Todas las civilizaciones han elaborado sus propias

Todas las civilizaciones han elaborado sus propias
cosmologías, sus propias explicaciones de cómo es el
mundo exterior a la Tierra.
Egipcios y babilonios miraron mucho al cielo.
Especialmente los babilonios, que acumularon gran
cantidad de datos, llegando predecir eclipses.
Distinguieron estrellas (giraban en conjunto, como
un todo a nuestro alrededor), de planetas (“errante”), que
parecían no estar unidos a ellas en su movimiento,
dotados de trayectoria propia.
Sin embargo, el interés de estas dos civilizaciones
era más astrológico (influencia de los astros sobre la vida
de los hombres) que astronómico (identificación de las
leyes que rigen el movimiento de los astros para poder
predecir posiciones futuras).
“La tierra es el centro del universo”
Fueron los griegos los que, aprovechando muchos
de los datos acumulados por ambas civilizaciones,
aportaron una visión con cierto poder explicativo y
predictivo acerca del universo. Su modelo era el modelo
geocéntrico.
No atinaron. Les salió algo raro. Pero, como
buscaban predecir, ese fue el inicio del conocimiento
sobre el Universo.
Porque su modelo tenía fallos. No terminaba de
predecir bien. Y cuando lo intentaban arreglar para que
predijera mejor el movimiento de un planeta, lo
complicaban tanto que terminaba por no funcionar.
Y eso abrió la puerta a nuevos modelos que
predijeran mejor (el heliocéntrico). Sin error no hay
acierto.
1.- Anaximandro (siglo VII a.C.), dice que la tierra
era de forma cilíndrica y estaba rodeada de una
neblina formada por tres anillos estelares que se
movían alrededor de la tierra, las estrellas, la luna
y el Sol en la que de forma ocasional se abrían
agujeros y entonces se podía ver que más allá
brillaban el fuego y la luz (el sol, la luna y las
estrellas).
2.- Pitágoras (siglo VI a.C.) explicó la estructura del
universo en términos matemáticos.
El gran fuego central, origen de todo, se
relacionaba con el uno, origen de los números. A su
alrededor giraban la tierra, La luna, El sol y los planetas
conocidos.
El periodo de la Tierra en torno al fuego central
era de 24 horas y ofrecía a este siempre su cara oculta,
donde no habitan las personas.
También se conocían los periodos de la Luna
(un mes) y del Sol (1 año) .
El universo concluía en una esfera celeste de
estrellas fijas y más allá estaba el Olimpo.
La obsesión matemática de los pitagóricos le
llevó a pensar que el número de cuerpos que
formaban el universo era diez, ya que este es el
número perfecto.
Como sólo encontraban nueve supusieron
que el décimo estaba entre la tierra y el gran fuego y
por eso no era visible. Lo llamaron Antitierra.
3.- Filolao de Tarento (siglo V a.C.) formuló la idea de
una tierra esférica. Esta idea fue fácilmente aceptada
ya que era el único modelo capaz de aceptar
fenómenos como la desaparición gradual del casco y
velamen de los barcos en el horizonte o que la
sombra que la tierra proyecta sobre la Luna en los
eclipses es circular
4.- En el siglo IV a. C. Platón elabora un teoría del
universo basada en que la tierra esférica, ocupa el
centro del universo, y los cuerpos celestes son de
carácter divino y se mueven en torno a la tierra con
movimientos circulares y uniformes.
5.- Aristóteles, discípulo de Platón, añade que el
Cosmos está dividido en dos partes, el mundo
sublunar y el mundo supralunar.
El mundo sublunar está compuesto por los
cuatro elementos de la región terrestre (tierra, aire,
agua y fuego).
El mundo supralunar es el mundo de la
armonía perfecta, donde todos los planetas se
mueven con movimiento circular uniforme y está
compuesto por la quinta esencia, el éter.
En esta época no se tenía en cuenta la
medición y la experimentación, y era comúnmente
admitido que los objetos más pesados caen más
deprisa que los más ligeros.
La razón es que al contener más cantidad del
elemento tierra, su tendencia a situarse en su lugar
natural era más acusada.
Igualmente el vapor tendería a ascender por
encima de la tierra hacia su lugar natural, el aire.
Pero la teoría geocéntrica no daba una
explicación satisfactoria a las variaciones de brillo
observadas para esos planetas y que se asociaban
(correctamente) con variaciones de distancia.
Con el debilitamiento de Atenas, surge
la etapa de Alejandría, con nuevos
astrónomos que desarrollaban programas de
observación y valoraban la observación
sistemática.
1.- Eratóstenes de Cirene, Ideó un método para
medir el diámetro de la tierra.
Se le atribuye la invención, hacia 255 a.c. de
la esfera armilar que aún se empleaba en el XVII.
Aunque debió de usar este instrumento para
diversas observaciones astronómicas, sólo queda
constancia de la que le condujo a la determinación
de la oblicuidad de la eclíptica. Determinó el
intervalo entre los trópicos.
La Eclíptica es la línea curva por donde
«transcurre» el Sol alrededor de la tierra, en su
«movimiento aparente» visto desde la Tierra. Está
formada por la intersección del plano de la órbita
terrestre con la esfera celeste.
Vamos a ver si nos
enteramos de lo que es
la Eclíptica. Dice la
definición:
Esfera celeste (el asa de la
cesta)
“Es la línea curva por
donde «transcurre» el
Sol alrededor de la
tierra, en su
«movimiento aparente»
visto desde la Tierra”.
Está formada por la
intersección del plano
de la órbita terrestre con
la esfera celeste.
(Es la tapa de una cesta,
¿vale?)
Plano de la órbita celeste
(la tara de la cesta)
Y ahora la Esfera
armilar:
Es un instrumento
astronómico antiguo que
muestra las divisiones
principales de los cielos y
el movimiento de los
cuerpos celestes.
