Edição 232 02 de dezembro de 2008
Você já ouviu falar de Mecânica celeste? Bom, para quem nunca escutou ou leu sobre esta ciência, trata-se de uma aplicação das leis universais da Mecânica ao estudo do movimento ou equilíbrio dos corpos celestes sujeitos às forças gravitacionais. Os princípios da Mecânica celeste são os da própria Mecânica, acrescidos da Lei de Gravitação Universal. Historicamente as leis de Kepler precederam e serviram como ponto de partida para que Newton enunciasse a sua lei da Gravitação Universal.
É através da Mecânica celeste que foram desenvolvidos os satélites artificiais e os sistemas de posicionamento terrestre como o GPS. Foi ela também que tornou a comunicação e as relações entre os países cada vez mais rápidas.
O Olhar Virtual conversou com Terezinha Stuchi, professora adjunta do Instituto de Física (IF) da UFRJ, para saber mais sobre a Mecânica celeste e suas aplicações práticas e cotidianas.
Olhar Virtual: O que é a Mecânica celeste?
É um ramo da Mecânica Clássica cujos precursores foram Copérnico, Galileu, Kepler e Newton, no início do século XVII. A partir desta época, a Mecânica clássica, cuja principal preocupação era entender o movimento dos planetas e da nossa Lua, ocupou pensadores como Euler, Lagrange, Jacobi e Hamilton.
Grandes desenvolvimentos matemáticos surgiram com a tentativa de entender o problema de três corpos celestes. O de dois corpos já tinha sido entendido com Newton e Kepler (e mais as observações deste último com Tycho Brahe).
Olhar Virtual: Qual a importância de estudar a Mecânica celeste?
Os estudos dos corpos celestes são importantes para termos informações do nosso entorno e dos confins do Sistema Solar. Ela ajuda a entender questões como: por que Plutão deixou de ser considerado planeta? Como apareceram as luas dos vários planetas? Por que Saturno tem anéis? Por que esses anéis têm um desenho especial? Por que existe um cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter? Ou seja, temas atraentes que sempre povoaram a imaginação dos homens.
Olhar Virtual: Quais as aplicações da Mecânica celeste?
A sua aplicação é mais uma questão de métodos, comuns a várias áreas da Física. A grande ferramenta desenvolvida foi a Teoria de Perturbações. Esta teoria consiste em estudar um problema a partir de uma aproximação que é um problema conhecido. Por exemplo: se sabemos como a Terra se move em volta do Sol, supondo que só existam ela e o Sol, como estudar este movimento considerando Júpiter que o planeta de maior massa, desprezando-se os demais.
Esta teoria não se limita só a este problema. Todo físico, ao tentar entender um problema complicado, resolve primeiro algo mais simples.
Olhar Virtual: Como o público em geral pode perceber estas aplicações na prática?
Uma aplicabilidade prática da Mecânica celeste mais conhecida é o GPS. Foi necessário o entendimento dado por esta ciência de como um satélite artificial entra e se mantém em órbita terrestre para lançarmos os primeiros aparelhos de localização. O GPS é uma “constelação” de satélites em volta da Terra, que nos permite ter contato com toda a superfície de nosso planeta. Outra aplicação são os Observatórios Astronômicos Espaciais.
Olhar Virtual: Para os interessados, onde se pode estudar esta ciência?
Atualmente existem cursos de Astronomia na UFRJ e na USP. A Mecânica celeste é, em geral, uma das especializações do Astrônomo. Além disso, qualquer estudante de Física, Matemática ou Engenharia, que se interesse pelo tema, pode procurar pesquisadores da área que estão na UFRJ (no Instituto de Física e no Observatório do Valongo) e também no Observatório Nacional.