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149 Enseñanza ENSEÑANZA Y DIVULGACIÓN DE LAS CIENCIAS HISTORIA DE LA ASTRONOMÍA A TRAVÉS DE LOS INSTRUMENTOS DE OBSERVACIÓN INTRODUCCIÓN La Astronomía es la ciencia que estudia el origen, desarrollo y composición de los astros, así como las leyes de su movimiento en el Universo. Puede considerarse sin duda como la más antigua entre todas las que se desarrollan y estudian en la actualidad. ARQUEOASTRONOMÍA Ya desde tiempos muy remotos los hombres comen- zaron a interesarse por la Luna, el Sol y las estrellas, es decir, por todos los astros en general. No obstante, las primeras investigaciones sistemáticas que contribuyeron a desarrollar la Astronomía como ciencia comenzaron a llevarse a cabo en el Neolítico (9000-3000 a.C.), época en que se inició el florecimiento de grandes culturas. La curiosidad humana con respecto a fenómenos cíclicos como el día y la noche y a los movimientos y naturaleza de los astros llevó a los hombres primitivos a la conclu- sión de que los cuerpos celestes se movían de forma re- gular. La primera utilidad de sus observaciones fue defi- nir el tiempo y orientarse. La Astronomía solucionó uno de los problemas más inmediatos de las primeras civili- zaciones: la necesidad de establecer con precisión las épocas adecuadas para sembrar y recoger las cosechas y la de orientarse en los desplazamientos y viajes. Para los pueblos primitivos el cielo mostraba una conducta muy regular. El Sol salía todas las mañanas desde el este, se movía uniformemente durante el día y se ponía en la dirección opuesta, el oeste. Por la noche se po- dían ver miles de estrellas que seguían una trayectoria si- milar. Los habitantes de las zonas templadas comprobaron además la diferente duración de día y noche a lo largo del año. En los días más largos el Sol salía más desplazado hacia el Norte y ascendía más alto en el cielo al mediodía, mientras que en los más cortos salía más desplazado hacia el Sur y alcanzaba poca altura en el horizonte. El estudio de los movimientos cíclicos de los astros mostró su utilidad para la predicción de fenómenos como el ciclo de las estaciones, de cuyo conocimiento dependía en gran medida la supervivencia del género humano. Para las comunidades cazadoras resultaba trascendental predecir cuándo se produciría la migración estacional de los animales que les servían de alimento y, posterior- mente, cuando surgieron las primeras comunidades agrí- colas, también era fundamental conocer el momento oportuno para la sementera y la recogida de las cosechas. La alternancia del día y la noche constituyó segura- mente la primera unidad de tiempo universalmente uti- lizada, pero fue la observación de la variación de la in- tensidad de la luz nocturna en función de la fase de la Luna, y la periodicidad del ciclo de veintinueve a treinta días la que ofreció una manera cómoda de medir el tiempo. Los calendarios primitivos, por tanto, casi siem- pre se basaban en el ciclo de las fases de la Luna. En lo concerniente a las estrellas, parecían estar agrupados caprichosamente conservando un esquema fijo noche tras noche. Debido a ello, desde épocas muy remotas, los hombres pusieron nombres a muchas constelaciones guiados por su imaginación. De hecho, del Neolítico se conservan grabadas en piedra las figuras de algunas constelaciones, en las que las estrellas están excavadas como alvéolos circulares. También aprendieron a distin- guir a los cinco planetas visibles a simple vista del resto de las estrellas debido a su movimiento independiente en la bóveda celeste (planeta = «estrella errante»). Como consecuencia del cambio climático global que tuvo lugar tras el último período glacial (hacia el año 10000 a.C.), la población nómada se agrupó en torno a zo- nas fértiles en las cuales las comunidades agrícolas y ga- naderas evolucionaron, en torno al año 6000 a.C., a so- ciedades más complejas estructuradas y jerarquizadas. Estas civilizaciones se desarrollaron inicialmente en torno a los ríos Tigris y Éufrates, Nilo, Indo, Huang-Ho, Améri- ca Central, Altiplano Andino y norte de Europa. Tras un proceso de adaptación al régimen sedentario, los habitan- tes de estas regiones desarrollaron de manera individuali- zada sus primeras concepciones científicas acerca del Uni- Enseñanza N.º 2 (nueva época) | 2009 ISSN: 1989-7189

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ENSEÑANZA Y DIVULGACIÓNDE LAS CIENCIAS

HISTORIA DE LA ASTRONOMÍAA TRAVÉS DE LOS INSTRUMENTOSDE OBSERVACIÓN

INTRODUCCIÓN

La Astronomía es la ciencia que estudia el origen,desarrollo y composición de los astros, así como las leyesde su movimiento en el Universo. Puede considerarsesin duda como la más antigua entre todas las que sedesarrollan y estudian en la actualidad.

ARQUEOASTRONOMÍA

Ya desde tiempos muy remotos los hombres comen-zaron a interesarse por la Luna, el Sol y las estrellas, esdecir, por todos los astros en general. No obstante, lasprimeras investigaciones sistemáticas que contribuyerona desarrollar la Astronomía como ciencia comenzaron allevarse a cabo en el Neolítico (9000-3000 a.C.), época enque se inició el florecimiento de grandes culturas. Lacuriosidad humana con respecto a fenómenos cíclicoscomo el día y la noche y a los movimientos y naturalezade los astros llevó a los hombres primitivos a la conclu-sión de que los cuerpos celestes se movían de forma re-gular. La primera utilidad de sus observaciones fue defi-nir el tiempo y orientarse. La Astronomía solucionó unode los problemas más inmediatos de las primeras civili-zaciones: la necesidad de establecer con precisión lasépocas adecuadas para sembrar y recoger las cosechas yla de orientarse en los desplazamientos y viajes.

Para los pueblos primitivos el cielo mostraba unaconducta muy regular. El Sol salía todas las mañanasdesde el este, se movía uniformemente durante el día y seponía en la dirección opuesta, el oeste. Por la noche se po-dían ver miles de estrellas que seguían una trayectoria si-milar. Los habitantes de las zonas templadas comprobaronademás la diferente duración de día y noche a lo largo delaño. En los días más largos el Sol salía más desplazadohacia el Norte y ascendía más alto en el cielo al mediodía,

mientras que en los más cortos salía más desplazado haciael Sur y alcanzaba poca altura en el horizonte.

El estudio de los movimientos cíclicos de los astrosmostró su utilidad para la predicción de fenómenos comoel ciclo de las estaciones, de cuyo conocimiento dependíaen gran medida la supervivencia del género humano.Para las comunidades cazadoras resultaba trascendentalpredecir cuándo se produciría la migración estacional delos animales que les servían de alimento y, posterior-mente, cuando surgieron las primeras comunidades agrí-colas, también era fundamental conocer el momentooportuno para la sementera y la recogida de las cosechas.

La alternancia del día y la noche constituyó segura-mente la primera unidad de tiempo universalmente uti-lizada, pero fue la observación de la variación de la in-tensidad de la luz nocturna en función de la fase de laLuna, y la periodicidad del ciclo de veintinueve a treintadías la que ofreció una manera cómoda de medir eltiempo. Los calendarios primitivos, por tanto, casi siem-pre se basaban en el ciclo de las fases de la Luna. En loconcerniente a las estrellas, parecían estar agrupadoscaprichosamente conservando un esquema fijo nochetras noche. Debido a ello, desde épocas muy remotas, loshombres pusieron nombres a muchas constelacionesguiados por su imaginación. De hecho, del Neolítico seconservan grabadas en piedra las figuras de algunasconstelaciones, en las que las estrellas están excavadascomo alvéolos circulares. También aprendieron a distin-guir a los cinco planetas visibles a simple vista del restode las estrellas debido a su movimiento independiente enla bóveda celeste (planeta = «estrella errante»).

