Tema 4-5 Entrada nº 25 - Paralaje-Distancias a estrellas

LIBRO 1 –TEMA 5 –Aptdº 5 –MEDICIÓN DE DISTANCIAS A LAS ESTRELLAS CON LA ECLÍPTICA– UNIDADES DE MEDIDA – AÑO LUZ – PARSEC

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En el Tema 3 de este libro, dedicado a los medidores del Universo, principalmente a Tycho Brahe, vimos que, a pesar de tener los conocimientos trigonométricos y geométricos necesarios para calcular distancias y tamaños de Astros, solamente los podíamos aplicar a Astros cercanos. Vimos que el problema radicaba en que al quererlos aplicar a objetos lejanos (Estrellas) los instrumentos de que disponían, no tenían la precisión suficiente para medir los ángulos de “paralaje”, concepto este, que ya quedó definido en dicho Tema 3 (Volvemos a ello en Fig.4-12) Y esto era así, porque se desconocía el largo trayecto que La Tierra recorría alrededor del Sol. Ésta seguía siendo fija. Por tanto, no había en la Tierra puntos de observación lo suficientemente alejados como para poder medir el “paralaje”(Ángulos de fracciones de segundo de grado)

Fig.4-12 Recordatorio

A partir del Modelo Copérnico-Kepler, con una Tierra girando alrededor del Sol, teníamos ya puntos de observación lo suficientemente alejados en la Eclíptica (Órbita elíptica), como para poder hacer estas mediciones  posibles. El concepto paralaje variaba ahora, ya que los ángulos los mediríamos desde puntos distantes de la tierra en su recorrido orbital. Esto nos permitía medir distancias mayores con mejores precisiones. También el desarrollo de aparatos más modernos, principalmente el telescopio, que inventaría Galileo, mejoraría considerablemente el estudio y medidas de los astros.

Hablaremos del nuevo concepto de paralaje, pero antes es importante pararnos a contemplar una característica muy importante de la eclíptica terrestre. Dicha eclíptica, naturalmente forma un plano orbital. Pues bien, el eje terrestre Norte-Sur, estaba inclinado respecto al dicho plano 23,4º (grados sexagesimales) Veamos las

figura 4-10ª  y   4-13

En ambas vemos que el eje terrestre está inclinado respecto al plano orbital 23,4º (grados sexagesimales)

En la fig.4-15 vemos una posible forma de medir esta declinación, comparando, en el hmisferio norte, la altura del sol, el día en que está más alto (Afelio-24 Junio) con el que está más bajo (Perihelio-24 de Diciembre)

Esta declinación es la causa de las estaciones del año, como veremos más adelante.

Fig. 4-15

Este detalle es fundamental para medir el ángulo de observación de la estrella con respecto al plano orbital. Conociendo el ángulo medido respecto al horizonte, la declinación  dicha del eje terrestre y el ángulo de la latitud desde la que medimos, sabemos el ángulo respecto al plano orbital. Esto nos permite medir el:

 Ángulo abarcado a la estrella, cuya mitad, es el paralaje – ángulo “p” en el dibujo-

Ver figura 4-16

Se deduce pues que la distancia a una estrella “d”=EC, es igual a Unidad Astronómica 

(Ua=OC) dividida por el ángulo de paralaje <p, o sea:            

  d = EC =Ua/<p

Ua = la mitad del eje mayor de la elipse o eclíptica = 149.600.000 Km.

 La distancia “d”, de la estrella, es pues inversamente proporcional al ángulo de paralaje  <p.                                                                                          Es decir, a doble <p, mitad de distancia. A mitad de <p, doble distancia.

Nota: Para ángulos muy pequeños, como es el caso, la tangente del ángulo se considera igual al ángulo. Ello simplifica la ecuación, cometiendo un error inapreciable.

PARSEC

Si  el paralaje <p = 1`` (un segundo d grado),    la distancia “d” de la estrella se llama Parsec - d= Pc (Parsec = 3,8 años luz). Con ello, tenemos una fórmula simple de calcular distancias, pues estas, ya hemos dicho que son inversas proporcionales al paralaje. Si el paralaje es 2” de arco, la distancia es la mitad del parsec = 3,8/2 años luz.

Si <p = 2´´ --- d = ( ½)Pc = 1,9 años luz.                                                                        Si <p = (½)`` --- d = 2 Pc = 7,6 años luz.  Y en general :

d = 1/<p medida en Parsecs.

