La curiosidad y la astronomía
por Tomás Unger
Sección Vida y Futuro de "El Comercio", 4 de agosto de 2009
www.elcomercio.com.pe/impresa/notas/curiosidad-astronomia/20090804/322840
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Han pasado 40 años desde la llegada del primer ser humano al satélite de la Tierra.
Sin embargo, la fascinación del hombre por el espacio nació hace miles de años atrás
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Han pasado 40 años desde la llegada del primer ser humano al satélite de la Tierra.
Sin embargo, la fascinación del hombre por el espacio nació hace miles de años atrás
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Acabamos de celebrar el aniversario 40 de la llegada del hombre a la Luna, probablemente el hito más notable de nuestra historia. Es una buena ocasión para revisar el largo camino que precedió al Apolo 11. Según unos, el hombre adquirió su potencial de evolución intelectual cuando dominó el fuego, según otros, cuando creó el idioma. Pero siempre un factor determinante fue la curiosidad.
Para dominar el fuego y conservarlo, debe haberse quemado los dedos, pero la curiosidad superó al dolor y al miedo. Con el fuego vinieron los metales, la posibilidad de cocer alimentos y protegerse de los animales y del frío.
LA AGRICULTURA
La domesticación de las plantas trajo la agricultura y el hombre pasó a ser sedentario. El cultivo de plantas lo obligó a conocer las estaciones y la posición del Sol adquirió importancia. Observó la regularidad de los fenómenos del cielo y la periodicidad de sus cambios. La Luna crece, se reduce, desaparece y reaparece, para repetir el ciclo. El Sol recorre un arco que varía siempre entre los mismos extremos.
Con incisiones en piedras y con monumentos, el hombre marcó los puntos en los que el Sol alcanza posiciones extremas. Diversas culturas dejaron artefactos, cuevas donde el Sol penetra solo el día del solsticio y piedras alineadas para marcar la salida del Sol en el día más largo del año. La observación de estos ciclos requería contar los días y hacer un registro; el primer paso hacia la escritura y las matemáticas.
Para dominar el fuego y conservarlo, debe haberse quemado los dedos, pero la curiosidad superó al dolor y al miedo. Con el fuego vinieron los metales, la posibilidad de cocer alimentos y protegerse de los animales y del frío.
LA AGRICULTURA
La domesticación de las plantas trajo la agricultura y el hombre pasó a ser sedentario. El cultivo de plantas lo obligó a conocer las estaciones y la posición del Sol adquirió importancia. Observó la regularidad de los fenómenos del cielo y la periodicidad de sus cambios. La Luna crece, se reduce, desaparece y reaparece, para repetir el ciclo. El Sol recorre un arco que varía siempre entre los mismos extremos.
Con incisiones en piedras y con monumentos, el hombre marcó los puntos en los que el Sol alcanza posiciones extremas. Diversas culturas dejaron artefactos, cuevas donde el Sol penetra solo el día del solsticio y piedras alineadas para marcar la salida del Sol en el día más largo del año. La observación de estos ciclos requería contar los días y hacer un registro; el primer paso hacia la escritura y las matemáticas.
Fascinación. Desde tiempos remotos, el hombre ha buscado respuestas
no solo para lo que sucedía en la Tierra, sino también en el espacio. La
llegada del hombre a la Luna marcó un hito en esa constante búsqueda
no solo para lo que sucedía en la Tierra, sino también en el espacio. La
llegada del hombre a la Luna marcó un hito en esa constante búsqueda
LOS NÚMEROS
Probablemente entre los primeros números estuvieron las anotaciones astronómicas. Además del Sol y la Luna, el hombre observó las estrellas e imaginó figuras que no cambian. También detectó ciertas estrellas que no mantenían su posición en el cielo a las que llamó “planetas” (“vagabundas” en griego). La observación del cielo le enseñó a registrar cambios y predecir eventos futuros. Llegó el momento en que pudo anticipar los solsticios, los equinoccios, los eclipses de Luna y del Sol. Se volvió astrónomo.
La astronomía d
io origen a un método para observar y registrar cambios y fue la primera ciencia. Cuando el hombre inventó la vela latina, que le permitió navegar contra el viento, se aventuró en alta mar. Allí las estrellas le sirvieron para conocer su posición sin otra referencia.