Como consecuencia del cambio climático global quetuvo lugar tras el último período glacial (hacia el año10000 a.C.), la población nómada se agrupó en torno a zo-nas fértiles en las cuales las comunidades agrícolas y ga-naderas evolucionaron, en torno al año 6000 a.C., a so-ciedades más complejas estructuradas y jerarquizadas.Estas civilizaciones se desarrollaron inicialmente en tornoa los ríos Tigris y Éufrates, Nilo, Indo, Huang-Ho, Améri-ca Central, Altiplano Andino y norte de Europa. Tras unproceso de adaptación al régimen sedentario, los habitan-tes de estas regiones desarrollaron de manera individuali-zada sus primeras concepciones científicas acerca del Uni-

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Enseñanza N.º 2 (nueva época) | 2009ISSN: 1989-7189

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verso. El progreso inicial de estas sociedades puede consi-derarse simultáneo comenzando a transmitir sus conoci-mientos geométricos, a excepción de las comunidadescentroamericana y andina, a partir del año 5000 a.C.

Antiguos pueblos pobladores de Europa tuvieron co-nocimientos avanzados de matemática, geometría y mo-vimiento de los astros. Realizaron grandes construccio-nes para la práctica de la Astronomía, determinaronsolsticios y equinoccios y pudieron predecir eclipses.Prueba de los sorprendentes conocimientos que poseíanlos astrónomos del megalítico son los grupos de grandespiedras erectas (megalitos, algunos de más de 25 tonela-das de peso), dispuestas de acuerdo con esquemas geo-métricos regulares, hallados en muchas partes del mun-do. Varios de estos observatorios se han conservadohasta la actualidad, como los de Stonehenge en Inglate-rra y Carnac en Francia. Stonehenge, erigido a 51º de la-titud norte, es uno de los más estudiados. Se construyóen varias fases entre los años 2200 y 1600 a.C. Su usocomo observatorio astronómico permitió al hombre delmegalítico realizar un calendario bastante preciso. Elcírculo de piedras, dividido en 56 segmentos, se utilizabapara averiguar las fechas de los solsticios de verano e in-vierno, predecir eclipses solares y lunares y determinar laposición de la Luna a lo largo del año.

En la región de las cuencas de los ríos Tigris y Éu-frates se desarrolló la civilización sumeria, quizá la pri-mera del mundo, pues ya en el año 5000 a.C. contabacon una compleja organización social, política y religio-sa. Los sumerios se unirían posteriormente a otros pue-blos, como los acadios, para dar lugar a la cultura babi-lónica en el siglo XVIII a.C. Los sumerios inventaron la

escritura y establecieron un sistema de numeración enbase 12 que más tarde evolucionaría a otro en base 60.La mayoría de las culturas orientales tomaban comobase de numeración el 10, basado en los dedos de lamano, mientras que los sumerios utilizaban la base 12,dada la ventaja de su divisibilidad entre muchos otrosnúmeros. Los sumerios llevaron a cabo, además, la divi-sión del círculo en 360 grados, a su vez divididos en se-senta minutos y éstos en sesenta segundos de arco. Estadivisión sería introducida posteriormente en Grecia porHiparco de Rodas en el siglo II a.C.

Los primitivos sumerios sintieron fascinación al ob-servar desde sus zigurats el Sol, la Luna, los cinco pla-netas conocidos y las estrellas, que agruparon en cons-telaciones. Observaron además cómo dichasconstelaciones se desplazaban de oriente a occidentemanteniendo sus posiciones relativas. También se dieroncuenta de que la salida del Sol no siempre se producíasobre el mismo fondo de estrellas, sino a lo largo de labanda trazada a través de 12 constelaciones que for-man el zodíaco.

En Mesopotamia, entre los diversos pueblos que do-minaron esta región desde el 4000 a.C. hasta el siglo VId.C., destacó la civilización babilónica que, como se hacomentado antes, fue una de las primeras en desarrollarampliamente esta ciencia. Babilonios y sumerios cono-cían ya muchas constelaciones en torno al 3000 a.C. eincluso, algunos siglos después, dispusieron de un ca-lendario basado en las regularidades de los movimientosde diferentes astros. Fueron, de hecho, los babilonios dela ciudad de Ur los que, en el año 2238 a. de C., regis-traron un eclipse de Luna, el primero del que existeconstancia escrita. Sus primeras actividades astronómi-cas comenzaron en el siglo VIII a.C. Midieron con pre-cisión la duración del mes y la revolución de los plane-tas y estudiaron los movimientos del Sol y de la Lunapara perfeccionar su calendario. Designaban como co-mienzo de cada mes el día siguiente a la luna nueva y,aunque en principio este día se determinaba mediantela observación, después trataron de calcularlo anticipa-damente.

La observación más antigua de un eclipse solar pro-cede también de los babilonios y se remonta al 15 de ju-nio del 763 a.C. Calcularon la periodicidad de los eclipsesdescribiendo el ciclo de Saros, el cual aun hoy se utiliza.Confeccionaron un calendario lunar, dividieron el díaen 24 horas y nos legaron muchas de las descripciones ynombres de las constelaciones.

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Figura 1. Stonehenge.

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El pueblo egipcio, cuya supervivencia estaba estre-chamente asociada a las periódicas inundaciones provo-cadas por el Nilo, estudió sistemáticamente la sucesiónde las estaciones. Su mayor aportación fue la confecciónde un calendario lunisolar de 365,25 días que aun per-dura hasta la actualidad. Los calendarios Juliano y Gre-goriano (el que utilizamos en la actualidad) no son másque modificaciones del calendario civil egipcio. Dichoaño tenía 12 meses de 30 días, más 5 días llamados epa-gómenos. Por tanto había una diferencia de un cuarto dedía respecto al año solar. Como no utilizaban años bi-siestos, cada 120 años se adelantaba un mes, de tal for-ma que transcurridos 1456 años el año civil y el astro-nómico coincidían nuevamente. Fijaron esta unidad detiempo de forma definitiva en al año 200 a.C., tras mile-nios de sistemática observación astronómica, sobre labase del período de repetición de los ortos helíacos de laestrella Sirio (para ellos, Sothis) al producirse en estaépoca el desbordamiento anual del Nilo.

La crecida del Nilo comenzaba aproximadamente en laépoca en que dicha estrella, tras haber sido invisible du-rante varios meses bajo el horizonte, podía verse de nuevopoco antes de la salida del Sol. El año egipcio comenzabael primer día del primer mes de la inundación y tenía tresestaciones de cuatro meses: Inundación (Akhet), Invierno(Peret), es decir, «salida» de las tierras fuera del agua, y Ve-rano (Shemú), es decir, «falta de agua». Para la medida deltiempo disponían del gnomon y la clepsidra, además dediagramas estelares que les permitían determinar las horasdurante la noche por observación de las estrellas.

La orientación de templos y pirámides constituyeuna prueba del tipo de conocimientos astronómicos delos egipcios: La pirámide de Gizeh se construyó alineadacon la estrella polar, de manera que les era posible de-terminar el inicio de las estaciones guiándose por la po-sición de su sombra. Asimismo utilizaron las estrellaspara guiar la navegación.

