Pierre Simon Laplace (1749-1827): ” La Astronomía por la dignidad de sus objetivos y por la perfección de sus teorías, es el más bello monumento del espíritu humano, el título más noble de su inteligencia”.
Es la ciencia que estudia todos los objetos que contiene el Universo y que se encuentran fuera de la Tierra. Además es una de las pocas ciencias en las que los aficionados aún pueden jugar un papel activo, especialmente en el descubrimiento y seguimiento de fenómenos como curvas de luz de estrellas variables, descubrimiento de asteroides y cometas.
Casi todos los monumentos megalíticos, aproximadamente 3000 años antes de nuestra era, entre los que se destacan los de Stonehenge, se erigieron en honor del Sol, para establecer la dirección que sigue el Sol tanto el verano como en invierno, calcular el día mas largo del año y Algunas cavidades servían para colocar postes de madera capaces de indicar los puntos de referencia en el recorrido de la Luna.
Existen pruebas de que algunos rudimentos de astronomía formaban parte del bagaje cultural de pueblos mucho más atrasado que los del Oriente, de donde podemos derivar los conocimientos astronómicos de la época actual.
Hace cuatro mil años los antiguos registraban por escrito los fenómenos celestes más importantes. Muchos cientos años antes del comienzo de la Era cristiana empezaron a construir templos utilizados como observatorios, desde los cuales los sacerdotes astrónomos seguían los movimientos de los “siete planetas”, el Sol, la Luna, y las estrellas que conocemos con los nombres de Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno.
Después llegaron a la conclusión de que estos movimientos seguían cierto orden. Descubrieron que cada uno de los planetas daba vueltas alrededor de la esfera celeste siguiendo su propio ritmo, y también observaron que los planetas pasaban siempre a través de ciertos grupos de constelaciones. Los primeros que han dividido la zona por la que circulaban los planetas fueron los babilonios. Ellos han dividido el cielo en doce partes iguales o “signos” a los que adjudicaron los nombres de constelaciones con las que coincidían en aquella época.
Hoy conocemos estas divisiones con el nombre de “signos del zodiaco “. Como la Tierra ha experimentado un cambio de dirección del eje, ahora no coinciden con las constelaciones cuyo nombre llevan. Este cambio afecta solo la inclinación del eje de la Tierra con respecto a las estrellas y no ejerce ninguna modificación en la duración del ano o el ángulo de caída de los rayos del Sol. Solo se hace apreciable al cabo de largos periodos de tiempo. De todas formas, aunque lo hubieran detectado, no hubieran sabido darle una interpretación acertada, puesto que aun en épocas recientes se continuaba creyendo que la Tierra era el centro alrededor del cual giraban todos los demás astros del Universo.
Los que llegaron a unos excelentes resultados prácticos fueron los babilonios. El más importante para ellos era la regulación del calendario y la medida del tiempo. Llevaron a cabo la medición del tiempo en las trayectorias seguidas por el Sol y la Luna y descubrieron que ambos se desplazaban entre las estrellas con distintas velocidades que hacían imposible la concordancia entre el ano y el mes. También se han dado de cuenta que los días del mes lunar coinciden cada diecinueve anos con los del ano solar. Este periodo cubre 235 meses lunares. Otro descubrimiento muy importante fue la desigual duración de algunos meses. En una época tan antigua los astrónomos pudieran darse cuanta de que la diferencia entre los meses de 29 días y los de 30 estaba causada por las modificaciones que sufrían por las velocidades aparentes de la Luna y el Sol.