NOTA: Este método de medida solo sirve para estrellas cercanas, con distancias no mayores a 1.000 años luz, con los medios modernos. La mayoría de las estrellas están tan lejanas que la medida del paralaje requiere de una precisión no conseguible.

Para medidas lejanas, hay que utilizar otros métodos, como por ejemplo “el brillo-real y aparente”. Para ello debemos de construir una escala de brillos que servirá de referencia para este menester.

Fig. 4-17

NOTA: En la constelación Osa menor, se encuentra la estrella polar. Desde cualquier punto de la tierra, nos indica siempre el norte. Esta pues, es una buena referencia para otros cálculos estelares.

Fig 4-18-Osa menor. Estrella polar.

La estrella más cercana a nosotros es Centauro, en La Constelación Alfa Centauro que se encuentra a 4,3649 años luz. Consideremos que hoy se detectan estrellas, o galaxias a millones de años luz. La cifra más lejana que conozco es la captada en el observatorio de Maura Kea en Hawai, que está a 13.000 millones de años luz. 

Convenido de momento por la ciencia, que nuestro Universo tiene 13.500 mill. de años luz, en que se produjo el Big-bang, esto supone que estamos viendo casi el origen del universo.

Imagen del observatorio de Maura Kea

Estaciones del año

Para terminar este tema, veamos las consecuencias de la inclinación del eje terrestre respecto al plano de la eclíptica. Dicha inclinación hace que en el afelio, los rayos caigan más perpendiculares al hemisferio norte de la tierra y más inclinados en el hemisferio sur. En el perihelio sucede exactamente lo contrario. En el afelio pues, hace más calor en el hemisferio norte y menos en el sur. Así pues, es verano en el norte e invierno en el sur. En el perihelio es al contrario. Durante el recorrido de afelio a perihelio, se suceden los estados intermedios, otoño, primavera.

Veamos las figuras 4-19  y 4-14

Fig. 4-14

En la fig. 4-14 podemos ver que en el círculo polar ártico, en verano, será de día las   24h y en invierno será de noche las mismas 24h

En el círculo polar antártico, sucederá al contrario.

Fin del Tema 4-5                

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Entrada nº 24 Tema 4-4 Kepler-eclípticas de los planetas

LIBRO 1  -TEMA 4-  Aptdº 4       - KEPLER  Y  EL  NUEVO  ESQUEMA  DEL  SISTEMA SOLAR  -

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Algo no encajaba en el modelo de Copérnico y que él sabía muy bien. Si la velocidad de los planetas variaba según se acercaran o alejaran del sol, aumentando en el primer caso y disminuyendo en el segundo, las órbitas no podían ser circulares perfectas, tal como hemos demostrado en el tema anterior con el ejemplo de la piedra girando, atada a una cuerda. Tuvo que llegar otro grande del saber para averiguarlo. Este fue Kepler.                                                                                                                   

Tenemos aquí otro Gigante de La Astronomía. Igual que Copérnico, Kepler tampoco se interesó por la astronomía. Su formación fue la común de los eruditos de la época: El Trivium: Retórica, Gramática, Lógica y Teología. Su principal vocación era esta última. Su enorme talento y memoria le hicieron único en el dominio de lenguas clásicas (Griego-Latín..),  Matemáticas (Álgebra- Geometría-Trigonometría…) e incluso Música. Se ganaba la vida de profesor de Teología. También prestaba servicios a sus Mecenas, confeccionando, muy a su pesar, las poco creibles “Cartas Astrales”, en las que figuraban los pronósticos anuales para El Reino, Familia etc. Por supuesto que se las inventaba, ya que no creía en La Astrología como método predictivo. Su fama de personaje  excepcional, se extendió por toda Europa.                                                     

El interés por la astronomía le vino estudiando las posibles relaciones entre las figuras perfectas de los Pitagóricos, como: Tetraedro-cubo-esfera-dodecaedro-icosaedro etc., con los Radios Orbitales del Sistema de Copérnico. Comprobó que las esferas de las órbitas de los planetas, se inscribían y circunscribían en estas figuras con bastante aproximación. Kepler estaba verdaderamente sorprendido por este descubrimiento, un tanto casual, pero propio de su enorme e innata  intuición ya que no existía una base firme para este imaginativo razonamiento.                                                                                                                                           

Todo parecía perfecto, pero no tardó en darse cuenta de que estas relaciones eran aproximadas pero no exactas. El descubrimiento era impactante, por su belleza, pero Kepler era absolutamente fiel a La Verdad y con mucho pesar, tuvo que abandonar esta genial idea. Pese a lo cual y gracias a ello, estudió La Matemática de los Movimientos Orbitales Planetarios que le llevaron a descubrir Leyes de transcendental importancia. Ello le hizo pasar a La Historia como uno de Los más Grandes Astrónomos que ha dado la humanidad.