Está formada por anillos de cobre graduados que
representan los círculos celestes esenciales, tales
como el meridiano celeste, el ecuador, la eclíptica, el
horizonte, los trópicos y los coluros (círculos que se
cortan en los Polos formando ángulos rectos).
Vamos a recordar conceptos ya conocido (creo),
pero a lo peor ya olvidados
1.- La esfera celeste es una esfera ideal, sin radio
definido, concéntrica en el globo terrestre, en la cual
aparentemente se mueven los astros.
Referidos a la tierra:
2.- Ecuador: es la línea
imaginaria que divide a
la Tierra en dos: el
hemisferio Norte y el
hemisferio Sur. También
se la conoce como el
paralelo de origen (0°).
3.- Los meridianos son los círculos máximos de la
esfera terrestre que pasan por los Polos y son
perpendiculares al Ecuador. (Algo parecido a los gajos
de una naranja).
Los meridianos son
líneas imaginarias
para determinar la
hora, el año y
demás.
MERIDIANOS
4.- Los paralelos son
circunferencias
perpendiculares al eje
terrestre, con orientación
este-oeste cuyo tamaño va
disminuyendo, hasta
convertirse en un punto en
los polos.
A partir del paralelo
ecuador, se establecieron
90 grados hasta el polo
norte y 90 grados hasta el
polo sur.
Norte (+90°) y Sur (-90°).
PARALELOS
2.- Hiparco de Nicea (siglo
II a.C.) considerado el
mejor astrónomo de la
antigüedad, estudió el
movimiento del Sol y
observó que no tiene
siempre la misma
velocidad. Propuso un
modelo en el cual es Sol se
mueve en un circulo que
llamo epiciclo: el centro del
epiciclo a su vez se mueve
en torno a la tierra
describiendo otro circulo
llamado deferente.
Hiparco elaboró el primer catálogo celeste que
contenía aproximadamente 850 estrellas, diferenciándolas
por su brillo en seis categorías o magnitudes,
clasificación que aun hoy se utiliza.
Probablemente este trabajo fue utilizado por
Ptolomeo como base para su propio catálogo celeste.
Sobre este último tuvo gran influencia y fue el precursor
de los trabajos geocéntricos de Ptolomeo que ha llegado
hasta nuestros días a través de su Almagesto.
Astrolabio persa
del sigloXVIII.
Éste instrumento
desarrollado por lo
griegos (atribuido
a Hiparco de
Nicea).
Tiene por función determinar la posición de las
estrellas en la bóveda celeste, para de ésta forma conocer
tanto la posición de uno en el mundo, la hora actual, como
también la ubicación del Sol respecto al cielo.
3.- Ptolomeo en el siglo segundo de nuestra era, efectuó
la revisión de Hiparco y recopiló antiguas observaciones
de eclipses.
Pero preservó la teoría geocéntrica, donde se
supone que los planetas juntamente con el sol giran
alrededor de la tierra en un periodo de un año,
describiendo orbitas circulares.
Además, los cinco planetas describen orbitas con
movimiento uniforme.
Claudio Ptolomeo nació en Egipto alrededor del año
85 y murió en Alejandría en el año 165. Es uno de los
personajes más importantes en la historia de la
Astronomía. Astrónomo, geógrafo y matemático grecoegipcio.
Su obra más conocida es el Almagesto. En ella
presenta la teoría geocéntrica que se mantuvo hasta la
crítica realizada por Nicolás Copérnico, y que tiempo
después fortificada y ampliada por Galileo y Kepler.
En esta obra, Claudio dice que la Tierra se
encuentra en el centro del Universo y el sol, la luna y los
planetas se mueven en torno a ella arrastrados por una
gran esfera llamada "primum movile", mientras la Tierra
es esférica y fija.
Las estrellas están situadas en posiciones
estables sobre la superficie de dicha esfera.
Después sitúa a los cuerpos celestes conocidos
Heredó la idea del universo que tenían Platón
y Aristóteles, aunque su procedimiento de trabajo
era totalmente distinto al de estos, ya que Ptolomeo
era empirista (del griego experiencia).
Su trabajo consistió en estudiar los
numerosos datos existentes sobre el movimiento de
los planetas, con el objetivo de crear un modelo
geométrico que explicase las posiciones pasadas y
pudiese predecir las del futuro.
Este es el
universo
de
Ptolomeo
“El sol es el centro del universo”
Tycho Brahe
Galileo Galilei
1546-1601
Copérnico
1473-1543
1564-1642
Giordano
Bruno
1548-1600
Este es el universo copernicano
Nicolás Copérnico (1473-1543), astrónomo
polaco, conocido por su teoría Heliocéntrica
que había sido descrita ya por Aristarco de
Samos, según la cual el Sol se encontraba en
el centro del Universo y la Tierra, que giraba
una vez al día sobre su eje, completaba cada
año una vuelta alrededor de él.
Sus trabajos de observación astronómica
practicados en su mayoría como ayudante en Bolonia del
profesor Domenico María de Novara dejan ver su gran
capacidad de observación.
Fue gran estudioso de los autores clásicos y
además se confesó como gran admirador de Ptolomeo
cuyo Almagesto estudió concienzudamente.
Después de muchos años finalizó su gran trabajo
sobre la teoría heliocéntrica en donde explica que no es el
Sol el que gira alrededor de la Tierra sino al contrario.
Esta teoría sin embargo también requería de
complicados mecanismos para la explicación de los
movimientos de los planetas.
Copérnico publica un resumen en manuscrito, en
sus comentarios establece su teoría en 6 axiomas,
reservando la parte matemática para el trabajo principal
que se publicaría bajo el título "Sobre las revoluciones de
las esferas celestes".
