Introdução à Cosmologia

Disciplina de graduação ministrada pelo Prof. Rodrigo Nemmen, IAG USP.

- Apresentação da disciplina
- Panorama histórico do pensamento cosmológico da humanidade desde a pré-história até Einstein

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1. Rodrigo Nemmen Sala C302 IAG http://rodrigonemmen.com Introdução à Cosmologia AGA0416
2. Website da disciplina Slides das aulas Datas das provas Divulgação das notas Listas de exercícios Datas quando não haverá aulas Links interessantes https://rodrigonemmen.com/teaching/introducao-a-cosmologia/
3. Livros de cosmologia disponíveis para download: https://goo.gl/VyUGdA
4. Monitoria Gustavo Soares, doutorando em astrofísica Quando: Segundas-feiras, 13-14h Onde: Sala 4 (mesma sala das aulas)
5. Desligar o seu smartphone, tablet, laptop etc
6. http://cosmicweb.uchicago.edu/filaments.html
10. O que é a Cosmologia?
11. Cosmologia: área da ciência que aborda a origem e evolução do universo kosmos = mundo logia = estudo Contra-exemplos
13. Paul Gauguin, 1897, De onde viemos? Quem somos nós? Para onde vamos?
14. De onde viemos? Quem somos nós? Para onde vamos? O universo é finito ou infinito? As perguntas fundamentais
15. http://htwins.net/scale2/index.html
18. Monet. Lagoa em Montgeron. 1876
19. Panorama da disciplina
20. Cosmologia Moderna A Versão Hindu e Chinesa Para os egípcios a estrutura celeste seria mantida por Shu, o deus da da atmosfera, que sustentaria sua filha Nut, deusa do céu enquanto Geb, no solo, deus da Terra, sustentaria a ambos Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da Cosmologia Introdução histórica ao pensamento cosmológico Mitos da Criação Geocentrismo e Heliocentrismo Pós-Heliocentrismo Cosmologia Moderna A versão biblíca A Versão Poética dos G A Versão dos Egípcios A Versão Hindu e Chine consid como o criador qu Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da
21. As observações fundamentais
22. Noções de relatividade e gravitação
23. Dinâmica cósmica tempo cósmico tamanho do universo
24. Os principais números do universo a H0 q0 dL z dA Λ
25. Matéria escura
26. Radiação cósmica de microondas
27. O universo primordial e a formação dos núcleos atômicos segundos segundos segundos Prótons se formam Deutério, hélio e lítio sintetizados
28. Inflação cósmica segundos Término da inflação cósmica
29. Formação das estruturas em grande escala no universo
30. Formação das estruturas em grande escala no universo q e ν γ q q γ γ γ γ γ γ e e ν ν
31. Rodrigo Nemmen Sala C302 IAG http://rodrigonemmen.com História da Cosmologia AGA0416
32. ~3×106 A.C. ≲ t ≲ 1930 A.D.