Sus leyes fundamentales son las siguientes:

1ª ley de Kepler

Todos los planetas giran alrededor del sol en órbitas elípticas (No circulares, como Copérnico afirmaba). El Sol ocupa un foco de La Elipse, llamada Eclíptica. La velocidad de desplazamiento de los planetas es continuamente variable. Aumenta progresivamente a medida que se van acercando al Sol y disminuye cuando se alejan de él.                                                                                                                                 Es máxima en el Perihelio (1*)  y mínima en el Afelio (2*).                                                        

(1*) Perihelio es el punto en que el planeta está más cercano al Sol (01-04 de enero, en La Tierra).                                                                                                                                                       

(2*) Afelio es el punto en que el planeta está más alejado del sol (01-04 de julio, en La Tierra).                                                                                                                                                       

(2ª-1) Esto se debe a la “Ley de conservación del Momento Angular” (3*), en el Afelio y en el Perihelio y que sería desarrollado posteriormente por Newton                                                                                                                                                  

(3*) Momento angular (Ma) es: Ma = M x Va x Ra = M x Vp x Rp     siendo:                                       

M  =  la Masa del Planeta.                                                                                               Va  y  Vp  =  las velocidades tangenciales en el afelio y en el perihelio respectivamente.                                                                                                            Ra  y  Rp  =  los radios orbitales en el afelio  y  perihelio  respectivamente, medidos desde el centro del Planeta al centro del Sol.

Fig.4-8

                                                                                                                                            DATOS DE LA TIERRA

(2*) Afelio = 152,1 millones de Km.  -  (1*) Perihelio = 147,09 millones de Km

Longitud máxima de la Órbita =eje mayor Elipse = 152,1+147,09 = 299,19 millones de Km

 2ª ley de Kepler  

Las “áreas barridas” por el radio instantáneo de rotación, son iguales en tiempos de recorrido iguales. 

Fig. 4-9

Vemos un sello alemán conmemorativo de estos acontecimientos.

3ª ley de Kepler

T²/R³ = C constante

T es el período, o tiempo que le cuesta al planeta dar una vuelta completa al sol.

R es la distancia media al sol. Es decir: (Afelio+perihelio)/2

NOTA: Estas leyes son también válidas para la Luna respecto a La Tierra.

Son  “Leyes Universales”, es decir: Que si hubiera otros Sistemas Planetarios ligados entre si a una o más Estrellas, estas Leyes se cumplirían también.

Fig. 4-8a y 4-8b            Plano de la eclíptica de La Tierra

Esta es la grandeza de Los Genios: “Sus leyes son Universales” aun sin poder ir al Universo, por la imposibilidad de desplazarse a él y verificarlo in situ. Aun hoy, no podemos movernos fuera de La Tierra y la exploración del Sistema Solar solo es posible mediante sondas y artilugios tecnológicos.

Es un tanto sorprendente y paradójico, que se llegaran a conocer tanto Las Leyes de Lo Inmensamente Lejano e Inabordable y tan poco sobre las leyes del comportamiento de los cuerpos (objetos) en nuestra propia Tierra, de la que de momento no podemos salir y cuyos procesos los experimentamos a diario.

Pero otros Gigantes del Saber y en la época que hasta ahora hemos abordado, ya estaban empezando a poner los pies sobre La Tierra y sentar bases sólidas para los enormes avances que en breve iban a producirse  sobre La Mecánica y de Aplicación Universal; Se trataba de saber mucho más, no ya solo sobre  El Universo lejano, sino también de la Tierra en que vivimos. 

Me estoy refiriendo a “Galileo Galilei y posteriormente el más grande entre los grandes: NEWTON. 

