Como descobrimos que a Terra é redonda? ― Livro de Isaac Asimov

Isaac Asimov (1920-1992) foi escritor e bioquímico estadunidense nascido na Rússia e é considerado um dos maiores escritores de ficção científica de todos os tempos. Escreveu quase 500 livros entre ficção e não-ficção.

Asimov também escreveu o prefácio do livro de História da Matemática de Carl Boyer que pode ser lido neste blog no artigo Correções e extensões ao longo da História da Matemática.

Em seu livro "Como descobrimos que a Terra é redonda?" (em inglês: "How Did We Find Out the Earth Is Round?"), Isaac Asimov descreve a saga de alguns personagens da História em comprovar que a Terra é redonda, refutando os argumentos terraplanistas com fatos históricos e científicos. É uma leitura rápida e agradável.

Este artigo traz apenas algumas passagens do livro em forma resumida. Se interessar a você, Leitor, poderá fazer o download em ePUB ou em PDF.

1. A Terra é Plana?

Antigamente, as pessoas acreditavam que a Terra era plana, pelo fato de parecer plana. Se Alguém estivesse em um barco no meio do mar e olhasse ao redor, teria a impressão de estar sobre uma superfície plana, que se estende em todas as direções. O céu parece se encaixar sobre a água, como uma cúpula. A linha onde o céu e a água se encontram é chamado de horizonte.

Em terra, a impressão seria a mesma. No entanto, as superfície de terra não é plana ― existem vales e montanhas, casas, árvores,...― e algumas civilizações acreditavam que a terra se estendia indefinidamente.

O Sol tem seu movimento aparente do leste para oeste. Para tentar explicar esse movimento, algumas pessoas antigas diziam que a cada manhã um Sol novo era criado e quando se punha, era destruído. Outros diziam que à noite era colocado em um barco e retornava para o leste para nascer novamente. Outros ainda pensavam que o Sol era uma carruagem dourada flamejante puxada por cavalos mágicos e, pela manhã, o deus-Sol estaria novamente no leste.

Figura 1: O deus-Sol em sua carruagem flamejante.

Se a Terra fosse plana, qual seria sua espessura? E o que a impedia de cair?

Uma lenda antiga indiana dizia que a Terra não caía porque estava apoiada em elefantes, que por sua vez estavam apoiados em uma tartaruga gigante, que por sua vez nadava em um imenso oceano. E o oceano se estendia até o fim? Não houve resposta para isso.

Figura 2: A crença indiana.

O geógrafo, filósofo e matemático Anaximandro, foi um dos primeiros a questionar a mitologia sobre a Terra plana porque não estava satisfeito com as histórias criadas para justificar os fenômenos naturais.

E o que ele fez foi o básico de um pensamento científico olho para o céu noturno e se pergunto o que realmente via. Percebeu que as estrelas viajavam pelo céu em certos padrões, mas uma em especial não se movia, era a estrela do norte.

Conjecturou que o céu era um enorme esfera, onde as estrelas estavam grudadas, e que girava em torno de um eixo que passava pela estrela no norte. O Sol e Lua também estariam grudadas nessa esfera, o que justificaria seus movimentos.

Figura 3: A esfera do céu girando em torno de um eixo central, passando pela estrela do norte.

Mas ainda que o céu fosse uma esfera, Anaximandro achava que a Terra poderia ser uma laje plana e à medida em que a esfera do céu girava, o Sol nascia no leste o dia começava e quando se punha no oeste, a noite caía.

A ideia de Anaximandro fazia mais sentido do que a dos pensadores mais antigos, mas ainda haviam coisas que não faziam sentido.

2. As estrelas desaparecidas

Algumas pessoas acreditavam que, já que a Terra era uma laje plana, poderiam viaja longe o suficiente para o local onde a Terra e o céu se encontravam e, assim, poder tocar o Sol onde ele nascia.

Mas algumas observações dos gregos mostravam que não importava o quanto se viajava para leste ou oeste, nunca pareciam se aproximar do Sol, da Lua ou das estrelas.

Figura 4: O céu medieval, com o homem chegando onde o céu e a Terra se encontravam e observando as máquinas que mantinham a esfera do céu girando.

Talvez, então, a Terra fosse um disco plano bastante grande , mas ainda muito menor do que a esfera do céu. Assim, não seria possível alcançar o Sol, a Lua ou as estrelas. Mas, se assim fosse, porque os viajantes não chegavam à borda da Terra?

Uma explicação que tentaram dar é que a Terra estaria cercada por água. Mas, porque as águas dos oceanos não derramavam pela borda da Terra?

Talvez houvesse uma barreira que impedisse a água de escoar, como em um prato. Mas porque a Terra inteira não caía?

