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Ruinas incas de Machu Pichu, Perú. Webshots.com |
Guía
Astronómica Gonzalo Duque-Escobar
Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales 2002
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GUÍA Nº 1
HISTORIA DE LA ASTRONOMÍA
La
astronomía es una de las ciencias más antiguas y al mismo tiempo de las más
modernas. Aparentemente desdeñada hasta hace pocos años, bajo el presupuesto de
que fue considerada como una actividad contemplativa y ociosa en torno a
objetos que nada tenían que ver con la vida cotidiana, realmente si se ocupó de
los asuntos propios del hombre, para anticipar los eventos de la
naturaleza, de carácter cíclico, que le permitían su supervivencia: la
caza, la pesca, la agricultura y el transporte.
Aunque el
hombre en la vida citadina no observa las estrellas y se ha alejado de la
naturaleza primitiva, habitando un medio más artificial, ha entrado en la era
de los cohetes lunares y los satélites. Hoy es indiscutible la importancia de
esta ciencia que ha llegado a las mentes de un sector nutrido de la población.
La astronomía y las ciencias vecinas están conociendo un crecimiento
verdaderamente explosivo, que se traduce, sobre todo, en el número cada vez
mayor de trabajos científicos.
La
imbricación de la astronomía con otras ciencias como la filosofía, la física,
la meteorología, la geología, entre otras, es cada vez más evidente.
Ciertamente
la astronomía no fue nunca, ni siquiera en los primeros pasos de su evolución,
una actividad puramente contemplativa e
inútil para la vida práctica de las colectividades humanas. Las observaciones
astronómicas entraron en el proceso de recolección y procesamiento de
información, útil para la construcción del futuro, pues le es propia a esta
especie, a diferencia de los animales, anticipar los hechos y prevenir las
necesidades del futuro de una manera consciente. Los problemas del calendario,
del cálculo del tiempo o de la orientación en el campo y en el mar pertenecen a
las bases mismas de nuestra cultura y civilización y sólo pueden resolverse
mediante observaciones de los astros.
Observando
el doble carácter, astronómico y mitológico, en la denominación de los días de
la semana, que en su orden se relacionan con la Luna, Marte, Mercurio, Júpiter,
Venus, Saturno y el Sol (Apolo), vemos que la astronomía tuvo en los primeros
albores de su historia otra aplicación "utilitaria": la astrología.
Según la cosmovisión de entonces, toda la naturaleza, incluidos los astros de
aspecto llamativo y errático movimiento, era animada y estaba poblada por
dioses, espíritus y demonios, que influían definitivamente en los
acontecimientos de la Tierra, como sequías, inundaciones y sismos, y en los
acontecimientos humanos, como guerras, pestes y cambios de gobierno.
El deseo
de anticipar eventos, que eran tenidos por designios de las divinidades astrales,
llevó a estudiar cuidadosamente las trayectorias planetarias, en la medida en
que los sencillos instrumentos de medición y rudimentos teóricos de entonces lo
permitían. Si no contaban con aparatos ópticos, ni el desarrollo de las
matemáticas, poseían instrumentos sencillos de medición de ángulos y
dispositivos de alineamiento. Las series de observaciones obtenidas así a lo
largo de los siglos e incluso milenios condujeron finalmente a valores
numéricos bastante precisos. Especialmente avanzado estaba el conocimiento de
la duración del año ligado a las estaciones, del mes al ciclo lunar y de la
semana a las fases lunares, como claro estaban los períodos de los movimientos
de los planetas. En esta fase del desarrollo de la astronomía no existía aún
preocupación alguna por la explicación teórica del movimiento de los astros.
En el
mundo antiguo hay que resaltar los siguientes centros de astronomía:
1.1. BABILONIA
Los
inicios de la astronomía babilónica se remontan al tercer milenio a. C.. Alcanzó
su auge hacia 600-500 a. C. y decayó en el último siglo antes de nuestra era.
Para ver la precisión de muchos de sus datos astronómicos vamos a dar algunos
ejemplos: la duración media entre dos fases lunares iguales (mes sinódico o
lunación) es de 29,530641 días; el valor moderno es de 29,530589 días (ver
calendarios). El valor hallado en el siglo II o I a. C. para la revolución
sinódica de los planetas, es decir, el tiempo entre dos posiciones similares
con respecto a la Tierra, no difería en más del 1% del día, del valor actual:
en el caso de Venus, por ejemplo es de, 583,91 días en lugar de 583,92 días.
