L'astronomie nouvelle de Kepler et la logique de la découverte

Cette thèse propose une étude des raisons théoriques et empiriques impliquées dans l’élaboration d’une nouvelle astronomie par Johannes Kepler (1571-1630) tel qu’exposé dans son ouvrage Astronomia nova (1619). Cette thèse se déroule en deux temps : la première partie touche de près aux textes mêmes de Kepler, tandis que la seconde partie utilise la notion d’abduction pour interpréter logiquement ce processus de découverte et de justification. La première partie débute avec une analyse du projet de Kepler et de ses fondements philosophiques, métaphysiques et théologiques tels qu’exposés dans son premier ouvrage, le Mysterium cosmographicum. Ensuite, une étude des propos explicites de Kepler quant à la nature et au statut des hypothèses astronomiques est proposée via une étude de son traité intitulé Apologia pro Tychone contra Ursum. Une étude attentive des sources philosophiques, mathématiques et scientifiques ayant influencé Kepler pour sa nouvelle astronomie est ensuite proposée avant l’analyse détaillée des arguments scientifiques et des différentes étapes démonstratives qui sont présentés dans l’Astronomia nova. La deuxième partie vise à éclairer le débat sur l’abduction en se penchant d’abord sur trois approches traditionnelles (Platon, Aristote et Épicure) quant à la connaissance scientifique des phénomènes célestes permettant d’obtenir un discours vraisemblable ou une multiplicité d’explications concordantes avec les phénomènes. Enfin, quatre interprétations contemporaines et abductives du processus de découverte suivi par Kepler dans l’Astronomia nova sont présentées, reformulées et critiquées afin de proposer une nouvelle interprétation abductive laissant une plus grande place au projet même de construire une astronomie nouvelle fondée sur les causes. Cela nous donne des outils pour mieux saisir le sens et la portée de ce qui peut être désigné comme étant la « révolution képlérienne », soit le passage d’un système géocentrique à un système non pas simplement héliocentrique mais héliodynamique, ayant permis aux astronomes de s’affranchir du paradigme des orbites circulaires.

Materiales didácticos para el Año Internacional de la Astronomía.

Resumen basado en el de la publicación

L'espace céleste et la nature tropicale

Presenta parte de los trabajos astronómicos, geográficos y botánicos de Emmanuel Liais (1826- 1900) un explorador francés, recordado por su papel como director del Imperial Observatorio Astronómico de Río de Janeiro, Brasil, entre 1865 y 1871, y por segunda vez entre 1874 y 1881.Las lujosas ilustraciones fueron realizadas por Yan Dargent, un importante ilustrador y grabador de obras científicas, amigo y competencia del tambien famoso Gustave Doré

Observaciones astronomicas y phisicas, hechas de orden de S. M. en los Reynos del Perú: de las quales se deduce la figura y magnitud de la tierra y se aplica a la navegacion

Esta obra es la primera edición de los resultados españoles de la llamada Expedición Geodésica al Virreinato del Perú (1735-1744), en la que participaron Antonio de Ulloa y Jorje Juan, como acompañantes y supervisores de los científicos franceses. Contiene numerosos mapas, planos, vistas e ilustraciones sobre diversos aspectos geográficos y humanos.

La geometria a l'educació secundària : anàlisi i elaboració de recursos pedagògics. 'La geometría en la educación secundaria : análisis y elaboración de recursos pedagógicos'.

El trabajo aporta el análisis, aplicación, definición teórica y sobretodo el desarrollo práctico sobre temas relacionados con la enseñanza de la geometria en la educación secundaria. En este sentido, se incide en aspectos ignorados o apenas abordados (mosaicos periódicos, poliedros, cúpulas geodésicas, astronomia, relojes de sol); elementos que ofrecen muchas posibilidades por su carácter sintetizador de diversos objetivos terminales de la geometria y las matemáticas en la etapa de la educación secundaria.