La obra de Copérnico sirvió de base para que, más
.tarde, Galileo, Brahe y Kepler pusieran los cimientos de la
astronomía moderna
A partir de aquí la teoría heliocéntrica
comenzó a expandirse. Rápidamente
surgieron también sus detractores, siendo
los primeros los teólogos protestantes
aduciendo causas bíblicas.
En 1616 La iglesia Católica colocó el
trabajo de Copérnico en su lista de libros
prohibidos.
Astrónomo danés (1546-1601). Tycho
Brahe ha sido considerado como el más
grande observador del periodo anterior a la
invención del telescopio e innovador en
los estudios astronómicos.
Vamos de cotilleo
Tuvo una vida muy aventurera: viajó mucho,
prosiguiendo siempre los estudios de astronomía que
había comenzado siendo joven, impresionado con el
eclipse solar de 1560.
En 1565, a causa de una diferencia de opinión con
otro estudiante por un problema matemático, se batió en
duelo y quedó mutilado de la nariz, debiendo llevar el
resto de su vida una postiza de oro, plata y cera.
La muerte de Brahe constituye también un hecho
anecdótico. Se supone que la causa de su muerte fue
una infección de orina padecida en 1601, al no
ausentarse de una cena en Praga por educación y
respeto. La cena le ocasionó una fuerte cistitis. (No era
de buen gusto ausentarse para orinar) que le mantuvo
en cama con fiebres elevadas durante 71 días.
En 1999 se abrió la tumba de Tycho Brahe en
Praga para analizar sus cabellos: se encontraron dosis
tan elevadas de mercurio que actualmente se considera
la posible causa de su muerte.
Brahe tenía intereses en alquimia y medicina y
el mercurio era un elemento común a las medicinas
alquímicas preparadas por el mismo. Es muy probable
que Tycho muriera por envenenamiento por sus propias
medicinas, tratando de recuperarse de sus problemas
urinarios.
Otras fuentes sugieren que pudo haber sido el
propio Kepler quien envenenase a su mentor, pues
durante los 24 años de trabajo junto a Brahe, ambos
mantuvieron una tensa relación maestro-ayudante, que
provocó que Tycho Brahe prohibiese a Johannes Kepler
el acceso a toda la inmensa información astronómica
que Brahe había ido recopilando.
Al morir Tycho Brahe, la familia no tenía interés
alguno por aquellos ininteligibles datos, así que no
tuvieron reparo alguno en darle esta información a
Johannes Kepler, lo cual le ayudó para poder avanzar en
sus investigaciones.
En su agonía Tycho repetía una y otra vez Non
frustra vixisse vidcor ("Que no haya vivido en vano"). Le
había hecho prometer a Kepler que usaría sus
observaciones para construir un nuevo sistema del
Universo basado en su propia teoría.
El sistema del Universo que presenta Tycho es una
transición entre la teoría geocéntrica de Ptolomeo y la
teoría heliocéntrica de Copérnico. En la teoría de Tycho, el
Sol y la Luna giran alrededor de la Tierra inmóvil, mientras
que Marte, Mercurio, Venus, Júpiter y Saturno girarían
alrededor del Sol.
Brahe estaba convencido que la Tierra permanecía
estática en relación al Universo porque, si así no fuera,
debería poder apreciarse los movimientos aparentes de las
estrellas.
Sin embargo, aunque tal efecto existe realmente y se
denomina paralaje, no lo comprobó porque no puede ser
detectado con observaciones visuales directas.
Las estrellas están mucho más lejos de lo que se
pensaba razonable en la época de Tycho Brahe.
Como Tycho nunca pudo medir ese desplazamiento,
se convenció de que Copérnico estaba en un error.
Pero la teoría de Tycho Brahe es parcialmente
correcta:
.- Habitualmente se considera a la tierra girando
alrededor del sol porque se toma como punto de referencia
a éste último.
.- Pero si se considera la tierra como referencia, el
sol gira en torno a la tierra, así como la luna.
No obstante Tycho Brahe pensaba que las órbitas
eran circulares, cuando en realidad son elipses.
La forma de la orbitas fue propuesta por Kepler en
su primera ley, basándose en las observaciones de Tycho
Brahe.
Giordano Bruno (1548-1600) fue
un filósofo y poeta renacentista
italiano cuya dramática muerte dio un
especial significado a su obra.
Nació en Nola, cerca de Nápoles. Su nombre de pila
era Filippo, pero adoptó el de Giordano al ingresar en la
Orden de Predicadores, con los que estudió la filosofía
aristotélica y la teología tomista.
Abandonó la orden en 1576 para evitar un juicio en
el que se le acusaba de desviaciones doctrinales e inició
una vida errante que le caracterizaría hasta el final de sus
días.
En Londres se dedicó también a enseñar en la
Universidad de Oxford la nueva cosmología
Copernicana, atacando al tradicional sistema
aristotélico.
En 1585 retó a los seguidores del Aristotelismo a
un debate público en el College de Cambrai, donde fue
ridiculizado, atacado físicamente y expulsado del país.
En los cinco años siguientes vivió en diversos
sitios del centro y este de Europa. Se dedicó a escribir
muchos trabajos en latín sobre cosmología, física, magia
y el arte de la memoria.
Demostró, aunque con un método equivocado,
que el Sol es más grande que la Tierra.
Bruno fue apresado por la inquisición e
interrogado en Venecia, sin embargo, al ser solicitado por
Roma fue trasladado a esa ciudad.
El 20 de Enero de 1601 el Papa Clemente VIII
ordenó que Bruno fuera llevado ante las autoridades
seculares, el 8 de febrero fue leída la sentencia en que se
le declaraba herético impenitente, pertinaz y obstinado.
Fue expulsado de la iglesia y sus trabajos fueron
quemados en la plaza publica.
Ha sido convertido en mártir de la ciencia por la
defensa de las ideas heliocentristas, aunque hay que
decir que la causa principal de su juicio fue la teología
neognóstica, que negaba el pecado original, la divinidad
especial de Cristo y ponía en duda su presencia en la
eucaristía.