Enseguida vamos a darnos un paseo apasionante en su compañía

Tema 4-4 KEPLER Entrada nº 24 del: ensayocosmologico.blogspot.com

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Entrada 23 - Tema 4-3 Fallos del modelo coperniquiano

LIBRO 1 –TEMA 4- APTDº 3     -FALLOS EN EL SISTEMA COPERNIQUIANO-

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¡¡Pero¡! …De nuevo nos surge “el inquietante pero”.                                                             

No todo encajaba tan bien como lo hemos expuesto.                                                                                                                                                                                                    Ocurría lo siguiente:

Las medidas de Copérnico indicaban que La Tierra y Los Planetas, no tenía una velocidad de traslación constante. Esta velocidad variaba, aumentando unas veces y disminuyendo otras, según la posición en La Órbita de traslación alrededor del sol. Cuanto más se acercaban al sol, más rápido se movían y a la inversa. De esto ya se había percatado Tycho Barhe.                                                                                                                           

¿Cómo era esto posible?  No respondía a la perfección divina, pues si tal ocurría, las órbitas de los planetas no podían ser circunferencias perfectas.                                                                                                                 

                                                                                                                                        

Copérnico lo pasó por alto ¿Por qué?                                                                                                 

Él  tenía que saber forzosamente, dada su inteligencia y conocimientos, que de ser así, no se podía mantener la afirmación, sagrada para él, de que las órbitas fueran una circunferencia perfecta. Tenía que saber, que si varía la velocidad también lo tiene que hacer el radio de la órbita y por tanto: O la órbita no era circular, o variaba su radio, aumentando y disminuyendo en una circunvalación al Sol (año solar) y describiendo una especie de bucles. Entonces, “Las Órbitas, ni eran perfectas,  ni inmutables”, tal como afirmaba en su “Obra maestra”.                                                                                                                                                    

                                                                                                                                      Otro mito que se derrumba. Fallaba la hipótesis de:                                                          

Dios→ Perfecto → Creador de un Universo Perfecto

Kepler, amante de La Verdad con todas sus consecuencias, lo trató de tramposo. Pensó que Copérnico no jugaba limpio ¿Por miedo? No se sabe. Copérnico, que se percató de su serio compromiso, salió al paso diciendo que lo que ocurría era que  sus medidas no eran perfectas, dado el error de los rudimentarios instrumentos de que disponía, pero que su Sistema sí que lo era. Kepler nunca se creyó esto. Sabía que Copérnico era un verdadero genio y no podía fallar en esto. Pues bien: “Otro Supersabio que se escabulle de la verdad”. Y así quedó todo.

Veamos por qué, si varía la Velocidad tienen que cambiar también los Radios orbitales.

Ejemplos:                                                                                                                                           

A) Supongamos que cogemos una cuerda y atamos un peso en su extremo. Empezamos a girarla rápidamente. La cuerda se tensará y el peso girará describiendo una circunferencia, de radio la longitud de la cuerda. Dicho peso tenderá a escapar de su trayectoria circular, pero se lo impide la cuerda. Si esta se rompe, el peso saldrá disparado en línea recta y tangente a la circunferencia de giro.

B) Si dejamos que la cuerda se enrolle en nuestra muñeca a la vez que gira, nos percataremos enseguida de que el peso gira más y más rápido a medida que la cuerda se acorta. Si lo hacemos al contrario, es decir, teniendo la cuerda enrollada a la muñeca y haciendo girar el peso la vamos desenrrollando de la muñeca, a medida que aumenta el radio el peso girará más lento.

Otro ejemplo:                                                                                                                                     

Este lo podemos ver en los Museos de Ciencia, como el de Barcelona.                            Si me monto en el extremo de una plataforma giratoria de movimiento inercial (Constante) como un tío vivo, pero sin motor, o sea en movimiento libre, giraremos plataforma y yo a una determinada velocidad angular (r.p.m= revoluciones por minuto, por ejemplo). Si me voy acercando al eje de la plataforma, ésta y yo vamos girando tanto más rápidos cuanto más nos acercamos al eje y viceversa. Ocurre como con la cuerda del ejemplo anterior.

ejemplos los podemos ver en la Figura 4-7 y 4-8

                                                                                                                                                                                                      ¿Qué coincidencia? “A los Planetas les pasa lo mismo”. Giran más lentos cuanto más lejos están del sol. Fig 4-8

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Entrada nº 22 - Tema 4-2 Copérnico y su tiempo

LIBRO 1 – TEMA  4 -  Aptdº 2    -1ª GRAN REVOLUCIÓN  - COPERNICO

Contexto del Tema ; Un poco de historia.