Aprendizagens não formais em ciências: contributos das actividades de um museu para a literacia científica

A análise dos relatórios do Programa Internacional de Avaliação dos Estudantes (PISA, 2006) da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Económico (OCDE) e do Third International Mathematics and Science Study (TIMSS, 1995) revelam que os jovens portugueses apresentam baixos níveis de literacia científica. Estes estudos avaliam se os estudantes desenvolveram algumas capacidades e competências que são consideradas essenciais para que participem plenamente na sociedade. As áreas de estudo avaliadas nestes estudos são a leitura, matemática e ciências, sendo a literacia científica aquela em que nos centramos, neste trabalho. Como os museus têm por objectivo facilitarem o acesso a conhecimentos científicos aos visitantes e têm, ainda, preocupações com as questões de literacia científica, nomeadamente por parte das crianças e jovens, têm vindo a desenvolver espólios, actividades e programas de férias que contemplem estas vertentes (Gil, 2003; Wertsch, 2002). Nesta investigação pretendem-se estudar as actividades lúdico-científicas desenvolvidas nos períodos de férias escolares no Museu de Ciência e no Museu Nacional de História Natural. Estes programas de férias decorrem em ambiente informal e consistem em actividades nas diversas áreas científicas contempladas nestes dois museus: matemática, física, química, astronomia, geologia, biologia, botânica e zoologia. Destinam-se a crianças dos 4 aos 13 anos de idade. Nesta investigação assumimos uma abordagem interpretativa (Denzin, 2002; Denzin & Lincoln, 1998) e desenvolveu-se um estudo de caso intrínseco (Stake, 1995). Como participantes seleccionámos crianças dos três grupos etários considerados, bem como os respectivos monitores, encarregados de educação e investigadora. Os instrumentos de recolha de dados foram a observação, as entrevistas, conversas informais, tarefas de inspiração projectiva e os protocolos das crianças e jovens. O tratamento de dados é baseado numa análise narrativa de conteúdo (Clandinin & Connelly, 1998), da qual emergem categorias indutivas (Hamido & César, 2009).

O ensino-aprendizagem da física e da química: manuais escolares versus recursos digitais

Nesta dissertação investigamos o uso do manual escolar na sala de aula, em consonância com as mudanças das práticas pedagógicas resultantes da existência de novos recursos digitais agregados ao manual escolar, tais como o e-manual, os CD-ROM e DVDs e, as plataformas educacionais na Internet, em particular, a Escola Virtual, da Porto Editora. O leitmotiv da realização desta investigação é avaliar a utilização destes recursos, quer nas práticas pedagógicas inovadoras por parte dos docentes, quer na contribuição para melhorar a aprendizagem dos alunos. No sentido de melhor compreender e analisar o impacto da integração dos recursos digitais no ensino-aprendizagem, escolhemos os recursos da Porto Editora, visto tratar-se de um estudo de caso centrado numa escola que adotou estes recursos. A partir de um enquadramento metodológico que procura ultrapassar as dicotomias entre as abordagens quantitativas e as abordagens qualitativas, centramos o nosso estudo numa unidade didática, Astronomia, lecionada no 7º ano de escolaridade, na disciplina de Ciências Físico-Químicas. Com base num modelo heurístico, os dados recolhidos através de questionários a professores e alunos numa escola onde a investigadora estagiou, referente a este conteúdo, indicam que a utilização dos referidos recursos digitais no ensino-aprendizagem, fomentou a motivação para a realização de atividades propostas, facilitou a compreensão e a aprendizagem de conceitos e motivou os alunos para o estudo na disciplina de Ciências Físico-Químicas. Não podemos deixar de enfatizar a exploração do manual interativo, como um elemento extremamente inovador, e simultaneamente potenciador da disseminação de conhecimentos em espaços não convencionais de ensino, pela possibilidade de autoaprendizagem, respeitando as particularidades dos alunos. No entendimento de uma postura de abertura e de investigação permanente e, conscientes de que o ensino-aprendizagem engloba inúmeros fatores, apontamos alguns trajetos investigativos possíveis que poderão, eventualmente, despontar, a partir deste estudo. 

Metallicity effects on the modified wind momentum of CSPN

Recent investigations on the central stars of planetary nebulae (CSPN) indicate that the masses based on model atmospheres can be much larger than the masses derived from theoretical mass-luminosity relations. Also, the dispersion in the relation between the modified wind momentum and the luminosity depends on the mass spread of the CSPN, and is larger than observed in massive hot stars. Since the wind characteristics probably depend on the metallicity, we analyze the effects on the modified wind momentum by considering the dispersion in this quantity caused by the stellar metallicity. Our CSPN masses are based on a relation between the core mass and the nebular abundances. We conclude that these masses agree with the known mass distribution both for CSPN and white dwarfs, and that the spread in the modified wind momentum can be explained by the observed metallicity variations.

