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martes, 17 de noviembre de 2015

Entrada nº 19 - Tema 3-5 - Medidas de distancias: Luna-Tierra-Sol

Entrada nº 19 del blog: ensayocosmologico.blogspot.com   bayodjose@gmail.com

Tema 3-5 POSIBLE MÉTODO DE IDENTIFICACIÓN DE ESTRELLAS-CARTAS ESTELARES-MEDIDAS DE DISTANCIAS: TIERRA-SOL-LUNA

¿Cómo podrían actuar estos astrónomos para identificar Las Estrellas?:  

La forma de proceder podría ser la siguiente:                                 
Parámetros a definir:                                                                                                                            
-Ángulos respecto a estrellas de referencia;                                                                      -Posición en la Rosa de Los Vientos (Norte-sur-este-oeste);                                          -Brillo                                                                                                                                  -O cualquier otra particularidad que pudiera ayudar a su identificación.

Y a ser posible sus distancias a la tierra, tema que trataré más adelante

Por ejemplo: Estrella “A”:  La podemos llamar:  ⺠-SE-(EP-OM)-3;
Significaría que la estrella “A“ estaría a ⺠(grados) SE(Sur-Este), respecto a EP de OM(Estrella Polar de Osa Menor)-de brillo 3 (según una escala predeterminada).
Y a la Estrella “B”:     bº-SO-(EP-OM)-5
Que significaría que la estrella “A“ estaría a (grados) SO(Sur-Oeste) respecto a EP de OM(Estrella Polar de Osa Menor), de brillo 5.

Fig.3-11




Con el transcurrir del tiempo estas medidas serían más y más perfectas, calculando los ángulos de Declinación, Inclinación y Caída de Las Constelaciones, es decir, los ángulos que un supuesto plano medio que contenía el dibujo de La Constelación, formaban con el triedro de Referencia de origen el centro de La Tierra.
Con los conocimientos que hasta ahora se tenían, ya se podían hacer algunas mediciones bastante aproximadas de algunas distancias y tamaños. Por ejemplo de La Luna. Ésta, por su proximidad a la tierra y su facilidad de observación a simple vista, ya fue muy conocida desde tiempos ancestrales.
Veamos una posible manera de hacerlo, entre las varias que se utilizaron desde la antigüedad.

Distancia de la luna a la tirra.                       Fig. 3-12



En ella podemos ver dos observadores, uno en el punto “A” y otro en el “B” cuyas posiciones estaban perfectamente definidas en cuanto a latitud, longitud, fecha y hora. Ambos podían, con ayuda de sextantes, cuadrantes etc. medir los ángulos “a” y “b”. Con ello sabríamos ya el ángulo “c”, pues los tres ángulos de un triángulo suman 180º. Con un simple cálculo trigonométrico, podíamos ya deducir fácilmente la distancia buscada.                                                                                                                              Esto, también lo podía hacer un solo observador, realizando ambas mediciones. Para ello debía medir el ángulo en “A”, luego desplazarse da A a “B” y medir a los 28 días siguientes el ángulo en “B”. Tras 28 días (aprox.) la luna ocuparía la misma posición en “B” que ocupaba antes en “A”.
Conocida la distancia, fácilmente podíamos calcular el diámetro., simplemente midiendo el ángulo “a” abarcado por su diámetro, en luna llena. La distancia, multiplicada por este ángulo (medido en radianes), nos daba el diámetro buscado.  mn = d = “a” x AB

Nota:
1 radián es el ángulo abarcado por un “arco = radio” de una circunferencia. Como la circunferencia mide 2πR = 360º
1 radian = 2πR/R = 2π radianes. Luego 1 radián = (360/2π) = 57,3º

Fig 3-13 



Eclipse de luna.
Es la interposición de la tierra entre la luna y el sol. En él,  se observa la sombra de la luna sobre el sol.
En el año 150 aprox. a.d.c. Aristarco de Nicea, se aproximó mucho en el cálculo del diámetro de la luna, observando un eclipse de Luna. En él, se podía observar la sombra de la tierra sobre la luna, lo que le permitió medir la relación entre los radios de ambos astros, que  era de 3,7
(Diámetro tirra/ Diámetro luna) = D/d = 3,7 Dado que conocía el diámetro de laa tierra calculado por Arestoghenes, fácilmente dedujo el d la luna.
d = (D/3,7) = (12.840/3,7) = 3.470 Km aprox.
Fig. 3-14



Ya en la antigüedad Aristharco de Samos, en el 300 a.d.c. intentó calcular estas medidas, también basándose en los eclipses, pero desconocía el radio de la tierra, lo que le impedía lograr su cometido.
La distancia AB (de la tierra a la luna), medida en distintas fases, variaba, luego no era constante, por tanto la órbita no podía ser circular. En realidad era elíptica y fue definida con gran exactitud a lo largo de muchas mediciones. Se rompía el mito, de que todas las órbitas debían de ser círculos perfectos, a imagen de la perfección de Dios. (El círculo se consideraba una figura perfecta)
Veámosla en la Fig. 3-15



Con todas estas medidas ya podíamos intentar calcular la distancia s de la tierra y la luna al sol. El mismo Hiparco de Nicea lo intentó, aprovechando una determinada circunstancia, en la cual, la luna en cuarto menguante o creciente, se veía exactamnte en su mitad. Suponía, sin falta de lógica, que en esta posición, el sol incidía y se reflejaba con un ángulo recto = 90º. Midiendo el ángulo que la tierra formaba con el sol (cosa nada fácil) y sabiendo la distancia de la luna a la tierra, podíamos deducir, por triangulación las distancias del sol a la luna y a la tierra. Veámoslo en la 

figura 3-16



Una vez conocida la distancia de la tierra al sol, fácilmente se podía calcular el diámetro del sol. Simplemente midiendo el ángulo abarcado por éste desde la tierra y con un simple ecuación trigonométrica:
Diámetro= Distancia x ángulo (radianes)

Veámoslo en la fig 3-17




NOTAS  FINALES  DEL TEMA 3:
Los dibujos expuestos en este tema (y en todos), solo intentan dar una idea de cómo se podían calcular los datos que aparecen en él. Parecen simples y esa es la intención, pero estos cálculos y observaciones son y fueron, mucho más complicados en la realidad y nunca exactos. En realidad, nada es exacto en la física. Habría que considerar una serie de efectos físicos, desconocidos entonces, para poder perfeccionar las medidas del universo tratadas hasta ahora. Algunos de ellos los iremos viendo a lo largo del libro.

Fin tema 3-5 Entrada nº del:

Ensayocosmologico.blogspot.com 

bayodjose@gmail.com

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