El pueblo maya (América Central) alcanzó su es-plendor entre los siglos III a.C. y IX de nuestra era. Des-tacó por sus conocimientos astronómicos que todavíasiguen sorprendiendo a los científicos actuales. Los ma-yas confeccionaron su propio calendario solar y conocí-an la periodicidad de los eclipses. Inscribieron en monu-mentos de piedra fórmulas para predecir eclipses solaresy la salida heliaca de Venus. Su calendario solar resultóser el más preciso hasta la implantación del sistema gre-goriano en el siglo XVI.

Todas las ciudades del periodo clásico (tales como Pa-lenque, Tikal, Copán, etc.) están orientadas respecto almovimiento de la bóveda celeste. Muchos edificios seconstruyeron con el propósito de escenificar fenómenoscelestes en la Tierra, como la pirámide de Chichén Itzá,donde se observa el descenso de Kukulkán, serpiente for-mada por las sombras que se crean en los vértices del edi-ficio durante los solsticios. Las cuatro escaleras del edificiosuman 365 peldaños, los días del año. En varios códices dela época se encuentran los cálculos de los ciclos de laLuna, del Sol y de Venus (asociado por ellos al dios de lalluvia), así como tablas de periodicidad de los eclipses.

La civilización Azteca surgió a partir del siglo X al-canzando su máximo esplendor entre los siglos XIV alXVI. Los aztecas no sólo desarrollaron la Astronomía yel calendario, sino también la meteorología, consecuen-cia lógica de sus conocimientos, para facilitar sus laboresagrícolas. La piedra del Sol es el monolito más antiguoconservado de la cultura prehispánica. Probablementese esculpió en torno al año 1479. Consta de cuatro cír-culos concéntricos: En el centro se distingue el rostro deTonatiuh (Dios Sol). Los cuatro soles, o eras anteriores, seencuentran representados por figuras de forma cuadradaflanqueando al quinto sol, en el centro. El círculo exte-rior consta de 20 áreas que representan los días de cada

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Figura 2. Pirámides de Egipto.

Figura 3. La pirámide de Chichén Itzá.

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uno de los 18 meses del calendario azteca. Para comple-tar los 365 días del año solar incorporaban 5 días acia-gos o nemontemi.

Para los aztecas la Astronomía era muy importante,ya que formaba parte de su religión. Construyeron ob-servatorios que les permitieron realizar observacionesmuy precisas, hasta el punto que midieron con granexactitud las revoluciones sinódicas del Sol, la Luna ylos planetas Venus y Marte. Al igual que casi todos lospueblos antiguos, los aztecas agruparon las estrellas bri-llantes en asociaciones aparentes (constelaciones).

ASTRONOMÍA OCCIDENTAL Y ERAPRETELESCÓPICA

La civilización griega se estableció al sur de los Bal-kanes en el segundo milenio antes de nuestra era, co-menzando a desarrollar lo que ahora conocemos comoAstronomía occidental. Sus observaciones tenían comofin primordial servir de guía a los agricultores, por lo quese trabajó intensamente en el diseño de un calendarioque fuera útil para estas actividades.

La Odisea de Homero ya se refiere a constelacionescomo la Osa Mayor y Orión, y describe cómo las estrellaspueden servir de guía en la navegación. La obra «Los tra-bajos y los días» de Hesíodo informa sobre las constela-ciones que salen antes del amanecer en diferentes épocasdel año, para indicar el momento oportuno para arar,sembrar y recolectar.

Fue la cultura griega la que desarrolló la Astronomíaclásica más que ningún otro pueblo de la antigüedad. Laconcepción general del cosmos que tenían los griegos(excepto casos concretos de sabios como Aristarco o Pitá-goras), y junto a ellos el resto de pueblos de aquella época,era la de un modelo geocéntrico; es decir, la Tierra se en-contraba situada en el centro del Universo y el resto de

cuerpos celestes giraban en torno a ella. Las bases de la te-oría geocéntrica, vigente hasta el siglo XVI, eran:

— Los Planetas, el Sol, la Luna y las Estrellas semueven en orbitas circulares perfectas.

— Las velocidades de los Planetas, el Sol, la Luna ylas estrellas son perfectamente uniformes.

— La Tierra se encuentra en el centro exacto delmovimiento de los cuerpos celestes.

El más innovador de los antiguos observadores delos cielos fue ARISTARCO DE SAMOS (310-230 a.C.).Propuso para el Universo un modelo heliocéntrico y he-liostático 1800 años antes que Copérnico. Creía que losmovimientos celestes se podían explicar mediante la hi-pótesis de que la Tierra gira sobre su eje inclinado unavez cada 24 horas y que, junto con los demás planetas,gira en torno al Sol. Esta explicación fue rechazada porla mayoría de los filósofos griegos aristotélicos que con-templaban a la Tierra como un globo inmóvil alrededordel cual giran los ligeros objetos celestes.

Aristarco, durante un eclipse lunar, calculó la rela-ción de diámetros entre la Tierra y la Luna y la distanciaSol-Tierra. Según dichos cálculos, la Tierra era tres vecesmayor que la Luna (valor real 3,66). Determinó que ladistancia Tierra-Luna sería 79 veces el radio terrestre(valor actual 60) y también calculó que el Sol estaría 20veces más lejos que la Luna (valor actual 390). Aunquesu método era correcto, sus cálculos no lo fueron debidoa la falta de instrumentos precisos.

ERATÓSTENES DE CIRENE (276-195 a.C.) midió laoblicuidad de la eclíptica que coincide con la latitud deSiena, situada en el trópico. Calculó la longitud del me-ridiano terrestre, el radio de la Tierra y, lógicamente, eltamaño y volumen aproximado de ésta. Sorprendente-mente su resultado resultó ser muy exacto, si se tiene en

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Figura 4. La piedra del Sol.

Figura 5. Comparación de los tamaños de la Tierra y la Luna(Aristarco de Samos).

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cuenta la carencia de instrumentos de medición de aque-lla época. La precisión de su medida no pudo superarsehasta el siglo XVIII.

HIPARCO DE NICEA (190-125 a.C.), también llamado«de Rodas», en el siglo II a.C. utilizó por primera vez elastrolabio, un instrumento perfeccionado posteriormen-te por Hipatia, discípula de Platón, considerada como laprimera científica de occidente. El astrolabio servía paramedir la altura de los astros con respecto al horizonte eincluso determinar la distancia en grados entre ellos.Hiparco ideó también el sistema de magnitudes para cla-sificar las estrellas según su brillo aparente, descubrió laprecesión de los equinoccios, realizó uno de los primeroscatálogos de estrellas e introdujo en Grecia la divisióndel círculo en 360º, hasta aquel momento sólo utilizadapor los babilonios.

CLAUDIO PTOLOMEO, autor de la «Syntaxis Mathe-mática», compiló todos los conocimientos de la Astro-nomía antigua. Esta obra fue posteriormente traducidapor el rey árabe Isháq Ibn Hunyain dando lugar a los tre-ce tomos del «Almagesto». Ptolomeo expuso un sistemadonde la Tierra estaría rodeada por esferas de cristal conlos otros 6 astros conocidos. La Tierra no ocupaba exac-tamente el centro de las esferas y los planetas describíanun epiciclo cuyo eje era la línea de la órbita que girabaalrededor de la Tierra, llamada deferente. Como el pla-neta describe un epiciclo se aproxima y se aleja de laTierra mostrando a veces un movimiento retrogrado.Este sistema permitía realizar predicciones de los movi-mientos planetarios, aunque tenía una precisión muypobre. Claudio Ptolomeo, además, clasificó 1022 estrellas,

asignando magnituden función de su bri-llo, estableció normaspara predecir eclipsesy aplicó sus estudiosde trigonometría a laconstrucción de astro-labios y relojes de sol.

