HISTORIA DE LA HISTORIA DE LA ASTRONOMÍAASTRONOMÍA

Evolución del conocimiento astronómico desde la antigüedad hasta nuestros días

Prehistoria- La observación de los astros debió solucionar algunos problemas a los primeros hombres, como son:

• Predecir el inicio de las estaciones: época de recolección, llegada de las lluvias o de los fríos…• Prever con antelación las migraciones animales• Determinar el momento de siembra y recogida de cosechas• Fijar el momento de las celebraciones• Orientación en los viajes para los pueblos nómadas

- Se han encontrado grabados en piedra de algunas constelaciones: la Osa Mayor, la Osa Menor, Pléyades…

- Stonehenge (crómlech de la edad del Bronce), en Inglaterra, pudo ser un observatorio astronómico

Stonehenge. Imagen Wikipedia

Antiguo Egipto• Observaron que las estrellas realizan un giro completo en poco más de 365 días

• El año civil egipcio tenía 12 meses de 30 días, más 5 días. Sin años bisiestos: cada 120 años se adelantaba un mes.

• El calendario Juliano y, más tarde, el Gregoriano son una modificación del calendario civil egipcio.

• Observaron que el Nilo iniciaba su crecida más o menos en el momento en que la estrella Sothis, la actual Sirio, podía verse de nuevo en el horizonte antes de salir el Sol.

• En los papiros de Carlsberg (144 d.C), se recoge un método matemático para determinar las fases de la Luna.

• Utilizaron las estrellas para orientarse en la navegación.

Techo astronómico. Tumba de Seti I. Imagen Wikipedia

Babilonia

• Describieron y pusieron nombre a muchas estrellas y constelaciones

• Estudiaron los movimientos del Sol y la Luna y calcularon sus posiciones del durante el mes.

• Construyeron un calendario lunar: el mes comenzaba el día siguiente a la luna nueva. El día lo dividieron en 24 horas

• Calcularon con precisión la posición de los planetas, su periodicidad y su movimiento retrógrado

• Observaron y estudiaron los eclipses solares y calcularon su periodicidad

Tablilla de barro con escritura cuneiforme

Imagen Wikipedia

Grecia Clásica• La astronomía y la matemática se relacionan con Tales de Mileto y Pitágoras. No se conservan sus escritos.

• Filolao (siglo V a.C.), discípulo de Pitágoras, creía que la Tierra, el Sol, la Luna y los planetas giraban alrededor de un fuego central oculto. La revolución de la Tierra alrededor de ese fuego sería de 24 horas.

• Aristarco de Samos estableció la rotación de la Tierra sobre su eje en 24 horas y que, junto con los demás planetas, giraba en torno al Sol: sistema heliocéntrico.

• La mayoría de los filósofos griegos creían en una Tierra inmóvil alrededor del cual giran todos cuerpos celestes. Esta teoría, conocida como sistema geocéntrico, estuvo vigente durante unos 2.000 años.

Grecia clásicaSistema Geocéntrico

• La Tierra se encuentra inmóvil en el centro exacto del Cosmos.

• Todos los cuerpos celestes: los planetas, el Sol, la Luna y las estrellas se mueven en orbitas circulares perfectas alrededor de la Tierra a velocidades uniformes.

• Eudoxo (408 - 355 a.C) determino que el universo era un conjunto de 27 esferas concéntricas a la Tierra

• Platón y Aristóteles (384 - 322 a.C.) mantuvieron el sistema de Eudoxo pero con cincuenta y cinco esferas en cuyo centro se encontraba la Tierra inmóvil.