Sólo en el caso de Marte con, 779,995 días en lugar de 779.94 días, aparece una
desviación algo mayor, que, sin embargo, tampoco tiene por qué ser del todo
real, porque como hasta hace bien poco no se podían observar los planetas con
instrumentos de medida modernos (desarrollo de los sistemas de Bessel en el
siglo XIX), no es posible realizar con absoluta seguridad un cálculo
retrospectivo de las revoluciones que, siempre sometidas a perturbaciones, eran
diferentes hace 2 ó 3 mil años.
La
observación babilónica más antigua de un eclipse de Sol total (de entre las
fechadas con seguridad) se remonta al 15 de junio de 763 a. C. Sin embargo la
periodicidad de los eclipses se había observado bastante antes, seguramente en
el siglo III a. C. El descubrimiento del Ciclo de Saros (230 meses
sinódicos o 18 años 11 1/3 días; ver Calendarios) es, en
este contexto, una de las contribuciones más notables de la astronomía
babilónica.
Los
babilonios recurrieron en principio al ciclo lunar para confeccionar un
calendario. Cada 12 meses de 30 días componían un año. Para absorber el desfase
respecto de la duración real del año solar (365,25 días) se agregaba de vez en cuando
un mes más. Reglas fijas para intercalar este mes no las hubo en el siglo VI a.
C.. A partir del 383 a. C. se previeron 7 meses para intercalar cada 19 años
(año lunisolar).
La
división del día comenzaba con la puesta de Sol. Hacia 1700 a. C. aproximadamente
se conocía ya la división en 24 horas iguales.
Las
constelaciones más importantes recibieron ya sus nombres en el tercer milenio
a.C. La astronomía moderna adoptó la mayoría de los nombres babilónicos para
las constelaciones del zodíaco.
1.2.
EGIPTO
El
calendario egipcio, a diferencia del babilónico, se apoyaba en el ciclo solar.
En el milenio IV a. C. se conocía el año solar de 365 días, con 12 meses de 30
días y 5 días complementarios. El comienzo del año venía determinado por el orto
heliaco de la estrella Sirio, es decir, por su primera aparición en el
amanecer después de su período de invisibilidad. Este acontecimiento coincidía
originariamente con el inicio de la crecida del Nilo. Observaciones posteriores
revelaron un retraso del orto heliaco de Sirio, y la creciente del Nilo no
volvía a coincidir hasta 1460 años después (período sothíaco).
De ahí se dedujo que la verdadera duración del año era de 365,25 días. A partir
del 238 a. C. se agregó por eso a cada cuarto año un día intercalado.
Aparte de
diversas constelaciones estelares, existía en Egipto una división del zodíaco
en 36 decanos, regidas por divinidades.
1.3. CHINA
Se cuenta
la historia de los desdichados astrónomos de la corte, Hsi
y Ho, que fueron ejecutados por haber puesto en peligro la seguridad del mundo,
al dejar de predecir un eclipse de Sol.
Al igual
que en Babilonia, el antiguo calendario chino de principios del siglo II a. C.
es un año lunisolar con ciclos bisiestos de 19 años.
La obra Calendario de tres ciclos, aparecida hacia el principio de
nuestra era y cuyo autor es Liu Hsin,
describe la historia de la astronomía china desde el tercer milenio. Los
astrónomos de la corte imperial china observaron fenómenos celestes
extraordinarios cuya descripción ha llegado en muchos casos hasta nuestros
días. Estas crónicas son para el investigador una fuente valiosísima porque
permiten comprobar la aparición de nuevas estrellas, cometas, etc. También los
eclipses se controlaban de esta manera.
Por el
contrario, el estudio de los planetas y de la Luna no estuvo hasta el siglo I
a. C. en condiciones de proporcionar predicciones suficientemente exactas de
los fenómenos celestes y de los eclipses. La antigua astronomía solar china
difiere mucho de la babilónica y la occidental. El ecuador celeste se dividía
en 28 casas y el número de
constelaciones ascendía a 284.
1.4.
