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Historia de la Astronomía



Aristóteles y Tolomeo

Ha sido una inquietud de todos los tiempos tratar de comprender los astros que brillan en el cielo acerca de lo que se han pronunciado los grandes pensadores que ha producido la humanidad. Uno de los primeros fue el famoso filósofo Aristóteles, en el siglo lV Antes de Cristo, cuyo valioso legado en muchos aspectos persiste hasta nuestros días pero sus aseveraciones en el campo de la Astronomía estaban equivocadas y mantuvieron a la humanidad inmersa en profundos errores durante dos mil años.

La Tierra era el centro del Universo

Para Aristóteles y sus seguidores como Tolomeo, la Tierra era el centro de todo el Universo y en torno a ella giraban los planetas, el Sol y las estrellas. El primero era la Luna , luego venían Mercurio, Venus y el Sol, para terminar con Marte, Júpiter y Saturno. El resto de los planetas no eran visibles a simple vista y por lo tanto no existían para los observadores de la antigüedad.

Los planetas y las estrellas

Cuando se observa el cielo nocturno cuidadosamente se puede apreciar a simple vista el movimiento de los planetas respecto de las estrellas que están fijas y no se mueven unas respecto de otras. De esta manera, a pesar de no haber contado con los telescopios en la antigüedad, se podía diferenciar a los planetas de las estrellas que muchas veces tienden a confundirse ya que se ven similares en apariencia.

El cielo está allá arriba

En esos años no podían comprender en realidad lo que eran las estrellas puesto que no contaban con instrumentos ni conocimientos como en la actualidad. Una de las teorías que tenía más adeptos era que más allá de los planetas había una enorme cúpula sólida que de noche se veía de color negro con infinitos puntos brillantes que no eran más que pequeñas perforaciones por donde pasaba la brillante luz del cielo que se encontraba al otro lado: En este cielo, por cierto, estaba Dios, los ángeles, los arcángeles y los hombres y mujeres que habían fallecido.

Voces disidentes

La gran influencia sobre los pueblos la ejercían los eruditos y los filósofos que no siempre eran poseedores de la verdad pero como eran protegidos por los gobernantes de la época, había que creerles.

Fue así como no todos estaban de acuerdo con los pensamientos astronómicos de Aristóteles y las teorías de algunos de ellos se acercaban más a la verdad pero al no ser difundidas terminaron en el olvido. Tal es el caso de Aristarco –siglo lll A.C.- que dijo que los planetas giraban alrededor del Sol y no en torno a la Tierra. Nadie le creyó.

Debieron pasar 2.000 años

Entre Aristóteles y Copérnico transcurrieron 20 siglos en los que el avance en los conocimientos astronómicos no fue para nada relevante. Por un lado no existían instrumentos de observación ni medición y por otro lado las ideas aristotélicas eran ampliamente difundidas por la iglesia y el que osara contradecirlas corría serio riesgo de ser maltratado por la Inquisición , a fines de la Edad Media.

Fue Copérnico, en el siglo XVl, el primer científico que comenzó a poner las cosas en orden y a pesar de que sus afirmaciones eran correctas casi le costaron la vida por “hereje”.

Copérnico y Galileo

Nicolás Copérnico y Galileo Galilei fueron sin duda los dos científicos que cambiaron el curso de la historia y del pensamiento científico en el siglo XVl y comienzos del XVll. Ellos son considerados junto con Albert Einstein, los científicos más grandes que ha producido la humanidad y cuyos descubrimientos influenciaron profundamente el pensamiento del hombre.

El Imperio se derrumba

Durante dos mil años el hombre creyó que la Tierra era el centro del Universo y no hubo quien se atreviera a decir lo contrario.

Esta fue la enseñanza de Aristóteles y Tolomeo, dos grandes filósofos que con el apoyo de los gobernantes de las diferentes épocas influenciaron a la población del mundo a aceptar estas creencias que estaban muy equivocadas.

Fue Nicolás Copérnico, un científico de origen polaco que en el año 1543 se atrevió a contradecir esa teoría, incluso a la iglesia, y publicó su obra en la que demostraba que el Sol y no la Tierra, era el centro del Sistema Solar. Esto derrumbó las creencias aristotélicas impartidas durante 20 siglos.

Galileo y sus descubrimientos

Galileo Galilei es el nombre del más grande de los científicos del renacimiento. De origen italiano, nació en la ciudad de Pisa el año 1565 y dedicó su vida a la investigación científica y a la astronomía.