La Escuela de Atenas. Rafael. Imagen Wikipedia

1: Zenón de Citio o Zenón de Elea – 2: Epicuro – 3: Federico II Gonzaga – 4: Boecio o Anaximandro o Empédocles – 5: Averroes – 6: Pitágoras – 7: Alcibíades o Alejandro Magno – 8: Antístenes o Jenofonte – 9: Hipatia (pintada como Margherita o el joven Francesco Maria della Rovere) – 10: Esquines o Jenofonte – 11: Parménides – 12: Sócrates – 13: Heráclito (pintado como Miguel Ángel) – 14: Platón sosteniendo el Timeo (pintado como Leonardo da Vinci) – 15: Aristóteles sosteniendo la Ética – 16: Diógenes de Sinope – 17: Plotino – 18: Euclides o Arquímedes junto a un grupo de estudiantes (pintado como Bramante) – 19: Estrabón o Zoroastro? – 20: Claudio Ptolomeo – R: Apeles como Rafael – 21: Protógenes como El Sodoma

Imagen Wikipedia

Los sabios de la Escuela de Atenas

Alejandría• Hiparco de Nicea y Ptolomeo elaboraron un mapa con las posiciones de unas 1.000 estrellas, que sirvió de referencia para medir los movimientos planetarios.

• El Sistema geocéntrico de Ptolomeo explicaba las variaciones periódicas en la velocidad del Sol y la Luna y los retrocesos de los planetas mediante los epiciclos

• Hipatia (355-415 dC), discípula de Platón, fue la primera científica de occidente que escribió sobre astronomía.

• Eratóstenes calculó la circunferencia de la Tierra.

• Se calcularon las distancias al Sol y a la Luna.

• Se amplió el catálogo estelar de Hiparco

• Se explicó precesión de los equinoccios.

Hypatia, detalle de la Escuela de Atenas. Rafael. Imagen Wikipedia

AlejandríaEl Universo de Ptolomeo

• Descrito en el Almagesto por Ptolomeo junto con el catálogo estelar más completo de la Antigüedad

• La Tierra estaba rodeada por esferas de cristal de los otros 6 astros conocidos.

• La Tierra no ocupaba exactamente el centro de las esferas y los planetas giraban uniformemente alrededor de un segundo círculo, el epiciclo, sistema creado por Apolonio de Pergamo y perfeccionado por Hiparco, cuyo centro estaba situado en el primer circulo.

• El planeta gira alrededor de su epiciclo, se aproxima y se aleja de la Tierra mostrando a veces un movimiento retrogrado.

• Los cálculos eran poco precisos.

Epiciclo. Imagen Wikipedia

Roma clásica• Poco impulso al estudio de las ciencias. Sin avances astronómicos respecto a la Antigua Grecia.

• Según Lucrecio, filósofo del siglo I a.C.

• Materia formada por átomos en movimiento que se unen y se separan formando, y deshaciendo, mundos.• Tierra es plana contenida en una esfera celeste. • Número infinito de mundos semejantes al nuestro

• En Bizancio la ciencia tuvo un nuevo renacimiento con el Islam.

Visigodos

• Isidoro de Sevilla, canonizado como San Isidoro, (560-636), por petición del rey Sisebuto, escribió "De rerum natura“, tratado científico que divulgó la astronomía. Pensaba que las estrellas no tenían luz propia y eran iluminadas por el Sol

• Sisebuto, tras conocer el libro de Isidoro se interesa por los eclipses y estudiando sus sombras redondas (umbra rotae) deduce que la Tierra debe ser esférica (globus) como el Sol y la Luna. Pensaba que las estrellas tenían luz propia.

Los árabes

•Tradujeron el Almagesto, aunque rechazaron los epiciclos de Ptolomeo.

•Catalogaron muchas estrellas: Aldebarán, Rigel y Deneb…

•Fundaron observatorios astronómicos: Bagdad, Ar-Raqqa (a orillas del Eufrates), Casa de la Ciencia (El Cairo), Maragheh…

•Realizaron rigurosos cálculos matemáticos.

Los árabes II

• En el 829 Al-Mamúm estudió la oblicuidad de la Eclíptica.

• Al-Farghani confecciona un catálogo de estrellas con medidas muy precisas.