CENTROAMERICA Y PERÚ
Si los
distintos pueblos del Méjico antiguo llegaron hasta la fase jeroglífica, los
mayas lograron la fase silábico-alfabética en su escritura. La numeración
iniciada por los olmecas con base vigesimal, la
perfeccionan los mayas, en los siglos III y IV a. C... Los mayas conocieron
desde el tercer milenio a. C. como mínimo un desarrollo astronómico muy
polifacético. Muchas de sus observaciones han llegado hasta nuestros días (por
ejemplo un eclipse lunar del 15 de febrero de 3379 a. C.) y se conocían con
gran exactitud las revoluciones sinódicas de los planetas, la
periodicidad de los eclipses etc. El calendario comienza en una fecha cero que
posiblemente sea el 8 de junio de 8498 a. C. en nuestro cómputo del tiempo,
aunque no es del todo seguro. Los mayas tenían además un año de 365 días (con
18 meses de 20 días y un mes intercalado de 5 días).
También la
astronomía inca, en el Perú, tuvo en parte un gran desarrollo. Los incas,
conocían la revolución sinódica de los planetas con admirable exactitud. Las
anotaciones en los quipus (cordeles con nudos) dan 115,88 días para
Mercurio, 584,8 días para Venus y 398,88 días para Júpiter. Los valores
modernos son respectivamente 115,88 d, 583.92 d y 398,88 d. El calendario
consistía en un año solar de 365 días, repartidos en 12 meses de 30 días y 5
días intercalados.
Todas las
culturas pertenecientes al período de desarrollo comentado tenían una cosa en
común y es que tomaban los fenómenos celestes como fenómenos dados, sin buscar
para nada explicaciones ocultas. A la Tierra se le atribuía la forma de un
disco plano, rodeada de la bóveda celeste.
1.5.
GRECIA
Para los Pitagóricos (572-48 a.C.), el cielo en su totalidad es números y
es armonía. Se predica la igualdad entre todos los seres vivos. Mientras
desprecian el provecho económico y consideran el trabajo está reservado para
los esclavos, no escatiman esfuerzos para pensar en asuntos imposibles, de
donde surgen conceptos fundamentales como los números irracionales, las
cónicas, el infinito. Por oposición a este modo de pensar, el pensamiento
práctico de Arquímedes (287-212 a.C.) expresado en sus aportes a la ingeniería,
con las poleas y palancas, el empuje hidrostático,
el tornillo sinfín, es la antítesis.
Tales de
Mileto (640 a.C.), el primero de los grandes astrónomos, creía que el Universo
era esférico. Aristóteles (384 a. C.) combatió la idea de una Tierra plana,
basando sus puntos de vista en el cambio de posiciones de estrellas en el cielo
con la latitud y en la forma circular de la sombra de la Tierra proyectada
sobre la Luna durante un eclipse.
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Figura
1.1 Modelo de Eratóstenes: la sombra del Sol cae de diferentes maneras en
Siena y Alejandría, a causa de la forma de la Tierra. La diferencia angular
de los rayos del Sol, respecto a la vertical de cada lugar, equivale al
ángulo AOS, base de la distancia AS. |
El
director de la Biblioteca de Alejandría, Eratóstenes (aproximadamente en
280-200 a. C.), mide la Tierra utilizando la altura del Sol de mediodía. Con la
sombra de un elemento vertical proyectada en dos puntos distintos, halló una
diferencia de valor de 7° 1/7 para la
distancia angular entre Asuán y Alejandría. Como la distancia horizontal entre
ambos lugares era, según mediciones suyas anteriores, de 5.000 estadios, halló
por métodos puramente geométricos, cuando aún no se había desarrollado la
trigonometría, que el perímetro total de la esfera terrestre era
5000 x 360°/ 71/7 =
252000 estadios = 39690 Km
Hiparco (190-120
a. C.), el astrónomo griego más importante, inventó la trigonometría, hizo un
catálogo de más de 1000 estrellas y descubrió la precesión del eje terrestre.
Sus trabajos fueron la base para la gran obra de Ptolomeo, que se escribiría en
el siglo II d. C.