En el siglo II d.C.el centro de la vida in-telectual y científica setrasladó de Atenas aAlejandría, ciudadfundada por AlejandroMagno y modeladasegún el ideal griego.La Astronomía griegase transmitió más tarde hacia oriente a los sirios, indios yárabes. Los astrónomos árabes recopilaron nuevos catá-logos de estrellas en los siglos IX y X y desarrollaron ta-blas del movimiento planetario. Sin embargo, aunqueeran buenos observadores, hicieron pocas aportacionesrealmente originales a la Astronomía. No obstante, losastrónomos hispanoárabes perfeccionaron métodos e ins-trumentos de observación elaborando tablas astronómi-cas tan completas y precisas que se utilizaron en todo elmundo durante varios siglos.

Las traducciones árabes del Almagesto que circula-ban por Europa estimularon el interés por la Astronomíaen este continente. Los europeos se contentaron en unprimer momento con hacer tablas de los movimientosplanetarios, basándose en el sistema de Ptolomeo, o di-vulgar su teoría. Precisamente, en el siglo XIII, nuestrorey, Alfonso X el Sabio, contribuyó de una manera muynotable al desarrollo de la Astronomía. Su obra se centraen los «Libros del Saber de Astronomía» y las «Tablas Al-fonsinas».

Alfonso X se interesó por la Astronomía estudiandoescritos árabes a través de los cuales conoció las obras delos principales filósofos griegos, especialmente de Aris-tóteles y Ptolomeo. Entendió que el progreso de estaciencia dependía estrechamente de la observación y quelos movimientos periódicos de los astros pueden durarmiles de años, siendo por ello necesarias largas series deobservaciones. En virtud de ello reunió un equipo desabios cristianos, árabes y judíos, con sede en Toledo,con objeto de llevar a cabo numerosas observacionesque, unidas a las ya efectuadas en épocas anteriores,

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Figura 6. Determinación de la longitud del meridiano terrestre(Eratóstenes de Cirene). Figura 7. Universo geocéntrico

de Ptolomeo.

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permitirían elaborar las Tablas Alfonsinas, utilizadas entoda Europa hasta el siglo XVI.

LA REVOLUCIÓN COPERNICANA

Con el Renacimiento comenzaron a surgir en Europaideas científicas independientes y discrepantes de los es-quemas tradicionales aristotélicos. La teoría geocéntrica semantuvo vigente hasta que NICOLÁS COPÉRNICO (1473-1543) formuló la teoría heliocéntrica, según la cual el Solse situaría en el centro del Universo y el resto de planetas,incluida la Tierra, giraría en torno a él. Ésta nueva teoría,junto con la invención de la imprenta por Gutenberg en elaño 1450, que permitiría una transmisión eficaz del co-

nocimiento, supuso una re-volución para la Astrono-mía, ya que a partir de esemomento dejó de verse alplaneta Tierra y al hombrecomo epicentro del resto delas cosas existentes.

En su obra De Revolu-tionibus Orbium Coeles-tium, impresa en Nurem-berg en 1543, describe lateoría del movimiento delos planetas vigente hasta

entonces, sus dificultades y errores, y llega a la conclu-sión de que en ella se habría pasado por alto algo muyimportante, ya que la posición de los planetas y la Lunacalculados con las tablas alfonsinas no coincidían conlas observaciones. Su teoría representó también un durogolpe para la Iglesia, que defendía la teoría geocéntricacomo una interpretación intocable de la Biblia.

TYCHO BRAHE (1546-1601) fue el último observadorde la era pretelescópica. Sus estudios constituyeron unavance muy significativo para la Astronomía. Confec-cionó un catálogo de objetos celestes con más de 1000estrellas y perfeccionó las técnicas de observación hastaalcanzar una precisión, inaudita en aquella época, decuatro minutos de arco. Introdujo una modificación delsistema heliocéntrico de Ptolomeo, no aceptando el deCopérnico. La teoría sobre el Universo formulada porTycho se basaba en que la Tierra sería el centro de éste yel Sol orbitaría en torno a ella, pero los demás planetaslo harían en torno al Sol.

Tycho estudió detalladamente la órbita de Marte concuadrantes de pared. El conjunto completo de las obser-

vaciones de trayectorias de planetas fue heredado por sudiscípulo Kepler. Construyó instrumentos, tales como cua-drantes, sextantes y teodolitos primitives, y observó unasupernova en Casiopea, en 1572, a la que llamó StellaNova. Ésta alcanzó una magnitud de -4 y era visible in-cluso durante el día hasta que dejó de serlo en marzo de1574. Fue éste un descubrimiento importante, ya que enaquella época se creía en la inmutabilidad del cielo sinaparición de estrellas nuevas. Fue el primer astrónomoque intuyó que un cuerpo celeste siguiera una órbita nocircular basándose en sus estudios acerca de los cometas.

LA ERA TELESCÓPICA

Aunque, según los escritos más antiguos, tanto losgriegos como los romanos utilizaban lentes, éstas eranmuy toscas e imperfectas.

A finales del siglo X, el matemático persa ALHAZÉNescribió el primer tratado sobre lentes y describió laimagen formada en la retina, debida al cristalino. Ensus investigaciones utilizaba la lupa para observar obje-tos diminutos.

Entre los años 1000 y 1599 los árabes y chinos tam-bién experimentaban con lentes y espejos, aunque suinterés se desvaneció y el uso de la lente no se extendióhasta el siglo XII, en el que se utilizaban lentes cóncavasy convexas para corregir problemas de visión; pero has-ta el siglo XVII no se desarrolló toda su potencialidad.

Hasta comienzos del siglo XVII los astrónomos ha-bían observado el cielo sin la ayuda de ningún tipo deinstrumento, es decir, a simple vista. Sin embargo, en1608, se produjo en Holanda la mayor aportación de latécnica a la Astronomía: la invención del telescopio,atribuida a HANS LIPPERSHEY, aunque sus principiosópticos ya habían sido enunciados en el s. XIII por RO-GER BACON. Galileo, informado de este descubrimientopor su discípulo Jacques Badouere, fue el primero enutilizarlo con fines astronómicos.

GALILEO GALILEI (1564-1642) utilizó por primeravez el telescopio refractor y enunció las primeras leyesde la Mecánica. Su telescopio estaba formado por unalente convergente (objetivo) y una divergente (ocular) ytenía unos 30 aumentos. Con este sencillo instrumentodescubrió los cuatro satélites de Júpiter, llamados «gali-leanos» en su honor, Io, Europa, Ganímedes y Calixto yobservó por primera vez el relieve lunar con sus cráteresy montañas. Descubrió por primera vez la «forma irre-gular» de Saturno así como su cambio cíclico. También

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Figura 8. Copérnico.

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observó por primera vez las manchas solares y acabó en-fermando de ceguera por no protegerse los ojos.

Galileo colaboró en gran medida al avance de laAstronomía, adquiriendo gran fama por las observacio-nes de la nova de 1604. Sin embargo, la Iglesia no acep-tó sus ideas heliocentristas y le obligó a retractarse.

