XVIII, era exata em proporções, porque se conheciam as distâncias relativas, mas de escala completamente indeterminada, pois não se conheciam as distâncias absolutas. A ideia de unidade astronômica (UA), que é a medida de distância entre a Terra e o Sol, veio antes de se conhecer seu valor absoluto. Nessa época, os diâmetros dos planetas eram medidos a partir da observação, com boa precisão colocando-se micrômetro acoplado ao telescópio, no entanto, a medida ainda ficava em função de sua distância, que era desconhecida.
Os registros de estimativas de distância existem desde o século II a.C. com Hiparco. Outros cientistas como Ptolomeu, Copérnico e Tycho também faziam suposições de que a UA era cerca de 1200 vezes o raio da Terra. No século XIII vem uma oposição a essa ideia, apoiada nos escritos bíblicos:
se Adão tivesse começado a caminhar no dia da criação (geralmente fixado em 4004 a.C.), precisaria de 600 anos para alcançar o Sol, e teria chegado, com os pés gastos, no planeta Júpiter no século XX (FERRIS, 1990, p. 90)
Naquela época, os próprios cientistas consideravam que a maneira como estavam obtendo as medidas, com o uso do micrômetro, era bastante grosseira, e já era conhecida a teoria da triangulação – paralaxe – que permitiria obter valores bem melhores em comparação aos valores conhecidos hoje, mas que era inacessível, pela dificuldade de execução por duas questões principais: era preciso conhecer a distância exata entre dois observadores localizados em pontos bem distantes na Terra e também exigia que as observações fossem realizadas no mesmo momento, o que exigia uma sincronização de relógios.
No século XVIII era possível, com uso do astrolábio, determinar a posição na Terra, com relação à latitude, medindo a altura acima do horizonte da estrela polar ou do Sol ao meio dia. O astrolábio também foi um instrumento aperfeiçoado ao longo do tempo, facilitando o manuseio principalmente aos navegadores. No entanto, ele ainda não servia para obter a medida da longitude.
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A partir do movimento das estrelas no céu seria possível conhecer essa medida, mas faltava naquela época um conhecimento exato sobre o tempo.
O relógio que se utilizava eram relógios de pêndulo, que por dia apresentavam variações de 5 a 10 minutos, traduzidas para os navegadores como um erro de cálculo de 500 milhas de longitude depois de dez dias no mar. Muitos prêmios foram oferecidos aos que se dedicassem à confecção de um instrumento mais preciso. John Harrison, que era um carpinteiro, construiu uma série de relógios, e conferia sua precisão com a observação do desaparecimento de certas estrelas atrás da chaminé de um vizinho. Seu instrumento foi testado pelos navegadores e confrontado com observações do Sol, verificando que em oito dias sua variação era de cerca de 5 segundos – desempenho que relógios comuns de hoje podem não ter (FERRIS, 1990).
A questão da necessidade de medir o tempo estava bastante relacionada com a motivação vinda das navegações. Na superfície terrestre, os relógios de pêndulo eram sincronizados pela observação dos trânsitos e eclipses das luas de Júpiter – ideia dada por Galileu. Com relógios e mapas mais precisos, os astrônomos passaram a se dedicar a tentar medir a paralaxe dos planetas Marte e Vênus. No entanto, o método e os instrumentos ainda eram inadequados, o que permitiu aos astrônomos obter apenas valores próximos aos que conhecemos hoje, mas com um erro ainda grande que, quando propagado, afastava mais ainda os cálculos dos valores conhecidos. No século XVII, os cientistas tinham também outras funções e se complicavam bastante ainda com as observações e com a previsão de certos fenômenos, como o trânsito de Vênus.
O mundo, porém, tinha mudado, quando ocorreram os trânsitos de Vênus em 1761 e 1769. A astronomia se tinha tornado uma ciência organizada, conduzida por profissionais, patrocinada por sociedades científicas, e apoiada pelos recursos governamentais. Agora, finalmente, tinha-se a impressão de que a ciência dispunha de recursos para sondar as dimensões do sistema solar. As solicitações de Halley foram lembradas, e os trânsitos foram observados por dezenas de astrônomos equipados com micrômetros, relógios precisos, e telescópios de latão montados em tripés de madeira, em locais tão distantes quanto a Sibéria, África do Sul, México e Pacífico Sul.
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E até certo ponto os observadores do trânsito conseguiram êxito, embora não sem sofrer tribulações suficientes para lembrar-lhes que embora os movimentos dos planetas possam ser sublimes, os assuntos deste mundo estão marcados pelo caos. (FERRIS, 1990, p.96)
Esses observadores encontravam muitas situações adversas para a observação, como as baixas temperaturas, as nuvens, as dificuldades de locomoção, as guerras, os mosquitos, as pessoas que os consideravam como inimigos, porque eles estavam “mexendo com os astros”. Mesmo assim, as observações realizadas conseguiram identificar que Vênus possuía uma atmosfera, que acabava por refratar e difundir a luz, não permitindo que o disco do planeta ficasse nítido para obtenção das medidas mais precisas. A precisão foi aumentando, pois os cientistas passaram a traçar triângulos imaginários, no século XIX.
A imensidão do sistema solar, cerca de cem vezes maior do que a estimativa ptolomaica para o tamanho de todo o universo, revelou-se então, e os cientistas puderam, com segurança, voltar sua atenção para as profundezas do espaço interestelar, enfrenta a tarefa ainda mais ambiciosa de medir as distâncias das estrelas. (FERRIS, 1990, p. 99)