As Histórias de Heródoto (484 a 425 AEC) oferece uma notável janela para o mundo dos gregos antigos em meados do século V AEC. Quase tão interessante quanto o que eles sabiam, no entanto, é o que os antigos gregos não sabiam. Isso estabelece a base para os notáveis avanços em seu entendimento ao longo dos próximos séculos – contando simplesmente com o que eles podiam observar com seus próprios olhos.
Heródoto afirmava que a África estava cercada quase que inteiramente pelo mar. Como ele sabia disso? Ele conta a história dos marinheiros fenícios que foram enviados pelo rei Neco II do Egito (cerca de 600 AEC), para navegar pela África continental, no sentido horário, começando pelo Mar Vermelho. Esta história, se verdadeira, narra a primeira circum-navegação conhecida da África, mas também contém uma interessante visão sobre o conhecimento astronômico do mundo antigo.
A viagem levou vários anos. Tendo contornado a ponta sul da África, e seguindo um curso ocidental, os marinheiros observaram o Sol como estando do seu lado direito, acima do horizonte norte. Esta observação simplesmente não fazia sentido na época, porque eles ainda não sabiam que a Terra tem uma forma esférica, e que existe um hemisfério sul.
1. Os planetas orbitam o Sol
Alguns séculos mais tarde, houve muito progresso. Aristarco de Samos (310 a 230 AEC) argumentou que o Sol era o “fogo central” do cosmos e colocou todos os planetas então conhecidos em sua ordem correta de distância em torno dele. Esta é a mais antiga teoria heliocêntrica conhecida do sistema solar.
Infelizmente, o texto original em que ele faz este argumento foi perdido para a história, por isso não podemos saber ao certo como ele o resolveu. Aristarco sabia que o Sol era muito maior que a Terra ou a Lua, e pode ter suposto que ele deveria, portanto, ter a posição central no sistema solar.
No entanto, é um achado de cair a mandíbula, principalmente quando se considera que não foi redescoberto até o século XVI, por Nicolau Copérnico, que chegou a reconhecer Aristarco durante o desenvolvimento de seu próprio trabalho.
2. O tamanho da Lua
Um dos livros de Aristarco que sobreviveu é sobre os tamanhos e distâncias do Sol e da Lua. Neste notável tratado, Aristarco expôs as primeiras tentativas conhecidas de cálculo dos tamanhos e distâncias relativas ao Sol e à Lua.
Há muito se observava que o Sol e a Lua pareciam ter o mesmo tamanho aparente no céu, e que o Sol estava mais distante. Eles perceberam isso a partir de eclipses solares, causados pela passagem da Lua em frente ao Sol, a uma certa distância da Terra.
Também, no instante em que a Lua está no primeiro ou terceiro trimestre, Aristarco raciocinava que o Sol, a Terra e a Lua formariam um triângulo em ângulo reto.
Como Pitágoras havia determinado como os comprimentos dos lados do triângulo estavam relacionados alguns séculos antes, Aristarco usou o triângulo para estimar que a distância ao Sol estava entre 18 e 20 vezes a distância da Lua. Ele também estimou que o tamanho da Lua era aproximadamente um terço do da Terra, com base no tempo cuidadoso dos eclipses lunares.
Enquanto sua distância estimada ao Sol era muito baixa (a razão real é 390), devido à falta de precisão telescópica disponível na época, o valor para a razão do tamanho da Terra para a Lua é surpreendentemente preciso (a Lua tem um diâmetro 0,27 vezes maior que o da Terra).
Hoje, conhecemos o tamanho e a distância a Lua com precisão por diversos meios, incluindo telescópios precisos, observações de radar e refletores laser deixados na superfície pelos astronautas da Apollo.
3. A circunferência da Terra
Eratóstenes (276 a 195 AEC) foi bibliotecário-chefe da Grande Biblioteca de Alexandria no período helenístico, e um aguçado experimentalista. Entre suas muitas realizações estava o mais antigo cálculo conhecido da circunferência da Terra. Pitágoras é geralmente considerado como o mais antigo proponente de uma Terra esférica, embora aparentemente não tenha sabido o seu tamanho. O famoso e simples método de Eratóstenes baseava-se na medição dos diferentes comprimentos das sombras lançadas pelos postes colados verticalmente ao solo, ao meio-dia no solstício de verão, em diferentes latitudes.
O Sol está suficientemente distante que onde quer que seus raios cheguem à Terra eles são efetivamente paralelos, como já havia sido demonstrado por Aristarco. Assim, a diferença nas sombras demonstrou o quanto a superfície da Terra se curvava. Eratóstenes usou isto para estimar a circunferência da Terra em aproximadamente 40.000km. Isto está dentro de alguns por cento do valor real, conforme estabelecido pela geodésia moderna (a ciência da forma da Terra).
Mais tarde, outro cientista chamado Posidônio (135 a 51 AEC) usou um método ligeiramente diferente e chegou a quase exatamente a mesma resposta. Posidônio viveu na ilha de Rodes durante boa parte de sua vida. Lá ele observou que a brilhante estrela Canopus estaria bem perto do horizonte. No entanto, quando em Alexandria, no Egito, ele observou que Canopus estava a cerca de 7,5 graus acima do horizonte.
Considerando que 7,5 graus é 1/48 de um círculo, ele multiplicou a distância de Rodes a Alexandria por 48, e chegou a um valor também de aproximadamente 40.000km.
4. A primeira calculadora astronômica
A calculadora mecânica mais antiga existente no mundo é o Mecanismo Antikythera. O incrível dispositivo foi descoberto em um antigo naufrágio ao largo da ilha grega de Antikythera, em 1900.
O dispositivo encontra-se fragmentado devido à passagem do tempo, mas quando intacto teria parecido uma caixa que acomodava dezenas de rodas dentadas de bronze finamente trabalhadas. Quando giradas manualmente por uma alavanca, as engrenagens se movimentam no exterior mostrando as fases da Lua, o tempo dos eclipses lunares e as posições dos cinco planetas então conhecidos (Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno) em diferentes épocas do ano. Isso explica até mesmo o seu movimento retrógrado – uma mudança ilusória no movimento dos planetas através do céu.
Não sabemos quem o construiu, mas ele data de algum tempo entre os séculos III e I AEC, e pode até ter sido obra de Arquimedes. A tecnologia de engrenagem com a sofisticação do mecanismo Antikythera não foi mais vista por milhares de anos.
Infelizmente, a grande maioria dessas obras perdeu-se para a história e nosso despertar científico foi retardado por milênios. Como ferramenta para introduzir a medição científica, as técnicas de Eratóstenes são relativamente fáceis de executar e não exigem equipamentos especiais, permitindo que aqueles que estão apenas começando seu interesse pela ciência entendam fazendo, experimentando e, finalmente, se apoiando nos ombros dos primeiros cientistas.
Não se pode deixar de especular onde nossa civilização poderia estar agora se essa ciência antiga tivesse continuado ininterruptamente.
