A Cosmologia é a área do conhecimento que se debruça sobre as questões de ambito cosmológico. As respostas encontradas para esse tipo de questões, são posteriormente utilizadas pelos cosmólogos para a elaboração de modelos que tornem o Universo mais inteligível ao Homem. Refira-se que a abordagem às questões cosmológicas pode ser efectuada pelas mais diversas vertentes (não necessariamente a científica). Todos nós “vemos” o Universo de determinada forma; todos construímos um “modelo” para o Universo, e há por isso um cosmólogo em cada um de nós.

É esta forte ligação entre a cosmologia e a própria natureza do ser humano, que faz da cosmologia um factor motivador na aprendizagem dos mais diversos saberes e competências, o qual deve ser aproveitado do ponto de vista formativo. Esse é por isso um dos objectivos desta ação, e que simultaneamente a justifica.

A Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP) tem uma vasta experiência acumulada na área da formação de professores/educadores nas suas diversas áreas. Por outro lado, o seu corpo docente, para além dessa experiência, tem também tradição em termos de investigação, e ainda no que diz respeito ao esforço efectuado ao longo dos anos para manter a ciência, e em particular a astronomia, o mais perto possível do grande público.

Com esta proposta pretendemos assim, contribuir para o esforço que a FCUP tem vindo a desenvolver no sentido de proporcionar uma formação científica atualizada e de qualidade.

Pretende-se que os formandos adquiram uma visão global da evolução do conhecimento na área da astronomia em geral, e da cosmologia em particular, e compreendam a influência dessa evolução no desenvolvimento das civilizações. Por outro lado, é igualmente um dos objetivos da ação o aprofundar de alguns conceitos fundamentais em cosmologia, em particular na sua vertente científica. No final da ação os formandos deverão conhecer algumas das características das principais fases da evolução do universo, desde a sua fase primordial até aos nossos dias, de acordo com o estado atual dos conhecimentos.

Módulo de História da Cosmologia – 12.5 horas

HC-1. O Método Científico; Astrologia vs Astronomia; divisões do Tempo.

HC-2. As Primeiras Cosmogonias: Egipto; Babilónia, Suméria e Pérsia; Israel.

HC-3. Da Grécia Clássica à Civilização Helénica: Cosmologia; Astronomia; o colapso do Mundo Antigo.

HC-4. A Idade das Trevas: o Império Romano; o Mundo Islâmico; o Império Maia; a Idade Média.

HC-5. O Renascimento: Mikolaj Koppernigk; Tyge Brahe; Johannes Kepler.

HC-6. O Nascimento da Ciência Moderna: Galileo Galilei; Isaac Newton.

HC-7. Neptuno vs Vulcano.

HC-8. Relatividade Restrita e Geral.

HC-9. Cosmologia Moderna: o modelo padrão; o lado escuro do Universo; novas dimensões e outros desafios.

Módulo de Conceitos em Cosmologia – 12.5 horas 

CC-1. Conceitos básicos em cosmologia: a importância da interação gravitacional; o princípio cosmológico; diagramas de espaço-tempo; horizontes cósmicos; a expansão do Universo e a lei de Hubble; coordenadas co-móveis e o factor de escala cósmico; a métrica de Robertson-Walker; o desvio cosmológico para o vermelho.

CC-2. Cosmologia newtoniana: aplicabilidade da gravitação newtoniana; estudo do comportamento dinâmico de uma região esférica utilizando a 2ª lei de Newton; estudo do comportamento dinâmico de uma região esférica utilizando a lei de conservação de energia; o equivalente newtoniano da equação de Friedmann e reinterpretação relativista; evolução da densidade com o factor de escala, num universo apenas com matéria; evolução da densidade com o factor de escala, num universo apenas com radiação.

CC-3. O modelo cosmológico padrão: os parâmetros cosmológicos; o parâmetro de Hubble; o parâmetro de densidade; o parâmetro de desaceleração; a equação de Friedmann e os parâmetros observáveis; a idade do universo; as três versões do modelo cosmológico padrão: modelos abertos e fechados, e o modelo plano.