1.3 astronomía y sus procedimientos

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HISTORIA DE LA ASTRONOMÍA

La historia de la astronomía es el relato de lasobservaciones, descubrimientos y conocimientos adquiri-dos a lo largo de la historia en materia astronómica. La as-tronomía surge desde que nace la humanidad debido a queel ser humano siempre tuvo curiosidad por los astros. Desdetiempos inmemorables se ha interesado en los mismos, es-tos han mostrado ciclos constantes e inmutabilidad duranteel corto periodo de la vida del ser humano lo que fue una he-rramienta útil para determinar los periodos de abundanciapara la caza y la recolección o de aquellos como el inviernoen que se requería de una preparación para sobrevivir a loscambios climáticos adversos.La práctica de estas observaciones es tan cierta y universalque se han encontrado a lo largo y ancho del planeta en todasaquellas partes en donde ha habitado el hombre. Se dedu-ce entonces que la astronomía es probablemente una de losoficios más antiguos, manifestándose en todas las culturashumanas.La inmutabilidad del cielo, está alterada por cambios realesque el hombre en sus observaciones y conocimiento primi-tivo no podía explicar, de allí nació la idea de que en elfirmamento habitaban poderosos seres que influían en losdestinos de las comunidades y que poseían comportamien-tos humanos y por tanto requerían de adoración para reci-bir sus favores o al menos evitar o mitigar sus castigos. Estecomponente religioso estuvo estrechamente relacionado alestudio de los astros durante siglos hasta cuando los avancescientíficos y tecnológicos fueron aclarando mucho de los fe-nómenos en un principio no entendidos. Esta separación noocurrió pacíficamente y muchos de los antiguos astrónomosfueron perseguidos y juzgados al proponer una nueva orga-nización del universo. Actualmente estos factores religiosossuperviven en la vida moderna como supersticiones.

1 Astronomía antigua

Uno de los primeros en realizar un trabajo astronómico-científico fue Aristarco de Samos (310–230 a. C.) quiencalculó las distancias que separan a la Tierra de la Lunay del Sol, y además propuso un modelo heliocéntrico delSistema Solar en el que, como su nombre lo indica, el Soles el centro del universo, y alrededor del cual giran todos losotros astros, incluyendo la Tierra. Este modelo, imperfec-to en su momento, pero que hoy sabemos se acerca mucho

a lo que hoy consideramos como correcto, no fue acogidodebido a que chocaba con las observaciones cotidianas y lapercepción de la Tierra como centro de la creación. Estemodelo heliocéntrico está descripto en la obra el Arenariode Arquímedes (287–212 a. C.).El modelo geocéntrico fue una idea original de Eudoxo deCnido (390–337 a. C.) y años después recibió el apoyo de-cidido de Aristóteles y su escuela. Este modelo, sin embar-go, no explicaba algunos fenómenos observados, el más im-portante de ellos era el comportamiento diferente del mo-vimiento de algunos astros cuando se comparaba éste conel observado para la mayoría de las estrellas. Estas pare-cen siempre moverse todas en conjunto, con la misma rapi-dez angular, lo que hace que, al moverse, mantengan 'fijas’sus posiciones unas respecto de las otras. Por esta razón seles conoció siempre como «estrellas fijas». Sin embargo,ciertos astros visibles en el firmamento nocturno, si bien semovían en conjunto con las estrellas, parecían hacerlo conmenor velocidad (movimiento directo). De hecho, se obser-van retrasarse todos los días un poco respecto de ellas; pero,además, y sólo en ciertas ocasiones, parecen detener el re-traso e invertir su movimiento respecto de las estrellas 'fijas’(movimiento retrógrado), para luego detenerse nuevamen-te, y volver a retomar el sentido del movimiento de ellas,pero siempre con un pequeño retraso diario (movimientodirecto). Debido a estos cambios aparentemente irregula-res en su movimiento a través de las estrellas 'fijas,' a estosastros se les denominó estrellas 'errantes’ o estrellas 'plane-tas,' para diferenciarlas de las otras.Fue Ptolomeo quien se dio a la tarea de buscar una soluciónpara que el sistema geocéntrico pudiera ser compatible contodas estas observaciones.En el sistema ptolemaico la tierra es el centro del universo yla luna, el sol, los planetas y las estrellas fijas se encuentranen esferas de cristal girando alrededor de ella; para explicarel movimiento diferente de los planetas ideó un particularsistema en el cual la Tierra no estaba en el centro exacto ylos planetas giraban en un epiciclo alrededor de un puntoubicado en la circunferencia de su órbita o esfera principal(conocida como 'Deferente').Los epiciclos habían sido una idea original de Apolonio dePérgamo (262–190 a. C.) y mejorada por Hiparco de Nicea(190–120 a. C.). Como el planeta gira alrededor de su epi-ciclo mientras el centro de éste se mueve simultáneamente