También a
otros astros se les atribuyó una forma esférica. Anaxágoras sostenía que el Sol
era una roca incandescente y Demócrito afirmaba que la Vía Láctea consistía en
numerosas estrellas. Una de las mayores contribuciones de la astronomía griega,
entre las concepciones clásicas sobre las consideraciones del Universo como
finito y geocéntrico -al lado de El Timeo de Platón, la
Metafísica y el Tratado del Cielo y el Mundo de Aristóteles- fue el intento de
explicar el movimiento de los planetas mediante una teoría de Hiparco (190-125
a. C.) y Claudio Ptolomeo (87-170 d. C.) que compiló en Almagesto todo
el saber astronómico de la época.
Los siete
planetas, entre los que tradicionalmente figuraban también la Tierra y la Luna,
se movían en siete esferas alrededor de la Tierra, la cual ocupaba el centro
(sistema geocéntrico). De adentro hacia afuera se sucedían la Luna, Mercurio,
Venus, el Sol, Marte, Júpiter y Saturno. Más allá de la órbita de Saturno se
hallaba la esfera de las estrellas fijas. La Tierra no ocupaba el centro exacto
de cada órbita, es decir, las órbitas planetarias eran algo excéntricas. Sólo
el Sol y la Luna se movían en círculo; los demás planetas recorrían un epiciclo
cuyo centro se deslizaba a lo largo de un círculo llamado deferente.
El sistema
de Ptolomeo es geocéntrico, y se sustituye por el heliocéntrico
de Copernico. Tycho Brahe propuso un sistema intermedio, con la Tierra como
centro, circundada por la Luna y el Sol, y este a su vez es circundado por los
planetas. Se supone la Tierra completamente estática, mientras todos los
cuerpos celestes giran en torno suyo,
por ser elle el centro del Universo. Obsérvense unos círculos menores
llamados epiciclos y otros mayores, los deferentes. Los centros de los
epiciclos de los planetas interiores se localizan sobre la recta Tierra Sol, y
la de los exteriores, sobre los deferentes. Epiciclos y deferentes, son
círculos, y los círculos suponen ser la geometría del movimiento perfecto.
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Figura
1.2. El Sistema Geocéntrico. Claudio Ptolomeo (85- 165 d. C. aprox.). |
La teoría
de los epiciclos de Ptolomeo permitía no sólo dar una explicación
teórica al movimiento de los planetas, sino también obtener predicciones
fiables.
Al lado de
la teoría geocéntrica aparecieron otras como la de Aristarco de Samos
(310 a 250 a. C.). Según él el Sol (Helios) se hallaba en el centro y alrededor
de él giran en círculo los planetas, entre ellos la Tierra.
Los
griegos fueron también los primeros en intentar medir distancias en el cosmos. Aristarco, aplicando
métodos de paralaje, al proyectar la sombra de la Tierra sobre la Luna
eclipsada, y que la Luna en los eclipses mostraba el mismo tamaño aparente del
Sol, halló que la razón de las distancias Luna-Sol era de 1/19. El diámetro de
la Luna, según él, era 0,36 veces la de la Tierra, y el del Sol 6,75 el de
ésta, pues ambas cantidades deben guardar la misma proporción de las
distancias.
Los
pueblos del centro y norte de Europa a. C. poseían conocimientos astronómicos
que aplicaron a las construcciones megalíticas de la Edad de Piedra. Stonehenge
en el sur de Inglaterra, que en su mayoría tienen que ver con los movimientos
del Sol y la Luna.
1.6. EDAD
MEDIA
Este período
caracterizado por el dominio de la teología sobre las demás disciplinas
intelectuales, va del año 476 d.C.
cuando culmina el esplendor el imperio romano de occidente centrado en Roma,
hasta el año1453 cuando culmina el imperio romano de oriente, por la caída de
Constantinopla en manos de los turcos otomanos.