Hasta ahora, he dedicado el libro al proceso que pudo seguirse (o se siguió) para ir descubriendo nuestro Universo, mediante la aguda observación de mentes privilegiadas y con enorme entusiasmo por comprender qué, o mejor, cómo es y cómo se comporta  “esta maravilla” donde vivimos y que nos circunda. Siempre misteriosa, sorprendente e inaprehensible. La labor fue y sigue siendo ardua, pues aun con los grandes avances actuales, nuestro Universo sigue tan misterioso como al principio de los tiempos y guarda enormes incógnitas, todavía por descubrir.

Ya hemos visto que  filósofos y metafísicos con algo, o mucho de teología, iban descubriendo figuras abstractas (puramente mentales) así como las complejas y  bellas relaciones que había entre ellas. Círculos, triángulos, polígonos, cubos, esferas, tetraedros etc.                                                   

Otros se dedicaron a observar con gran paciencia y metodología lo que pasaba en el mundo lejano de las estrellas. Midieron; Confeccionaron mapas del Cielo; Vieron los movimientos de los astros y cualquier fenómeno que en ellos ocurriese.                         ¡! Difícil misión averiguar qué pasaba en esos lugares tan lejanos!! 

Resumen previo de los conocimientos (y/o creencias)  que imperaron hasta El Renacimiento:

A) Grandes geómetras y matemáticos – Los resumimos en la familia de “Pitagóricos”. Abarcaron los Campos de La Teología, Filosofía, Metafísica y Política; por ejemplo “La República” de Platón.

B) Grandes observadores del cielo y todos sus astros. Estos aplicaban para sus cálculos los métodos (y dogmas) descubiertos por los anteriores.                                                   Dominaban La Trigonometría-La Geometría y El Álgebra, materias fundamentales para medir distancias y movimientos. Se movían en el campo de la Teología, Las Matemáticas, La Física cinemática (1*) y La Mecánica Aplicada (Ingeniosos instrumentos de medición como Astrolabios, sextantes etc. con los que medían ángulos).

(1*) Cinemática: Parte de La Mecánica que estudia los movimientos de los objetos sin tener en cuenta las causas de estos.

C) Opinión generalizada e indiscutible de que Dios, por ser perfecto, tuvo por fuerza que hacer un Universo  a su imagen; Es decir: También perfecto. Desde Aristóteles, Platón, Santo Tomás de Aquino,  hasta el siglo XVI, esta relación biunívoca era Dogma.

Todo ello se desarrolló en una Europa Católica, dividida por los Cismas Luterano y Calvinista,  promovidos por el clérigo alemán Martín Lutero y el sacerdote suizo Juan Calvino respectivamente. Ambos fueron reformadores de la Fe Católica, desligándose de la Jerarquía Papal Romana, como reacción a la corrupción a que ésta había llegado. Por ello a sus iglesias y credos se les llamo Iglesias Reformadas; Reformistas;  Protestantes; Evangelistas….

Mientras Tycho Brahe (Tema 3 Aptdº 1 de este libro.), con sus tablas celestes Rodolfinas, seguía con su concepción de un Universo Helio-Geo-Céntrico, otros aires y conceptos revolucionarios se estaban fraguando.                                                           

Cabe destacar la figura de Nicolás Copérnico, que iniciaría La 1ª  Gran Revolución del siglo XVI, llamada Revolución Coperniquiana ó Copernicana.                                                                                                           Ya se había abandonado la idea de las Esferas Cristalinas girando alrededor de La Tierra, pero La Tierra seguía siendo el Centro Astronómico y Antropocéntrico, es decir:  La Tierra y el Hombre centros del Universo.                                                                         

Copernico.