Seria loucura considerar a Terra plana sendo o céu uma esfera. Mas se não era plana, qual outra forma poderia ter?

Voltando ao céu, os objetos vistos são em sua maioria estrelas, mas haviam dois objetos diferente: o Sol e a Lua.

O Sol é um círculo que emite luz o tempo todo, mas a Lua às vezes é um círculo de luz, às vezes apenas meio círculo, ou ainda apenas um fina curva crescente.

Nas observações dos gregos, a Lua mudava de posição em relação ao Sol e, consequentemente, sua forma. Quando estavam em posições opostas, a Lua era sempre um círculo completo de luz, pois o Sol brilhava na Lua. Mas quando estavam no mesmo lado da Terra, o Sol iluminava o lado da Lua que não era visível da Terra. Isso mostrava que o Sol estava mais distante da Terra do que a Lua e que a Lua brilhava por uma luz refletida, vinda do Sol. Uma descoberta por si só fascinante.

Observando as diferentes formas que a face da Lua se mostrava iluminada, a única forma possível que a Lua poderia ter seria uma esfera.

A Lua recebia do Sol a mesma luz, independentemente da posição no céu em que estivesse. Isso só poderia acontecer se o Sol também fosse uma esfera.

Com isso, Anaximandro chegou à conclusão de que haviam três objetos esféricos no céu: o Sol, a Lua e a própria esfera do céu. E a Terra, seria também uma esfera?

Se a Terra fosse plana, o céu seria o mesmo em qualquer ponto da Terra. No entanto, as coisas não são realmente assim. Quando algumas pessoas viajaram para o norte ou para o sul, perceberam que algumas estrelas desapareciam do céu e outras surgiam através do horizonte. E ficou claro que as estrelas não eram vistas de todas as partes da Terra, então, a Terra não poderia ser plana.

Anaximandro conjecturou que a Terra tivesse a forma de um cilindro, o que explicaria de certa forma, o que fazia as estrelas sumirem ou aparecerem novas quando as pessoas se deslocavam para o norte ou para o sul.

Figura 5: A Terra em forma de cilindro

3. Os navios desaparecidos

Mas, se a Terra fosse cilíndrica, por que parecia plana? Esta questão é facilmente respondida: a Terra é tão grande que enxergamos apenas uma pequena porção ao redor com uma curvatura tão pequena que parece plana.

Para visualizar essa ideia, imagine um balão inflado com alguns metros de diâmetro e tome um pequeno círculo na superfície. Se um minúsculo inseto pudesse ver apenas essa parte do balão, a superfície pareceria plana.

Figura 6: Um minúsculo inseto pousado em um grande balão enxerga uma região plana.

Eis uma outra questão um pouco mais dificil de responder: Se uma pessoa se deslocasse no sentido da curvatura (na lateral do cilindro), porque ela não deslizaria? E se um navio que viajasse por um mar calmo, porque não deslizava? Na verdade, porque toda a água não escoava da Terra?

Anaximandro não tinha uma boa resposta para essas questões.

Mas não é muito bom tomar uma decisão só porque não se tem provas. Para provar algo é preciso de evidências.

Talvez houvessem outras formas de obter informações sobre a forma da Terra e Anaximandro voltou-se para o mar.

Se a Terra fosse plana, um navio ficaria cada vez menor à medida que navegasse mais longe da costa até tornar-se um ponto e desaparecer.

No entanto, isso não ocorre. Para começar, alguém que observasse um navio partindo poderia ver o navio inteiro: o casco de madeira do navio abaixo e as velas acima. Depois de um tempo, porém, o casco desapareceria. A água subiria por ele e tudo o que restaria seriam as velas e depois, apenas o topo das velas, Então todo o navio desapareceria.

Figura 7: Observação de um navio seguindo para o horizonte.

O navio estaria afundando? Claro que não, pois acontecia com todos os navios e quando retornavam os marinheiros podiam confirmar o fato.

Mas como explicar esse fenômeno? 

Suponha que a Terra seja curva. O navio navegaria ao longo dessa curva e gradualmente desapareceria. Primeiro o casco e depois as velas.

Os navios eram ocultados pela curvatura da Terra, assim como as estrelas perto do horizonte.

As estrelas pareciam desaparecer somente quando as pessoas se deslocavam para alguma direção. Os navios, desapareciam primeiro os cascos e pareciam obedecer uma certa taxa. Se estivessem a três quilômetros de distância, uma certa parte do casco ficava oculta, não importava em que direção navegassem. Parecia que a Terra se curvava em todas as direções e na mesma proporção.

Mas a única forma que se curva na mesma proporção em todas as direções é uma esfera.

Figura 8: Uma esfera se curva igualmente em todas as direções.