IOANNES KEPLER (1571-1630), discípulo de TychoBrahe y firme defensor del modelo de Copérnico, fueuno de los astrónomos más brillantes de la historia. Per-feccionó el telescopio de Galileo, sustituyendo la lentedivergente del ocular por una convergente, construyendoel llamado telescopio kepleriano. En 1596 escribió eltratado Prodromus Disertationum CosmographicorumContinens Misterium Cosmographicum, donde exponesus ideas acerca del Sistema Solar (distancias de los pla-netas al Sol dadas por esferas inscritas en poliedros per-fectos).

Estudiando los datos recopilados por Tycho, espe-cialmente el movimiento de Marte, entendió que el mo-vimiento de los planetas no podía explicarse con su mo-delo y llegó a la conclusión de que las órbitas de éstos

no podían describirse con círculos sino con elipses. Pu-blicó en su obra Astronomia Nova (1609) sus dos prime-ras leyes, acerca del movimiento de los planetas, queasombraron a la comunidad científica y le consagraroncomo el mejor astrónomo de la época. Posteriormente, en1618, enunció la tercera ley. La formulación de dichas le-yes, gracias en gran medida a los datos obtenidos porTycho Brahe, marcó el inicio de una nueva época para laAstronomía. Estas tres leyes desterraban, aun más, laconcepción geocéntrica del universo. Su enunciado, quedescribe con precisión el movimiento de los planetas al-rededor del Sol, es el siguiente:

1.a Ley: Las órbitas de todos los planetas son elíp-ticas, encontrándose el Sol en uno de los focos.2.a Ley: El vector de cualquier planeta respecto delSol barre áreas iguales en tiempos iguales. Esta ley,conocida como «ley de las áreas», es equivalente a laconstancia del momento angular: L = mr1v1 = mr2v2.3.a Ley: Los cuadrados de los períodos de revoluciónson proporcionales a los cubos de los semiejes ma-yores de la elipse: P2 = ka3.

En aquella época los telescopios eran muy imperfec-tos, pues tanto objetivo como ocular estaban constituidospor lentes simples y las imágenes no se veían claras de-bido al fenómeno de la aberración cromática, que seproduce en todas las lentes al comportarse éstas comoprismas y no refractar en la misma medida todos loscolores del espectro luminoso. Para paliar el efecto ne-gativo de la aberración cromática se utilizaban telesco-pios de grandes distancias focales, como el de 45,7 mconstruido por IOANNES HEVELIUS (1611-1687) moti-vado por los descubrimientos de Huyghens acerca de ladisminución de la aberración cromática con el aumentode la distancia focal.

Hevelius dedicó 4 años a cartografiar exhaustiva-mente la superficie lunar y descubrió las «libraciones».Publicó sus descubrimientos en el tratado Selenografía(1647), lo que le valió el título de fundador de la topo-grafía lunar. Descubrió cuatro cometas (1652, 1661,1672, 1677) y sugirió que describían trayectorias para-bólicas alrededor del Sol. Elaboró un catálogo estelar, si-guiendo los procedimientos de Tycho Brahe, tabulando laposición exacta de 1564 de estrellas. Observó también lasfases de Mercurio y un tránsito por delante del Sol con-firmó la variabilidad de la estrella Mira Ceti y estudióampliamente las manchas solares para determinar el pe-ríodo de rotación del astro.

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Figura 9. Galileo Galilei.

Figura 10. Telescopiorefractor de Galileo.

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La segunda mitad del siglo XVII fue pródiga en des-cubrimientos planetarios, debidos en parte al incipientedesarrollo de la astronomía telescópica, erigiéndose losprimeros observatorios con instrumentos ópticos (en Pa-rís, Greenwich, etc.). La nueva era se abrió con CHRIS-TIAN HUYGENS (1629-1695), astrónomo, matemático yfísico holandés que perfeccionó la técnica de tallado delentes y comprobó que los objetivos de gran distancia fo-cal proporcionaban mejores imágenes. A partir de 1655construyó anteojos de hasta 70 metros de largo, y otrosinstrumentos precisos. Entre ellos destaca su telescopioaéreo, sin tubo, de gran distancia focal, sujeto en unmástil. Gracias a este instrumento observó imágenesmuy claras de Saturno y en 1655 descubrió sus anillos(aunque sin distinguir sus divisiones) y la sombra quearrojaban sobre el planeta, así como el mayor de sussatélites, Titán, calculando además su período orbital.Así quedó desvelado el enigma de la forma variable quepresentaba este planeta cuando era observado por los as-trónomos de la época. Como en un principio no estabademasiado seguro de su hipótesis, comunicó a otros as-trónomos conocidos sus descubrimientos relativos a laestructura de los anillos y al satélite Titán mediante ana-gramas crípticos que después tradujo: «Annulo cingiturtenui plano nusquam cohaerente ad eclipticam inclinato»y «Saturno luna sua circunducitur diebus sexdecim horisquator».

Calculó también el tamaño y el período orbital deMarte en 1659 y en 1666 descubrió la nebulosa de Orión,M-42, observando en su interior diminutas estrellas. Di-señó también un micrómetro para medir pequeñas dis-tancias angulares y determinar tamaños de planetas ydistancias a sus satélites. Formuló la primera teoría on-dulatoria de la luz, inventó el reloj de péndulo y estudiócon detalle la fuerza centrífuga.

GIOVANNI DOMENICO CASSINI (1625-1712) fue unfamoso astrónomo italiano cuyo nombre está ligado auna de las divisiones de los anillos de Saturno que llevasu nombre. Cassini determinó los períodos de revolu-ción de Venus, Marte y Júpiter, así como la distancia aMarte. Con ello midió el tamaño del sistema solar, obte-niendo para la unidad astronómica un valor sólo con un7% de error respecto del actual. A tales resultados llegómediante la observación de Marte desde París (al tiempoque Richter hacía lo mismo desde la Guayana francesa a10000 km. de distancia). Calculó la distancia Tierra-Mar-te y determinó las distancias de los otros planetas al Sol(basándose en la tercera ley de Kepler).

En 1668 elaboró tablas avanzadas con el movi-miento preciso de los satélites galileanos de Júpiter loque, curiosamente, sirvió a los navegantes para su uti-lización como relojes celestes. Además, Olaf Roemerutilizó posteriormente estos resultados para calcular lavelocidad de la luz. Descubrió también los cambios es-tacionales de Marte, midió su período de rotación, asícomo el de Saturno, y descubrió un vacío entre losanillos de éste, conocido hoy día como «división deCassini». Asimismo descubrió cuatro satélites de Sa-turno: Japeto (1671), Rea (1672), Dione y Tetis (1684).No obstante tuvo grandes errores, como no aceptar lateoría heliocéntrica.

ISAAC NEWTON (1643-1727) fue uno de los cientí-ficos más relevantes de todos los tiempos. Llevó a caboimportantes trabajos acerca de la naturaleza de la luz.Descubrió el espectro de color que se observa al des-componer la luz blanca por un prisma siendo ello in-herente a la luz, según él de naturaleza corpuscular ypropagación en línea recta. Publicó sus estudios sobreóptica en el tratado Optiks (1704), donde concluye queel telescopio refractor sufriría aberración cromática.Fue autor, asimismo, de los Philosophiae NaturalisPrincipia Mathematica (1687), donde describe la Ley dela Gravitación Universal y establece las bases de lamecánica clásica (leyes de Newton). Sus estudios acercade la naturaleza de la luz, su reflexión y refracción, lellevaron a construir el primer telescopio reflector evi-tando así la aberración cromática. Demostró matemáti-camente las leyes de Kepler a partir de su Ley de laGravitación Universal y explicó de forma precisa elmovimiento de los planetas conocidos y sus satélites(cuatro de Júpiter y cinco de Saturno).