Copérnico era un clérigo católico multifacético, ya que ejerció labores políticas, administrativas, militares, diplomáticas, entre otras. La Astronomía era para él mero entretenimiento. Era un aficionado que sin embargo ha pasado a la historia como uno de Los Grandes Astrónomos. Sabía que un tal Aristarco de Samos, gran Matemático del año 230 antes de Cristo, del que  ya hemos tratado en anteriores capítulos, había promulgado una teoría que quedó olvidada en la posteridad. Conocía que la Tierra era una esfera y sabía su tamaño aproximado. Éste ya lo había calculado antes que él, Erastothenes  de Alejandría (Tema 2 de este libro).                                                                                                                                                   Aristarco afirmaba que La Tierra y los Planetas, giraban alrededor del Sol. Solo La Luna lo hacía alrededor de La Tierra. Sus medios eran muy limitados, pero su inteligencia era larga. Para justificar su teoría, se basaba en la lógica de que, siendo el Sol mucho mayor que La Tierra y los Planetas, no era muy razonable que Este Astro Único, por ser donador de luz, calor y vida, tuviera un papel secundario  en el gran concierto universal, girando alrededor de objetos mucho menos relevantes que Él. Por algo, en todas culturas conocidas era considerado como un Dios Mayor, por ejemplo: RA-AMON-HELIOS. El mismo Copérnico afirmaba, que El Sol era el reflejo de La Luz de Dios en La Creación, por tanto debería de ser también el centro del Universo.

Copérnico no tenía grandes medios de medida astronómicos(al contrario que Tycho), pero su enorme talento y conocimientos matemático-geométricos, unidos a sus observaciones, le llevaron a retomar la teoría de Aristarco, olvidada desde que El Cristianismo fue adoptado por Constantino como doctrina oficial del Imperio Romano ; 1º con el edicto de Milán, en el que legalizó el Cristianismo, prohibido hasta entonces( Año 313) y luego en el Concilio de Nicea (Año 325), provocando así la ruptura entre el Imperio Oriental (Bizancio) y el Occidental (Roma). Desde entonces la hegemonía de la Teología Cristina Antropocéntrica y heredera de Aristóteles, dominaría las ideas en Occidente hasta el siglo XVI y de las cuales también participaría Copérnico. Disponía de estos grandes conocimientos astronómicos de la antigüedad, entre otros; Aristarco de Samos; Erastoghenes; Ptolomeo.               También conocía las excelentes y precisas cartas estelares Rudolfinas de Tycho Brahe.                                                                                                                            

Nuestro personaje averiguó varias cosas.

1ª) La teoría de Aristarco, que paso a llamarse “Heliocéntrica”,  no solo era razonable, sino que simplificaba mucho la comprensión del Universo y hacía mucho más sencillas y comprensibles la Cartas Celestes, tremendamente complicadas hasta entonces.

-Helios = Sol – Heliocentrismo: El Sol es el Centro del Universo.

2ª) Afirmó que las órbitas de los planetas, incluida La Tierra, eran perfectamente circulares. Su idea pues, de la correspondencia biunívoca entre un Dios perfecto con un Universo perfecto  era compatible. La Circunferencia seguía siendo perfecta y por tanto el nuevo esquema también debía de serlo. Este hecho no le coincidía con sus observaciones, pero lo obvió, pensando (O pensando fingir) que se debía a sus errores de observación y no a la imperfección de la obra de Dios.

3ª) Sus Cartas Celestes, encajaban mejor con este nuevo esquema y perfeccionaban las anteriores.

Con todo ello, se decidió a escribir su Gran Obra en 1543:                           

De Revolutionibus Orbium Coelestium (algo así como “La Revolución de las Orbitas Celestes”).                                                                                            

La escribió como obra original suya, sin nombrar para nada al gran Aristarco de Samos. A veces los grandes Sabios se comportan con ruindad, atribuyéndose como suyas determinadas obras que son, o provienen de otros, como ya hemos visto con Tycho Brahe y Wittich en el tema 3. Lo escribió sin idea de publicarlo, quizás por cobardía, pues las divisiones religiosas y los prejuicios dogmáticos ya comentados y todavía en vigor en las altas jerarquías eclesiásticas, lo hacían muy peligroso. La Santa Inquisición, tanto la católica como la reformista, acechaba.                                                                                                                                            Afortunadamente, en la Iglesia Católica también había altas jerarquías amantes de la ciencia y sus descubrimientos, sin que ello implicase el pensar que se atacaba a Los Fundamentos básicos de la Doctrina de La Iglesia. (Ahora los llamaríamos curas progresistas). Uno de estos fue el Papa Pablo III, que teniendo noticias del libro, le pidió una copia del manuscrito. A partir de entonces se dio el visto bueno para publicarla, dedicándosela  a este Papa amante de La Ciencia.                                                                                                                          
En esta obra demostraba con cálculos matemáticos, mucho más perfectos y desarrollados que los de Aristarco, que:

1º) La Mecánica Celeste aplicada hasta entonces se simplificaba enormemente.