A julgar pelo que acontecia com os navios, a Terra não poderia ser um cilindro, mas uma esfera. É uma grande esfera no centro da esfera muito maior do céu. Se a Terra fosse uma grande esfera, então a pequena parte que podia-se ver a qualquer momento parecia plana.

4. A sombra da Terra

Nos tempos antigos, um eclipse da Lua assustava as pessoas. Eles pensavam que a Lua poderia permanecer escura para sempre e eles não queriam perder a útil luz da Lua à noite.

Aqueles que estudaram o céu cuidadosamente tinham certeza de que isso não aconteceria. Eles notaram, por exemplo, que um eclipse ocorreria apenas na época da lua cheia. Nunca acontecia em qualquer outro momento. Além do mais, só acontecia durante certas luas cheias.

Os gregos que estudavam o céu sabiam que a Lua ficava cheia quando estava do lado oposto ao Sol em relação à Terra, recebendo a luz do Sol em toda a face voltada para a Terra.

Se a Terra ficasse entre o Sol e a Lua, a luz do Sol não chegaria à Lua, ou seja, a Terra projeta uma sombra sobre a Lua e a escurece, ocorrendo o eclipse.

Figura 9: A sombra da Terra projetada na Lua.

Durante esse fenômeno é possível descobrir algo sobre a forma da Terra. A borda da sombra é uma curva que se parecia com uma parte de um círculo. E se mantinha assim independentemente da posição no céu em que a Lua estivesse.

Somente uma forma permite projetar uma sombra igual em todas as direções: uma esfera.

Por volta de 450 a.C., um erudito grego chamado Filolau, que vivia no sul da Itália, foi finalmente convencido.

Ele reuniu todas as evidências. A mudança nas estrelas, a maneira como os navios desapareciam à medida que se afastavam e a sombra da Terra durante um eclipse da Lua o levaram a uma conclusão: a Terra era uma esfera localizada no centro da esfera muito maior que era o céu.

Pelo que sabemos, Filolau foi o primeiro homem a dizer que a Terra era uma esfera.

Mas se a Terra fosse esférica, porque as pessoas não escorregavam conforme se deslocavam por ela? Porque a água dos oceanos não escorriam? Porque o ar não vazava?

As coisas sempre caem para baixo, na direção do centro da Terra. E isso é uma verdade em qualquer ponto da Terra.

Por volta de 350a.C., Aristóteles apontou isso claramente. A visão de Aristóteles de que tudo era atraído para o centro da Terra significava que a Terra tinha que ser uma esfera.

Isso explica por que o oceano e o ar permanecem na Terra esférica e não deslizam ou caem. Onde quer que estejam, eles são puxados “para baixo” em direção ao centro.

5. O tamanho da Terra

Após o tempo de Aristóteles, os estudiosos concordaram que a Terra era uma esfera. Mas, quão grande era essa esfera?

O matemático grego Eratóstenes descobriu uma forma de medir o tamanho da Terra por volta de 240a.C. e foi assim que ele pensou:

Se a Terra é uma esfera, a luz do Sol deve atingir diferentes partes dela em diferentes ângulos. Suponha que na parte do mundo onde você está, o Sol esteja diretamente acima de você em um determinado momento, de forma que a luz do Sol incida diretamente sobre você. Mas a esfera da Terra se curva, de modo que a luz do Sol atingindo o solo em um lugar a centenas de quilômetros de você incide com uma certa inclinação. Quanto mais longe um lugar estiver de você, maior será a inclinação que a luz solar deverá atingir. Você pode medir a inclinação pela sombra que ela projeta.

Figura 10: Calculando o tamanho da Terra.

Eratóstenes sabia que, ao meio-dia de 21 de junho, o dia mais longo do ano, uma haste de madeira cravada verticalmente ao solo na terra em Syene (atual Assuã, Egito) não projetaria sombra. Ele trabalhava em Alexandria, localizada a 800 km de Syene e sabia que se ali cravasse uma haste, esta projetaria uma sombra com um determinado ângulo. Ele utilizou estes dados e calculou que a Terra tinha 40.000 quilômetros de circunferência e 12.800 quilômetros de diâmetro.

A saber: os valores atuais são 40.075 km de circunferência e 12.742 km de diâmetro.

Nem todos concordaram com os cálculos de Eratóstenes. Muitos estudiosos gregos achavam que ele tornou a Terra muito grande. Alguns fizeram novos cálculos e decidiram que a esfera da Terra tinha apenas 28.800 quilômetros de circunferência, no máximo. Essa parecia uma figura mais confortável para a maioria dos antigos gregos.