Influenciado por Copérnico, estudió el comportamiento de los planetas y del Sol pero no a simple vista como se hacía hasta entonces, sino que fue el primero en utilizar un telescopio.

Júpiter no estaba solo

En el año 1609, un señor de apellido Fleming inventó el telescopio y Galileo fue el primero en utilizarlo con fines astronómicos. Fue así que el planeta Júpiter pudo ser visto con más claridad con sus cuatro lunas más grandes llamadas Ganímedes, Io, Calisto y Europa girando alrededor de él. Esto terminó por destruir las teorías de Aristóteles que afirmaban que todo el Universo giraba en torno a la Tierra.

Serios problemas con la Inquisición

Los descubrimientos de Copérnico y Galileo trastornaron las creencias de la época, incluso las avaladas por la propia iglesia. Fue así como el científico italiano terminó siendo juzgado por la Inquisición al final de su vida y hallado culpable de “herejía”, por contradecir las creencias de la época. Fue condenado a morir en la hoguera y Galileo fue persuadido de que si se contradecía públicamente de sus descubrimientos y debido a su avanzada edad se le conmutaría la pena de muerte por la de reclusión perpetua en su domicilio.

El fin de uno de los grandes

Galileo, en un acto de humillación aceptó retractarse públicamente y ocho años después murió completamente ciego, pobre e ignorado.

Fue el final del que para muchos ha sido el más grande de los científicos que ha producido la humanidad, no sólo en el campo de la Astronomía, sino que también en el de la Física y las matemáticas.

Isaac Newton y la fuerza de gravedad

En el Universo existen cuatro tipos de fuerzas que están presentes en todas partes. Ellas son la fuerza de gravedad, la electromagnética, la atómica y las fuerzas débiles. De éstas, la más importante es la fuerza de gravedad que permite que el Universo esté en perfecto equilibrio y todo transcurra de acuerdo a las leyes de la física.

La fuerza de gravedad

Todos los objetos, por pequeños que sean ejercen una fuerza de atracción sobre los demás. Mientras más grande es un cuerpo, más fuerza ejerce sobre otro. Mientras más cerca están dos cuerpos, mayor es la fuerza que los atrae. Esto es lo que denomina fuerza de gravedad y está presente en cada rincón del Universo y de nuestras vidas.

Un aristócrata inglés

Sir Isaac Newton nació en Inglaterra el año 1642, el mismo año de la muerte de otro grande como lo fue Galileo Galilei. Newton fue autor de la obra maestra que explica la ley universal de la gravedad, publicada en el año 1687 y que permitió a la humanidad comprender las leyes que rigen la traslación de los planetas y en general de cualquier cuerpo celeste respecto de otro.

Como funciona el sistema

Un cuerpo celeste en movimiento orbita alrededor de otro debido a la interacción de dos fuerzas. Por un lado está la fuerza de gravedad que atrae a los cuerpos y por otro la fuerza centrífuga que hace que los cuerpos se mantengan en equilibrio. Si la fuerza de gravedad es mayor que la fuerza centrífuga, los dos cuerpos terminan juntándose y a la inversa, se alejarían para siempre.

En nuestro vecindario

Los movimientos de traslación de los planetas alrededor del Sol están perfectamente balanceados y las fuerzas de gravedad y centrífuga son siempre iguales para cada planeta por supuesto. Si así no fuera, el Sol se habría devorado a los planetas o bien estos habrían escapado del Sistema Solar.

Los mares suben y bajan

Tan evidente es la fuerza de gravedad en nuestro entorno que todos los días podemos notar su efecto. Un ejemplo son las mareas que se deben, fundamentalmente, a la acción que ejerce la fuerza de gravedad de la Luna sobre la Tierra.

Cuando la Luna se encuentra sobre el océano Pacífico, su fuerza de gravedad trata de acercar a la Tierra hacia ella, pero lo que logra es atraer ligeramente el agua del mar. De este modo, el centro del Océano se levanta unos centímetros por lo que el agua en las costas se retira hacia adentro. Esto es lo que se conoce como marea baja.

A la inversa, cuando la Luna está sobre los continentes, ya no ejerce atracción sobre el océano y el agua en el centro de éste baja por lo que en las costas el nivel del mar sube. Esto se llama marea alta.