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Figura 11. Telescopio reflector de Isaac Newton.

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OLE CHRISTIAN ROEMER (1644-1710) continuó losestudios acerca de la naturaleza de la luz emprendidospor Newton. Las diferencias encontradas por Roemer yCassini en sus medidas del período orbital del primersatélite de Júpiter, Io, llevaron al primero a la conclusiónde que la velocidad de la luz era finita, ya que el períodoorbital no podía variar. Así pues midió la velocidad de laluz en 1676, basándose en los retrasos del período orbi-tal observados en las apariciones de Io a la salida delcono de sombra de Júpiter en la primera y segunda cua-dratura del planeta. El valor obtenido por Roemer para lavelocidad de la luz fue de 225.000 km/s. Aunque el errores importante, dada la imprecisión del método de medi-da, este descubrimiento resultó ser trascendental.

EDMUND HALLEY (1656-1742) descubrió el cometaque lleva su nombre. La teoría de la gravitación univer-sal de Newton le impulsó por 1ª vez a calcular la órbitade dicho cometa, que pasó en 1682, prediciendo quevolvería a pasar en 1758 (así sucedió) y deduciendo queera el mismo que pasó en 1531 y 1607. Animó a suamigo Newton a publicar sus «Principia» y en 1676 pu-blicó una disertación sobre la teoría de los planetas enPhilosophical Transactions. En el mismo año se trasladóa la isla de Santa Elena para compilar un catálogo de es-trellas del cielo austral (Catalogus Stellarum Australium)con un telescopio refractor de 7 m de distancia focal. En1725 publicó mapas estelares con la posición exacta de3000 estrellas determinadas desde el Observatorio deGreenwich. Descubrió el movimiento propio de las estre-llas estudiando la variación de las posiciones relativas deAldebarán y Arturo respecto a otras.

Halley publicó en Philosophical Transactions su mé-todo para determinar la paralaje del Sol por medio de lostránsitos de Venus. Reflexionó sobre la idea de medirdistancias estelares por medio de la paralaje y calculó ladistancia Sol-Sirio, estimándola en 120.000 veces la dis-tancia Tierra-Sol.

ASTRONOMÍA MODERNA

Tras la época de Newton, la astronomía se ramificó endiversas direcciones. Con su ley de gravitación universal, elviejo problema del movimiento planetario se volvió a es-tudiar como mecánico celeste. Los telescopios, mucho másperfeccionados, permitieron la exploración de las superfi-cies de los planetas, el descubrimiento de muchas estrellasdébiles y la medición de distancias estelares. En el sigloXIX un nuevo instrumento, el espectroscopio, aportó in-

formación sobre la composición química de los cuerpos ce-lestes y nueva información sobre sus movimientos.

Conocido en el siglo XVIII el hecho de que los pla-netas describen órbitas en torno al Sol con alejamientoprogresivo, a mediados de este siglo se enunció una leyempírica muy importante para los astrónomos del sigloXIX a la hora de descubrir nuevos planetas, ya que per-mitía predecir matemáticamente la distancia de éstos alSol. Esta ley fue enunciada por WOLF en 1741, publica-da por TITIUS en 1772 y enunciada nuevamente de for-ma matemática por BODE en 1778. Proporciona la dis-tribución de los planetas en orden creciente de distanciasal Sol de acuerdo con la expresión matemática: a =n + 4/10, donde n = 0, 3, 6, 12, 24, 48, 96, etc. y a es elsemieje mayor de la órbita, dado en unidades astronó-micas (u.a.). Aplicada a los 6 planetas conocidos hastaentonces, Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter ySaturno, da los valores 0,4; 0,7; 1; 1,6; (2,8); 5,2; 10,0;(valores reales: 0,38; 0,72; 1; 1,52; 5,2; 9,54). La ley deBode se consolidó espectacularmente cuando se com-probó, al descubrirse Urano, la coincidencia casi exactade su distancia con la predicha por la ley [19,6 (valorreal = 19,2)]. La ley predecía, además, que para el valor2,8 debería existir un planeta entre las órbitas de Marte yJúpiter. Varios astrónomos se lanzaron a su búsqueda,hasta que en 1801 GIUSEPPE PIAZZI descubrió el aste-roide Ceres dentro de la distancia predicha. Posterior-mente se descubrieron más asteroides, cuyas órbitas for-man un cinturón entre las de Marte y Júpiter. Sinembargo, Neptuno viola dicha ley (en su formulaciónoriginal) que, tal vez fue una curiosidad matemática,pero tuvo gran importancia en el desarrollo de la Astro-nomía a finales del siglo XVIII y principios del XIX.

Los hermanos WILLIAM (1738-1822) y CAROLINELUCRECIA (1750-1848) HERSCHEL fueron quizá los as-trónomos que más tiempo de su vida dedicaron a la ob-servación del cielo.

William descubrió Urano, en 1781, asombrando atodos los científicos de la época, que consideraban queno podía haber planetas más allá de Saturno. Descubrióademás los satélites de Urano, Titania y Oberón (1787) ydos más de Saturno: Mimas y Encélado (1789). Constru-yó numerosos telescopios reflectores de grandes dimen-siones y calidad excepcional, como el de 122 cm, que se-ría el mayor del mundo en la época. Gracias a estospotentes instrumentos descubrió más de 2000 nebulosasy estableció la base de los modernos catálogos de gala-xias que parten del suyo, conocido como «General Cata-

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Figura 12. William y Caroline Herschel. Figura 13. Uno de los telescopios reflectores construidos por los Herschel.

logue». Descubrió también las estrellas dobles y concluyóque se trataba de pares físicos, una girando alrededor deotra, y no alineaciones casuales.

William Herschel aplicó las leyes de Newton, no sóloal movimiento de los planetas, sino también a estrellaslejanas, descubriendo que el Sol se mueve lentamentehacia la constelación de Hércules. Siempre fue ayudadode manera infatigable por su hermana, Caroline Herschel,que realizaba observaciones de precisión sobre las pre-vias de su hermano y descubrió ocho cometas. Ésta edu-có en Astronomía a su sobrino John, hijo de Herschel.

CHARLES MESSIER (1730-1817) confeccionó un ca-tálogo (que lleva su nombre) de 110 objetos estelares devariada naturaleza, como galaxias, nebulosas o cúmulosestelares. Muchos de estos objetos siguen siendo conoci-dos en la actualidad por su número del catálogo. Otros loson más por su número del catálogo NGC (New GeneralCatalogue). Al parecer, inauguró su catálogo con M-1(Nebulosa del Cangrejo) cuando buscaba el cometa Halleyen la aproximación predicha por el astrónomo inglés.

LA ASTROFÍSICA

En el siglo XIX, la precisión alcanzada en las deter-minaciones angulares permitiría vencer uno de los ma-yores obstáculos en el conocimiento del Universo: lamedida de las distancias estelares.

