miércoles, 2 de octubre de 2013

Astronomía

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martes, 1 de octubre de 2013

Los modelos: geocéntrico y heliocéntrico

Teorías geocéntricas

A la hora de explicar los movimientos de los cuerpos celestes, consideran que la Tierra es  el centro del universo y construyen un sistema geocéntrico.

Modelo aristotélico del universo
El sistema geocéntrico fue elaborado y defendido por Aristóteles (384-322 a.C.). Según este sistema, nuestro planeta, fijo e inmóvil, ocupa el centro de una esfera celeste en la que se encuentran el firmamento y las estrellas fijas. El Sol, la Luna y los cinco planetas visibles desde la Tierra se mueven en sus propias esferas transparentes, describiendo, movimientos circulares. Estas eran las características del modelo aristotélico del universo, que perduraron hasta el siglo XVI.
El sistema aristotélico dividía el cosmos en dos partes: un mundo celeste y otro terrestre. El celeste era perfecto, por ello, solo podía tener un movimiento de tipo circular.
Para justificar los movimientos de los planetas se asignaba a cada una de las esferas un conjunto de rotaciones simultáneas. De este modo, era posible obtener un modelo que explicara los recorridos observados.
Sin embargo, quedaban sin aclarar observaciones tan notables como que el Sol, la Luna, Venus, Marte y Júpiter aparecieran unas veces más brillantes y más próximos a la Tierra, y otras, más alejados de esta.

El modelo de Ptolomeo
En el siglo II d.C., Klaudios Ptolomeo  resolvió algunas de las dificultades que planteaba el sistema geocéntrico de esferas concéntricas.
En su obra, conocida como “Almagesto”, estableció:
-El cielo es de forma esférica y tiene un movimiento giratorio.
-La Tierra, es también de forma esférica y está situada en el centro del cielo.
-A causa de sus dimensiones y de su distancia a las estrellas fijas, la Tierra se comporta frente a esta esfera como si fuese un punto.
-La Tierra no participa en ningún movimiento.
-Los planetas se desplazan en pequeños círculos cuyo centro se mueve, a su vez, en una órbita circular alrededor de la Tierra.
El orden de las esferas ptolemaicas a partir de la Tierra es: Luna, Mercurio, Venus, Sol, Marte, Júpiter, Saturno y las estrellas fijas
Para explicar los movimientos de avance y retroceso de los planetas, imaginó que cada astro realizaba dos movimientos circulares. Por un lado, el epiciclo, cuyo centro estaba situado en la trayectoria de otro círculo mayor, o deferente, con centro en la Tierra.
EL principal inconveniente radicaba en su complejidad pues se precisaban más de 80 epiciclos, y en la ausencia de un procedimiento común que explicara los fenómenos observados, ya que el movimiento de cada astro requería aclaraciones individuales.
Esta teoría tuvo tanto éxito que se mantuvo vigente hasta el siglo XVI.

Teorías heliocéntricas
El significado literal que tiene la palabra Heliocéntrica quiere decir que el Sol es el centro. En dicha teoría se afirmó que la Tierra y los demás planetas giraban en torno a un Sol inmóvil.
No todos los griegos aceptaban el modelo geocéntrico. Aristarco propuso que era la Tierra la que giraba alrededor del Sol y no a la inversa, siendo el primero en  proponer el modelo heliocéntrico. 
Su teoría quedó nublada por la autoridad del propio Aristóteles, la cual no fue rebatida hasta muchos siglos después. 