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2 3 ASTRONOMÍA MODERNA

Sistema ptolemaico.

Epiciclos de Ptolomeo.

sobre la esfera de su deferente, se logra, por la combinaciónde ambos movimientos, que el planeta se mueva en el senti-do de las estrellas 'fijas’ (aunque con cierto pequeño retrasodiario) y que, en ocasiones, revierta este movimiento (de re-traso) y parezca (por cierto período de tiempo) adelantarsea las estrellas fijas, y con esto se logra explicar el movimien-to retrógrado de los planetas, respecto de las estrellas (verfigura a la derecha). El esquema ptolemaico, con todo y suscomplicados epiciclos y deferentes, fue aceptado por mu-chos siglos por variadas razones pero, principalmente, pordarle a la raza humana una supremacía y un lugar privile-giado o 'central' en el universo.Otros estudios importantes durante esta época fueron: la de-terminación del tamaño de la Tierra;la composición de la

tierra, la compilación del primer catálogo estelar; el desa-rrollo de un sistema de clasificación de las magnitudes delos brillos estelares basado en la luminosidad aparente delas diferentes estrellas; la determinación del ciclo de Sarospara la predicción de los eclipses solares y lunares, entremuchos otros.Artículos sobre arqueoastronomía en culturas antiguas:

• Clásicas: caldea, egipcia, griega, árabe

• Orientales: china, hindú

• Otras: precolombina

2 Astronomía medieval

Durante la Edad Media la astronomía no fue ajena al es-tancamiento que sufrieron las ciencias y artes. Durante estelargo periodo predominó el legado ptolemaico de sistemageocentrista apoyado por la Iglesia, debido esencialmente aque este era acorde con las escrituras en las cuales la Tierray el hombre son los centros de la creación divina.En el siglo XV se renovó el interés en el estudio de los cie-los gracias, en parte, a la escuela de traductores de Toledo,creada por el rey Alfonso X el Sabio (1221-1284) quienesempiezan a traducir antiguos textos astronómicos.Personajes como Johannes Müller Regiomontano (1436-1476), comenzaron a realizar observaciones astronómicasy a discutir las teorías establecidas al punto que Nicolás deCusa (1401-1464), en 1464 planteó que la Tierra no se en-contraba en reposo y que el universo no podía concebirsecomo finito, comenzando de alguna manera a resquebrajar-se el sistema imperante hasta ese momento.Durante este desafortunado periodo oscurantista fueronlos árabes quienes continuaron los estudios astronómi-cos aportando trabajos importantes y que tendrían poste-rior repercusión en la astronomía occidental: tradujeron elAlmagesto; dieron nombre y catalogaron muchas estrellas.Dentro de sus principales exponentes se encuentran Al-Batani (858-929), Al Sufi (903-986) y Al-Farghani (805-880), una autoridad en el sistema solar. Estos conocimien-tos llegan a Europa Central con las invasiones turcas deEuropa Oriental a lo largo del siglo XV.

