o inglês Isaac Newton (1643 – 1727). Ainda que os nomes anteriores e muitos outros estudiosos tenham fornecido descrições para o movimento de corpos, foi Newton quem estabeleceu uma base teórica concisa e avançou significativamente, construindo o que chamamos hoje de Mecânica. O desenvolvimento da teoria gravitacional, proposta por ele, ajudou a consolidar o heliocentrismo, implantando assim um novo paradigma para o Universo.

Com o tempo, o avanço tecnológico fez a gravidade newtoniana se mostrar insuficiente. No século XX, encontramos o excêntrico Albert Einstein (1879 – 1955), físico alemão que trouxe uma nova visão da gravidade com sua Relatividade Geral. A Teoria da Relatividade forneceu a base teórica necessária para o estudo das novas possibilidades de Cosmos que vinham sendo discutidas já havia alguns anos. Uma das discussões mais acaloradas da época girava em torno da origem de tudo. O Universo existe desde sempre? Existirá para sempre? Ele tem um fim?

Se damos a Einstein grande mérito teórico, Edwin Hubble (1889 – 1953) goza de grande mérito empírico. Além de ser um dos responsáveis pela compreensão de que o Universo é composto por uma miríade de galáxias, assim como a Via Láctea, Hubble, com ajuda dos instrumentos do Observatório Monte Wilson (Califórnia – EUA), mostrou que as galáxias estão se afastando de nós e a velocidade desse afastamento é proporcional à distância das galáxias. Sendo assim, em tempos passados, as galáxias deveriam estar muito mais próximas de nós do que estão no momento. Somando isso aos trabalhos de Alexandre Friedmann (1888 – 1925) e Georges Lemaitre (1864 – 1966), que estudaram modelos teóricos de Universos não estáticos, temos o germe do Big Bang.

Assim os paradigmas foram sendo modificados ao longo do tempo. Para a Cosmologia, em especial, os princípios em que se pautava foram mudando: da ideia da Terra (e do ser humano) numa posição universal privilegiada ao atual Princípio Cosmológico, que dita que as características do Universo devem se apresentar iguais para qualquer observador em qualquer local – em outras palavras, o Universo é homogêneo e isotrópico em grande escala. Chegamos então ao século XXI, aguardando próximas revoluções.