Astronomia Teorias 6b1pa

INTRODUCCION

Se considera que la Astronomía es la más antigua de las ciencias. En nuestra opinión es la Madre de la Ciencias. Esto debe ser cierto ya que se basa en el conocido Método Científico, en la observación del universo; en las otras ciencias es posible la experimentación.

Para el astrónomo, el universo es el conjunto de los cuerpos u objetos celestes. El fin de la Astronomía es ofrecer una descripción del mismo, de sus elementos componentes, su funcionamiento y las diversas relaciones que vinculan unos con otros.

Les hablaremos sobre las teorías de 2 astrónomos famosos como Aristóteles y Claudio Tolomeo también trataremos sobre sus aportaciones a la astronomía y como lo vemos hasta hoy en día.

La Astronomía de nuestro sistema solar es uno de los temas que trataremos ya que el sistema solar tiene muchas interrogantes como: cuándo se formó el sistema, por qué y cuándo desaparecerá el Sol, por qué hay diferencias físicas entre los planetas, y como la astronomía a ayudado a responder estas preguntas.

LA ASTRONOMÍA La astronomía (etimológicamente la Ley de las estrellas) es la ciencia que se ocupa del estudio de los cuerpos celestes, sus movimientos, los fenómenos ligados a ellos, su registro y la investigación de su origen a partir de la información que llega de ellos a través de la radiación electromagnética o de cualquier otro medio. La astronomía ha estado ligada al ser humano desde la antigüedad y todas las civilizaciones han tenido o con esta ciencia. Personajes como Aristóteles, Tolomeo, Copérnico, Brahe, Kepler, Galileo, Newton, Kirchhoff y Einstein han sido algunos de sus cultivadores. La astronomía 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, etc. No debe confundirse la astronomía con la astrología. Aunque ambos campos comparten un origen

común,

son

muy

diferentes;

los

astrónomos siguen el método científico, mientras que los astrólogos se ocupan de la supuesta influencia de los astros en la vida de los hombres. La astrología es una pseudociencia que no tiene en cuenta la precisión de los equinoccios, un descubrimiento que se remonta a Hiparco.

La Revolución Científica Durante siglos, la visión geocéntrica de que el Sol y otros planetas giraban alrededor de la Tierra no se cuestionó. Esta visión era lo que para nuestros sentidos se observaba. En el Renacimiento, Nicolás Copérnico propuso el modelo heliocéntrico del Sistema Solar. Su trabajo De Revolutionibus Orbium Coelestium fue defendido, divulgado y corregido por Galileo Galilei y Johannes Kepler, autor de Harmonices Mundi, en el cual se desarrolla por primera vez la tercera ley del movimiento planetario. Galileo añadió la novedad del uso del telescopio para mejorar sus observaciones. La disponibilidad de datos observacionales precisos llevó a indagar en teorías que explicasen el comportamiento observado. Al principio sólo se obtuvieron reglas ad-hoc, cómo las leyes del movimiento planetario de Kepler, descubiertas a principios del siglo XVII. Fue Isaac Newton quien extendió hacia los cuerpos celestes las teorías de la gravedad terrestre y conformando la Ley de la gravitación universal, inventando así la mecánica celeste,

con lo que explicó el movimiento de los planetas y consiguiendo unir el vacío entre las leyes de Kepler y la dinámica de Galileo. Esto también supuso la primera unificación de la astronomía y la física.

Astronomía Observacional Estudio de la orientación por las estrellas, para ubicarse en el cielo, se agruparon las estrellas que se ven desde la Tierra en constelaciones. Así, continuamente se desarrollan mapas (cilíndricos o cenitales) con su propia nomenclatura astronómica para localizar las estrellas conocidas y agregar los últimos descubrimientos. Aparte de orientarse en la Tierra a través de las estrellas, la astronomía estudia el movimiento de los objetos en la esfera celeste, para ello se utilizan diversos sistemas de coordenadas astronómicas. Estos toman como referencia parejas de círculos máximos distintos midiendo así determinados ángulos respecto a estos planos fundamentales. Estos sistemas son principalmente: • Sistema altacimutal, u horizontal que toma como referencias el horizonte celeste y el meridiano del lugar. • Sistemas horario y ecuatorial, que tienen de referencia el ecuador celeste, pero el primer sistema

adopta

como

segundo

círculo

de

referencia el meridiano del lugar mientras que el segundo se refiere al círculo horario (círculo que pasa por los polos celestes). • Sistema eclíptico, que se utiliza normalmente para describir el movimiento de los planetas y calcular los eclipses; los círculos de referencia son la eclíptica y el círculo de longitud que pasa por los polos de la eclíptica y el punto. • Sistema galáctico, se utiliza en estadística estelar para describir movimientos y posiciones de cuerpos galácticos. Los círculos principales son la intersección del plano ecuatorial galáctico con la esfera celeste y el círculo máximo que pasa por los polos de la Vía Láctea y el ápice del Sol (punto de la esfera celeste donde se dirige el movimiento solar).