3 Astronomía moderna

3.1 El Renacimiento

Durante el siglo XV hay un crecimiento acelerado del co-mercio entre las naciones mediterráneas, lo que lleva a la

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3.2 Primeros astrónomos modernos 3

Imagen del sistema copernicano. Extraída de la obra: De revolu-tionibus Orbium Coelestium.

exploración de nuevas rutas comerciales hacia oriente y aoccidente, estas últimas son las que permitieron el descu-brimiento de América por los europeos. Este crecimien-to en las necesidades de navegación impulsó el desarrollode sistemas de orientación y navegación y con ello el es-tudio a fondo de materias como la geografía, astronomía,cartografía, meteorología, y la tecnología para la creaciónde nuevos instrumentos de medición como compases yrelojes.Nicolás Copérnico (1473-1543) retoma las ideas heliocen-tristas y propone un sistema en el cual el sol se encuentrainmóvil en el centro del universo y a su alrededor giran losplanetas en órbitas con «movimiento perfecto», es decir cir-cular. Este sistema copernicano, sin embargo, adolecía delos mismos o más errores que el geocéntrico postulado porPtolomeo en el sentido de que no explicaba el movimientoretrógrado de los planetas y erraba en la predicción de otrosfenómenos celestes. Copérnico por tanto incluyó igualmen-te epiciclos para aproximarse a las observaciones realiza-das.Tycho Brahe (1546-1601) hombre acomodado y de vidadisipada fue un gran observador del cielo y realizó las másprecisas observaciones y mediciones astronómicas para suépoca, entre otras cosas porque tuvo la capacidad económi-ca para construir su propio observatorio e instrumentos demedición. Las mediciones de Brahe no tuvieron sin embar-go mayor utilidad sino hasta que Johannes Kepler (1571-1630), las utilizara. Kepler gastó muchos años tratando deencontrar la solución a los problemas que se tenían con elsistema enunciado por Copérnico, utilizando modelos demovimiento planetario basados principalmente en los sóli-dos perfectos de Platón. Con los datos completos obtenidosdespués de la muerte de Brahe, llegó por fin al entendimien-

to de las órbitas planetarias probando con elipses en vez delos modelos perfectos de Platón y pudo entonces enunciarsus leyes del movimiento planetario.

1ª. Los planetas giran alrededor del Sol en órbitaselípticas estando éste en uno de sus focos.2ª. Una línea dibujada entre un planeta y el Solbarre áreas iguales en tiempos iguales.3ª. Publicada años después al mundo (1619): Elcubo de la distancia media al sol es proporcionalal cuadrado del tiempo que tarda en completaruna órbita.

Galileo Galilei (1564-1642) fue uno de los defensoresmás importantes de la teoría heliocentrista. Construyó untelescopio a partir de un invento del holandés Hans Lippers-hey y fue el primero en utilizarlo para el estudio de los astrosdescubriendo los cráteres de la Luna, las lunas de Júpiter,las manchas solares y las fases de Venus. Sus observacionestan sólo eran compatibles con el modelo copernicano.El trabajo de Galileo lo enfrento a la Iglesia Católica queya había prohibido el libro de Copérnico de Revolutions.Después de varios enfrentamientos con los religiosos en loscuales fue respaldado por el Papa Urbano VIII y a pesar delos pedidos de moderación en la difusión de sus estudios,Galileo escribió El Diálogo sobre los dos máximos sistemasdel mundo, en esta obra ridiculizó la posición de la igle-sia a través de Simplicio el simplón. Por esta desobedienciafue llevado a juicio en donde fue obligado a abjurar de suscreencias y posteriormente recluido bajo arresto domicilia-rio, que duró poco. Murió con la bendición papal a los 88años. Durante el siglo XX el Papa Juan Pablo Segundo diodisculpas al mundo por esta injusticia contra Galileo.