Sobresalen
Boecio de (480 a 5249), Cosmas Indicopleustes de Alejandría S. VI, Isidoro de
Sevilla (570 a 636), Beda el Venerable de Inglaterra (673 a 735), Al-Manzur de
Bagdad (siglo VIII) Harun Al Raschid (765-809), Thabit Ven Qurrah (836-901), Al
Battani (868-929), Al Fargani (siglo IX), Ibn al Haytham (965-1039), Abubacer
(? -1185), Averroes (1126-1198), Thierry de Chartres (? - 1150), Alfonso X el
Sabio en Toledo (1221-1284), Roger Bacon (1214- 1294), Pietro D`Abano
(1250-1316), Tomas de Aquino (1225-1274), Jean Burilan (1300-1358), Nicilás de
Oresme (1323-1382), Nicolás de Cusa (1401-1464)
El legado
de la astronomía griega pasó en los siglos X a XV a manos de los árabes
principalmente. Tradujeron la obra de Ptolomeo, el Almagesto; a muchas de las
principales estrellas de las constelaciones les dieron nombres especiales que
aún hoy se conservan, y confeccionaron diversos catálogos de estrellas y tablas
planetarias. Debe advertirse que muchos de los nombres babilónicos o persas, de
las estrellas, son luego tomados y traducidos a su lengua por los griegos, para
que los árabes les hagan suyos después, y finalmente, lleguen a los sabios
alfonsíes quienes los acuñan en castellano y arabismos.
1.7. EL
RENACIMIENTO.
El período es el punto de llegada del humanismo y alcanza su mayos
esplendor en el período que va desde 1492 hasta 1529. El período va desde la
caida de Constantinopla en 1453 hasta el asalto de la bastilla a finales del
siglo XVIII.
- Nicolás Copernico (1473-1543). Considerado el verdadero
artífice de la nueva astronomía. Basado en la lectura de autores antiguos que
hacían referencia al sistema heliocéntrico de Aristarco de Samos observó lo
improbable del Sistema Ptolemaico. Escribió el Commentariolus,
que versa sobre la arquitectura del sistema planetario y en el cual postula que
la Tierra gira alrededor de su eje y que ésta y los planetas se mueven alrededor
del Sol; a estas ideas llegó no tanto por mediciones y observaciones como
por razonamientos teóricos.
Lo cierto
es que con las teorías copernicanas no se podían obtener predicciones precisas
de los movimientos planetarios, por lo que se vio obligado a introducir gran
número de epiciclos para que la teoría coincidiera hasta cierto punto con los
hechos. El problema estribaba en que Copérnico se limitó a órbitas circulares.
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Figura
1.3. Modelos de Copérnico y de Brahe: S, J, y M son Saturno, Júpiter y Marte,
TY es la Tierra y S el Sol. Con minúsculas, Venus, Mercurio y la Luna. Los
demás planetas no se conocen. |
La
nueva concepción del mundo no provocó mayor preocupación, mientras no se
extrajo de ella la inquietante consecuencia de que, si la Tierra no ocupa una
situación privilegiada en el Universo, tampoco existen privilegios sociales que
sean absolutos e inmodificables.
Esta
abolición de los privilegios dentro de la naturaleza, y por ende en la
sociedad, expresada abiertamente con plena transparencia, constituyó el meollo
del pensamiento copernicano que el más grande filósofo del renacimiento, Giordano
Bruno, propagó por toda Europa hasta ser excomulgado por las iglesias
Católica, Luterana y Calvinista, condenado a prisión en las mazmorras de la
Santa Inquisición durante siete años y terminar por ser quemado vivo en Roma a
sus 52 años, el 17 de febrero del año 1600, sin que se haya retractado de su
herética posición.
- Tycho
Brahe (1546-16601) - Johannes Kepler (1571-1630). Brahe, desde los
observatorios de Dinamarca, observa entre otras cosas la órbita de Marte con grandes
cuadrantes de pared. Fueron estas las medidas de posición astronómica más
precisas antes de la invención del telescopio, pues el error medio en las
determinaciones de los astros era del orden de los 2' de arco.
Ya en
Praga nombra ayudante suyo a Kepler, de quien conoció su obra Mysterium Cosmographicum. A la
muerte de Brahe, Kepler evalúa las observaciones de Marte y en 1609 publica su
Astronomía Nova, con las dos primeras leyes que señalan el movimiento elíptico
y las áreas barridas por los radiovectores planetarios. La tercera ley se
publica en 1619 en su obra Harmonices Mundi. Son
aportes de Kepler, además, la creación de la ciencia-ficción, el principio de
la acción de la luna en las mareas, y el principio de la cámara oscura como su
funcionamiento en la óptica del ojo.