Sistema planetario de Copérnico
Hacia 1512, Nicolás Copérnico, postuló en su manuscrito “Comentariolus” que la Tierra giraba alrededor de su eje y que esta y los planetas se movían alrededor del Sol.
En el mismo año de su muerte (1543) vio la luz de su obra principal, “De revolutionibus”. Basándose en la rotación terrestre descubrió que las complejas órbitas de los planetas descritas por Ptolomeo podían simplificarse si se elegía el Sol, y no la Tierra, como centro del sistema planetario.
La diferencia fundamental entre la propuesta de Aristarco en la antigüedad y la teoría de Copérnico es que este último emplea cálculos matemáticos más complejos para sustentar su hipótesis. Precisamente a causa de esto, sus ideas marcaron el comienzo de lo que se conoce como la revolución en las ciencias en general. A partir de la publicación de su libro y las pruebas contrarias del sistema geocéntrico defendido por la astronomía griega y por la Biblia cualquier descubrimiento debería basarse en pruebas científicas, y no en creencias religiosas.
El modelo copernicano establecía las siguientes conclusiones:
-La Tierra no ocupa el centro del Universo.
-El único cuerpo que gira alrededor de la Tierra es la Luna.
-Los planetas giran alrededor del Sol.
-La Tierra no está en reposo, sino que gira sobre sí misma, lo que produce el día y la noche.
Copérnico tuvo el acierto de determinar la posición correcta de los planetas y asignarles una velocidad bastante exacta.
Estas conclusiones explicaban el movimiento de retroceso de los planetas exteriores, ya que la Tierra, al describir una órbita menor, giraba más rápido que ellos alrededor del Sol, por lo que parecían desplazarse.
Sin embargo, aunque su modelo era más simple y sistemático, seguía considerando que los planetas describían órbitas circulares lo que hacía necesario seguir utilizando epiciclos para explicar las desviaciones de las trayectorias de los planetas.
El sistema heliocéntrico de Copérnico no obtuvo suficiente atención, hasta que Galileo Galilei descubrió pruebas para defender esta teoría.

Galileo Galilei y la posición de la Tierra en el Universo
En 1609, Galileo fue uno de los primeros en observar los planetas a través de un telescopio; pudo comprobar como algunos planetas giraban alrededor del Sol y no de la Tierra. Galileo comenzó entonces a escribir y publicar en favor de la teoría de Copérnico, le llevó ante un tribunal de la Iglesia, que le obligó a ir en contra de su propia teoría. A pesar de ello, la teoría de Copérnico no pudo ser eliminada.
Los fundamentos de la Teoría Copernicana, comprobadas por Galileo son:
1.- El universo es esférico.
2.- La Tierra también es esférica.
3.- El sol es el centro del universo.
4.- El movimiento de los cuerpos celestes es regular, circular y perpetuo o compuesto por movimientos circulares. Se distinguen varios tipos de movimientos:
4.1.- Movimiento diurno: Causado por la rotación de la Tierra en 24 horas y no de todo el universo.
4.2.- Movimiento anual: Causado por la traslación de la Tierra alrededor del Sol en un año (las estaciones).
4.3.- Movimiento mensual de la Luna alrededor de la Tierra (las fases de la luna).
4.4.- Movimiento planetario: La retrogradación del movimiento de los planetas no es más que aparente y no un movimiento verdadero (movimiento errante), y es debido al movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol.
5.- El cielo (universo) es inmenso respecto a la magnitud de la Tierra.
6.- El orden de las órbitas celestes. Tras criticar el orden que la astronomía tolemaica asignaba a los planetas, da el orden correcto de su alejamiento del Sol. Orbitando el sol, en orden, se encuentran Mercurio, Venus, la Tierra y la Luna, Marte, Júpiter, Saturno.

 Galileo inició el proceso fundacional de la ciencia moderna: organizó sus observaciones, trazó trayectorias matemáticas de los planetas, cuestionó las ideas más extendidas sobre cómo funcionaban los cielos y trazó la idea de un orden nuevo del Universo que nos rodea.
El camino de la ciencia empezaba a ser el de cuestionar y poner permanentemente en duda lo que veían los ojos. Con Galileo se abrieron nuevos interrogantes que fue necesario contestar y por cierto que fue necesario hacer ajustes a su análisis de la teoría copernicana. Las órbitas de los planetas no son circulares sino elípticas, hoy se sabe que no solo no somos el "centro del universo", sino que nuestro Sol es una más de los millones de estrellas que se encuentran en los cielos y que nada de lo que existe se  encuentra quieto, sino que todo está en constante movimiento.

Seguramente, en pocos años más , la ciencia seguirá avanzando en sus respuestas, y en el intento de demostrar que puede conocer definitivamente la realidad nos aportará nuevas dudas y preguntas.

Geocentrismo y Heliocentrismo

En la Antigüedad, se creía que la Tierra era el centro del Universo (de ahí el nombre de geocentrismo= geo: Tierra y centrismo: centro) y que todos los planetas y estrellas, inclusive el Sol, giraban en torno a ella. Esta teoría científica elaborada por Aristóteles fue largamente aceptada. Pero en el siglo XVI, Copérnico transformó la idea que el hombre tenía del mundo con su teoría heliocéntrica, en la cual se afirma que todos los astros, incluida la Tierra, giran alrededor del Sol.