El físico y astrónomo italiano
Galileo Galilei (1564-1642) sostenía que
la Tierra giraba alrededor del Sol, lo que
contradecía la creencia de que la Tierra
era el centro del Universo.
Se negó a obedecer las órdenes
de la Iglesia católica para que dejara de
exponer sus teorías, y fue condenado a
reclusión perpetua.
Junto con Kepler, comenzó la revolución
científica que culminó con la obra de Isaac Newton.
Su principal contribución a la astronomía fue el
uso del telescopio para la observación y
descubrimiento de las manchas solares, valles y
montañas lunares, los cuatro satélites mayores de
Júpiter y las fases de Venus.
En el campo de la física descubrió las leyes que
rigen la caída de los cuerpos y el movimiento de los
proyectiles.
Otros importantes descubrimientos de Galileo son
las leyes péndulo (sobre el cual habría comenzado a
pensar, observando una lámpara que oscilaba en la
catedral de Pisa) y las leyes del movimiento acelerado.
La última obra de Galileo, publicada en Leiden en
1638, revisa y afina sus primeros estudios sobre el
movimiento y los principios de la mecánica en general.
Este libro abrió el camino que llevó a Newton a
formular la ley de la gravitación universal, que armonizó
las leyes de Kepler sobre los planetas con las
matemáticas y la física de Galileo.
Un poco de cotilleo
Nació cerca de Pisa el 15 de febrero de 1564.
Estudió con los monjes en Vallombroso y en 1581 ingresó
en la Universidad de Pisa para estudiar medicina.
Al poco tiempo cambió sus estudios por la filosofía
y las matemáticas, abandonando la universidad en 1585
sin haber llegado a obtener el título.
En 1589 trabajó como profesor de matemáticas en
Pisa, donde se dice que demostró ante sus alumnos el
error de Aristóteles, que afirmaba que la velocidad de
caída de los cuerpos era proporcional a su peso, dejando
caer desde la torre inclinada de esta ciudad dos objetos
de pesos diferentes.
En mayo de 1609, Galileo recibe una carta de uno
de sus antiguos alumnos, quien le confirma un rumor
insistente: la existencia de un telescopio que permite ver
los objetos lejanos.
Fabricado en Holanda, este telescopio habría
permitido ya ver estrellas invisibles a simple vista. Con
esta única descripción, Galileo, construye su primer
telescopio.
Al contrario que el telescopio holandés, éste no
deforma los objetos y los aumenta 6 veces, o sea el
doble que su oponente.
También es el único de la época que consigue
obtener una imagen derecha gracias a la utilización de
una lente divergente en el ocular. Este invento marca un
giro en la vida de Galileo.
El 21 de agosto, apenas terminado su segundo
telescopio (aumenta ocho o nueve veces), lo presenta al
Senado de Venecia. La demostración tiene lugar en la
cima del Campanile de la Plaza de San Marcos. Los
espectadores quedan entusiasmados: ante sus ojos,
Murano, situado a 2 km y medio, parece estar a 300 m
solamente.
Galileo ofrece su instrumento y lega los derechos
a la República de Venecia, muy interesada por las
aplicaciones militares del objeto.
Se acabaron los problemas de dinero.
Sin embargo, no dominaba la teoría óptica y los
instrumentos fabricados por él son de calidad muy
variable. Algunos telescopios son prácticamente
inutilizables .
Galileo reconoció en marzo de 1610 que, entre
más de 60 telescopios que había construido, solamente
algunos eran adecuados. Numerosos testimonios,
incluido el de Kepler, confirman la mediocridad de los
primeros instrumentos
Los métodos de Galileo, basados en la
observación y la experiencia en vez de la autoridad de
los partidarios de las teorías geocéntricas (que se
apoyan sobre el prestigio de Aristóteles) chocan
frontalmente con estos, hasta tal punto que Galileo
rechaza compararse con ellos.
Se declara copernicano e incluso corrige algunos
errores de este.
Empiezan los problemas.
Ante los ataques de sus adversarios
académicos y las primeras muestras de que sus
opiniones podían tener consecuencias conflictivas
con la autoridad eclesiástica, la postura adoptada por
Galileo fue la de defender que, aun admitiendo que no
podía existir contradicción ninguna entre las
Sagradas Escrituras y la ciencia, era preciso
establecer la absoluta independencia entre la fe
católica y los hechos científicos.
Galileo es obligado a presentarse en Roma para
defenderse contra las calumnias y sobre todo para
tratar de evitar una prohibición de la doctrina
copernicana.
Se pide Galileo que exponga sus tesis
presentándolas como una hipótesis y no como un hecho
comprobado. Pero le falta la prueba irrefutable de la
rotación de la Tierra para apoyar sus razonamientos.
A pesar de pasar dos meses removiendo cielo y
tierra para impedir lo inevitable, es convocado el 16 de
Febrero de 1616 por el Santo Oficio para el examen de
las proposiciones de censura. Es una catástrofe para él.
La teoría copernicana es condenada.
El 25 de Febrero/ 26 de Febrero de 1616, la
censura es ratificada por la Inquisición y por el papa
Pablo V.
Esta petición se extiende a todos los países
católicos.
Por otro lado, Galileo escribió su obra en lengua
vulgar, en vez de hacerlo en el idioma culto utilizado
entonces entre los hombres de ciencia, el latín.
Intentaba pasar por encima a los teólogos y
demás hombres de ciencia y llegar inmediatamente al
hombre de la calle.
Esto fue juzgado como una actitud precipitada
porque en esa época se creía que no era prudente
presentar al hombre común como hechos, hipótesis aún
no confirmadas.
No había una prueba científica concluyente en
favor del movimiento de la Tierra, y esto estaba en
contradicción con las enseñanzas bíblicas; en
consecuencia, no cabía sino entender el sistema
copernicano como hipotético.