Por volta de 150 d.C., um astrônomo grego chamado Ptolomeu usou a esfera menor em um livro que escreveu sobre geografia. Este livro foi considerado a última palavra sobre o assunto e por mais de mil anos os estudiosos concordaram que Ptolomeu deve estar certo.

Nos anos 1400, toda a questão da forma da Terra tornou-se muito importante. As nações da Europa Ocidental queriam muito negociar com terras do Extremo Oriente. Eles queriam fazer comércio com a Índia, China, Japão e as ilhas do sudeste da Ásia. Todas elas eram chamadas de “Índias”.

No entanto, não havia uma maneira fácil de chegar às Índias. Por terra era muito difícil viajar milhares de quilômetros, haviam muitas nações hostis aos europeus.

Contornar a África com um navio poderia ser muito arriscado, pois ninguém sabia o tamanho da África. Em 1418, Portugal enviou navios para explorar a costa africana, levando 70 anos para alcançar o extremo sul da África, em 1487.

Mas, um navegador italiano chamado Cristóvão Colombo se perguntou se realmente seria necessário contornar a África para depois seguir novamente para o norte até às Índias. Haveria uma rota mais curta? Se a Terra fosse uma esfera, não seria mais rápido navegar da costa ocidental da Europa até a costa oriental da Ásia? Dependia do tamanho da Terra.

Se a Terra tivesse os 40.000 quilômetros de circunferência calculado por Eratóstenes e que fosse 14.400 quilômetros da Europa Ocidental às Índias por terra, Colombo teria que navegar 41.600 quilômetros a osete para chegar à Ásia. Não havia navios que suportassem essa viagem.

Mas se a Terra tivesse 28.800 quilômetros de circunferência, como propôs Ptolomeu, então a viagem seria de apenas 9.600 quilômetros. Supunha-se que houvesse ilhas a leste da Ásia e ilhas a oeste da Europa. Se fossem levadas em consideração, poderiam ser apenas 4.800 quilômetros da Europa às Índias de barco.

Colombo persuadiu o rei da Espanha de que a distância era apenas de 4.800 quilômetros e, em agosto de 1492, navegou a oeste com três navios.

Colombo estava errado. Ele não sabia que havia um continente entre a Europa e a Ásia e em 12 de outubro de 1492, atracou em uma pequena ilha que ele pensava estar perto das Índias. 

Colombo chamou as pessoas que encontrou de "índios" e é assim que são chamados os nativos desse continente até hoje.

Colombo estava convencido que havia chegado às Índias, mesmo no dia de sua morte em 1506. Mas, outros não tinham certeza. s terras que ele encontrara não se pareciam em nada com as descrições dadas por aqueles que viajaram por terra para a China.

Algumas pessoas acreditavam que, na verdade, Colombo havia encontrado um novo continente. Um dos primeiros exploradores a dizer isso foi Américo Vespúcio e assim o novo continente recebeu o nome de América.

Outro navegador, chamado Fernão de Magalhães, fez, talvez, o maior feito das navegações de todos os tempos: deu a volta ao mundo.

Zarpou da Europa em 1519 com uma frota de cinco navios. Seguiu para a América do Sul procurando uma forma de transpor o continente. Encontrou uma passagem estreita, de navegação extremamente difícil, que hoje é chamado de "Estreito de Magalhães". Do outro lado, encontrou um oceano que permaneceu calmo por semanas e daí recebeu o nome de Oceano Pacífico. Navegou ainda por quase 100 dias até avistar terra. A tripulação ficou sem comida e água e muitos morreram, até que chegaram à pequena ilha de Guam. Os navios seguiram para as Filipinas, mas Magalhães foi morto em uma briga com os nativos. O restante da expedição seguiu viagem e em 1522, alcançaram a Espanha novamente, chegando apenas um navio com dezoito tripulantes.

Figura 11: A morte de Fernão de Magalhães

A expedição de Magalhães foi a primeira a dar a volta aos mundo. Seus registros representam a prova final de quão grande é o globo terrestre e descobriu-se que os cálculos feitos há 1800 anos antes por Eratóstenes estavam corretos.

A viagem de Magalhães não é o fim da história da forma da Terra.

A partir de 1961, os homens foram colocados em órbita ao redor da Terra. Eles começaram a viajar distâncias cada vez maiores no espaço e a ir cada vez mais longe da Terra. Em 1969, os homens chegaram à Lua e puderam, de lá, ver a Terra como um objeto esférico no céu.

Figura 12: Primeira foto da Terra vista da Lua, tirada em 23 de agosto de 1966 pelo orbitador Lunar Orbiter 1. A foto, feita a 42 km de altitude do solo lunar mostra metade do disco terrestre e nele podemos ver desde Istambul, na Turquia, até Cidade do Cabo, na África do Sul.
Fonte: apolo11.com.

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