Cuando la Luna , Júpiter y Saturno se alinean y se ubican justo sobre el Océano Pacífico la fuerza de atracción es tan enorme que produce mareas tan bajas que el agua puede retirarse miles de metros en algunos lugares de la costa.

Edwin Hubble y la expansión del Universo

La verdad es que avanzado el siglo XX, los astrónomos no tenían claro de que estaba compuesto el Universo. Fueron los grandes telescopios los que permitieron mirar las profundidades del Cosmos y descubrir que nuestra galaxia, La Vía Láctea , no era la única como se creía hasta entonces, sino que en realidad existían varios miles en nuestro vecindario y millones de ellas en el Universo lejano.

Un aristócrata llamado Edwin Hubble

En el año 1926 el astrónomo norteamericano Edwin Hubble demostró que el Universo estaba formado por millones de galaxias las que sólo era posible observar mediante el uso de potentes telescopios. Esta teoría revolucionó al mundo científico y ante la evidencia de poder observar fácilmente lo que estaba ocurriendo mas allá de la Vía Láctea , vino un cambio importante en el conocimiento e investigación del Universo.

Y el globo se sigue inflando

El prestigiado científico también demostró que el Universo era como un globo que desde su origen, hace 15 mil millones de años, se ha estado expandiendo. Lo que hay dentro del globo es el Universo y lo que hay fuera es la nada misma. ¿Hasta cuando se expandirá?, no se sabe, pero por ahora todo indica que siempre será así. Esto dependerá de la materia que exista en el Universo. Si fuera diez veces más de la encontrada hasta ahora, comenzaría a contraerse hasta quedar reducido al tamaño que tenía cuando comenzó a formarse, hace miles de millones de años.

El telescopio que heredó su nombre

Tal fue la importancia de Edwin Hubble en el mundo científico que al telescopio más poderoso del mundo se le dio su nombre. Se trata del Telescopio Espacial Hubble que fue puesto en órbita alrededor de la Tierra por la Nasa en 1990..

Esta máquina maravillosa es capaz de observar objetos lejanos ubicados posiblemente en los confines del Universo.

El telescopio Hubble podría ver incluso el origen mismo del Universo para lo que se necesitaría un poco de suerte y mucha paciencia, claro está. Habrá que esperar.

La materia invisible

Todos los cuerpos que existen en el Universo emiten ondas en diferentes frecuencias. Algunas son visibles y son captadas por nuestros ojos lo que nos permite ver con facilidad.

Hay otros cuerpos que no emiten ondas visibles sino que sólo se puede saber de su existencia debido a que emiten ondas de Radio o Rayos X o Rayos Gamma o Rayos Ultravioletas, Infrarrojos u otros los cuales son captados por telescopios especiales. Esta es la materia invisible u oscura del Universo y se cree que es mucho más abundante que la materia visible que es la que estamos acostumbrados a percibir en nuestra vida cotidiana.

El telescopio Espacial Hubble orbita la Tierra a una altura de 600 kilómetros y tiene un lente de 2,5 metros de diámetro, capaz de ver dos millones de veces más que el ojo humano.

Einstein y el nuevo concepto del Universo

Albert Einstein nació el año 1879 en la ciudad de Ulm, Alemania, y ha sido reconocido por sus pares como el más grande de todos los físicos de la era moderna. Sus descubrimientos fueron muchos y entre ellos se cuentan la relación entre energía y materia, y la Teoría General de la Relatividad.

Haciendo uso de sus fórmulas ha sido posible establecer el origen del Universo, el comportamiento de las estrellas y el viaje en el tiempo.

Cuando era sólo un niño

Desde pequeño, su obstinación eran las estrellas y mientras sus amigos jugaban, él hacía navegar su mente por el cielo y por los astros, siendo muy poco comprendido por los demás.

Así fue como a la edad de doce años, el encargado de su colegio en Alemania sugirió a su padre que lo retirara de clases para enviarlos a otro establecimiento donde estudiaran niños con retraso mental, ya que según él, el pequeño Einstein tenía problemas de concentración.

No pasó mucho tiempo

El desconcentrado Albert fue cambiado de escuela y gracias a la comprensión de sus nuevos profesores inició su desarrollo en el campo de la física, convirtiéndose en un brillante alumno en el área científica.

Antes de los 20 años y cuando era un joven estudiante universitario, desafió a los eruditos de la época, gracias a lo que comenzó a crear: la Teoría de la Relatividad Restringida, la cual fue publicada cuando tenía 26 años. Esto, finalmente, fue lo que hizo cambiar la manera de estudiar el Cosmos desde sus orígenes.