PLANETARY NEBULAE IN THE INNER MILKY WAY II: THE BULGE-DISK TRANSITION

In this work, a sample of planetary nebulae located in the inner-disk and bulge of the Galaxy is used in order to find the galactocentric distance which better separates these two populations, from the point of view of abundances. Statistical distance scales are used to study the distribution of abundances across the disk-bulge interface. A Kolmogorov-Smirnov test is used to find the distance at which the chemical properties of these regions better separate. The results of the statistical analysis indicate that, on the average, the inner population has lower abundances than the outer. Additionally, for the a-element abundances, the inner population does not follow the disk radial gradient towards the galactic center. Based on our results, we suggest a bulge-disk interface at 1.5 kpc, marking the transition between the bulge and inner-disk of the Galaxy as defined by the intermediate mass population.

PLANETARY NEBULAE IN THE INNER MILKY WAY: NEW ABUNDANCES

The study of planetary nebulae in the inner-disk and bulge gives important information on the chemical abundances of elements such as He, N, O, Ar, Ne, and on the evolution of these abundances, which is associated with the evolution of intermediate-mass stars and the chemical evolution of time Galaxy. We present accurate abundances of the elements He, N, 5, 0, Ar, and Ne for a sample of 54 planetary nebulae located towards the bulge of the Galaxy, for 33 of which the abundances are derived here for the first time. The abundances are obtained based on observations in the optical domain made at the National Laboratory for Astrophysics (LNA, Brazil). The data show a good agreement; with other results in the literature, in the sense that the distribution of the abundances is similar to that of those works.

PLANETARY NEBULAE AND THE CHEMICAL EVOLUTION OF THE MAGELLANIC CLOUDS

The determination of accurate chemical abundances of planetary nebulae (PN) in different galaxies allows us to obtain important constraints on chemical evolution models for these systems. We have a long-term program to derive abundances in the galaxies of the Local Group, particularly the Large and Small Magellanic Clouds. In this work, we present our new results on these objects and discuss their implications in view of recent abundance determinations in the literature. In particular, we obtain distance-independent correlations involving He, N, O, Ne, S, and Ar, and compare the results with data from our own Galaxy and other galaxies in the Local Group. As a result of our observational program, we have a large database of PN in the Galaxy and the Magellanic Clouds, so that we can obtain reliable constraints on the nucleosynthesis processes in the progenitor stars in galaxies of different metallicities.

A emissão das galáxias esferoidais no infravermelho médio

Propriedades fotométricas no infravermelho médio são apresentadas para uma amostra de 28 galáxias esferoidais, observadas em 6.75, 9.63 e 15 jlk com o instrumento ISOCAM a bordo do satélite ISO. As distribuições espectrais de energia (DEE) das galáxias foram derivadas usando dados do infravermelho médio junto com dados do UV, do ótico e do infravermelho próximo, previamente publicados. Estas DEE mostram duas componentes: a poeira quente aquecida até T ~ 260 K dominando a emissão no infravermelho médio e a população estelar com T ~ 4000 K, que domina no ótico. Da emissão no infravermelho médio pode ser visto que a morfologia em 6.75 μm, onde a contribuição estelar é importante, é esferoidal. Em comprimentos de onda mais longos, onde há majoritariamente emissão da poeira, a morfologia é menos suave, mostrando nuvens, filamentos e discos de poeira. Também pode ser inferido que há um gradiente de temperatura da poeira, que cresce em direção ao centro da galáxia. Os perfis de energia mostram bojos R¼ simples, composição de bojos e discos e perfis irregulares. As luminosidades no infravermelho médio estão na faixa de(3 - 42) x 10 L. As propriedades dos grãos de poeira são inferidos das cores no infravermelho médio. A emissão no infravermelho vem principalmente de grãos muito pequenos, que estão num equilíbrio térmico oscilante. As massas para a componente quente da poeira estão na faixa de 10 - 400 M.