El poder de predicción llevó a la astronomía al centro del poder. Los gobernantes buscaron a quien podía pronosticar fenómenos celestes. Eventualmente le pidieron que vaticinara otros eventos y más de uno se vio en problemas. Entre los astrónomos que fungieron de astrólogos están Kepler y Tycho Brahe. Con los astrónomos llegaron las matemáticas y el método científico al poder político.
EL TAMAÑO DE LA LUNA
En Grecia la astronomía fue de la mano con la geometría y logró la extraordinaria hazaña de medir el tamaño de la Tierra usando solamente un muro, un pozo y los pasos de un hombre. Sin embargo, la falta de un instrumento que permitiera ver mejor las estrellas y los planetas limitó por milenios esta ciencia.
El disco de la Luna se puede medir sin telescopio, pero las estrellas y planetas vistos al ojo son solo puntos más o menos luminosos. Con el ojo y la regla y el compás como herramientas, los griegos llevaron a cabo hazañas astronómicas admirables. Luego de medir el diámetro de la Tierra, trataron de calcular la distancia a los planetas. Entre ellos incluyeron a la Luna, que vaga independiente en la bóveda celeste*.
Aristarco de Samos (320-250 a.C.) fue el primero en intentar la medición de una distancia interplanetaria. Comenzó con la Luna, aprovechando un eclipse. Aristarco planteó que la sombra de la Tierra, al caer sobre la Luna, podía ser medida. Si se consideraba que el Sol está tan lejos que sus rayos son paralelos, por la curvatura de la sombra podía calcularse cuánto se había “encogido”. Luego, al medir la reducción de la sombra —conocido el diámetro de la Tierra— se podía establecer la distancia.
El método propuesto por Aristarco fue empleado por Hiparco de Nicea (190-120 a.C.), el astrónomo más grande de la antigüedad. Para entonces, Eratóstenes (276-196 a.C.) había calculado el diámetro de la Tierra, con un error de solo 4%. Hiparco usó esa cifra para calcular la distancia a la Luna y obtuvo el equivalente de 384.000 km (hoy sabemos que es en promedio 382.000 km). Establecida la distancia, Hiparco calculó el diámetro de la Luna en 3.400 km. ¡Una aproximación menor que la de Eratóstenes para la circunferencia terrestre!
EL SOL
Para medir la distancia al Sol, Aristarco usó la trigonometría. Razonó que, durante el primer y último cuarto, la Luna forma un triángulo rectángulo con la Tierra y el Sol. Con una distancia y dos ángulos, las otras dos se pueden medir. El razonamiento era correcto, pero sin instrumentos adecuados midió mal los ángulos, lo que dio un gran error en el resultado. Aristarco calculó la distancia al Sol, que es 150 millones de kilómetros, en 8 millones.
La astronomía griega no fue superada en 1.800 años. Los árabes hicieron excelentes mapas del cielo, y calendarios para usarlos, pero las distancias y el movimiento de los planetas quedaron como los dejaron los griegos, y el planteamiento de Hiparco, de que los planetas giraban alrededor del Sol, fue ignorado. El sistema geocéntrico de Ptolomeo**, del siglo II, duró hasta el siglo XVI.
LA REVOLUCIÓN
En el siglo XVI, el astrónomo polaco Nicolás Copérnico (1473-1543) volvió a plantear un sistema heliocéntrico. Su libro, publicado el año de su muerte, causó impacto entre los astrónomos. El alemán Johannes Kepler (1571-1601) —quien usó las observaciones muy precisas de Tycho Brahe***— estableció que las órbitas planetarias son elipses. Resuelta la geometría de las órbitas, se calculó la relación velocidad-distancia y quedó un modelo a escala del sistema solar… pero sin dimensiones.
Para dar dimensiones al modelo bastaría conocer la distancia a cualquier planeta, pero no había manera de medirla. Kepler murió sin haber visto un telescopio ni conocer la escala del sistema solar. Recién en 1608 Galileo (1564-1642) construyó el telescopio que 63 años más tarde permitió medir la distancia a Marte. En 1671, una expedición francesa a la Guayana observó Marte simultáneamente con Cassini**** en París, para determinar el desplazamiento con respecto a las estrellas de fondo.