FRIEDRICH WILHELM BESSEL (1784-1846), toman-do ventaja del perfeccionamiento de los sistemas ópticos,

a partir de la construcción de objetivos acromáticos pa-tentados en 1758 por JOHN DOLLOND, hizo una de lasaportaciones más importantes de la Astronomía del s.XIX: conocer las distancias a las estrellas. Utilizando elmétodo de la paralaje publicó, en 1838, la determinaciónde la distancia Sol-61Cygni (10 años-luz).

Bessel desarrolló también en 1844 un método mate-mático para la detección de estrellas invisibles, compañe-ras de otras más grandes y luminosas en sistemas múlti-ples. Observó que la trayectoria de Sirio no era rectilínea yconcluyó que formaba parte de un sistema doble que gi-raba alrededor del centro de masas común. No logró ob-servar Sirio B (enana blanca), mucho menos luminosaque Sirio A, pero condujoa su posterior descubri-miento. Fue ALVANCLARK quien 16 añosdespués de la muerte deBessel, con un telescopiorefractor de 45 cm, obser-vó en la posición previstaSirio B, muy pequeña,mucho menos luminosa yextremadamente densa(sólo 1% del diámetro delSol, pero la misma masaque éste). La masa de Si-rio A es 2,3 veces la delSol.

Figura 14. Telescopio de Bessel,utilizado para medir paralajes estelares.

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Bessel determinó las posiciones de unas 50.000 es-trellas con su telescopio especialmente diseñado y cal-culó, en 1830, la posición media y aparente de 38 estre-llas para un período de 100 años. Señaló también lasirregularidades del movimiento de Urano, lo que abriólas puertas al descubrimiento de Neptuno.

JOSEPH VON FRAUNHOFER (1787-1826) perfeccio-nó notablemente los telescopios refractores e incorporópor primera vez un espectroscopio a su telescopio, ana-lizando el espectro solar, donde observó las líneas quellevan su nombre. Enumeró 754 de esas líneas que son el

resultado de la absor-ción de luz en ciertaslongitudes de onda porátomos presentes en laatmósfera solar. La es-pectroscopía ofrece laposibilidad de determi-nar la composición deun astro y su tempera-tura. Constituye la basepara la medida de la ve-locidad radial, en virtudde la ley enunciada porDoppler en 1848, me-diante la cual se han de-terminado movimientosrelativos y rotaciones

planetarias. Fraunhofer construyó en 1817 el primer re-tículo de difracción con el cual midió las longitudes deonda de todos los colores.

EL PODER DE LAS MATEMÁTICAS

Desde el momento de su descubrimiento, los astró-nomos estudiaron el movimiento de Urano encontrandoque no seguía exactamente la órbita calculada. Algúncuerpo estelar de gran masa parecía inducir perturbacio-nes en su movimiento orbital. En 1842, la Academia deCiencias de Göttingen ofreció un premio a quien en-contrara la solución a este problema.

URBAIN LEVERRIER (1811-1877) estudió matemáti-camente el movimiento de cometas y sabía cómo tratarel problema de Urano. En 1846 completó sus cálculos es-cribiendo a J. Galle y pidiéndole que observara en ellugar del cielo donde suponía que debía estar Neptuno.¡Y allí estaba! Cinco días más tarde lo encontró Gallemuy cerca de la posición predicha. El descubrimiento

fue motivo de orgullo nacional en Francia, pero sufrióun pequeño contratiempo cuando se supo que esos cál-culos habían sido efectuados un año antes por el mate-mático inglés JOHN COUCH ADAMS (1819-1892).

Adams, después de graduarse en la Universidad deCambridge, decidió atacar el problema de Urano. En1845 hizo llegar al astrónomo real Airy sus resultados,muy similares a los que encontraría Leverrier, pero niAiry ni Challis hicieron caso de ellos. Poco después, Ga-lle encontró a Neptuno utilizando los cálculos de Leve-rrier. No obstante, la Royal Astronomical Society de In-glaterra hizo justicia a Adams concediéndole el mismopremio con el que condecoró a Leverrier el año anterior.

El descubrimiento de Neptuno, mediante el poderde las matemáticas, es sin duda una hazaña sin prece-dentes; sobre todo si se tiene en cuenta que las únicasherramientas de que disponían estos astrónomos eranlápiz y papel.

JOHANN GOTTFRIED GALLE (1812-1910) descubrióNeptuno en 1846, gracias a los cálculos de Leverrier yAdams que predijeron su posición con gran exactitud(sólo 1° de diferencia). En 1838 descubrió el anillo inte-rior C de Saturno. Pero su contribución más importante ala Astronomía fue la propuesta de empleo de la paralajea los asteroides para determinar la escala de distanciasdel sistema solar. Ello se llevó a cabo 20 años después.

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Figura 15. Telescopio de Fraunhofer.

Figura 16. John Couch Adams (izquierda)y Urbain Leverrier (derecha).

Figura 17. Neptuno(sonda Voyager II).

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ASAPH HALL (1829-1907), con el telescopio refrac-tor de 66 cm del observatorio de La Marina, en Was-hington, descubrió en 1877 los dos pequeños satélites deMarte, Phobos y Deimos. Determinó períodos orbitales ytamaños de las órbitas de satélites de otros planetas yobservó una mancha clara en Saturno, lo que le sirviócomo referencia para determinar su período de rotación.También Determinó la masa de Marte.

GIOVANNI VIRGINIO SCHIAPARELLI (1835-1910)fue gran observador de Marte y fundador de su topogra-fía. En 1877 creyó descubrir redes de grandes canales enla superficie del planeta, lo que dio lugar a la especula-ción acerca de si en él podría haber vida inteligente. Enrealidad, los canales de Marte eran una ilusión óptica. Ensus investigaciones sobre la teoría de las estrellas fugacesdescubrió la relación entre las perséidas y el cometa1862 III. Descubrió numerosas estrellas dobles entre 1875y 1900 así como el asteroide 69 Hesperia en 1861. Fuedirector del observatorio de Brera, en Milán.

PERCIVAL LOWELL (1855-1916) fue un rico adine-rado aficionado a la Astronomía y principal defensor, enEstados Unidos, de la existencia de canales en Marte. Seinteresó en el tema por las observaciones y dibujos de

Schiaparelli. Construyó un observatorio (Lowell Obser-vatory) que permanece activo en la actualidad. Su mayorcontribución a la Astronomía fue la intensa búsqueda deun planeta X exterior a Neptuno que sería descubiertoposteriormente (1930) por Tombaugh (Plutón).

ASTRONOMÍA CONTEMPORÁNEA

Durante el siglo XX se han construido telescopiosreflectores cada vez mayores. Los estudios realizadoscon estos instrumentos han revelado la estructura deenormes y distantes agrupamientos de estrellas, denomi-nados galaxias, y de cúmulos de galaxias. En la segundamitad del siglo XX los progresos en física proporciona-ron nuevos tipos de instrumentos astronómicos, algunosde los cuales se han emplazado en los satélites que seutilizan como observatorios en la órbita de la Tierra.Estos instrumentos son sensibles a una amplia variedadde longitudes de onda de radiación, incluidos los rayosgamma, rayos X, ultravioleta, infrarrojos y regiones deradio del espectro electromagnético. Los astrónomos nosólo estudian planetas, estrellas y galaxias, sino tam-bién plasmas (gases ionizados calientes) que rodean a lasestrellas dobles, regiones interestelares que son los luga-res de nacimiento de nuevas estrellas, granos de polvofrío invisibles en las regiones ópticas, núcleos energéticosque pueden contener agujeros negros y radiación defondo de microondas, surgida de la gran explosión, quepueden aportar información sobre las fases iniciales de lahistoria del Universo.