- Galileo
Galilei (1564-1642). Fue un defensor de la teoría copernicana, lo que le
trajo grandes conflictos con la Inquisición de Roma, donde se le prohibió
seguir defendiendo éste sistema. No obstante, era la teoría de la transubstanciación
referida al sacramento de la Eucaristía, y no la teoría geocéntrica, el
verdadero meollo del problema.
Este
astrónomo que en 1610, al descubrir los cuatro satélites de Júpiter, encuentra
la comprobación objetiva de la teoría copernicana, también descubrió las leyes
de la caída libre, de la inercia, de la oscilación del péndulo y los principios
de escala en la resistencia de materiales. Con Galileo se inicia la Física
moderna, al introducir el Método Científico y al transformar el tiempo, de
una función discreta a una función continua. Desde 1609 construyó un telescopio
e hizo hallazgos y observaciones (manchas solares, cuatro lunas de Júpiter,
fases de Venus, montañas lunares, etc.), que publicó en 1610 en Siderius Nuncius. Con las fases de
Venus, advierte la rotación de este planeta entorno al Sol y no a la Tierra.
La
difusión del telescopio indujo en el siglo XVII una oleada de nuevos
descubrimientos. Entre los astrónomos de ésta época tenemos a Simón Marius (lunas de Júpiter, detección de la nebulosa de
Andrómeda en 1612), Christoph Scheiner
(primera obra sistemática de las manchas solares), Johannes Hevelius
(observaciones de la Luna y los cometas), Christian
Huygens (descubrimiento del anillo de Saturno y de Titán el mayor satélite del
planeta), Giovanni Doménico Cassini (hizo numerosas observaciones planetarias,
descubrió cuatro satélites de Saturno), Olaus Römer (determinación de la velocidad de la luz a partir de
los eclipses de los satélites de Júpiter), John Flamsteed
(fundación del observatorio de Greenwich en 1675, catálogo estelar).
- Isaac
Newton (1643-1727). Nacido un año después de muerto Galileo, es el creador
de la Ley de Gravitación Universal, según la cual la caída de las
manzanas y el movimiento de los astros, se rigen por una misma fuerza. He aquí
la importancia de dicha ley expresada como una teoría matemática capaz de
explicar el movimiento de los cuerpos celestes.
En 1671
construyó un telescopio reflector, y al tiempo revoluciona los principios de la
óptica con su descubrimiento de los colores en el espectro visible. Además,
para sus desarrollos, creó su propia herramienta: el cálculo diferencial( que
denominó Fluxiones), cuando contemporáneamente lo hacía Leibniz, por separado.
El
descubrimiento de la Ley de la Gravitación Universal permitió, no sólo asentar
el sistema copernicano sino, aumentar la precisión de los cálculos de órbitas
lunares y planetarias, pues la ley también tenía en cuenta las perturbaciones
gravitatorias entre los cuerpos que intervienen.
En el
siglo XVIII y principios del XIX la mecánica celeste se desarrolla. No existe
el computador. Halley calcula la órbita elíptica del cometa de 1682. Kant
atribuye en 1755 la génesis del sistema solar a un proceso mecánico. Lagrange
estudia en 1788 el conocido problema de los tres cuerpos y algunos casos
especiales con solución. Laplace publica en 1799 su Mecánica Celeste y
descubre la invariabilidad del eje mayor de las órbitas planetarias. Leverrier
y Adams predicen la existencia de Neptuno por las perturbaciones que
sufre Urano y el planeta es descubierto en 1846 en el Observatorio de Berlín. Bessel
deduce en 1844, por las perturbaciones del movimiento propio de Sirio, la
existencia de su compañera desconocida, que efectivamente es observada en 1862.
También,
la técnica instrumental maduró en los siglos XVIII y XIX, lo mismo que las
técnicas y métodos de medida experimentan un avance continuo. Nacen los
primeros catálogos estelares. Con las investigaciones sobre el espectro solar y
las rayas oscuras que llevan su nombre
(1814), con la creación del análisis espectral por R. W. Bunsen
y G. R. Kirchhoff (1895) y con la introducción
de los métodos de fotografía y los fotómetros en la segunda mitad del siglo
XIX, se funda la astrofísica.
1.8. LA
ASTRONOMIA MODERNA Y CONTEMPORANEA.