Cuando uno mira el dedo contra un fondo distante con un ojo, y luego con el otro, el dedo se desplaza. Conociendo la distancia entre los ojos (en este caso la distancia Guayana-París), se puede calcular la distancia del dedo (en este caso Marte). Con este sistema llamado “paralaje”, Cassini calculó las dimensiones del sistema con el Sol en 140 millones de km (6,6% de error).
CURIOSIDAD Y CIENCIA
Desde el punto de vista práctico, con el calendario, la astronomía había cumplido su misión. Medir el perímetro de la Tierra podía tener aplicaciones prácticas, aunque poco imaginables en la época de Eratóstenes, pero medir el tamaño y la distancia de la Luna solo obedecía a la curiosidad. Una curiosidad que llevó a Hiparco a proponer un sistema heliocéntrico 18 siglos antes de Copérnico.
Buscar el conocimiento, solo para saber, casi le cuesta la vida a Galileo, y llevó a los astrónomos franceses a la Guayana. Kepler y Tycho, mientras trabajaban para los reyes, se quemaron las pestañas haciendo observaciones y cálculos en busca de una verdad sin posible aplicación práctica. La ciencia que nos permitió llegar a la Luna nació con el solo fin de satisfacer la curiosidad… tal vez nuestra característica más distintiva.
* La distancia de la órbita lunar varía entre 354 y 404 mil km.
** Claudio Ptolomeo fue matemático, astrónomo, astrólogo y geógrafo, griego-egipcio; vivió en Alejandría del año 90 al 168.
*** El danés Tycho Brahe (1546-1601) fue maestro de Kepler.
**** Giovanni Cassini (1625-1712) es el astrónomo italiano que creyó ver canales en Marte e inició una polémica que duró más de 200 años.
Probablemente entre los primeros números estuvieron las anotaciones astronómicas. Además del Sol y la Luna, el hombre observó las estrellas e imaginó figuras que no cambian. También detectó ciertas estrellas que no mantenían su posición en el cielo a las que llamó “planetas” (“vagabundas” en griego). La observación del cielo le enseñó a registrar cambios y predecir eventos futuros. Llegó el momento en que pudo anticipar los solsticios, los equinoccios, los eclipses de Luna y del Sol. Se volvió astrónomo.
La astronomía d
io origen a un método para observar y registrar cambios y fue la primera ciencia. Cuando el hombre inventó la vela latina, que le permitió navegar contra el viento, se aventuró en alta mar. Allí las estrellas le sirvieron para conocer su posición sin otra referencia.El poder de predicción llevó a la astronomía al centro del poder. Los gobernantes buscaron a quien podía pronosticar fenómenos celestes. Eventualmente le pidieron que vaticinara otros eventos y más de uno se vio en problemas. Entre los astrónomos que fungieron de astrólogos están Kepler y Tycho Brahe. Con los astrónomos llegaron las matemáticas y el método científico al poder político.
EL TAMAÑO DE LA LUNA
En Grecia la astronomía fue de la mano con la geometría y logró la extraordinaria hazaña de medir el tamaño de la Tierra usando solamente un muro, un pozo y los pasos de un hombre. Sin embargo, la falta de un instrumento que permitiera ver mejor las estrellas y los planetas limitó por milenios esta ciencia.
El disco de la Luna se puede medir sin telescopio, pero las estrellas y planetas vistos al ojo son solo puntos más o menos luminosos. Con el ojo y la regla y el compás como herramientas, los griegos llevaron a cabo hazañas astronómicas admirables. Luego de medir el diámetro de la Tierra, trataron de calcular la distancia a los planetas. Entre ellos incluyeron a la Luna, que vaga independiente en la bóveda celeste*.
Aristarco de Samos (320-250 a.C.) fue el primero en intentar la medición de una distancia interplanetaria. Comenzó con la Luna, aprovechando un eclipse. Aristarco planteó que la sombra de la Tierra, al caer sobre la Luna, podía ser medida. Si se consideraba que el Sol está tan lejos que sus rayos son paralelos, por la curvatura de la sombra podía calcularse cuánto se había “encogido”. Luego, al medir la reducción de la sombra —conocido el diámetro de la Tierra— se podía establecer la distancia.