• Al-Battani, realiza cálculos sobre la oblicuidad de la Eclíptica y Precesión de los Equinoccios, más exactos que los de Ptolomeo.

• Ibn Yunis (alrededor del año 1000) recopiló las observaciones astronómicas de los últimos 200 años y publicó las "Tablas Hakenitas",

Los árabes III

• Avicena (Ibn Sina), hacia el año 1000, elaboró su "Compendio del Almagesto" y un ensayo sobre "la inutilidad de la adivinación astrológica".

• Azarquiel, en 1080, elaboró las "Tablas Toledanas" utilizadas durante más de un siglo para establecer el movimiento de los planetas.

• En 1262 Nasir al-Din al-Tusi (Mohammed Ibn Hassan), junto a astrónomos chinos, trazó con gran precisión los movimientos de los planetas.

Astrolabio. Imagen Wikipedia

Antigua China• Primeras ideas: Cosmos esférico, como una naranja, que colgaba de la estrella polar dividido en 28 segmentos –o casas- con 284 constelaciones.

• Calendario (siglo II a. C.) lunisolar, con ciclos bisiestos de 19 años.

• En siglo XII, Universo formado por dos sustancias: el yin y el yang (Neoconfucionismo), mezclados en un principio. El yang móvil fue arrojado a la periferia y formó el cielo, el yin inerte se quedó en el centro y formó la Tierra. Los seres vivos y los otros planetas, tenían proporciones variables de yang y yin.

Imagen Wikipedia

Astronomía precolombinaLos Mayas

• La astronomía fue la principal herramienta que utilizaron para conocer la influencia de los astros sobre el mundo.

• Los mayas tenían un año de 365 días (con 18 meses de 20 días y un mes intercalado de 5 días). Tan exacto como el actual.

• En numerosas estelas se encuentran los cálculos de los ciclos lunar, solar, venusiano y las tablas de periodicidad de los eclipses.

Astronomía precolombinaLos Incas

• Conocían la revolución de los planetas.

• Los Incas conocían y daban mucha importancia a las constelaciones (Cruz del Sur, Centauro…)

• Muy interesados en la medición del tiempo con fines agrícolas.

• El calendario civil: año solar de 365 días, repartidos en 12 meses de 30 días y con 5 días intercalados.

• Calendario Lunar para las fiestas religiosas.

Astronomía precolombinaLos Aztecas

• El calendario azteca, piedra del Sol, es el monolito más antiguo que se conserva de la cultura precolombina. Pudo ser un altar para sacrificios

• Monolito circular de 3,60 m de diámetro con cuatro círculos concéntricos. En el centro se distingue el rostro de Tonatiuh (Dios Sol)

•El círculo exterior está formado por 20 áreas que representan los días de cada uno de los 18 meses que constaba el calendario azteca.

•Para completar los 365 días del año solar, los aztecas incorporaban 5 días (días aciagos).

Piedra del Sol. Imagen Wikipedia

Renacimiento• En el Renacimiento se produce un cambio de actitud y mentalidad en los científicos

• Copernico: los planetas giran a velocidad constante en órbitas circulares alrededor del Sol. (Sistema heliocéntrico).

• Galileo, en 1609 construyó un telescopio y descubrió las fases de Venus y cuatro satelites girando alrededor de Júpiter. Fue obligado a retractarse por un tribunal eclesiástico.

• El observador mas importante y meticuloso del siglo XVI fue Ticho Brahe, entre 1580 hasta 1597, observó el Sol, la Luna y los planetas.

Sistema Heliocéntrico de Copérnico. Imagen Wikipedia

S. XVII. La Astronomía Moderna. Johannes Kepler

• Johannes Kepler, ayudante de Ticho Brahe, a partir de los datos de este, formuló las leyes del movimiento planetario:

1. Los planetas giran alrededor del Sol en orbitas elípticas estando este en uno de sus focos.

2. Una línea imaginaria, radio, entre un planeta y el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.

3. El cubo de la distancia media de cada planeta al Sol es proporcional al cuadrado del tiempo que tarda en completar una órbita.