En este sentido, el Santo Oficio condenó el 23 de
febrero de 1616 al sistema copernicano como «falso y
opuesto a las Sagradas Escrituras», y Galileo recibió la
admonición de no enseñar públicamente las teorías de
Copérnico.
El 22 de Junio de 1633,en Roma, se emitió la
sentencia: Galileo fue condenado a prisión de por vida.
Urbano VIII conmutó inmediatamente la pena por
residencia de por vida.
Toda su obra fue prohibida.
Él pronunció igualmente la fórmula de abjuración
que el Santo Oficio había preparado y agradeció a los diez
cardenales que lo habían defendido, y en especial a los
tres cardenales que habían pedido su exculpación.
Pero es que se comportó como un chulo: no sólo
se permitió insultar a sus amigos y protectores, entre
ellos el propio papa, sino también a los hombres de
ciencia de su época, los astrónomos jesuitas del
Colegio Romano.
Los lanzaba diatribas en las que llamaba a los
que no aceptaban el sistema copernicano:
«Imbécil con la cabeza llena de pájaros»
«apenas digno de ser llamado hombre»
«una mancha en el honor del género humano»
«que se ha quedado en la niñez»
y otras descalificaciones por el estilo.
Isaac Asimov cuenta el momento es su libro “Momentos
estelares de la ciencia”:
“lentamente el anciano se postró de rodillas ante
los jueces de la Inquisición. Con la cabeza inclinada
hacia delante, recitó con voz cansina la fórmula de rigor:
negó que el sol fuese el centro del Universo y admitió
que había sido un error enseñarlo así; negó que la tierra
girara en torno a su eje y alrededor del sol, y admitió que
había sido un error enseñarlo así.”
Cuenta la historia (¿leyenda?) que cuando se puso
de pie, después de jurar que la tierra estaba quieta, dijo
algo en voz baja. La leyenda dice que sus palabras
fueron:
“Eppur si muove” …y sin embargo se mueve.
En la historia de la cultura, Galileo se
ha convertido en el símbolo de la lucha
contra la autoridad y de la libertad en
la investigación.
Edwin Hubble descubrió que el Universo se expande. La
teoría de la relatividad general de Albert Einstein ya lo había
previsto.
Se ha comprobado que las galaxias se alejan, todavía hoy,
las unas de las otras. Si pasamos la película al revés, ¿dónde
llegaremos?
Los científicos intentan explicar el origen del Universo con
diversas teorías. Las más aceptadas son la del Big Bang y la teoría
Inflacionaria, que se complementan.
El Big Bang es una singularidad,
una excepción que no pueden explicar las
leyes de la física. Podemos saber qué
pasó desde el primer instante, pero el
momento y tamaño cero todavía no tienen
explicación científica.
Hubble también observó que la velocidad
de recesión de las galaxias era mayor cuanto
más lejos se encontraban.
Este descubrimiento le llevó a enunciar
su ley de la velocidad de recesión de las
galaxias, conocida como la "ley de Hubble", la
cual establece que la velocidad de una galaxia
es proporcional a su distancia.
Dentro de las teorías cosmológicas, la hipótesis del
Big Bang (Gran Explosión) es la que cuenta con mayor
respaldo entre los científicos. Considera que el Universo
comenzó hace unos 13.700 millones de años con una
explosión colosal en la que se crearon el espacio, el
tiempo, la energía y la materia.
No obstante, la gravedad puede ser lo
suficientemente fuerte, dependiendo de la cantidad de
materia del Universo, como para desacelerar el proceso
expansivo. Momento a partir del cual se impondría una
contracción que llevaría al Universo a un colapso
gravitatorio o Big Crunch (Gran Implosión),
desapareciendo en la nada.
A la que presumiblemente sucedería otra fase
expansiva, y así indefinidamente en una interminable
serie de oscilaciones.
El primero en señalar esta posibilidad, en 1922, fue el
matemático ruso Alexander Alexandrovich Friedmann. Cinco
años más tarde, en 1927, el astrónomo belga Georges
Lemaître elaboró sin conocer los trabajos de Friedmann un
esquema similar del cosmos en expansión.
Consideró que, dado que el universo se estaba
expansionando, debió existir un momento en el pasado en
que debió de ser muy pequeño y tan denso como fuese
posible, al que llamó Huevo Cósmico.
La expansión habría tenido lugar además, dado su
enorme densidad y ateniéndonos a las ecuaciones de la
relatividad, con una violencia super-explosiva.
Fue el físico ruso-norteamericano George Gamow
quien, en los años 1930 y 1940, popularizó esta teoría a la
que denominó Big Bang, para referirse a una gran explosión
inicial con la que debió haberse creado el Universo.
La teoría del Big Bang o gran explosión, supone
que, hace entre 12.000 y 15.000 millones de años, toda la
materia del Universo estaba concentrada en una zona
extraordinariamente pequeña del espacio, y explotó. La
materia salió impulsada con gran energía en todas
direcciones.
Los choques y un cierto desorden hicieron que la
materia se agrupara y se concentrase más en algunos
lugares del espacio, y se formaron las primeras estrellas y
las primeras galaxias. Desde entonces, el Universo
continúa en constante movimiento y evolución.
Esta teoría sobre el origen del Universo se basa en
observaciones rigurosas y es matemáticamente correcta
desde un instante después de la explosión, pero no tiene
una explicación para el momento cero del origen del
Universo, llamado "singularidad".
Pero no completamente satisfechos, en 1948, dos
astrónomos de origen austriaco, Hermann Bond y
Thomas Gold, lanzaron una teoría alternativa, que, si bien
aceptaba la idea de un Universo en expansión, negaba
que hubiese tenido lugar una primera y gran explosión.