3.2 Primeros astrónomos modernos

A partir de los desarrollos técnicos, ópticos y de las nue-vas teorías matemáticas y físicas se dio un gran impulso alas ciencias y en el tema que nos toca a la astronomía. Sedescubrieron y catalogaron miles de objetos celestes. Apa-recen en el siglo XVII grandes hombres constructores de loque hoy conocemos como astronomía moderna: JohannesHevelius (observaciones de la luna y cometas), ChristianHuygens (anillos de Saturno y Titán), Giovanni DomenicoCassini (satélites de Saturno), Ole Rømer (velocidad de laluz a partir de los eclipses de los satélites de Júpiter en 1676)y John Flamsteed (fundador del Observatorio de Greenwichen 1675).Dentro de este ambiente Isaac Newton promulgó sus tresleyes que quitaron definitivamente el empirismo en la ex-plicación de los movimientos celestes. Estas leyes son:

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4 3 ASTRONOMÍA MODERNA

Isaac Newton (1643-1727).

• Un cuerpo permanece en reposo o en movimiento enlínea recta y a una velocidad constante a menos queuna fuerza externa actúe sobre él.

• La fuerza aplicada por un cuerpo sobre otro, generauna fuerza de igual magnitud sobre el primero pero endirección contraria.

Se dice que Newton fue inspirado por la caída de una man-zana para imaginar el efecto de la gravedad, aunque estácomprobado que esto es tan solo una leyenda, sirve comoherramienta para entender la fuerza de la gravitación: Lamisma fuerza gravitatoria que hace caer la manzana se ex-tiende hacia la Luna y si no fuera por ella la luna escaparíade la órbita terrestre. La Ley de la gravitación universal diceque:''Dos cuerpos se atraen uno al otro con una fuerza que esdirectamente proporcional a la masa de cada uno e inver-samente proporcional al cuadrado de la distancia que lossepara.‘‘Newton realizó muchos otros trabajos en astronomía, comola modificación del diseño de los telescopios de la época enun modelo por él llamado reflectores newtonianos; escribió

Philosophiae naturalis principia mathematica, en ella expu-so sus leyes y explicó la dinámica del sistema solar.La teoría de Newton tomó tiempo para establecerse en Eu-ropa. Descartes planteaba la teoría de vórtices y ChristiaanHuygens, Gottfried Wilhelm Leibniz y Jacques Cassini ha-bían aceptado sólo partes del sistema de Newton, prefirien-do su propia filosofía. No fue sino hasta Voltaire que se pu-blicó un experimento sobre las mareas en 1738. [1]

Finalmente en 1748, la Academia de las Ciencias francesaofreció una recompensa para la resolución de las perturba-ciones de Júpiter y Saturno que finalmente fue resuelto porEuler, Lagrange y Laplace, estableciendo las bases del Sis-tema Solar.

3.3 Nuevas teorías en el universo

La observación astronómica cada vez más detallada permi-tió el descubrimiento de objetos celestes diferentes a las es-trellas fijas, los planetas y cometas.Estos nuevos objetos observados eran como parches de luzque por su aspecto se les dio el nombre de nebulosas. El ale-mán Friedrich Wilhelm Herschel (1738-1822) fue uno delos primeros en estudiar estos objetos, músico de profesión,finalmente abandonó las notas por las estrellas, su hermanaCaroline Herschel (1750-1848), trabajó con él realizandobarridos de zonas del cielo, con lo cual dibujaron un mapade la galaxia con un gran número de estrellas observadas.Herschell también realizó otros importantes descubrimien-tos como Urano, Sus lunas Titania y Oberon y las lunas deSaturno Enceladus y Mimas.

Forma de la Vía Láctea deducida por W. Herschel a partir delrecuento de estrellas en el cielo.

Durante el siglo XVIII uno de los objetivos de los estudiosastronómicos fue el de calcular las distancias en el universo.El sistema de medición fue la paralaje, que mide el movi-miento de una estrella con respecto a las estrellas vecinascuando se observa desde dos puntos diferentes. La primeradistancia a una estrella medida con este método fue realiza-da por Friedrich Bessel (1784-1846) en 1838 fue a 61 delCisne (constelación) obteniendo una distancia de 11 añosluz y, posteriormente, Alfa Centauro con una distancia de4,3 años luz.