Astronomía Teórica Los astrónomos teóricos utilizan una gran variedad de herramientas como modelos matemáticos analíticos y simulaciones numéricas por computadora. Cada uno tiene sus ventajas.

Los modelos matemáticos analíticos de un proceso por lo general, son mejores porque llegan al corazón del problema y explican mejor lo que está sucediendo. Los modelos numéricos, pueden revelar la existencia de fenómenos y efectos que de otra manera no se verían. Los teóricos de la astronomía ponen su esfuerzo en crear modelos teóricos e imaginar las consecuencias observacionales de estos modelos. Esto ayuda a los observadores a buscar datos que puedan refutar un modelo o permitan elegir entre varios modelos alternativos o incluso contradictorios. Los teóricos, también intentan generar o modificar modelos para conseguir nuevos datos. En el caso de una inconsistencia, la tendencia general es tratar de hacer modificaciones mínimas al modelo para que se corresponda con los datos. En algunos casos, una gran cantidad de datos inconsistentes a través del tiempo puede llevar al abandono total de un modelo. Los temas estudiados por astrónomos teóricos incluyen: dinámica estelar y evolución estelar; formación de galaxias; origen de los rayos cósmicos; relatividad general y cosmología física, incluyendo teoría de cuerdas.

Estudio de los objetos celestes El sistema solar desde la astronomía, el estudio del Universo o Cosmos y más concretamente del Sistema Solar ha planteado una serie de interrogantes y cuestiones, por ejemplo cómo y cuándo se formó el sistema, por qué y cuándo desaparecerá el Sol, por qué hay diferencias físicas entre los planetas, etc. Es difícil precisar el origen del Sistema Solar. Los científicos creen que puede situarse hace unos 4600 millones de años, cuando una inmensa nube de

gas

y

polvo

empezó

a

contraerse

probablemente, debido a la explosión de una supernova

cercana.

Alcanzada

una

densidad

mínima ya se autocontrajo a causa de la fuerza de la gravedad y comenzó a girar a gran velocidad, por conservación de su momento cinético, al igual que cuando una patinadora repliega los brazos sobre si misma gira más rápido. La mayor parte de la materia se acumuló en el centro. La presión era tan elevada que los átomos comenzaron a fusionarse, liberando energía y formando una estrella. También había muchas colisiones. Millones de objetos se acercaban y se unían o chocaban con violencia y se partían en trozos.

Algunos cuerpos pequeños iban aumentando su masa mediante colisiones y al crecer, aumentaban su gravedad y recogían más materiales con el paso del tiempo (acreción). Los encuentros constructivos predominaron y, en sólo 100 millones de años, adquirió un aspecto semejante al actual. Después cada cuerpo continuó su propia evolución.

Astronomía de posición La Astronomía de posición es la parte de la astronomía que se encarga de medir y estudiar la posición, paralajes y el movimiento propio de los astros. Es una disciplina muy antigua, tanto como la astronomía. A pesar de que casi son sinónimos, consideraremos la astrometría como la parte experimental o técnica que permite medir la posición de los astros y los instrumentos que la hacen posible, mientras la Astronomía de posición usa la posición de los astros para elaborar un modelo de su movimiento o definir los conceptos que se usan. Sería pues la parte teórica. Hemos englobado las dos partes en la misma categoría. Esta parte de la astronomía no es obsoleta porque la teoría forma parte de los rudimentos de la ciencia mientras la práctica intenta medir con mucha precisión la posición de los astros usando medios modernos como el satélite Hipparcos. La astronomía de posición tiene pues por objeto situar en la esfera celeste la posición de los astros

midiendo

determinados

ángulos

respecto

a

unos

planos

fundamentales.

Se encarga pues de definir los distintos tipos de coordenadas astronómicas y sus relaciones. También

se

encarga

de

definir

conceptos

fundamentales

de

la

astronomía.

Describe el movimiento de los astros, planetas, satélites y fenómenos como los eclipses y tránsitos de los planetas por el disco del Sol. También estudia el movimiento diurno y el anual del Sol y las estrellas. Son tareas fundamentales de la misma la determinación de la hora y la determinación para la navegación de las coordenadas geográficas.

Principales Teorías Aristóteles: En el campo astronómico, adelantó los primeros argumentos sólidos contra la tradicional teoría de la Tierra plana, haciendo notar que las estrellas parecen cambiar su altura en el horizonte según la posición del observador en la Tierra. Por ejemplo, la Estrella Polar aparece desde Grecia alta sobre el horizonte, porque Grecia está bastante más al norte del Ecuador; en cambio, desde Egipto parece más baja, y desde latitudes más al Sur puede no verse en absoluto, porque no aparece nunca. Este fenómeno puede explicarse partiendo de la premisa que la Tierra es una esfera; pero resulta incomprensible suponiendo que sea plana.