33. eras do pensamento cosmológico mágica mítica pré-científica tempo ~4000 AC ~3×106 AC ~500 AC 1543 AD científica
34. t ≲ 4000 A.C. A época da mágica
35. t ≳ 4000 A.C. Mitos e mais mitos
39. Shiva e a sua dança cósmica
40. Jainismo
41. Mitos da Criação Geocentrismo e Heliocentrismo Pós-Heliocentrismo Cosmologia Moderna A versão biblíca A Versão Poética dos Gregos A Versão dos Egípcios A Versão Hindu e Chinesa Para os egípcios a estrutura celeste seria mantida por Shu, o deus da da atmosfera, que sustentaria sua filha Nut, deusa do céu enquanto Geb, no solo, deus da Terra, sustentaria a ambos Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da Cosmologia
42. Mitos da Criação Geocentrismo e Heliocentrismo Pós-Heliocentrismo Cosmologia Moderna A versão biblíca A Versão Poética dos Gregos A Versão dos Egípcios A Versão Hindu e Chinesa Para os chineses o Phan Ku segregou do o os princípios contra yin-yang que deram ao Universo Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da Cosmologia China: Pan Ku e o ovo cósmico
43. Taoísmo
44. ≈12000 km
46. Mitos gregos
47. Cosmologia Moderna A Versão Hindu e Chinesa Na teogonia de Hesíodo, por exemplo, Saturno, o deus do tempo, que um dia castrou seu pai Urano, esposo de Gaia, engole todos os seus descendentes por receio de ser deposto pelo filho Zeus
48. Mitos da Criação Geocentrismo e Heliocentrismo Pós-Heliocentrismo Cosmologia Moderna A versão biblíca A Versão Poética dos Gregos A Versão dos Egípcios A Versão Hindu e Chinesa consideravam o Universo como obra de um poderoso criador com características quase humanas Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da Cosmologia Mito de criação do Gênesis Gênesis 1:1-5 (~400 AC)
49. Pré-história da cosmologia científica
50. O universo de Anaximandro: primeiro modelo mecânico cosmológico Filósofo grego pré-socrático, 600 AC
51. Pitágoras, 500 ac: a natureza da realidade é fundamentalmente matemática “All is number” “The stars in the heavens sing a music if only we had ears to hear” “Silence is better than unmeaning words”
53. Pós-Heliocentrismo Cosmologia Moderna O modelo de Ptolomeu O Heliocentrismo Por volta do século IIIaC visão do Universo geocêntrico consolidou-se com Platão e Aristóteles e influenciou decisivamente o pensamento medieval. Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da Cosmologia
54. Mitos da Criação Geocentrismo e Heliocentrismo Pós-Heliocentrismo Cosmologia Moderna Origens do Geocentrismo O modelo de Platão-Aristóteles O modelo de Ptolomeu O Heliocentrismo Para satisfazer a princípios de perfeita harmonia a composição do Universo contemplava 5 elementos, inspirados nos sólidos regulares de Euclides. Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da Cosmologia
55. Geocentrismo e Heliocentrismo Pós-Heliocentrismo Cosmologia Moderna O modelo de Platão-Aristóteles O modelo de Ptolomeu O Heliocentrismo O modelo geocêntrico incluía não só a organização planetária mas também a dos elementos da natureza e a distante esfera das estrelas fixas. Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da Cosmologia
57. Ptolomeu e seus epiciclos 100 AD
58. Pós-Heliocentrismo Cosmologia Moderna O modelo de Ptolomeu O Heliocentrismo Durante a idade média fortaleceu-se a idéia de um grande mecanismo oculto responsável pelo movimento dos astros.
59. Mitos da Criação Geocentrismo e Heliocentrismo Pós-Heliocentrismo Cosmologia Moderna Origens do Geocentrismo O modelo de Platão-Aristóteles O modelo de Ptolomeu O Heliocentrismo 1543 Nicolau Copérnico lançou as bases do modelo ocêntrico baseado em um argumento de simplicidade ceitual, provavelmente inspirado em Aristarcho.