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3.4 La astronomía en el siglo XX 5

3.4 La astronomía en el siglo XX

La teoría heliocéntrica llega al siglo XX en todo su esplen-dor, el sol es el centro del universo y todo gira alrededor deél incluidos todos los objetos del espacio profundo dentrode los cuales se encontraban unas nebulosas muy especialesllamadas nebulosas espirales.El descubrimiento y estudio de las estrellas variables (es-trellas que varían en brillo periódicamente), iniciado prin-cipalmente por Harlow Shapley (1885-1972) llevó a des-cubrir un tipo especial de ellas cuya característica era quelos cambios de brillo estaban relacionas con su luminosi-dad intrínseca, como la estrella prototipo se encontró en laconstelación de cefeo se les denominó Cefeidas. Al cono-cer su luminosidad de un objeto celeste basta aplicar la leydel cuadrado inverso que dice que el brillo disminuye deacuerdo al cuadrado de la distancia para calcular la distan-cia a la que se encuentra del observador. Shapley encontróque los cúmulos globulares, grupos de millones de estre-llas que forman un cúmulo compacto y redondo que giranalrededor de los centros galácticos, están mucho más aleja-dos del Sol que del centro de la galaxia y de esta manera elsistema solar debería estar localizado en la periferia lejosdel centro del universo alrededor del cual giran los cúmulosglobulares y los demás astros observados.A principios del siglo pervivía la teoría de los universos islaesbozada por Kant en la cual las nebulosas espirales eranuniversos islas separados de la vía láctea a la cual pertene-cía el sol, esta teoría fue fuertemente apoyada por Herschelpero no se tenían pruebas que la sustentaran. Estas prue-bas llegarían a partir de las observaciones de Edwin Hubble(1889-1953) realizadas en el observatorio de Monte Wil-son.Hubble, el 19 de febrero de 1924, escribió a Shapley su con-tradictor quien defendía la existencia de una sola galaxia:«Seguramente le interesará saber que he hallado una varia-ble cefeida en la nebulosa de Andrómeda». De esta manerase reveló que las nebulosas espirales no eran simples cúmu-los de gas dentro de la vía láctea sino verdaderas galaxiasindependientes o como Kant describió «universos isla».Durante esta época Albert Einstein expuso su Teoría de laRelatividad General de la que se deduce que el universono es estático sino que se expande, Einstein sin embargo leintrodujo una constante llamada cosmológica para «dete-ner» la expansión y adecuar su teoría a los conocimientosdel momento.Los descubrimientos de Hubble estimularon el estudio delas nebulosas espirales, el joven Vesto Slipher quien traba-jaba en el observatorio Lowell bajo las órdenes del triste-mente célebre Percival Lowell, estaba encargado de su es-tudio, durante sus investigaciones encontró que dichas ne-bulosas espirales tenían un corrimiento al rojo persistente

en sus espectros (un objeto que se aleja del observador alar-ga las longitudes de onda por él emitidas corriéndose haciael rojo en el espectro estudiado). Sin embargo Slipher noencontró la explicación a su hallazgo. En un trabajo inde-pendiente Hubble al medir las distancias de 25 galaxias en-contró una correlación directa entre su distancia y el gradode corrimiento o en otras palabras la velocidad a la que sealejan.

Expansión del universo.

El hombre que fusionó los resultados de las investigacionesde Slipher, Hubble y Einstein fue un matemático sacerdo-te llamado Georges Lemaitre (1894-1966) quien en 1927publicó un artículo donde desarrollaba la relación del co-rrimiento al rojo con un universo en expansión. Cuando suartículo se divulgó la comunidad científica concluyó que siel universo se encuentra en expansión alguna vez debió estarunido en un punto de luz al cual llamó singularidad o «áto-mo primordial» y su expansión «gran ruido». El astrónomoFred Hoyle (1915-2001) —contradictor de esta teoría— lallamó despectivamente «Big Bang», que es como se conoceen la actualidad a la teoría más aceptada como origen deluniverso.Si se tiene que el universo se expande hacia todos ladosa partir de un momento inicial se cree que esta expansiónpuede ser constante o detenerse en algún momento deter-minado, una u otra posibilidad dependerá de la cantidad demateria presente en el universo y si la fuerza de gravedadentre ella será suficiente para contraer la materia o no, es-ta cantidad no se ha determinado. En la actualidad se hademostrado que la expansión del universo se está aceleran-do. Estos últimos hallazgos aún están bajo intenso estudiopara lograr aclarar el futuro del universo, nuestra galaxia,nuestro Sol y nuestra casa, la Tierra.