Consideraban que a medida que las galaxias se
separaban, nuevas galaxias se formaban entre ellas, con
una materia que se creaba de la nada en una proporción
demasiado lenta como para ser detectada por la
tecnología del momento.
El resultado es que el Universo seguía siendo el
mismo esencialmente a través de toda la eternidad, sin
principio ni fin. Esta teoría hacía mención a una creación
continuada y a la idea de un Universo en Estado
Estacionario, como se vino a denominar.
Durante la década siguiente las dos teorías, tanto la del
Big Bang como la hipótesis del Universo Estacionario, se
debatían sin ninguna prueba satisfactoria que se inclinase en
favor de una u otra.
No obstante, en 1949, Gamow apuntó que, si el big
bang había tenido lugar, la radiación que la acompañaría
habría perdido energía a medida que el Universo se
expansionaba, y debería existir en nuestro tiempo bajo al
forma de una emisión de radioondas procedente de todas las
partes del firmamento.
Es decir, como una radiación de fondo homogénea e
independientemente de la orientación que tomase el receptor
de señal que se emplease. Además la radiación, como por
otra parte desarrolló el físico norteamericano Robert Henry
Dicke, debería presentar las características de los objetos a
una temperatura de 5º K por encima del cero absoluto, unos
-268 º C.
Sería en mayo de 1964, , siguiendo las
indicaciones de Dicke, detectaron una radiación de
fondo con las características de las predichas por
Gamow, indicando una temperatura media para el
Universo de unos 3 º K.
El descubrimiento de este fondo de ondas de
radio es considerado hoy en día como la prueba
concluyente en favor de la teoría del Big Bang, por
lo que la hipótesis de la Creación Continua -o del
Universo Estacionario- ha sido prácticamente
abandonada.
Pero, ¿Hay alguna otra prueba además de la
radiación de fondo?
Atendiendo al medible corrimiento hacia el rojo (o
también efecto Doppler) que muestran las estrellas y
galaxias más lejanas de nuestro sistema en su espectro de
luz, la antigüedad del Universo está cifrada en unos 13,7
mil millones de años, según las estimaciones más
recientes.
Los datos se obtienen del análisis de la luz de
otras galaxias y del efecto Doppler.
El efecto Doppler, llamado así por el austríaco
Christian Doppler consiste en la variación de la longitud de
onda de cualquier tipo de onda emitida o recibida por un
objeto en movimiento.
El tono de un sonido emitido por una fuente que se
aproxima al observador es más agudo que si la fuente se
aleja.
Vamos a ver un ejemplo con ondas sonoras.
http://www.walter-fendt.de/ph11s/dopplereff_s.htm
El efecto Doppler también se produce en las ondas
luminosas.
En el caso del espectro visible de la radiación
electromagnética, si el objeto se aleja, su luz se desplaza
a longitudes de onda más largas, hacia el rojo. Si el
objeto se acerca, su luz presenta una longitud de onda
más corta, hacia el azul.
Esta desviación hacia el rojo o el azul es muy leve
incluso para velocidades elevadas, como las velocidades
relativas entre estrellas o entre galaxias, y el ojo humano
no puede captarlo, solamente medirlo indirectamente
utilizando instrumentos de precisión como
espectrómetros.
La luz captada de las galaxias está desplazada
hacia el rojo; las galaxias se alejan.
Se considera igualmente que el Universo
comenzó como un gas muy tenue que se contrajo
súbitamente tras un colapso gravitatorio en un Huevo
Cósmico, siendo instantáneamente seguido de la
explosión que entendemos como Big Bang.
Partiendo de esta consideración expansiva del
Universo, dentro de lo que se entiende como teoría
del Bing Bang, caben dos posibilidades:
Universo Abierto: según la cual el Universo
continuará expandiéndose para siempre, haciéndose cada
vez más y más tenue, con una densidad conjunta cada vez
más y más pequeña, hasta acercarse a un vacío absoluto.
Universo Cerrado: en virtud de la cuál la gravedad
sería lo suficientemente fuerte, dependiendo de la cantidad
de materia del Universo, como para desacelerar el proceso
expansivo, llevando el índice de recesión de las galaxias
hasta cero.
A partir de este momento se impondría una
contracción que llevaría al Universo a un implosivo colapso
Big Crunch y desapareciendo en la nada.
Sucediéndose de otra fase expansiva, y así indefinidamente
en una interminable serie de oscilaciones.
Los datos actuales señalan un universo que se
expande de manera acelerada
El Universo cerrado
puede representarse
como una esfera
Universo abierto: con
expansión acelerada
Siguiendo con la teoría del Big Bang, en el
nacimiento del espacio y, con él, del tiempo, de la energía
y de la materia, podemos distinguir las siguientes fases de
desarrollo:
1.- Intervalo de 10-43 segundos o Tiempo de Planck: toda la
masa y energía del Universo se hallaba comprimida en una
masa ardiente de densidad inimaginable.
- Ocupaba un espacio 10-20 veces menor que
un núcleo atómico
- Las cuatro fuerzas básicas:
1.gravitación, 2.electromagnetismo, 3.fuerzas nucleares
fuertes, 4.fuerzas nucleares débiles, se hallaban
unificadas.
2.- A los 10-35 segundos comenzó la Era de la Inflación: un
período caracterizado por un fantástico aumento de
tamaño y por una caída drástica de la temperatura.
-El Universo se hinchó hasta alcanzar al menos 1050
veces sus dimensiones originales.
- La temperatura cayó a 1028 º K
- Comienza la separación de la fuerza nuclear fuerte
y la electro-débil (formada por la fuerza electromagnética
y la nuclear débil).
3.- En la primera millonésima de segundo surge la Era
Leptónica: con la que se crean las primeras partículas
constitutivas de la materia.
4.- A ellas, les sucederán la Era de la Radiación (que
constituye los 10.000 primeros años), caracterizada por
la emisión de rayos gamma producidos durante la
descomposición del Deuterio o Hidrógeno pesado
(además del protón del hidrógeno, contiene un
neutrón).