En un cierto momento los astrónomos empezaron hacer un registro de los eclipses solares y lunares y tuvo gran importancia para los estudios posteriores. También es ingenioso el sistema que empleaban los egipcios para conocer el momento en que una estrella pasaba por el meridiano local. Se media con gran exactitud el tiempo basándose en el desvanecimiento momentáneo de la luz de la estrella cuando pasaba tras una plomada que se veía a través de una ranura abierta en el tronco de una palmera. La misma sencillez tenían los relojes de sol, que indicaban tanto la hora como el día. Los egipcios establecieron también la duración del ano de 365 días, para lo cual median los intervalos comprendidos entre los momentos en que se veía despegarse del Sol a la estrella Sirio. Sin embargo, ninguno no podía explicar la naturaleza del Universo. Todos los intentos estaban coartados por el convencimiento de que la Tierra permanecía inmóvil.
Tampoco los griegos no sabían mucho del Universo. Anaximandro 611-547 a.C. creía que la Tierra era esférica, pero estaban convencidos de que no podía efectuar una rotación diaria, puesto que la fuerza centrifuga haría salir despedidos a las personas y objetos situados en su superficie. Estos mismos principios también se aplicaban a los demás cuerpos celestes, que los griegos consideraban que estaban muy cerca de la Tierra y que eran de tamaño más bien pequeño.
Lo que influyeron en la evolución del tamaño del Sol, de la Luna y de los planetas fueron las ideas acerca de la cercanía de los cielos. Muchos pensaban que el Sol era muy pequeño y todo el mundo opinaba que los cometas eran fenómenos atmosféricos.
La falsedad de algunas explicaciones acerca de los periodos y trayectorias que siguen los planetas hubiera quedado plenamente demostrada si se hubiesen confrontado con las sencillas observaciones prácticas que era posible obtener con los instrumentos de la época. Una idea más común era que cada planeta se desplazaba junto con su propia esfera transparente, la cual giraba sobre uso pivotes fijados a la esfera inmediata.
Los griegos filósofos que se habían acercado más a la verdad estaban ignorados de los griegos. Anaxagoras descubrió que la Luna reflejaba la luz que le enviaba el Sol. Su contemporáneo Filolao consideraba que la Tierra era un planeta que giraba alrededor de un fuego central oculto, de modo parecido a como la Tierra está siempre escondida para un observador que se hallara en la cara oculta de la Luna.
El descubrimiento más importante lo realizo Aristarco que consideraba que el Sol es el centro del Universo conocido y que a su alrededor se movían a distintas velocidades y distancias la Tierra y los demás planetas. Muy pocas personas se hallaban preparadas entonces para aceptar una proposición de este tipo. El mundo tenia que esperar 1800 anos más para aceptar las nuevas teorías.
A pesar de las descabelladas teorías en boga, la astronomía continuó poseyendo finalidades prácticas. Eratostenes utilizo una serie de datos astronómicos y sus sencillas observaciones locales para calcular la circunferencia del globo terráqueo.
El mayor astrónomo de la Antigüedad fue Hiparco, que murió en el ano 120 a.C. El fue que invento la trigonometría, una de las herramientas básicas para el astrónomo. Fundo un importante observatorio en Rodas y sus descubrimientos e investigaciones poseen un valor incalculable. Cuando ha comparado sus observaciones con las llevadas a cabo en épocas anteriores, ha concluido que el Sol no se situaba en el equinoccio de forma fija, sino que se movía lenta y continuamente hacia el Oeste.
Hiparco fue el primero en registras una gran cantidad de posiciones estelares, como consecuencia de haber descubierto una “nueva estrella” en la constelación de Escorpión. Las estrellas catalogadas son fáciles de identificar y las constelaciones son las que conocemos ahora. Gracias al Hiparco y su registro, los astrónomos posteriores descubrieron que las posiciones relativas de las estrellas no son inalterables.
Los astrónomos se han esforzado en obtener la explicación real del extraño movimiento de los planetas alrededor de las estrellas fijas a partir del registro de Hiparco. El noto que el Sol y la Luna no seguían trayectorias circulares y concéntricas con la de la Tierra. Se pudo predecir los eclipses mas tarde gracias a la adopción de la teoría de las orbitas excéntricas. Pero aun, cuando los científicos creían que han encontrado una respuesta, en realidad se darán de cuenta que el problema era más difícil.