2º) Estaba basada en cálculos rigurosamente matemáticos; Las observaciones y tablas de los astrónomos anteriores, sobre todo, la Cartas Rodolfinas de Ticho Brahe, ya no podían ser  interpretadas de forma aleatoria.                                                                                                                  

3º) Rompe definitivamente con la Sagrada e Inamovible concepción Greco-Aristotélica-Cristiana del Cosmos. Ya nada sería igual en adelante. Los esquemas rígidos clásicos, se irían derrumbando uno tras otro.        

Grandes Sabios de la época aceptaron y completaron con más datos este nuevo y revolucionario esquema. Entre ellos podemos citar, por su importancia: Galileo Galilei, Giorgiano Bruno,  Johannes Kepler….y otros. Aun así, no fue aceptada en el siglo XVI ni por la Sorbona (Autoridad máxima en La Cultura de la Época) ni por los Reformados Luteranos y Calvinistas. Fue tachada de herética y sus defensores salvaron sus vidas a duras penas. Algunos, como Giordano Bruno, no tuvieron esa suerte y fueron quemados en la hoguera. También Galileo estuvo cerca del martirio, de no haberse retractado de sus ideas ante el Tribunal Eclesiástico.

Comienza la 1ª gran revolución científica

Principios fundamentales de La Teoría Coperniquiana:

1º) El Universo conocido y/o cognoscible era Eterno, Perfecto e Inmutable.

2º) Los Planetas giraban alrededor del Sol en orbitas “perfectamente circulares”. Lo mismo que La Luna alrededor de La Tierra.

3º) Todos ellos tenían a su vez un movimiento de rotación sobre su eje. Las trayectorias absolutas eran pues bucles cerrados helicoidales alrededor del Sol.

4º) La velocidad de traslación de los planetas alrededor del Sol, era inversamente proporcional a la distancia al Sol. Es decir: a mayor distancia, menor velocidad y viceversa.

Teníamos de nuevo “El Universo perfecto”, ya que la circunferencia seguía siendo  modelo de figura perfecta.

Nuevo squema del universo según Copérnico

Ver Figura 4-6 Planetas del Sistema solar.

En ella podemos ver que aun no figuran Urano, Neptuno y Plutón, ya que no se habían descubierto todavía. “Urano”, por tener una atmósfera azulada muy  tenue, que lo hacía invisible con los medios de entonces. “Neptuno” por su enorme lejanía. (Desde que se supone el origen de la existencia de la civilización humana, aun no ha dado una vuelta completa al sol). “Plutón” por su lejanía y pequeñez. Es tan pequeño, que recientemente los astrónomos no lo consideran un planeta. Su satélite Caronte es más grande que él, entonces podríamos suponer que Caronte es el planeta y Plutón su satélite. En la edad contemporánea, se ha descubierto, con la sonda New Horizon, lanzada el 19 de enero de 2006, que en realidad es un sistema binario, es decir, que ambos rotan sobre sí mismos. Está tan lejos, que la sonda ha necesitado 9 años para llegar. En fig 4-6 vemos el nuevo modelo de Universo, restringido solamente al sistema solar. No se conocía nada del más allá.

Fig. 4-6

Fin tema 4-2  

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Entrada 21-Rfracción de la luz-Tamaños aparentes

Tema 4 – Aptdº 1 -VARIACIONES APARENTES DE LAS DIMENSIONES Y COLORES DE LOS ASTROS - REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE LA LUZ

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Más problemas y sus posibles respuestas:

Hay que reconocer que el trabajo del Científico es de una perseverancia admirable. Tras resolver un serio problema, le surgen otros y así indefinidamente.  Cuando el científico se pregunta ¿Por qué? y encuentra una respuesta, le surgen otras preguntas, a las que podemos continuar tratando de resolver con otro ¿Por qué? Y así, hasta el infinito. Nunca llegamos a la causa primigenia del problema en cuestión. Por ello, el científico, más que el ¿Por qué? Se pregunta el ¿Cómo? A esta pregunta sí que tenemos respuesta, con la observación y el experimento.

Veamos los siguientes dilemas a los que se tuvo que enfrentar Tycho Brahe y los astrónomos anteriores a esta época.