El método propuesto por Aristarco fue empleado por Hiparco de Nicea (190-120 a.C.), el astrónomo más grande de la antigüedad. Para entonces, Eratóstenes (276-196 a.C.) había calculado el diámetro de la Tierra, con un error de solo 4%. Hiparco usó esa cifra para calcular la distancia a la Luna y obtuvo el equivalente de 384.000 km (hoy sabemos que es en promedio 382.000 km). Establecida la distancia, Hiparco calculó el diámetro de la Luna en 3.400 km. ¡Una aproximación menor que la de Eratóstenes para la circunferencia terrestre!
EL SOL
Para medir la distancia al Sol, Aristarco usó la trigonometría. Razonó que, durante el primer y último cuarto, la Luna forma un triángulo rectángulo con la Tierra y el Sol. Con una distancia y dos ángulos, las otras dos se pueden medir. El razonamiento era correcto, pero sin instrumentos adecuados midió mal los ángulos, lo que dio un gran error en el resultado. Aristarco calculó la distancia al Sol, que es 150 millones de kilómetros, en 8 millones.
La astronomía griega no fue superada en 1.800 años. Los árabes hicieron excelentes mapas del cielo, y calendarios para usarlos, pero las distancias y el movimiento de los planetas quedaron como los dejaron los griegos, y el planteamiento de Hiparco, de que los planetas giraban alrededor del Sol, fue ignorado. El sistema geocéntrico de Ptolomeo**, del siglo II, duró hasta el siglo XVI.
LA REVOLUCIÓN
En el siglo XVI, el astrónomo polaco Nicolás Copérnico (1473-1543) volvió a plantear un sistema heliocéntrico. Su libro, publicado el año de su muerte, causó impacto entre los astrónomos. El alemán Johannes Kepler (1571-1601) —quien usó las observaciones muy precisas de Tycho Brahe***— estableció que las órbitas planetarias son elipses. Resuelta la geometría de las órbitas, se calculó la relación velocidad-distancia y quedó un modelo a escala del sistema solar… pero sin dimensiones.
Para dar dimensiones al modelo bastaría conocer la distancia a cualquier planeta, pero no había manera de medirla. Kepler murió sin haber visto un telescopio ni conocer la escala del sistema solar. Recién en 1608 Galileo (1564-1642) construyó el telescopio que 63 años más tarde permitió medir la distancia a Marte. En 1671, una expedición francesa a la Guayana observó Marte simultáneamente con Cassini**** en París, para determinar el desplazamiento con respecto a las estrellas de fondo.
Cuando uno mira el dedo contra un fondo distante con un ojo, y luego con el otro, el dedo se desplaza. Conociendo la distancia entre los ojos (en este caso la distancia Guayana-París), se puede calcular la distancia del dedo (en este caso Marte). Con este sistema llamado “paralaje”, Cassini calculó las dimensiones del sistema con el Sol en 140 millones de km (6,6% de error).
CURIOSIDAD Y CIENCIA
Desde el punto de vista práctico, con el calendario, la astronomía había cumplido su misión. Medir el perímetro de la Tierra podía tener aplicaciones prácticas, aunque poco imaginables en la época de Eratóstenes, pero medir el tamaño y la distancia de la Luna solo obedecía a la curiosidad. Una curiosidad que llevó a Hiparco a proponer un sistema heliocéntrico 18 siglos antes de Copérnico.
Buscar el conocimiento, solo para saber, casi le cuesta la vida a Galileo, y llevó a los astrónomos franceses a la Guayana. Kepler y Tycho, mientras trabajaban para los reyes, se quemaron las pestañas haciendo observaciones y cálculos en busca de una verdad sin posible aplicación práctica. La ciencia que nos permitió llegar a la Luna nació con el solo fin de satisfacer la curiosidad… tal vez nuestra característica más distintiva.
* La distancia de la órbita lunar varía entre 354 y 404 mil km.
** Claudio Ptolomeo fue matemático, astrónomo, astrólogo y geógrafo, griego-egipcio; vivió en Alejandría del año 90 al 168.
*** El danés Tycho Brahe (1546-1601) fue maestro de Kepler.
**** Giovanni Cassini (1625-1712) es el astrónomo italiano que creyó ver canales en Marte e inició una polémica que duró más de 200 años.
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