Funcionamiento de las estrellas

Albert Einstein descubrió que las reacciones químicas que ocurren al interior de las estrellas consisten en la unión de dos átomos de Hidrógeno, los cuales se convierten en un átomo de Helio, liberando calor que es irradiado por las estrellas hacia el exterior.

Es precisamente lo que ocurre en nuestro Sol, y el calor y luz que llega a la tierra es producto de esta reacción química. Este proceso es controlado y se denomina Fusión Nuclear.

La bomba atómica

Cuando el proceso es a la inversa, es decir, de un átomo más pesado se pasa a átomos más livianos, la reacción química no es controlada y se hace llamar Fisión Nuclear. Esta reacción química es la que produce la bomba atómica cuyo efecto destructivo quedó demostrado en agosto de 1945, cuando fue lanzada en la ciudad japonesa de Hiroshima.

Y don Albert también nos hizo soñar

Uno de los problemas para viajar a las estrellas es la enorme distancia que nos separa. A las velocidades que se desplazan las naves espaciales, nos tomaría años visitar a nuestros vecinos más cercanos.

La manera de hacerlo no será acelerar más nuestras naves, sino que debemos ser capaces de viajar en el tiempo. De este modo podremos visitar gran parte del Universo en cosa de segundos o de unos pocos minutos.

Hasta hace unos años las películas de ciencia ficción parecían estar muy lejanas a la realidad, pero la verdad es que éstas se sustentan en principios que son técnicamente correctos y que la ciencia moderna nos ha comenzado a demostrar. Tal es el caso del viaje a las estrellas, aunque están muy lejos, Albert Einstein demostró que visitarlas será posible algún día.

Viajando a la velocidad de la luz

Si lográramos construir una nave espacial que nos pudiera transportar a la velocidad de la luz que es de aproximadamente 300.000 kilómetros por segundo –equivalente a dar ocho veces la vuelta de la Tierra en solo un segundo- nos demoraríamos algo más de cuatro años en llegar a la estrella más cercana que se denomina Próxima Centauro y varios miles de millones de años en alcanzar estrellas más lejanas.

El reloj atómico

Cuando la Nasa pone en órbita alrededor de la Tierra a los transbordadores espaciales, instala un reloj atómico en cada nave y deja otro idéntico en tierra firme. Cuando el transbordador retorna a la Tierra, después de ocho o diez días, en el reloj atómico de la nave ha transcurrido menos tiempo que en el reloj que quedó en tierra.

Esto significa que el tiempo en el espacio transcurre más lento que en la Tierra, hecho demostrado por Einstein mucho antes de iniciarse los viajes al espacio.

Acelerando la nave

Si lográramos impulsar una nave espacial a la velocidad de 240.000 kilómetros por segundo, por cada hora que estuviéramos en el espacio a esa velocidad, en la Tierra habrían transcurrido dos horas. Significa entonces que los ocupantes de la nave habrán envejecido una menos que las personas como nosotros que seguimos en tierra.

Si la velocidad se aumenta a 280.000 kilómetros por segundo por cada hora que la nave esté en el espacio en la tierra habrán transcurrido cien años, de modo que cuando la nave aterrice, después de una hora de vuelo, en la Tierra habrán transcurrido cuatro generaciones y los ocupantes de la nave habrán envejecido sólo una hora.

Si aceleramos nuestra nave a la velocidad de la luz, el tiempo se detiene para sus ocupantes y pueden llegar a alcanzar las estrellas lejanas sin envejecer ni un solo segundo.

El principio técnico que sustenta esta teoría es correcto y aceptado por la comunidad científica.

No todo es tan romántico

El problema radica en que la energía que se necesitaría para acelerar a una nave pequeña hasta alcanzar la velocidad de la luz, sería equivalente a toda la energía que produce nuestro planeta Tierra durante cien años. Y luego para detenerla, sería otro tanto.

Parece que aún estamos un poco lejos de poder lograrlo. Cuando Albert Einstein desarrolló sus teorías que aún mantienen a los científicos de nuestra época admirados, no existían los computadores ni las máquinas sumadoras. Sus únicas herramientas de trabajo fueron un pizarrón y un pedazo de tiza.

¿Se imaginan que él o Leonardo Da Vinci hubiesen contado con estos artefactos?

Quizás donde estaríamos ahora.




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