Los fotones de la radiación que se movían con
facilidad entre la sopa de protones y electrones que
permanecían separados no se diseminan ahora con
tanta facilidad como cuando comienzan a crearse los
átomos eléctricamente neutros.
5.- y la Era del Desacoplamiento (después de 300.000
años) entre la materia y la radiación.
La materia y la radiación se vieron
desacopladas. El cielo brillaba reluciendo en un rojo
vivo de 3000 º K.
El hidrógeno formaba las tres cuartas partes de
la masa del universo, mientras que el resto era en su
gran mayoría helio.
Comenzaba entonces la formación de las
galaxias.
Cada año que pasa, encontramos más evidencias
experimentales de que el big bang ocurrió hace
aproximadamente unos catorce mil millones de años:
1.- El hecho de que las estrellas se estén alejando de
nosotros a velocidades fantásticas ha sido verificado
repetidamente.
2.- La distribución de los elementos químicos en nuestra
galaxia están en correspondencia con la predicción de los
elementos pesados en el Big Bang y en las estrellas.
Según dicha teoría, los núcleos elementales de hidrógeno
se fusionarían para dar lugar a un nuevo elemento, el
helio.
Los resultados observados ratifican los cálculos de
la predicción: la proporción entre el helio y el hidrógeno
en el universo está entre el 25 % del primero y el 75 % de
hidrógeno.
3.- Pero quizás el más importante de todos fue el
eco cósmico del Big Bang reverberando en el
Universo, la radiación de fondo de microondas que
impregna todo el universo conocido.
4.- Los objetos más antiguos del universo
analizados tienen una edad que ronda entre los
10.000 y los 15.000 millones de años, por lo que
ninguno por el momento rebasa la estimación dada
para el Big Bang
A medida que el Universo se expandía, la
temperatura bajaba y las estrellas se convierten en
“fábricas de elementos”. Las fusiones de núcleos
generan cada vez elementos más pesados, hasta
llegar al hierro 56.
Ahora ya no es posible fundir núcleos. Se
produce la captura de neutrones que al no tener
carga eléctrica, pueden entrar en los núcleos sin
ser repelidos.
Después de este núcleo emite un electrón,
dando origen a otro elemento.
Las Estrellas: Son masas de gases,
principalmente hidrógeno y helio, que emiten luz.
Se encuentran a temperaturas muy elevadas. En su
interior hay reacciones nucleares.
Vemos las estrellas, excepto el Sol, como puntos
luminosos muy pequeños, y sólo de noche, porque están
a enormes distancias de nosotros.
Las estrellas evolucionan durante millones de años.
Las estrellas nacen cuando se acumula una gran cantidad
de materia en un lugar del espacio. Se comprime y se
calienta hasta que empieza una reacción nuclear, que
consume la materia, convirtiéndola en energía.
Las estrellas pequeñas la gastan lentamente y
duran más que las grandes.
Evolución de las Estrellas
1.- Se forma la estrella a partir de una nube de
gas y polvo.
2.- Gigante. Reacciones nucleares. Masas de gas
y polvo se condensan a su alrededor, (protoplanetas).
3.- Secuencia principal. La estrella con planetas,
estable mientras consume su materia.
4.- La estrella empieza a dilatarse y enfriarse al
consumir su combustible.
5.- Crece, engullendo los planetas, hasta
convertirse en una gigante roja.
6.- Se vuelve inestable y comienza a dilatarse y
encogerse alternativamente hasta que explota.
Si la estrella era mucho mayor que el Sol
7.- Supernova. Lanza la mayor parte del material.
Su núcleo, muy denso, es una estrella de neutrones.
8.- Púlsar. El resto, se hace pequeño y denso.
9.- Si tenía mucha masa, se contrae todavía más
hasta convertirse en un agujero negro.
Si la estrella era como el Sol
7.- Nova. Lanza materiales hacia el
exterior.
8.- Nebulosa planetaria. El resto, se
contrae.
9.-Enana blanca. Se hace muy
pequeña y densa y brilla con luz blanca o
azul, hasta que se apaga
Los Púlsares son fuentes de
ondas de radio que vibran con
periodos regulares. Se detectan
mediante radiotelescopios.
Un púlsar es una estrella de
neutrones pequeña que gira a
gran velocidad. El más conocido
está en la nebulosa de Cangrejo.
Agujeros Negros son cuerpos con un
campo gravitatorio extraordinariamente
grande.
No puede escapar ninguna radiación
electromagnética ni luminosa, por eso son
negros.
Están rodeados de una "frontera" esférica
que permite que la luz entre pero no salga.
Como en el Big Bang, en los agujeros
negros se da una singularidad, es decir, las
leyes físicas y la capacidad de predicción
fallan. En consecuencia, ningún observador
externo puede ver qué pasa dentro.
Su densidad es tan grande
que, en ellos, la materia de la
medida de una bola de bolígrafo
tiene una masa de cerca de
100.000 toneladas.
Emiten una gran cantidad de
energía.
Agujero negro devorando una estrella
Las Galaxias: son acumulaciones enormes de
estrellas, gases y polvo.
En el Universo hay centenares de miles de
millones. Cada galaxia puede estar formada por
centenares de miles de millones de estrellas y otros
astros.
En el centro de las galaxias es donde se
concentran más estrellas.
Cada cuerpo de una galaxia se mueve a causa de la
atracción de los otros.
En general hay, además, un movimiento más
amplio que hace que todo junto gire alrededor del centro.
Las hay en forma de globo, de lente, planas,
elípticas, espirales (como la nuestra) o formas
irregulares.
La galaxia grande más
cercana es Andrómeda. Se
puede observar a simple
vista y parece una mancha
luminosa de aspecto
brumoso.
Los astrónomos árabes ya la
habían observado.