GEORGE ELLERY HALE (1868-1938), físico, profesorde la Universidad de Chicago, dirigió el observatorioYerkes. Dotó a éste y a otros observatorios con los mejo-res telescopios del mundo; por ejemplo el observatorioWilson, con un telescopio de 2,5 m de apertura. Desgra-ciadamente no vivió para asistir a la inauguración delgran telescopio, que lleva su nombre, del Monte Palomar.Descubrió que las manchas solares eran más frías que elresto de la fotosfera y demostró con técnicas espectros-cópicas que dichas manchas son el resultado de fuertescampos magnéticos. Dibujó un sorprendente mapa delciclo magnético del Sol (22 años), según el cual los pa-trones de polaridad cambian de signo cada ciclo. Inven-tó el espectroheliógrafo, que permite fotografiar el Sol enuna sola longitud de onda.

EDWIN HUBBLE (1889-1953) obtuvo el doctoradoen Ciencias Físicas en el Observatorio de Yerkes. Se in-corporó posteriormente al Observatorio del Monte Wilson

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Figura 18. Phobos (izquierda) y Deimos (derecha).

Figura 19. Losfalsos canales deMarte (dibujo deSchiaparelli).

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Figura 20. Telescopio reflector Hale (5m) de Monte Palomar. Figura 21. Telescopio espacial Hubble.

coincidiendo con la puesta a punto del telescopio Hooker.Sus observaciones con éste establecieron que numerosasnebulosas observadas anteriormente no formaban partede nuestra galaxia, sino que se trataba de galaxias dis-tintas. En 1924 hizo pública su naturaleza extragalácticaampliando los límites del Universo conocido. Junto conMilton Humason, comparando las distancias calculadaspara diferentes galaxias y sus desplazamientos al rojoestablecidos por Slipher, descubrió la relación entre lavelocidad con la que se alejan las galaxias y su distancia(ley de Hubble o de recesión de las galaxias).

Hubble organizó un sistema de clasificación de ga-laxias que perdura con pocos cambios hasta la actuali-dad. Determinó las distancias a muchas de ellas, estable-ciéndolas en centenares de años-luz y demostró quecuanto más lejanas eran más rápidamente se alejaban(ley de Hubble). La ley de Hubble evidencia la expansióndel Universo y el origen del mismo, conocido como granexplosión (Big Bang).

CLYDE TOMBAUGH (1906-1997) en 1930, en el Ob-servatorio Lowell, comparando fotografías tomadas endías sucesivos en la constelación de Géminis encontró laevidencia fotográfica de la existencia del 9º planeta delsistema solar: Plutón (actualmente desclasificado comoplaneta). Descubrió además seis cúmulos estelares, doscometas, centenares de asteroides, docenas de cúmulosde galaxias y un supercúmulo. En 1932 descubrió unanova en la constelación del Cuervo.

La Radioastronomía, otra fundamental rama de laAstronomía, se inició en la práctica en 1932, cuandoKarl G. Jansky captó por casualidad las primeras ondasde radio procedentes de la Vía Láctea. La potencialidadde la Radioastronomía como exploradora del universo esprácticamente infinita, hasta el extremo de que en 1937G. Reber detectó ondas de radio procedentes del centrode la Vía Láctea. También, en 1960 pudo identificarseuna galaxia distante de la Tierra 4500 millones de años-luz gracias a este método.

En 1946 tuvo lugar otro importante paso en la his-toria de la Astronomía, ya que en esa fecha se estudiaronpor primera vez los ecos de ondas electromagnéticas re-botadas en los cuerpos celestes del Sistema Solar, comoalternativa a los métodos empleados hasta entonces (luzvisible, principalmente). Este recién estrenado campo,desarrollado principalmente durante la segunda guerramundial, avanzó con inusitada rapidez y, ya en 1963,científicos soviéticos llevaron a cabo por este medio lasprimeras observaciones detalladas de los planetas Mer-curio y Venus.

La Astronomía también se vio beneficiada por el co-mienzo de la carrera espacial, ya que la posibilidad de po-ner satélites en órbita permitía el estudio del espacio sinFigura 22. Galaxia de Andrómeda fotografiada por el HST.

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las perturbaciones producidas por la atmósfera terrestre.De hecho, los telescopios espaciales (como, por ejemplo,el telescopio Hubble) desempeñan un papel muy impor-tante en la observación actual del firmamento. Además,las sondas científicas permiten observar y estudiar losplanetas desde una distancia mucho menor. En 1959, porejemplo, gracias a una sonda soviética, se obtuvieron lasprimeras fotografías de la cara oculta de la Luna. Tresaños más tarde, la sonda estadounidense Mariner 2 ob-tuvo datos precisos sobre el planeta Venus, lo que nospermitió conocer la existencia de su densa atmósfera ylas extremas condiciones reinantes en su superficie. Des-de entonces hasta hoy el estudio de los cuerpos celestesdel Sistema Solar, en especial los planetas, no ha cesado,y gracias a ello hemos obtenido un valioso conocimientode nuestro entorno espacial más próximo.

En 1963 se descubrieron los cuásares, objetos degran actividad que, según se cree, son los núcleos de ga-laxias muy lejanas. Cuatro años más tarde, se detectaronpor primera vez púlsares, que en realidad son estrellas deneutrones orientadas de tal manera que su cono de emi-sión de ondas electromagnéticas está orientado hacia laTierra. Este tipo de objetos gira muy rápidamente, por loque la intensidad de las ondas electromagnéticas querecibimos de ellos varía de forma periódica.

En 1965 tuvo lugar el descubrimiento, por parte deARNO PENZIAS y ROBERT WILSON, de la radiación defondo del universo. Este hecho apoya en gran medida laidea de una explosión inicial similar al Big Bang. En 1980,Allan Guth propuso la teoría de la inflación cósmica, en laque proponía que durante los primeros instantes del BigBang tuvo lugar una rapidísima expansión del universo.

Las últimas décadas han aportado nuevos métodos einstrumentos gracias a los cuales ha sido posible descu-brir numerosos hechos que modifican continuamentenuestra concepción del Universo. Un ejemplo es la inter-ferometría, que permite combinar imágenes de dos teles-copios iguales separados, para obtener enormes resolu-ciones (equivalentes a las que se obtendrían con un

telescopio de tamaño igual a la distancia que separa lostelescopios interferométricos). Así, el VLA (Very LargeArray) consiste en una red de 27 radiotelescopios situa-dos en forma de Y en el desierto de Nuevo Méjico(EE.UU.). Actualmente, los telescopios terrestres másgrandes tienen un diámetro de 10 metros, como los Kecken Mauna Kea, Hawai, situados en un lugar privilegiadopara realizar observaciones astronómicas.

Los avances tecnológicos derivados del espectaculardesarrollo de la ingeniería y la técnica de la segunda mi-tad del siglo XX (tales como ordenadores cada vez másrápidos, telescopios orbitales más sofisticados, sondas es-paciales al encuentro de planetas y otros cuerpos, etc.) hanpermitido que la Astronomía, como el resto de las ciencias,haya presenciado en estos últimos años una revoluciónmuy importante que continuará durante el siglo XXI.

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Enrique Teso VilarFacultad de Ciencias

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Figura 23. Los satelites galileanos de Júpiter: Io, Europa, Ganímedes y Calixto (sonda Voyager II).

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