Hipótese da Nebulosa | A Teoria de Laplace Sobre o Sistema Solar

Pierre-Simon Laplace além de ser um dos maiores matemáticos de todos os tempos, também criou sua teoria sobre a origem do universo no final do século XVIII. Antes de falar sobre ela, é importante lembrar que ele foi o primeiro a provar matematicamente a estabilidade do sistema solar, apesar de ser mais lembrado pela função potencial, os coeficientes de Laplace, além de ser o criador da base sólida para o desenvolvimento da teoria da probabilidade.

Em suma, Laplace explicou com sucesso todos os desvios observados dos planetas, de suas órbitas teóricas, aplicando a teoria da gravitação para o sistema solar de Sir Isaac Newton, e ele desenvolveu uma visão conceitual da mudança evolutiva na estrutura do sistema solar. Ele também demonstrou a utilidade da probabilidade para interpretar dados científicos.

A Resposta de Laplace para a Questão de Como Surgiu o Universo

Como surgiu o universo? Qual a sua forma? Como estamos inseridos nele? Como explicá-lo? Todas estas perguntas tentam ser respondidas há séculos pelos pensadores e cientistas. Os primeiros filósofos gregos elaboraram várias explicações para o cosmo. De acordo com Anaximandro, o Universo surgira da água e os seres humanos descendiam dos peixes; a Terra seria um disco achatado e flutuando, circundado por tubos furados de névoa luminosa, com um círculo de fogo por fora.

Aperfeiçoando as ideias de Pitágoras, Eudoxo de Cnido criou um modelo geocêntrico do Universo, onde os planetas eram corpos esféricos que se moviam em órbitas circulares e as estrelas estava fixas numa esfera externa. Aristóteles, no mesmo século, e Ptolomeu, dois séculos depois, também acreditavam que a Terra ficava no centro do cosmo.

Demorou vinte séculos para que uma nova teoria cosmogênica surgisse. As idéias de Aristóteles e Ptolomeu dominaram o pensamento ocidental até a época de Nicolau Copérnico (1473 – 1543). Para ele, o Sol, e não a Terra, era o centro de todo o Universo. Mais tarde, Giordano Bruno (1548 – 1600) afirmou que o Universo não tem centro nem limites, e que as estrelas estão espalhadas através de um espaço infinito; ele morreu na fogueira por isso.

A próxima grande teoria seira o Big Bang, já no início do século XX, mas antes dela alguns pensadores e cientistas retrabalhavam as ideias de Bruno e Copérnico, sendo um deles Laplace, que, no final do século XVIII, surge com uma importante teoria retrabalhando as ideias propostas por Immanuel Kant na obra publicada em 1755 intitulada “História Geral da Natureza e Teoria do Céu, ou Ensaio sobre a Constituição e a Origem Mecânica do Universo em sua Totalidade, de Acordo com os Princípios de Newton”.

O mais curioso é que antes de apresentar sua teoria da formação do universo, Kant se defende previamente de qualquer acusação de ateísmo ou heresia. Como lemos no site ghtc.usp.br: “O objetivo de Kant, nessa obra, é mostrar que basta aceitar as leis da física newtoniana e fazer algumas hipóteses simples sobre o estado inicial do universo, para chegar a uma explicação do universo atual. Mas, antes de expor suas idéias, ele se defende de qualquer acusação de ateísmo. Kant afirma que a ordem e a beleza que vemos no universo não são uma indicação direta de que Deus estabeleceu, na criação do mundo, essa ordem. A ordem que observamos, diz Kant, vem de um desenvolvimento natural da matéria do universo. Mas ele adiciona: toda ordem e beleza do universo é causada pelas leis naturais; e essas leis naturais não podem ter surgido por si próprias do nada. Assim, a própria existência das leis naturais que dirigem a evolução do universo seria uma forte indicação da existência de Deus e da sabedoria divina.”

A teoria de Laplace se concentra apenas em nosso sistema solar, que era objeto do seu estudo, e se expandiria à origem do universo como um todo por uma espécie de recorrência. Seus estudos científicos chegaram a duas conclusões importantes para o estudo do sistema solar:

1. Segundo ele, as regularidades do sistema solar garantiriam que sua formação não era obra do acaso;
2. todos os planetas giram em torno do sol, no mesmo sentido e quase no mesmo plano assim como seus satélites naturais; usando seus estudos em probabilidade Laplace estimava que as chances deste arranjo serem obras do acaso eram de 1 em 200 000 000 000 (duzentos bilhões).

Com estas bases científicas que explicavam os fenômenos astronômicos conhecidas por ele, Laplace então desenvolveu uma teoria que explicava a formação do sistema solar usando leis da física como a da conservação do momento angular.

A Hipótese da Nebulosa: O Modelo de Universo (Sistema Solar, na verdade) de Laplace

Segundo Laplace, toda a matéria que formaria o sistema solar estaria espalhada numa nuvem de poeira extremamente quente que girava lentamente e, à medida que resfriasse, aumentaria sua velocidade de rotação, diminuiria de volume, se contraindo gradualmente e dando forma aos planetas.

Laplace mostra em sua teoria que as condições deste modelo levariam a uma situação em que esta matéria, à medida que a velocidade de rotação da nuvem fosse aumentado, ficaria acumulada como um anel similar ao que vemos em Saturno, circundando a região equatorial da nuvem. Embora essa matéria permanecesse em órbita, o resto da nuvem continuaria a se contrair, e novamente a velocidade da parte externa da nuvem se tornaria suficiente para que a matéria mais externa ficasse em órbita, e assim por diante.

Desse modo, à medida que a nuvem fosse lentamente se contraindo, haveria a contínua produção de faixas de matéria abandonadas ao longo do plano do equador da nuvem, criando uma espécie de disco fino, girando em torno da região central.

Referências:

1. Roberto de Andrade Martins – “O Universo” – http://www.ghtc.usp.br/Universo/cap07.html
2. Carl B. Boyer – “História da Matemática”. São Paulo: Bluncher, 2012.

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