Imagen Wikipedia

S. XVII. La astronomía moderna Isaac Newton

• Isaac Newton, a partir de las observaciones Galileo, Tycho Brahe y Kepler, revolucionó la física y postuló: • Las leyes del movimiento o de Newton

•Ley de la inercia•Ley de las fuerzas•Ley de la acción y reacción

• Ley de la gravitación universal.

• Newton construyó telescopios reflectores con los que se catalogaron miles de objetos celestes nunca observados.

Imagen Wikipedia

S. XVII. Astronomía Moderna • Simon Marius describió en 1612 la Nebulosa de Andrómeda. • Christoph Scheiner, en 1630, estudió las manchas solares. • Johannes Hevelius, estudió la Luna y los cometas. • Christian Huygens describió los anillos de Saturno y su satélite Titán. • Giovanni Domenico Cassini descubrió de 4 satélites de Saturno. • Olaus Römer calculó la velocidad de la luz a partir de los eclipses de los satélites de Júpiter en 1676.• John Flamsteed fundó el observatorio de Greenwich en 1675 y realizó un catálogo celeste.

Galaxia de Andrómeda. Imagen Wikipedia

Saturno. Imagen Wikipedia

Siglo XVIII•Edmund Halley calculó en 1682 la órbita elíptica de "su" cometa y en 1718 descubrió que las estrellas no estaban fijas en el firmamento.

•En 1785, Herschel sugirió que las estrellas se hallaban dispuestas de forma lenticular, calculó el número de estrellas de la Vía Láctea e intentó medir su tamaño.

•Charles Messier publica un catálogo de nebulosas que recopiló desde 1758 hasta 1784.

•Laplace publica en 1799 su Mecánica Celeste y descubre la invariabilidad del eje mayor de las órbitas planetarias.

Cometa Halley en 1986. Imagen Wikipedia

Siglo XIX

• Se descubren Ceres y numerosos asteroides entre Marte y Júpiter. En 1846 se descubre Neptuno.

• Se realizan los primeros paralajes de los planetas y de algunas estrellas. Friedrich Bessel consigue medir por primera vez la distancia de una estrella fija, 61 Cygni. Se mide la distancia a otras estrellas • Se calculan las orbitas de muchos cometas y se les relaciona con los enjambres meteoríticos.

• Se elaboran inventarios y atlas estelares.

• Con la introducción de la fotografía, de los fotómetros, y del estudio de los espectros se funda la astrofísica.

Asteroides entre Marte y Júpiter. Imagen Wikipedia

Órbita del planeta enano Ceres. Imagen Wikipedia

Siglo XX. El BIG-BANG • Hubble al medir las distancias de 25 galaxias lejanas encontró una relación directa entre su distancia y el grado de corrimiento al rojo de su espectro.

• El matemático y sacerdote Georges Lemaitre en 1927 relacionó el corrimiento al rojo de las galaxias lejanas con un universo en expansión.

• Un universo en expansión alguna debió estar concentrado en un punto y tiempo inicial, llamado singularidad, que fue el inicio de todo: el tiempo, la materia y la energía. El "Big Bang“

•El Big Bang es la teoría más aceptada en la actualidad para explicar el origen del universo.

Corrimiento al rojo. Imagen Wikipedia

Imagen Wikipedia

Siglo XXI

Hoy en día sabemos que La Tierra es el tercer planeta de un Sistema Solar localizado en la periferia de nuestra galaxia, la Vía Láctea, una galaxia espiral formada por miles de millones de estrellas, que forma parte de un conjunto de galaxias llamado Grupo Local, que, a su vez, se localiza en un supercúmulo de galaxias distribuidas por un Universo de más de 15 mil millones de años luz que se encuentra en expansión acelerada.

Via Láctea. Imagen Wikipedia