- Edwin
Hubble (1889-1953). La época grande de la cosmología se inicia a principios
de éste siglo con la construcción de grandes telescopios como el de Monte
Wilson California (100 pulgadas). En 1917 los
astrónomos identifican estrellas individuales en galaxias cercanas. Se inicia
la gran discusión entre Curtis y Shapley, el primero sosteniendo
la existencia de Universos islas y el segundo, un verdadero experto en
estrellas cefeidas, resistiéndose a que nuestra galaxia perdiera su condición
de privilegio; en el Smithsoniano, el 26 de abril de 1920 confrontan sus tesis
como si tratara de Copérnico y Ptolomeo. Para 1924 Hubble había descubierto 36
cefeidas en "nebulosas" espirales (galaxias) extendiéndose así y de manera definitiva, el
tamaño del Universo más allá de la Vía Láctea.
Hubble utiliza
esos faros del Universo, constituidos por estrellas variables pulsantes de
período regular. En 1929 da una noticia sorprendente, por su simplicidad y
trascendencia, en un trabajo suyo titulado "Una relación entre la
distancia y la velocidad radial de las nebulosas extragalácticas", en el
que advierte que mientras más lejos está una galaxia, con mayor velocidad se
aleja de nosotros; en esta relación, a doble distancia doble velocidad de
recesión, a triple distancia triple velocidad de recesión... Las consecuencias:
el Universo se expande. Ese Universo homogéneo e isótropo, que se expande de
forma relativista, que según Lemaitre debió nacer de una explosión, tiene un
límite constituido por su tejido de expansión, cuyos cuerpos viajan
aproximándose a la velocidad de la luz.
- Albert Einstein (1879-1955) y Stephen Hawking (1942). A. Einstein elimina el concepto newtoniano de espacio absoluto y demuestra
que la luz es onda y partícula. Con su expresión E=mC2 de
1905, al formular la Teoría Especial de la Relatividad TER, los cuerpos pueden convertirse en luz y
viceversa: Materia y Energía son entonces dos aspectos de la misma cosa. En
1916 publica la Teoría General de la Relatividad TGR, que considera la
aceleración de los cuerpos y con la cual la gravedad se explica, no como una
fuerza a distancia sino, como la deformación del Espacio-Tiempo causado por la
masa de los astros: La Masa le dice al Espacio como se curva y el Espacio le
dice a la Masa como se mueve.
El soporte
para la TER y la TGR está en la teoría Electromagnética de Maxwell(1831-1879), en el concepto de campo de Hertz (1857-1894) y Lorentz
(1853-1928), y en el espacio seudo euclídeo de Minkowsky (1864-1909) y la geometría curva de Riemann (1826-1866). En 1926
Eintein prueba la existencia de los átomos con sus estudios sobre el movimiento
Browniano, cuyo efecto se ve en el humo. Los aportes de A. Eintein, al lado de la Teoría Cuántica de Max Plank
(1858-1947), la Teoría Atómica de Niels Born (1885-1962) y la Nueva Teoría Cuántica de 1925,
permiten rehacer los fundamentos de la
concepción del Universo.
El inglés S. Hawking, el más famoso de los
cosmólogos actuales, articula dos grandes Teorías: la Teoría General de la
Relatividad y la Mecánica Cuántica. Con ellas ha entrado al Horizonte de
sucesos de los Agujeros Negros y al momento del Big-Bang. Puede resolver la
singularidad del Big-Bang con la incorporación del tiempo complejo. Entre sus
aportes está el de que los agujeros negros irradian, tienen temperatura y
entropía, y el cambio del concepto de Universo determinístico por el de
Universo probable.
Las
fluctuaciones cuánticas del Universo de Hawking, punto de partida para explicar
el origen de las galaxias se han podido comprobar con los espectaculares
resultados en las medidas absolutas y
diferenciales de la radiación de fondo, observadas por el proyecto COBE, desde 1989 a 1992.
Hoy los Modelos
Cosmológicos y la Astronomía Observacional se muestran como poderosos
soportes y única vía para continuar el desarrollo que antes pudieron jalonar
los grandes aceleradores de partículas. Ahora es poco viable recurrir a los
procedimientos de antes a causa del enorme costo que tienen los métodos
instrumentales de la física de partículas, para avanzar en el conocimiento del
Universo y de las leyes que rigen el cosmos.
Contacto:
gonzaduque@gmail.com
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