Actualmente se la conoce
con la denominación M31.
Está a unos 2.200.000 años
luz de nosotros. Es el doble
de grande que la Vía Láctea.
Galaxia en espiral
Las primeras galaxias se empezaron a formar
1.000 millones de años después del Big-Bang. Las
estrellas que las forman tienen un nacimiento, una vida
y una muerte. El Sol, por ejemplo, es una estrella
formada por elementos de estrellas anteriores muertas.
Muchos núcleos de galaxias emiten una fuerte
radiación, cosa que indica la probable presencia de un
agujero negro.
Los movimientos de las galaxias provocan, a
veces, choques violentos. Pero, en general, las
galaxias se alejan las unas de las otras, como puntos
dibujados sobre la superficie de un globo que se infla.
La Vía Láctea es nuestra galaxia. Los
romanos la llamaron "Camino de Leche".
Es grande, espiral y puede tener unos
100.000 millones de estrellas, entre ellas, el Sol.
Nuestro sistema solar está en uno de los
brazos de la espiral, a unos 30.000 años luz del
centro y unos 20.000 del extremo.
En total tiene unos 100.000 años luz de
diámetro y una masa de más de dos billones de
veces la del Sol.
Cada 225 millones de años el Sistema Solar
completa un giro alrededor del centro de la galaxia.
Se mueve a unos 270 km. por segundo
En un brazo de la vía láctea, el llamado brazo de
Orión, se encuentra nuestro sistema planetario, el
sistema solar.
Está formado por el Sol, que es una estrella
amarilla, relativamente joven, de tamaño mediano,
alrededor del cual giran una serie de planetas y
planetoides, planetas más pequeños. Los planetas son
nueve. Ordenados por su proximidad al Sol son:
Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno,
Urano y Neptuno. Plutón ha sido destituido de la
categoría de planeta por su “diminuto” tamaño, pero
sobre todo, porque no ha despejado su órbita.
Entre Marte y Júpiter se encuentra un cinturón
de asteroides, que bien podrían haber formado parte
de un planeta destruido por una colisión de un
meteorito. Estos asteroides a veces son atraídos por
los planetas y chocan contra su superficie.
En órbitas muy alargadas procedentes de más
allá de Plutón, se mueven los cometas.
Hay varias teorías sobre la formación de
nuestro Sistema.
La teoría más aceptada actualmente sobre el
origen de el universo es la teoría planetesimal que fue
concebida por los astrónomos Carl F. von Weizsäcker
(alemán) y Gerard Kuiper (estadounidense), entre los
años 1944 y 1950.
1.- Los científicos creen que el origen de nuestro
sistema solar puede situarse hace unos 4.600 millones
de años, cuando una inmensa nube de gas y polvo se
contrajo a causa de la fuerza de la gravedad y comenzó
a girar a gran velocidad; probablemente, debido a la
explosión de una supernova cercana.
La mayor parte de la
materia se acumuló en
el centro. La presión
era tan elevada que
los átomos
comenzaron a partirse,
liberando energía y
formando una estrella,
éste fue el nacimiento
del Sol.
2.- Las intensas emisiones
solares expulsaron hacia el
espacio una buena parte de
esa materia. El resto
permaneció girando
alrededor del Sol, debido a su
gravedad, hasta formar un
disco aplanado.
3- 4.- Los materiales más densos se dispusieron en el
centro. Posteriormente aparecieron concentraciones
llamadas planetesimales que se colocaron en órbitas
diferentes alrededor del Sol, colisionaron entre sí
destruyéndose y reuniéndose de nuevo en cuerpos cada
vez más grandes; este fue el origen de los planetas.
5.- La materia se
sitúa según su masa
y densidad:
Los elementos más
densos son atraídos
con más fuerza y se
sitúan cerca del sol.
Son los planetas
interiores rocosos; y
los que se
condensaron más
lejos del Sol, se
convirtieron en los
exteriores gaseosos.
Por último, los
planetas se enfriaron, y
los que tenían una
gravedad importante
formaron su propia
atmósfera.
Todo esto ocurrió
en unos cien millones de
años aproximadamente.
Se calcula que el Sol tiene 5.000 millones de años y seguirá
brillando otros tantos. Se cree que al agotar todo el hidrógeno que
tiene como combustible, pasará a consumir helio en sus reacciones
nucleares.
Entonces, se convertirá en una estrella gigante roja, crecerá
y todos los planetas hasta Marte serán atraídos y englobados en su
masa. Nuevas transformaciones lo convertirán en una estrella enana
blanca.
Ahora tenemos otro problema; LAS POSICIONES
Los SOLSTICIOS son aquellos
momentos del año en los que el
Sol alcanza su máxima
posición Sur (meridional) o
Norte (boreal).
En el solsticio de
verano del hemisferio Norte, el
Sol alcanza el cenit ( el punto
más alto del cielo) al mediodía
sobre el Trópico de Cáncer
(hemisferio norte) y en el
solsticio de invierno alcanza el
cenit al mediodía sobre el
Trópico de Capricornio.
Las fechas del solsticio
de invierno y del solsticio de
verano están cambiadas para
ambos hemisferios.
SOLSTICIOS
Se denomina equinoccio al momento del año en que los días tienen
una duración igual a la de las noches en todos los lugares de la Tierra. La
palabra equinoccio proviene del latín, aequinoctĭum y significa "noche
igual". Ocurre dos veces por año: el 20 de marzo y el 22 de septiembre en
2008 y 2009, épocas en que los dos polos de la Tierra se encuentran a igual
distancia del Sol, cayendo la luz solar por igual en ambos hemisferios.
equinoccio es aquel en que el día dura lo mismo que la noche,
produciéndose este hecho tan solo dos días al año. Entorno
al 21 de marzo que es el llamado equinoccio vernal y cerca del
23 de septiembre que es el llamado equinoccio otoñal.