60. Mitos da Criação Geocentrismo e Heliocentrismo Pós-Heliocentrismo Cosmologia Moderna Origens do Geocentrismo O modelo de Platão-Aristóteles O modelo de Ptolomeu O Heliocentrismo O modelo de Copérnico permitia uma interpretação bastante simples do movimento de laço do planeta Marte. Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da Cosmologia
61. Mitos da Criação Geocentrismo e Heliocentrismo Pós-Heliocentrismo Cosmologia Moderna Origens do Geocentrismo O modelo de Platão-Aristóteles O modelo de Ptolomeu O Heliocentrismo Posteriormente Tycho Brahe construiu um quadrante que permitia observações visuais da posição dos astros com ótima qualidade (+- 10 arcmin). Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da Cosmologia Posteriormente Tycho Brahe construiu um quadrante que permitia observações visuais da posição dos astros com ótima qualidade (~4 arcmin) ~1570
62. Mitos da Criação Geocentrismo e Heliocentrismo Pós-Heliocentrismo Cosmologia Moderna Origens do Geocentrismo O modelo de Platão-Aristóteles O modelo de Ptolomeu O Heliocentrismo Joahnes Kepler usou os dados de posição do planeta Marte em função do tempo demonstrando, com um rebuscado argumento geométrico, a sua órbita elíptica em torno do Sol. Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da Cosmologia 1609
63. Geocentrismo e Heliocentrismo Pós-Heliocentrismo Cosmologia Moderna O modelo de Platão-Aristóteles O modelo de Ptolomeu O Heliocentrismo O modelo de Kepler, consolidado nas suas leis do movimento planetário, permite a previsão precisa da posição aparente de Marte em qualquer instante de tempo. Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da Cosmologia
64. Mitos da Criação Geocentrismo e Heliocentrismo Pós-Heliocentrismo Cosmologia Moderna Origens do Geocentrismo O modelo de Platão-Aristóteles O modelo de Ptolomeu O Heliocentrismo Finalmente, em 1609, Galileu Galilei conseguiu convencer à ampla maioria da sociedade da época que realmente o modelo heliocêntrico estava correto. Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da Cosmologia
65. O livro Os Dialogos disseminou os novos conceitos e também lhe valeu a punição pelo tribunal da Inquisição. Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da Cosmologia
70. Prelúdio a Newton
71. Descartes 1596-1650 Rene ́ Descartes’s The World (1636)
73. Geocentrismo e Heliocentrismo Pós-Heliocentrismo Cosmologia Moderna A Gravitação Newtoniana Cosmologia newtoniana Com a sua teoria da gravitação Isaac Newton foi capaz de explicar as leis de Kepler em um corpo teórico consistente. Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da Cosmologia
75. Depois de Newton: Período “pós-heliocêntrico” t > 1700
76. Descoberta de “nebulosas” com estrutura em espiral William Parsons, 1845
77. Air and Space Museum, Washington DC
78. Thomas Wright, An Original Theory of the Universe, 1750
79. Thomas Wright, An Original Theory of the Universe, 1750
80. Teoria da formação dos Sistema Solar: Nuvem em contração Laplace-Kant
81. Universos-ilhas ou Via Lácteas: Teoria de Wright-Kant Nuvens em contração: “sistemas solares” em formação Teoria de Laplace-Kant
82. Shapley Curtis O “Grande Debate” de 1920
83. abandonar a concepção euclidiana em favor de um espaço curvo cuja curvatura depende localmente da distribuição de matéria-energia. Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da Cosmologia
84. Mitos da Criação Geocentrismo e Heliocentrismo Pós-Heliocentrismo Cosmologia Moderna A Expansão Cosmológica Curvatura do Espaço Paradigma Atual A grande revolução da Relatividade Geral consiste em abandonar a concepção euclidiana em favor de um espaço curvo cuja curvatura depende localmente da distribuição de matéria-energia. Ronaldo E. de Souza A Evolução Histórica da Cosmologia
85. Concepção do centro do universo ao longo do tempo Platão, Aristóteles 300 ac Aristarco de Samos 200 ac Ptolomeu 100 ad Copérnico 1543 ac ∅ Giordano Bruno 1584 Shapley 1920 ∅ Hubble, Baade, Milne Princípio cosmológico 1930
86. Modelo de Big Bang quente
88. eras do pensamento cosmológico mágica mítica pré-científica tempo ~4000 AC ~3×106 AC ~500 AC 1543 AD científica
89. alguns highlights do pensamento cosmológico científico Anaximandro, Pitágoras, Sócrates, Aristóteles, Aristarco de Samos Newton tempo ~500 AC 1687 AD 1915 AD Einstein, Friedmann (rel. geral) 1637 AD Descartes ~1543 AD Copérnico, G. Bruno ~150 AD Ptolomeu 1929 AD Hubble
90. Fim da revisão histórica
91. Github Twitter Web E-mail Bitbucket Facebook Blog figshare rodrigo.nemmen@iag.usp.br http://rodrigonemmen.com @nemmen rsnemmen http://facebook.com/rodrigonemmen nemmen http://astropython.blogspot.com http://bit.ly/2fax2cT