Era lógico suponer, que los astros no cambiaban de tamaño ni de aspecto (color) y menos de la noche a la mañana. Entonces ¿Cómo podía ser que los astros cercanos como el Sol, La Luna y Planetas lo hacían?                   

Todos hemos observado que el Sol es mucho más grande y rojo al amanecer y al ocaso, que al mediodía. También La Luna se ve de distintos y muy diferentes tamaños según la semana u hora del día. A veces se ve roja, dando lugar a la denominación de “Luna de sangre”, fenómeno que se produce periódicamente.                                                                                                    De nuevo el Genio de Tycho intuyó la existencia de un fenómeno físico, cuyo  “descubrimiento sería de vital importancia” para la Ciencia:            Éste fue:                                                                                                                              La reflexión y refracción de la Luz”.

NOTA: Para explicar esto, vamos a dar un salto en el tiempo, hasta la Mecánica Cuántica de Plank, para, enseguida, volver a nuestro ya conocido Tycho y su Universo.

Todo el Universo está lleno de energía y materia. En realidad ambas son intercambiables. La materia en realidad, se puede considerar como energía condensada, tal y como descubriría Einstein en el siglo XX. Al convertirse la energía en materia, ésta adquiría distintas propiedades que la hacen perceptibles a nuestros sentidos, como, por ejemplo: color, volumen, peso, tacto etc. La energía pura carecía de casi todas estas propiedades. Tenían otras, que vamos s describir.

Podemos percibir la energía calorífica y lumínica.                                              ¿Cómo se podía interpretar su naturaleza y propagación?.                       

Para ello surgió el concepto “onda”. Se pensó que la energía se transmitía de forma ondulatoria sobre una línea recta, tal como representamos en la

figura 4-0

Estas ondas proceden del interior de la materia, es decir de sus átomos. Al descubrirse que los átomos siempre están en movimiento oscilatorio, no era de extrañar que su propagación copiara esta oscilación, que a lo largo de su movimiento describían una onda.

Veamoslo en la Fig. 4-1

En ella, imaginemos que un electrón está girando alrededor del núcleo de su átomo y que va emitiendo fotones (Partículas de luz) en su giro, por estar sobreexcitado o con esceso de la energía natural de su órbita. Dichos fotones se transmitirán pues, en forma de onda, ocupando las posiciones 1´ 2´3´4´ etc.                                                                  Tenemos pues una posible y sencilla explicación del concepto “onda” y su transmisión.                                                                                                              

Veamos ahora cómo pueden comportarse estas ondas al chocar contra un objeto.

Fig. 4-2

En un objeto opaco, unas ondas se reflejan y otras son absorvidas por éste, aumentando su energía. Depende de sus frecuencias y/o ángulos de incidencia. En un objeto transparente, unas ondas se reflejan, otras se absorven y otras lo atraviesan y se refractan, modificando su trayectoria. Este fenómeno de refracción es el que hace que los objetos tras un medio transparente de distinta densidad se vean de distinto tamaño y posición.

Fig-4-3

Las frecuencias de onda son infinitas. Nos interesa ahora la gama de ondas lumínicas visibles. Ocupan un rango de frecuencias que va del color violeta, la de más frecuencia, al rojo, la de menos frecuencia, pasando por los 7 colores del arco  iris: Rojo – anaranjado – amarillo – verde – azul –añil y violeta. La mezcla de ellos forman todas las tonalidades que vemos. La luz blanca es la suma de todos ellos. Cuando ésta atraviesa un medio más denso, se refractan y aparecen todas las tonalidades  de color  que podemos percivir.

Fig 4-4

Por todo lo dicho anteriormente, se explica el hecho de que tanto Tycho Brahe como los astrónomos de la época, vieran, que los astros más cercanos, como el sol, la luna y los planetas, aparecieran según hora o fecha, de distinto tamaño y color.

Vemos en la fig. 4-5 como se ve el sol en el amanecer y ocaso; Más grande y rojo. Y a mediodía con su tamaño normal.

Tras estós capítulos, entraremos ya de lleno en la gran revolución científica, protagonizada con Galileo, Copérnico y Kepler, como figuras relevantes del proceso. Con ellos, el modelo de Univero iba a cambiar totalmente.

Fin tema 4-1  Entrada 21     del blog: ensayocosmologico.blogspot.com

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