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6 6 ENLACES EXTERNOS

3.5 La astronomía en el siglo XXI

En la actualidad sabemos que habitamos un minúsculo pla-neta de un sistema solar regido por el Sol que avanza en elprimer tercio de su vida y que está localizado en la perife-ria de la Vía Láctea, una galaxia espiral barrada compuestapor miles de millones de soles, que posee como las demásgalaxias un agujero negro súper masivo en su centro y queforma parte de un conjunto galáctico llamado Grupo Local,el cual, a su vez, se encuentra dentro de un supercúmulo degalaxias. El universo está constituido por miles de millonesde galaxias como la Vía Láctea y se le ha calculado una edadentre 13 500 y 13 900 millones de años, y su expansión seacelera constantemente.Muchos adelantos científicos y técnicos nos abren nuevasventanas al estudio del espacio: tenemos poderosos teles-copios terrestres y orbitales, sondas interplanetarias llegana los confines del sistema solar y robots se encuentran enla superficie de otros mundos aumentando la capacidad delhombre de su maravilloso entorno astronómico.

4 Véase también• Historia de la gnomónica

• Astrofísica

• Arqueoastronomía

5 Referencias[1] Walter W. Bryant “la historia de Astronomia” 1907|url

= http://archive.org/stream/AHistoryOfAstronomy/Bryant-AHistoryOfAstronomy#page/ n75|page = 53|

6 Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga contenido multime-dia sobre Historia de la astronomía. Commons

• “El Libro de instrucción sobre planos desviados y pla-nos simples” es un manuscrito en árabe que data de1740 y habla de astronomía práctica, con diagramas.

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7 Text and image sources, contributors, and licenses

7.1 Text• Historia de la astronomía Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Historia%20de%20la%20astronom%C3%ADa?oldid=80228346 Colaborado-res: Oblongo, JorgeGG, Angus, Dionisio, Rosarino, Dodo, Triku, Sms, Rsg, Xgarciaf, Tano4595, Wricardoh, Rondador, 142857, Boticario,Emijrp, Rembiapo pohyiete (bot), Orgullobot, RobotQuistnix, Platonides, Yrbot, Oscar ., Vitamine, BOTijo, .Sergio, LoquBot, KnightRider,Eskimbot, Paintman, Tamorlan, CEM-bot, Alexav8, Thijs!bot, Srengel, P.o.l.o., Ñuño Martínez, Botones, Rrmsjp, Kved, CommonsDelinker,TXiKiBoT, Astrodidacta, Bot-Schafter, Mundokeko, VolkovBot, Urdangaray, Technopat, Synthebot, Muro Bot, SieBot, Mixetmalo, Derlispy, BuenaGente, Mutari, HUB, PasabaPorAqui, DragonBot, Eduardosalg, Leonpolanco, Spitetests, AVBOT, Diegusjaimes, MelancholieBot,Luckas-bot, ArthurBot, SuperBraulio13, Ortisa, Marclluell, Xqbot, Jkbw, Paulus Merten, Botarel, Jerowiki, Foundling, EmausBot, HRoestBot,Allforrous, Rubpe19, Mecamático, Khiari, WakaWaka, WikitanvirBot, JABO, KLBot2, TeleMania, Jorge456, SarahStierch, MetroBot, Acratta,Vetranio, Elvisor, Creosota, Helmy oved, Tsunderebot, Balles2601 y Anónimos: 82

7.2 Images• Archivo:Cellarius_ptolemaic_system.jpg Fuente: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Cellarius_ptolemaic_system.jpgLicencia: Public domain Colaboradores: http://nla.gov.au/nla.map-nk10241 Artista original: Loon, J. van (Johannes), ca. 1611–1686.

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