Cuando se formuló una teoría de los movimientos planetarios fundada en todos los hechos observados, su extrema complejidad impidió que pudieran utilizarla de forma efectiva los astrónomos, que prefirieron basarse en otras, obtenidas a partir de los principios de Aristóteles, que ya de antemano sabían que eran incorrectas.
La base de la astronomía lo constituyen los instrumentos y las observaciones. Para determinar con gran exactitud la altura meridiana del Sol se utilizaba un instrumento que consistía en un gran transportador anular en cuyo interior se hacia girar un circulo dotado de un par de miras. Otros instrumentos servían para determinar los cambios aparentes experimentados por los diámetros del Sol y la Luna. No solo se llegó a la conclusión de que sus distancias a la Tierra eran variables, sino que se pudo determinar hasta cierto punto el grado de esta variabilidad.
Otro instrumento destacado era el triquetrum que se utilizaba en determinar con gran precisión la situación de la Luna. Tenia en la parte anterior una abertura circular que se hacia coincidir con el disco lunar. De este modo aunque la Luna se encontrase en uno de sus cuartos, la posición determinada era la de su centro.
Uno de los mas importantes instrumentos de la fue el astrolabio. El astrónomo verificaba las observaciones después de leer en el astrolabio la latitud en que se situaba, la inclinación de la elíptica y la rotación celeste. Gracias al astrolabio el astrónomo consiguió liberarse de los engorrosos cálculos que tenia que efectuar para transformar la altitud y las marcaciones terrestres en las coordenadas eclípticas, utilizadas para determinar la posición de las estrellas según su situación respecto del ecuador celeste y del equinoccio.
En las décadas anteriores del telescopio, Tycho Brahe perfeccionó otros instrumentos que se convirtieron en ayudas portátiles para los navegantes. También en esta época Copérnico había formulado una nueva teoría explicativa de los movimientos planetarios que resultaba mucho mas sencilla que las que hablaban de un conjunto de esferas girando alrededor de unos ejes invisibles, o las que describían a los planetas moviéndose, también en círculos excéntricos, alrededor de la Tierra. Copérnico situó al Sol en el punto central de lo que desde entonces se conoce como el sistema solar. También postulo que la Tierra se movía mientras que las estrellas permanecían fijas. Nadia aprobó sus ideas, a pesar de que las observaciones llevadas a cabo en su tiempo mostraron que el sistema de Ptolomeo necesitaba una reforma.
Tycho nunca fue copernicano, pero sus propias observaciones le relevaron que la esfera inmutable de las estrellas estaba, sin duda, expuesta a cambios. Aun con la invención del telescopio, algunos continuaron aceptando el sistema antiguo. Hacia 1609 Kepler, uno de los antiguos ayudantes de Tycho, descubrió las leyes naturales que determinan los movimientos de los planetas. Kepler derivo sus leyes de la observación de los hechos, desechando los antiguos intentos de acoplar la naturaleza a las ideas perfeccionistas de los filósofos. En el nuevo esquema la circunferencia, la figura perfecta, perdió su rango. Desde entonces se considera como eclipse de excentricidad nula, dotada de dos ejes iguales.
Gracias a las Leyes de Kepler más tarde se ha descubierto la existencia de una fuerza que actúa sobre los cuerpos celestes a través de las enormes distancias que los separan. Las complejas teorías antiguas se hicieron innecesarias y, en la mayoría de los casos, inaceptables. Las investigaciones tomaron otra orientación que determino el nacimiento de la astronomía moderna.
La astronomía es algo más que una descripción de los cielos. Es la historia del intento de la humanidad por comprender a la máxima escala posible, y por ser esto esta cargada de genio y de errores. Conforme ha ido evolucionando la astronomía, nuestra concepción del universo se ha ido transformado, haciéndose cada vez mayor en complejidad, variedad y tamaño.
