Primeras Ideas De Los Cielos: Astronomía Clásica

Primeras Ideas De Los Cielos: Astronomía Clásica

Los antiguos astrónomos griegos de la época clásica fueron de los primeros en tratar de explicar el funcionamiento de los cielos de forma cuidadosa y sistemática, utilizando observaciones y modelos que seguimos utilizando.

La Forma de La Tierra

Los antiguos griegos sabían que la Tierra es redonda. Ya en el año 500 a.C., el matemático Pitágoras (alrededor del 560-480 a.C.) enseñaba que la Tierra es esférica, pero la razón de su creencia era tanto mística como racional. Él, como muchos de los filósofos antiguos, creía que la esfera era la forma perfecta y que los dioses habrían utilizado esa forma perfecta en la creación de la Tierra. Sin embargo, en el siglo IV a.C., Aristóteles (384-322 a.C.) presentaba argumentos a favor de la forma esférica de la Tierra que se basaban en simples observaciones a simple vista que cualquiera podía hacer. En su tratado "Sobre los Cielos" Aristóteles argumenta: Durante un eclipse lunar el borde de la sombra de la Tierra sobre la Luna es siempre una porción de un círculo, lo que demuestra que la Tierra debe ser redonda. A medida que un viajero se desplaza de norte a sur en la Tierra, se hacen visibles diferentes estrellas. Algunas estrellas que antes estaban ocultas se hacen visibles por encima del horizonte sur. Esta variación no se produciría en una Tierra plana.

Distancias y Tamaños del Sol y la Luna

Aristarco de Samos (una isla del Mediterráneo) utilizó métodos geométricos para estimar los tamaños relativos de la Tierra, la Luna y el Sol, y las distancias relativas a la Luna y al Sol. Sus valores para estas cifras no eran muy precisos, pero fueron las mejores estimaciones durante casi 2000 años. Aristarco estimó las distancias relativas de la Luna y el Sol mediante un inteligente razonamiento. Se dio cuenta de que cuando la Luna aparece exactamente medio iluminada (primer o tercer cuarto) el Sol debe estar brillando sobre la Luna en un ángulo exactamente de 90° con respecto a nuestra línea de visión. Lo que Aristarco descubrió es que la Luna semilunar se encuentra a sólo un poco menos de 90° del Sol, por lo que el Sol debe estar mucho más lejos que la Luna. Calculó que estaba 20 veces más lejos. Hoy en día sabemos que el sol está unas 400 veces la distancia de la luna. Si conocemos las distancias relativas del Sol y la Luna, también podemos determinar sus tamaños relativos. La Luna apenas cubre al Sol durante un eclipse solar total, por lo que los dos orbes parecen tener aproximadamente el mismo tamaño en el cielo. Los astrónomos llaman a este tamaño aparente de un objeto su tamaño angular y el tamaño angular del sol y la luna es ½ ° (esta percepción no siempre es fiable, por lo que se utiliza instrumentos adecuados para medir). 

Aristarco se dio cuenta de que podía estimar el tamaño de la luna comparándolo con la sombra de la tierra durante un eclipse lunar. Llevó a cabo su medición cronometrando el tiempo que tardaba la Luna en cruzar la sombra de la Tierra, y estimó que la Luna era más grande que la tierra con un diámetro de aproximadamente 0,35 veces el de la Tierra. Ahora sabemos que la relación correcta de los diámetros de los cuerpos es de aproximadamente 0,27, por lo que el diámetro de la Luna es aproximadamente 1/4 del de la Tierra. Según sus mediciones el Sol era 20 veces mayor que la luna. Hoy sabemos que el Sol es 100 veces el diámetro de la tierra. Fue Aristarco el primero que reconoció que el sol es el cuerpo más grande del sistema solar y que la Tierra orbita al Sol.

Argumentos a Favor de un Universo Centrado en la Tierra

La mayoría de los astrónomos antiguos se oponían a la idea de que la Tierra girara alrededor del Sol porque: si algunas estrellas están más cerca que otras, veríamos que sus posiciones se desplazan con respecto a sus vecinas (paralaje estelar) cuando la Tierra se mueve alrededor del Sol; aunque todas las estrellas estuvieran a la misma distancia (en la esfera celeste), al orbitar la Tierra a veces estaríamos más cerca de las estrellas y a veces más lejos, por lo que el tamaño angular de las constelaciones cambiaría. Ninguno de los dos efectos se observó porque las estrellas están tremendamente distantes. Por eso, cuando no observaron ningún efecto causado por el movimiento de la Tierra, concluyeron que el sistema centrado en el Sol de Aristarco debía ser erróneo. Pero los Antiguos Griegos no se imaginaban que las estrellas pudieran estar tan lejos como para observar el paralaje de las estrellas simplemente con el ojo humano. Por lo tanto, la idea de Aristarco fue rechazada por razones que eran lógicamente correctas, pero que se basaban en datos inexactos.

El Tamaño de la Tierra

Eratóstenes geógrafo y astrónomo (276-195 a.C.), director de la famosa Biblioteca de Alejandría en Egipto, logró hacer la primera medición del tamaño de la Tierra. Obtuvo un valor de su circunferencia de unas 25.000 millas, muy cerca de su valor real. La demostración de Eratóstenes es una de las más bellas jamás realizadas, por ilustrar de forma tan magnífica el modo en que la ciencia vincula la observación y la lógica.