Aristóteles notó además que durante los eclipses lunares, cuando la sombra de la Tierra se proyecta

sobre

la

Luna,

la

línea

del

cono

de

sombra

es

curva:

esta

es

una ulterior demostración de que la superficie de la Tierra debe ser curva. El gran filósofo elaboró también un modelo propio del Universo que se fundamentaba en el sistema geocéntrico propuesto por Eudoxio de Cnido y sucesivamente modificado por Calipo. En el sistema de Eudoxio, llamado de las esferas homocéntricas (que tienen un centro común), la Tierra era imaginada inmóvil en el centro del Universo y los cuerpos celestes entonces conocidos, fijados a siete grupos de esferas de dimensiones crecientes desde la más interna a la más externa: tres esferas pertenecían a la Luna, tres al Sol y cuatro a cada uno de los planetas entonces conocidos (Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno), con un total de 26 esferas celestes. Cada cuerpo celeste se imaginaba fijado a la esfera más interior del propio grupo; las otras del mismo grupo estaban unidas a la interior mediante un sistema de ejes polares desfasados entre sí. Todas estas complicaciones, en la total ignorancia de los movimientos de rotación y revolución de los planetas, servían para explicar, de algún modo, sus trayectorias aparentes a través del cielo. Más tarde Calipo, discípulo de Eudoxio, con la finalidad de hacer funcionar mejor todo el conjunto, llevó a 33 el número total de esferas. Sin embargo, parece que Eudoxio y Calipo pensaban en sus esferas como un recurso geométrico, carente de consistencia física, inventado sólo para explicar y prever el movimiento de los cuerpos celestes. En cambio Aristóteles considera que las esferas, constituidas por una sustancia purísima y transparente, rodeaban realmente a la Tierra, teniendo engarzados como diamantes a todos los cuerpos celestes visibles. En el intento de explicar el origen de los movimientos planetarios, Aristóteles pensó en una “fuerza divina” que transmitía sus movimientos a todas las esferas desde la más externa, o esfera de las estrellas fijas, a la más interna, o esfera de la Luna. Sin embargo esta idea se tradujo en una enorme complicación de todo el sistema, ya que elevó de 33 a 55 el número total de esferas, todas relacionadas entre sí. La teoría descrita en su obra “Metafísica”, fue sustituida por el sistema de Tolomeo, siempre geocéntrico, pero que tenía en cuenta de manera más precisa los movimientos celestes y que fue universalmente aceptado hasta Copérnico (1473-1543). Entre las obras científicas del filósofo griego dedicadas al cielo, es preciso recordar la “Meteorología” y el “De Coelo”.

Claudio Tolomeo: Fue un astrónomo, geógrafo y matemático muy ingenioso. Muy pocos lo superaron en conocimientos, llegando a rivalizar con Hiparco de Nicea. Inventó una completa trigonometría que se usó hasta finales de la Edad Media. Construyó relojes de sol y astrolabios y creó los horóscopos. Propuso el sistema geocéntrico, también llamado sistema ptolemaico, en el que la Tierra, inmóvil, estaba en el centro del Universo, mientras el Sol, la Luna, los planetas y las estrellas, estaban girando a su alrededor en órbitas circulares, llamadas por Ptolomeo epiciclos. Esta teoría perduró durante 1400 años. Trabajó en el estudio de los datos ya existentes sobre el movimiento de los planetas para construir un modelo geométrico que diese una explicación en el pasado y en el futuro, y así poder predecir las posiciones de los planetas. Su obra más conocida, llamada por él Sintaxis Matemática, en trece tomos, ha llegado a nuestros días traducida al griego con el nombre de Almagesto, o Al Magisti, que quiere decir El más grande o El gran tratado, todavía se conserva. Esta obra tuvo más éxito que ningún otro escrito de su época, y sus conocimientos estuvieron vigentes hasta el siglo XVI. Mapamundi de Claudio Ptolomeo correspondiente a la Geographiae editada en Roma en 1508, que ha sido localizado en Nueva York. Fue uno de los grandes geógrafos de la antigüedad junto con Eratóstenes y Estrabón. En sus mapas incluía paralelos circulares con centro en los polos y meridianos convergentes en los polos. Los países lejanos eran imaginarios, pero la zona mediterránea estaba representada con exactitud, ya que sus fuentes eran los mapas militares del Imperio Romano. El tema central de Almagesto es la explicación del sistema tolomaico. Según dicho sistema, la Tierra se encuentra situada en el centro del Universo y el sol, la luna y los planetas giran en torno a ella arrastrados por una gran esfera llamada "primum movile", mientras que la Tierra es esférica y estacionaria. Las estrellas están situadas en posiciones fijas sobre la superficie de dicha esfera. También, y según la teoría de Ptolomeo, el Sol, la Luna y los planetas están dotados además de movimientos propios adicionales que se suman al del primun movile. Tolomeo afirma que los planetas describen órbitas circulares llamadas epiciclos alrededor de puntos centrales que a su vez orbitan de forma excéntrica alrededor de la Tierra. Por tanto la

