As leis de Kepler sob o ponto de vista de Newton - Departamento de ...

INTRODUÇÃO
Este trabalho é o resultado de uma ampla pesquisa sobre um fato que marcou época no
desenvolvimento das idéias científicas. As pesquisas que levaram Kepler a descobrir e
explicar o movimento dos planetas no espaço e que consumiram praticamente toda a sua
vida. Ele viveu em uma época em que as idéias ainda eram defendidas por interesses
religiosos e suas grandes dúvidas esbarravam em tais preceitos, o que o levou a viver, na
época de seus estudos, no seminário, um grande conflito de consciência e medo. Porém,
Deus tornou-se para ele mais que uma fúria divina, objeto de súplicas. O Deus de Kepler
era o poder criador do Cosmo. A sua curiosidade conquistou o medo; desejou ardentemente
conhecer universo.
O grande cientista e pesquisador Johannes Kepler acreditou que se vivêssemos em um
planeta onde nada jamais mudasse, haveria pouca coisa a se fazer. Não haveria nada a ser
calculado e nenhum ímpeto para a ciência. Por outro lado, se vivêssemos num mundo onde
as coisas mudassem de maneira imprevisível e complexa, não seríamos capazes de calcular
nada; também assim não haveria ciências. Porém, vivemos num universo onde as coisas
acontecem e mudam de acordo com padrões, regras que podemos chamar de leis da
natureza, por isso, podemos fazer ciências e com ela melhorar nossas vidas.
Há muito, a humanidade vem tentando entender o que acontece ou como acontece com o
movimento dos astros no céu. Isso se deve, provavelmente pela influência que os
fenômenos celestes exerciam sobre a vida dos povos mais antigos. Assim, a necessidade de
estabelecer a época do plantio e colheita e sua relação com a posição do Sol, da Lua e das
estrelas, levou os astrônomos da Antiguidade a coletar um grande número de dados sobre
os movimentos dos astros. Várias tentativas de criar um sistema que explicasse os
fenômenos observados foram criadas. Dentre elas podemos citar O Modelo dos Gregos, no
qual a Terra era situada no centro do Universo (teoria geocêntrica) e os planetas, bem como
o Sol, a lua e as estrelas, estariam incrustados em esferas que giravam em torno da Terra.
Outro modelo criado foi o Sistema de Ptolomeu grande sábio que viveu em Alexandria, no
século II depois de Cristo. Neste modelo, os planetas moviam-se em círculos, cujos centros
giravam em torno da Terra. Tais modelos perduraram durante 13 séculos, pois eram bem
aceitos pela igreja. Porém, sofreu sucessivas modificações para adaptá-lo às observações
que foram se acumulando durante este longo período, e que acabaram por tornar-lo também
muito complicado. No século XVI, pouco antes do nascimento de Kepler, Nicolau
Copérnico apresentou um modelo mais simples para substituir o sistema de Ptolomeu. Nele,
o Sol estaria em repouso e os planetas, inclusive a Terra, girariam em torno dele em órbitas
circulares (teoria heliocêntrica). Era uma visão completamente nova do Universo. Foi neste
modelo que Kepler encontrou as informações que foram obtidas pelas observações de
Tycho Brahe e dele própria, mas não conseguiu encaixar nele os dados obtidos. Foi dai que
nasceu de forma empírica suas três grandes Leis do Movimento Planetário que serão
demonstradas neste trabalho, utilizando os princípios básicos do Cálculo Diferencial e
Integral.
4