Relação entre algumas características de periódicos de física e seus fatores de impacto

Analisa com métodos cienciométricos a relação entre algumas características de uma amostra de periódicos de Física e os valores de Fator de Impacto (FI) publicados no Journal Citation Reports (JCR), no período de 1993 a 2000. As características estudadas são: sub-área do conhecimento, evolução temporal, tipo e tamanho do periódico, densidade dos artigos e ritmo de obsolescência da literatura. A amostra foi constituída de modo não aleatório, abrangendo todos os títulos classificados pelo Journal Citation Reports (JCR) como sendo de algumas sub-áreas da Física: Física; Física Aplicada; Física Atômica, Molecular e Química; Física da Matéria Condensada; Física de Fluídos e de Plasmas; Física Matemática; Física Nuclear; Física de Partículas e Campos; Ótica; e, Astronomia e Astrofísica. Ao total analisou-se 376 periódicos. Foi elaborado um banco de dados no programa Statistics Packet for Social Science (SPSS) versão 8.0 para a coleta das informações necessárias para a realização do estudo, bem como para o tratamento estatístico das mesmas. As hipóteses de trabalho foram testadas através da Análise de Variância (ANOVA), do Teste χ2 e da Dupla Análise de Variância por Posto de Friedman. As análises empreendidas resultaram na comprovação das seis hipóteses de trabalho à medida que foi verificado que as variáveis: tipo, tamanho, densidade, ritmo de obsolescência, sub-área e tempo influenciam, umas em maior grau, outras com menor intensidade, os valores de FI. Especificamente, destaca-se que o tamanho e o ritmo de obsolescência são as características dos periódicos que se correlacionam mais fortemente com o FI. A densidade apresentou o menor poder explicativo das diferenças existentes entre o impacto das publicações. O aspecto mais relevante verificado está na existência de associação entre sub-área e FI. As cinco sub-áreas que se distinguem das demais são: a Óptica e a Física Aplicada por apresentarem valores médios baixos de FI; e a Física de Partículas e Campos, a Física Atômica, Molecular e Química e a Física Nuclear devido às médias altas. O estudo conclui que o FI deve ser utilizado somente de modo contextualizado e relativizado.

O contínuo e a região estendida de linhas estreitas das galáxias ativas ESO 362-G18 e ESO 362-G8

Foram analisados espectros óticos de fenda longa das galáxias Seyfert 1 ESO362-G18 e Seyfert 2 ESO362-G8. Estas duas galáxias apresentam emissão por gás de alta excitação em forma anisotrópica, possivelmente devido a colimação por um tóro de poeira. O objetivo do presente trabalho consiste em estudar o contínuo e a região estendida de linhas de emissão (ENLR) destes objetos. Este trabalho constitui-se no primeiro estudo detalhado realizado sobre estas galáxias. A população estelar em cada galáxia e caracterizada em função da distância ao núcleo. O contínuo nuclear e estudado em termos de duas componentes: a população estelar e a componente AGN (\Active Galatic Nuclei"). Observa-se a presença desta componente AGN na gal axia Seyfert 1 ESO362-G18. A galáxia Seyfert 2 não permite observar esta componente AGN mesmo depois de subtraída a componente de população estelar. Nas duas galáxias observa-se importante contribuição de população de idade intermediária ( 5 108 anos). A partir das linhas estreitas de emissão, mapeamos a excitação do gás interestelar ao longo da ENLR. As razões entre estas linhas de emissão são reproduzidas a partir de um modelo de fotoionização de duas componentes - uma componente limitada por matéria ("matter-bounded") e uma componente limitada por ionização ("ionization-bounded"). Este modelo, construído utilizando o código de fotoionização MAPPINGS Ic, se propõe a resolver os problemas apresentados pelos modelos tradicionais de uma componente apenas. A partir dos resultados obtidos com o modelo de duas componentes, determinamos o fator de preenchimento e o fator de cobertura do gás em função da distância ao núcleo. Utilizamos estes parâmetros para testar a consistência do modelo proposto. Por fim realizase o cálculo de balanço de fótons e estuda-se a natureza do contínuo infravermelho (IR) médio e distante - comparando-se a luminosidade observada no IR, calculada a partir dos fluxos IRAS, com a luminosidade predita para um tóro que envolve a fonte modelada e re-emite a radiação incidente no infravermelho.