totalidad de los cuerpos celestes describen órbitas perfectamente circulares, aunque las trayectorias aparentes se justifican por las excentricidades. Además, en esta obra ofreció las medidas del Sol y la Luna y un catálogo que contenía 1.028 estrellas. La teoría tolomaica es insostenible porque parte de la adopción de supuestos falsos; sin embargo es coherente consigo misma desde el punto de vista matemático. A pesar de todo, su obra astronómica tuvo gran influencia en la Edad Media, comparándose con la de Aristóteles en filosofía. Publicó unas tablas derivadas de las teorías del Almagesto pero independientemente llamadas Tablas de mano las cuales sólo se conocen por referencias escritas. También se encargó de escribir y publicar su Hipótesis Planetaria en lenguaje sencillo para disminuir la necesidad de entrenamiento matemático de sus lectores. Uno de sus mayores trabajos fue Geografía, en donde realizó mapas del mundo conocido dando coordenadas a los lugares más importantes con latitud y longitud, los que por supuesto, contenían graves errores; se dice que esta obra fue lo que llevó a Colon a creer que podía llegar a las indias por el oeste, ya que en ellos parecían estar más cerca. De esta manera, a pesar de todos los errores que Claudio Tolomeo cometió en sus trabajos, fue uno de los Astrónomos que cambió la visión del universo e intentó explicar científicamente la mecánica de los astros. El hecho de que su equivocada teoría haya permanecido tanto tiempo no depende de él mismo, sino de las comunidades principalmente religiosas que se encontraron muy cómodas con la teoría geocéntrica y la compatibilidad con sus creencias.

La Astronomía del Sol El

Sol

es

la

estrella

que,

por

el

efecto

gravitacional de su masa, domina el sistema planetario que incluye a la Tierra. Es el elemento más importante en nuestro sistema y el objeto más grande, que contiene aproximadamente el 98% de la masa total del sistema solar. Mediante

la

radiación

electromagnética,

aporta

de

su

energía

directa

o

indirectamente toda la energía que mantiene la vida en la Tierra. Saliendo del Sol, y esparciéndose por todo el Sistema solar en forma de espiral tenemos al conocido como viento solar que es un flujo de partículas, fundamentalmente protones y neutrones. La interacción de estas partículas con los polos magnéticos de los planetas y con la atmósfera genera las auroras polares boreales o australes. Todas estas partículas y radiaciones son absorbidas por la atmósfera.

El estudio del Sol se inicia con Galileo Galilei de quien se dice que se quedó ciego por observar los eclipses. Hace más de cien años se descubre la espectroscopia que permite descomponer la luz en sus longitudes de onda, gracias a esto se puede conocer la composición química, densidad, temperatura, situación los gases de su superficie, etc. En los años 50 ya se conocía la física básica del Sol, es decir, su composición gaseosa, la temperatura elevada de la corona, la importancia de los campos magnéticos en la actividad solar y su ciclo magnético de 22 años.

CONCLUSIONES

Lo que hemos aprendido de la astronomía es una ciencia muy compleja con ramas que son fáciles de estudiar en las que cualquier novato podría tener un papel activo observando el cielo.

También vimos lo que ha hecho famosos a algunos astrónomos como: Aristóteles y Claudio Tolomeo (Astronomía Antigua).

Hemos visto como la astrofísica estudia los componentes y la constitución de los cuerpos

celestes

y

que

es

una

forma

moderna

de

la

astronomía.

Además de que vimos que la astronomía de posición se encarga de medir y estudiar la posición de los astros y su movimiento tanto de rotación y de traslación.

También hablamos de la astronomía de nuestro sistema solar y en especial del sol que por su masa y efecto gravitacional domina el sistema solar.

BIBLIOGRAFIA

1. http://es.wikipedia.org/wiki/Astronom%C3%ADa

2. http://www.buenastareas.com/ensayos/La-Astronomia/300864.html

3. http://www.astromia.com/biografias/tolomeo.htm

4. http://www.quecomoquien.es/la-astronomia-segun-aristoteles.html

5. http://www.astronomia-iniciacion.com/personajes/claudio-ptolomeo.html